导弹制导方式

制导导弹

所属分类: 军事装备 制造 制造品 导弹 武器 设备

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导弹的起源与火药和火箭的发明密

切相关。火药与火箭是由中国发明

的。南宋时期,不迟于12世纪中叶,

火箭技术开始用于军事,出现了最

早的军用火箭。约在13世纪,中国

火箭技术传入阿拉伯地区及欧洲国

家。18、19世纪火箭武器进展不大,

直到1926年,美国才第一次发射了

一枚无控液体火箭。20世纪30年

代,由于电子、高温材料及火箭推

进剂技术的发展,为火箭武器注入

了新的活力。20世纪30年代末,德

国开始火箭、导弹技术的研究,并

建立了较大规模的生产基地,1939年发射了a-1、a-2、a-3导弹,并很快将研制这种小型导弹的经验应用到v-1导弹和v-2导弹上。 1944年 6~9月德国向伦敦发射了v-1、v-2导弹。第二次世界大战后期,德国还研制了"莱茵女儿"等几种地空导弹,以及x-7反坦克导弹和x-4有线制导空空导弹,但均未投入作战使用。

目录 [隐藏]

∙ 1 制导技术

∙ 2 光纤制导导弹

∙ 3 激光制导导弹

∙ 4 美军的制导导弹

∙ 5 精确制导导弹

∙ 6 其它制导导弹

∙ 7 参考资料 制导导弹-制导技术

精确制导技术是指按照一定规律控制武器的飞行方

向、姿态、高度和速度,引导其战斗部准确攻击目

标的军用技术。一、精确制导武器的制导技术 任何

一种精确制导武器都需要通过某种制导技术手段随

时测定它与目标之间的相比位置和相对运动,根据偏差的大小和运动的状态形成控制信号,控制制导

武器的运动轨道,使之最终命中目标。随着高新技

术的发展,精确制导武器系统的制导技术有多种类型。按照不同控制导引方式可概括为自主式、寻的式、遥控式和复合式等四种制导。(一)自主式制导:自主式制导是引导指令由弹上制导系统按照预先拟定的飞行方案控制导弹飞向目标,制导系统与目标、指挥站不发生任何联系的制导。属于自主制导的有:惯性制导、方案制导、地形匹配制导和星光制导等。 自主式制导由于和目标及指挥站不发生联系,因而隐蔽性好、抗干扰能力强,导弹的射程远、制导精度高。但飞行弹道不能改变的特征,使之只能用于攻击固定目标或预定区域的弹道导弹、巡航导弹。(二)寻的制导寻的制导或称自寻的制导、自动导引制导、自动瞄准制导。它是利用导弹上设备接收来自目标辐射或反射的能量,靠弹上探测设备测量目标与导弹相对运动的技术参数,并将这些技术参数变换成引导指令信号,使导弹飞向目标。1.主动寻的制导。它是照射目标的能源在导弹上。当弹上的导引头接收到来自目标的反射信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。它具有"发射后不用管"的优点,能从任何角度攻击目标,命中精度较高,缺点是易受干扰。2.半主动寻的制导。它是照射目标的能源不在导弹上。当弹上导引头接收到来自导弹发射点或其他(地面、水面、空中)方向照射到目标上的折射或反射信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。这种制导可减少弹上设备,增大飞行距离,但不能自主寻的,而且制导站易受敌人攻击。因此,主要用于攻击空中目标。3.被动寻的制导。它是靠感受来自目标的能量。当弹上导引头接收到来自目标的辐射波信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。美国的"响尾蛇"空对空导弹,

所采用的就是被动红外寻的制导。(三)遥控制导:遥控制导

是由设在导弹以外的地面、水面或空中制导站控制导弹飞向

目标的制导技术。波束式制导是主要用于地对空、舰对空、

空对空和空对地导弹攻击活动目标的武器系统。(四)复合制

导复合制导是在一种武器中采用两种或两种以上制导方式组

合而成的制导技术。先进的精确制导武器系统往往采用复合

制导技术。在同一武器系统的不同飞行段,不同的地理和气

候条件下,采用不同的制导方式,扬其所长,避其所短,组

成复合式精确制导系统,以实现更准确的制导。常用的复合

制导技术有: 自主式制导+寻的式制导 自主式制导+指令式制导 自主式制导+指令式制导+寻的式制导 指令式制导+寻的式制导 以上这些复合制导技术在地对空、空对地、地对地战术导弹中均被采用。除上述分类方法外,制导技术还可根据所用物理量的特性进行分类,如无线电制导、红外制导、激光制导、雷达制导、电视制导等。二、精确制导技术在武器系统

中的应用 -----精确制导导弹精确制导导弹是指依靠自身推进并控制飞行弹道,引导弹头准确攻击目标的武器系统。按导弹发射点与目标之间的相对位置可分为:地对地、地对空、岸对舰、空对地、空对舰、空对空、舰对空、舰对岸、舰对舰、舰对潜导弹;按攻击活动目标的类型可分为:反坦克、反飞机、反潜、反弹道导弹和反卫星导弹等;按飞行弹道特征可分为弹道导弹和巡航导弹;按推进剂的物理状态可分为:固体推进剂导弹和液体推进剂导弹。

1.地空导弹 地空导弹的发展始于50年代,起初主要用于要地防空以攻击高空侦察机和轰炸机的。60年代以后,通过越南和中东战争的实践,发现对付低空突防和电子干扰的重要性日益突出。于是各国大力发展了机动部队防空的中、低空地空导弹。70年代,一些国家的地空导弹武器系统已构成远、中、近程,高、中、低空的火力配系,成为地面防空火力的主要组成部分。80年代以来地空导弹又有了很大发展,首先,地空导弹在保持全空域配套的情况下,以低空防御为主。二是攻击范围大。射程3~80公里,射高0.03~24公里,具备

三是抗干扰能力强,制导精度高。这种导

弹是为对付在强电子干扰环境下的大规

模空袭而设计的,采用了复合制导技术。

单发命中概率达91%。四是发射系统自动

化程度高、反应快。2.反坦克导弹 反坦

克导弹重量轻,易隐蔽。从70年代中期

开始,各国对第三代反坦克导弹进行了反

复的论证,以期得到效费比更高的反坦克

武器,从目前情况看,第三代反坦克导弹

的主要制导方式有激光、毫米波、红外成

像和光纤制导等。总之,第三代反坦克导

弹可以有效地对付90年代出现的各种新

式装甲目标。各国都重视对坦克群的纵深攻击,由于在地面使用反坦克导弹发现和跟踪目标的距离有限,机动性差,因此直

升机反坦克被看作是一种重要的手段,目

前在直升机上装备的空地反坦克导弹几乎都是由地面反坦克导弹改装而成的,所以发展情况与地面反坦克导弹相似。最有代表性的反坦克导弹有美国的"海尔法"、"陶"式,德法合制的"米兰",独联体的AT6等。"海尔法"导弹采用半主动激光寻的制导,最大射程7.5公里,最大速度1.17马赫,这种导弹通常由飞机携带发射,也可地面发射。发射后,导弹飞越障碍,搜索目标、自动锁定,直至命中目标。既可单射,又可速射和齐射。控制发射方式有载机飞行员自主发射、其他飞机遥控发射、地面制导站发射等三种。3.反舰导弹 现代舰艇正在迅速改变它的防御系统,配置先进的电子战设备,组成严密的火力防护,提高了对反舰导弹的整体防御能力。80年代初,西方国家开始研制第二代反舰导弹,其主要标志:一是加大射程,二是将速度提高为超音速,并加强机动性使对方难以拦截。三是采用更先进的制导技术,

以进一步提高制导精度、抗干扰能力和识别真假目标的能力。例如,"飞鱼"导弹的后继型ANS反舰导弹,射程从70公里提高到180公里,速度由0.9倍音速提高至2倍音速,并且在飞行末段还能作大机动的闪避。4.地地战术导弹 现在可以使用的并且有代表性的有美国的"战斧"巡航导弹、"陆军战术导弹系统",独联体的"飞腿",法国的"冥王星",日本的SSMI等。"战斧"导弹的陆射型号为BGM109G,潜和舰射型号为BGM109A/B/C。弹重1204公斤,采用固体燃料推进环婪绞剑几乎贴地面飞行,雷达反射截面积小,抗干扰能力强,精度高,威力大,命中精度高,可避免己方人员伤亡。"陆军战术导弹系统"使用的导弹,最大射程为100~150公里,制导方式采用先进的综合制导系统。该导弹是跨世纪使用的导弹。5.空空导弹 空空导弹是现代作战飞机配备的主要武器。主战飞机对空作战有两种特殊任务,一是拦截,二是格斗,所以空空导弹向着近程格斗和中、远距拦截两个方向发展。空中格斗型空空导弹采用红外制导,它的特点是:

体积小、重量轻、机动性大、反应快,能从目标各个方向对其攻击,导弹发

射后不需要载机控制,具有"发射后不

用管"的自主攻击目标的能力。射程从

零点几公里到20公里。中、远程拦截

导弹主要用于拦截轰炸机、战斗轰炸

机,它的特点是:射程远、威力大、

能全天候、全高度、全向攻击,抗干

扰能力强。采用半主动雷达制导或复

合制导系统。性能先进的空空导弹有

美国的"响尾蛇"、"麻雀",法国的"马

特拉"超530,独联体的AA9、AA10、

AA11等。6.空地导弹 最有代表性的是

美国的"小牛"、"斯拉姆"、"哈姆"高速反辐射导弹;法国的AS30L,独联体的AS-7、AS-8、AS-9、AS-10等。三、精确制导武器在现代战争中的地位及其发展趋势 精确制导武器系统以无可争辩的事实,确立了它在现代高技术战争中的地位。在越南战场,美国为了炸毁河内附近的清化桥,曾出动600架次飞机,投弹数千吨,付出了18架飞机的重大代价,但仍未能炸毁该桥。后来,美国把刚刚研制成功的激光制导炸弹投入实战,F-4战斗机仅出动12次,就炸毁了此桥,飞机却无一架损伤。1973年10月的第四次中东战争期间,埃及和以色列之间展开了一场第二次世界大战以来最大的坦克战。开战头3天,以军在西奈半岛损失坦克约300辆,其中77%是被精确制导反坦克导弹击毁的。海湾战争被称作高技术武器的试验场,多种精确制导武器纷纷登场。如"战斧"巡航导弹、"爱国者"防空导弹、"斯拉姆"空对地导弹、"哈姆"反辐射导弹、"海尔法"反坦克导弹,以及"小牛"、"鱼叉"、"响尾蛇"、"麻雀"等各种机载精确制导导弹和激光制导炸弹上场亮相。据统计,多国部队在海湾战争中使用的精确制导武器多达20余种。目前,精确制导武器系统注重向超远程、隐形、智能化方向发展。精确制导武器对作战有哪些影响?1、提高了作战效能一是提高攻击的有效性,减少弹药

消耗量;二是提高作战效费比,降低作战费用交换比。2、使作战方式发生了深刻变化3、成为改变军事力量对比的杠杆.

制导导弹-光纤制导导弹

利用光导纤维传输制导信息的一种新型战术导弹,主要用于打坦克,

也可以打低空飞行的直升机。这种导弹的头部装有微光电视摄像机或

红外成象导引头,尾部有一卷光纤与发射控制装置相联。导弹飞行时

光纤从尾部放出,同时导引头的摄像机将拍摄的目标图象传到发射控

制装置,控制指令通过光纤传给导弹的制导系统,控制导弹命中目标。

由于光纤传输的信息量大、频带宽、功耗低、自身辐射极小,所以光

纤制导导弹的目标识别能力强、制导精度高、抗干扰性好。光纤制导

导弹目前仍 处于工程研制阶段,美国、法国、德国和巴西等国都在研制。其中巴西研制的一种光纤制导导弹,长1.5米,直 径180毫米,可从地面、舰艇和飞机上发射,最大射程达 20公里;采用空心装药战斗部,可击穿1000毫米厚的钢装甲。20世纪80年代末以来,世界形势发生了巨大变化。新的国际形势,新的军事科学理论,新的军事技术与工业技术成就,必将为导弹武器的发展开辟新的途径。未来的战场将具有高度立体化(空间化)、信息化、 电子化及智能化的特点, 新武器也将投入战场。 为了适应这种形势的需要,导弹正向精确制导化、机动化、隐形化、 智能化、微电子化的更高层次发展。战略导弹中的洲际弹道导弹的发展趋势是:采用车载机动(公路和铁路)发射,以提高生存能力;提高命中精度,以直接摧毁坚固的点目标; 采用高性能的推进剂和先进的复合材料,以提高"推进-结构"水平;寻求反拦截对策,并在导弹上采取相应措施。20世纪90年代末和21世纪初,美、俄两国服役的部分洲际弹道导弹性能将得到很大提高(表2)。战术导弹的发展趋势是:采用精确制导技术,提高命中精度;携带多种弹头,包括核弹头和多种常规弹头(如子母弹头等),提高作战灵活性和杀伤效果;既能攻击固定目标也能攻击活动目标;提高机动能力与快速反应能力;采用微电子技术,电路功能集成化,小型化,提高可靠性;实现导弹武器系统的系列化、模块化、标准化;简化发射设备,实现侦察、指挥、通信、发射控制、数据处理一体化。 制导导弹-激光制导导弹

人们常能从报道现代战争的电视新

闻中看到这样的画面:当飞机显示

屏的“ 十字星”对准地面目标时,

目标就会立即被摧毁,这就是激光

制导炸弹的“功劳 ”。“十字星”

对准目标的地方,就是激光束的瞄

准点,激光束指到哪,激光制导炸

弹就会追踪到哪,真正实现了“指

哪打哪”。精度高:导弹好像长“眼

睛”所谓激光制导,就是以激光为信息载体,把导弹、炮弹或炸弹引

向目标而实施精确打击的先进技

术。精准,是激光制导武器的鲜明特点,由于激光的单色性好,光束的发散角小,敌方很难对制导系统实施有效干扰,因而使它具有了其他制导方式无法匹敌的优势。所以,当激光制导武器攻击固定或活动目标时,就像长了眼睛一样,精度一般在1米以内,命中率极高。激光制导武器甚至还可以从通气孔进入,炸毁地下目标,令对方防不胜防。而激光制导与红外、雷达、GPS等实现复合制导,则更有利于提高制导精度和应付各种复杂的战场环境,从而发挥全天候作战的优势。 “零误差”:“咬”住目标不放松激光制导通常有“视线式”和“寻的式”。“视线式”的典型代表是激光驾束制导,“寻的式”的典型代表是激光半主动式寻的制导,也是目前最常用的激光制导方式。激光驾束制导简言之就是激光制导系统瞄准目标并连续发射激光,位于弹尾的激光接收器接收激光,控制弹体像“骑”着激光一样沿光束中心飞行。激光束指向哪儿,弹体就飞到哪儿,紧紧“咬”住目标不放,直到命中。但激光驾束制导必须在通视条件下才能实现,因而适合在短程作战使用,射程一般在3公里以内。瑞典RBS-70便携式导弹即属此类,由于其命中率极高,已成为反低空飞机的得力武器。与激光驾束制导不同,激光半主动式寻的制导的激光接收器安装在弹体前端,而且由于发射器和激光目标指示器可以分离架设,从而

可以

实现较远的射程。美制“海尔法”激

光制导导弹就是半主动激光寻的导弹

的典型代表,主要用于攻击坦克、各种战车、雷达等地面军事目标。通常,一二发“铜斑蛇”即可摧毁一辆坦克,其作用量相当于300枚常规炮弹;而“宝石路”则特别适用于攻击坚固的目标和地下深处的设施,在“沙漠风暴”行动中,它曾被用来攻击地下30米深处具有坚固掩体的高级指挥部,取得了预期的效果。多样性:提升战场杀伤力激光制导武器自问世以来,便在现代战争中大显身手,备受世人关注。目前,世界各军事强国都纷纷加强激光制导武器的研制。从激光制导技术的发展来看,其多样化的发展趋势十分明显:智能化———让激光主动寻的。主动寻的器是各类制导武器的追求目标,要实现主动寻的制导就必须把除发射架外的全部制导设备都装在导弹上,这一困难有赖于技术的进步才能解决。此外,激光自动目标识别也有待进一步突破,采用成像寻的器,能提高探测和判别多目标的能力,通过识别目标的要害部位,进行精确打击,实现智能寻的制导。远程化———增大作用距离。目前的激光半主动寻的制导作用距离一般在10 千米左右,在现代化武器作战的今天,这一距离是比较靠近敌人的,对激光发射的安全性很不利。因此,增大激光制导作用距离十分必要。小型化———减小制导系统的体积和重量。由于制导系统是弹头的一部分,减小这一部分的体积和重量具有重要意义,它有利于提高制导武器的机动能力和作用距离,增大弹头的有效载荷,增强武器的杀伤力。复合化———着力发展复合制导。多模式复合制导是在导弹飞行的各个阶段可同时采用两种或两种以上制导方式共同完成制导任务的先进技术。现代战争中,由于战场环境千变万化,激光制导炸弹极易受战场烟雾、云层和沙尘等因素影响,为提高武器系统的可靠性,减少失效概率,

展复合制导势在必行。此外,激光制

导武器还在向采用对人眼安全波段、

新的激光编码方式、以及标准化和模

块化方向发展。攻与防:制导反制大

对抗如果做个简单的类比,激光制导

武器相当于“矛”,其对抗装备则相

当于“ 盾”,从目前来看“矛”领先

于“盾”。随着各国军方对激光制导

武器认识的加深,激光制导的对抗也

越发激烈。以彼之道还彼之身:欺骗

式激光干扰。目前服役的半主动式激光制导武器多是波长为1.06μm的脉

冲激光束,且光束编码是事前预设的。

作战时如向敌方激光制导武器发射与其相当的激光信号,使压制敌激光接收机或发送假信息,对方就无法使用激光制导武器,或使导弹被误导而无法命中真实目标。筑起防护屏障:烟雾干扰。烟雾干扰仍是一种重要的对抗手段,它不仅能干扰侦察系统,使照射手看不到目

标,而且对1.06μm激光能强烈吸收,使激光制导武器的激光信号被阻塞而丧失战斗力。“隐形”使之“脱靶”:伪装与隐形。激光制导武器的使用要有一个侦察识别的过程,如果事先把己方的目标伪装、隐形起来,激光制导武器就无法使用。防患于未然:配置激光告警器。在己方的目标上配置激光告警系统,激光制导武器在飞行中必须向目标照射激光,当警告器发觉后,己方可立即采取措施使其丧失战斗力。

制导导弹-美军的制导导弹

“小直径炸弹”(Small DiameterBomb,简称SDB)是美国航空武器

中心和空军研究试验室牵头开发的一种新型武器。从2003年开始,

美军一直在研制、试验这种新型精确制导炸弹。今年2月19日,美

国广播电台记者杰夫里·可夫曼亲临感受了这种炸弹的强大威力。 3

月4日,美国海军空战中心武器分部在加州完成了用目前世界上最小

的“发射后不管”精确制导导弹———“长钉”攻击移动目标的试验,

验证了该弹截获、跟踪和攻击移动目标的能力。而从2004年起,“长钉”的试验和论证就一直没有间断,美军正翘首以盼“长钉”出笼。 一向求大求全的“山姆大叔”如今为何喜欢上了仅重几十公斤甚至几公斤的小炸弹呢?装备“小直径炸弹”使每架作战飞机的打击能力相当于以往的4倍 “小直径炸弹”使用弹出式弹翼,采用全球卫星定位系统广馈性导航系统制导。这是一种可由喷气式战斗机、轰炸机或无人机投射的轻量级精确制导武器,综合性能更强。正如它的名字,“小直径炸弹”是一种非常小的炸弹,只装有不到40磅炸药。虽然个头儿不大,但“小直径炸弹”威力却一点儿也不弱。据悉,它的精确度大约为1.5米,而目前美军最小的“杰达姆”(即“联合制导攻击武器”)精确度是30米,2000磅的“杰达姆”精确度是52.5米。 “小直径炸弹”的长度与直径的比例及弹头的形状都经过特别设计,实验中,在64.4公里以外投射并摧毁目标,至少能穿透910毫米厚的钢筋混凝土层,并在建筑内爆炸,完全可以和一枚2000磅的“钻地炸弹”相媲美。 由于体积小,每架作战飞机将能携带更多的“小直径炸弹”,打击更多的目标,使作战效率倍增,每架作战飞机的打击能力相当于以往的4倍。按照美国空军的计划,“小直径炸弹”将首先部署在F-15E战斗机上,随后陆续部署在F-22“猛禽”、F/A-18E/F、F-35“联合打击战斗机”以及“无人驾驶战机”等所有战机上,届时它将成为美军最主要的对地攻击武器。 地面部队人员仅需15分钟就能掌握“长钉”的发射要领“长钉”导弹是目前世界上最小的导弹,弹长63.5厘米,弹径为5.7厘米,重量仅为2.4千克,而且是唯一采用光学成像制导的精

确制导导弹。在目前美军使用的重量

为几百公斤的联合直接攻击精确制导

弹药面前,“长钉”算是“小巫见大

巫”了,就算与刚装备美海军仅重20

公斤的精确制导“小直径炸弹”相比,

也只能算是个小弟弟。“长钉”导弹

和发射架系统采用商业货架零部件,

每枚导弹的成本为5000美元或更低,

是目前世界上最便宜的导弹。“杰达姆”炸弹每枚价格约为6万美元,而1枚空射巡航导弹的价格约为150万美

元。山姆大叔虽然财大气粗,但能在

武器弹药上省点资金,而且作战效果不减反增,“花最少的钱,办最多的事”,何乐而不为呢?美国总统小布什也曾深有感触地说:“如果使用价值百万美元的巡航导弹打击一顶价值仅为10美元,而且里面可能还空无一人的帐篷,有什么意义呢?”一枚“长钉”的价格为5000美元,相比其他导弹,使用“长钉”是多么合算! 研发“长钉”导弹的初衷是将其作为海军陆战队和海军特种部队队员的便携式武器,武器系统项目最终将提交一套单兵用的发射装置,其中包括3枚导弹,重量不超过9.1千克,能让地面部队使用更轻的武器摧毁移动的、速度不快且装甲不厚的目标。系统的射程是3.2千米,每套系统造价仅为4000美元。而美军目前使用的最便宜的肩射“标枪”反坦克导弹,每套造价7.5万美元,重量约23千克;“毒刺”防空导弹每套造价为12.8万美元,重量为15千克。“长钉”不需要组装或维护,地面部队人员仅需15分钟的训练,就能掌握发射要领,且“长钉”导弹的精确制导能够减少附带损伤,是一种“傻瓜”式的精确打击武器。除了在地面部队具有应用潜力外,“长钉”还是战术无人机的理想装备。它也可以装备水面舰艇,以对付集群小艇和轻型飞机。美官员称,“长钉”导弹可解决80%的问题,它对散布面广的机动目标有极大的杀伤力。据美军试验,“长钉”具有发现和击中诸如小艇、直升机、掩体、机枪掩体以及小型装甲车之类的目标的能力。 “长钉”导弹使用电视摄像制导。导弹使用的摄像机可以对目标进行放大,每秒产生30帧图像,并可以实时更新目标轨迹。该技术并不是什么新的技术,早在上世纪60年代越南战争中就曾经使用过电视制导炸弹,而现在的摄像机体积更小,成本更低。当年使用的摄像机的体积与计算机的显示器类似,重量为454千克,

而现在“长钉”导弹使用的摄像机体

积只有一个火柴盒大小。使用

“长钉”导弹系统,看不见火光,也看不见尾

焰,而且没有烟尘,这对射手来说比

较安全。 “长钉”使无人机成为名副

其实的空中“智能杀手” 如果要问

当今世界上炸弹种类最多的国家,那

当然是非美国莫属。其炸弹种类丰富

的程度无人能比。诸如阿富汗战争中

为打击恐怖分子藏身的洞穴和地道而

专门研制的温压弹,原理和效果类似

于地下煤矿中最强烈的瓦斯爆炸,还

有伊拉克战争中使用的钻地炸弹、科

索沃战争中使用的集束炸弹,以及激光武器、电磁脉冲弹、射频武器和“非致命武器”等等。而且,每种炸弹都富含高科技,效果惊人。在此基础之上,为什么美军仍不满意,看上了军火公司小小的“长钉”?除了价格低廉、使用方便外,最主要的是它可以与无人机结合,形成智能型的新型武器。海湾战争后,美军无人机发展迅速,由当时的几种发展到目前的几十种,特别是在阿富汗战争和伊拉克战争以及反恐作战中,无人机都发挥了重要作用。2005年公布的新版《无人机系统路线图2005~2030》中说,美军将继续研制各种型别、系统更先进、能承担多种任务的无人机。在伊拉克战争中,美军有10种100架无人机可供使用,数量是海湾战争的7倍。目前,仅在伊拉克就有20多种1000余架无人机在战场上使用。无人机有很多优点,本身不必像有人驾驶飞机那样,担心飞行员遭到伤害;造价相对便宜,即使被击落,损失也相对较小,如“捕食者”无人机的采购单价为450万美元,而F-15战斗机的采购单价却为5000万美元;还有不惧怕“牺牲”等等。它已成为美军新宠。2001年10月17日,“掠夺者”无人驾驶飞机首次携带武器参与对阿富汗进行军事打击,发射导弹击毙了“基地”组织二号人物穆罕默德·阿提夫,在阿富汗战役中立下奇功,开了由无人机执行战场对地攻击的先河。发展具有攻击能力的无人机从此成为新的潮流。此后,美国中央情报局操控的一架“掠夺者”无人驾驶飞机,于2002年在也门境内击毙了6名“基地”组织成员,其中包括“基地”组织高级官员阿布·哈里斯。现在,无人驾驶隐身飞机已经飞到了美国航空母舰上,

进行战斗检验。为了适应发射导弹的

需要,美军正在对部分无人机的载弹

量和武器系统进行改造。改进后的“捕

食者”无人机所能携带的“海尔法”

导弹由原来的两枚增至8枚。经过改

造的B型机比以前的无人机大得多,

飞行高度是以前的两倍,载荷是以前

的10倍。美军正翘首以盼“长钉”出

笼,到那时,挂载几百枚精确制导导

弹的无人机,势必成为战场上新的精确打击和轰炸机器. 专家曾设想无人

机攻击编队将能像杀人蜂那样蜂拥至

敌人的阵地美军希望“小直径炸弹”和“长钉”能达到3个目标:每架战机或无人机携带更多的武器;在比“杰达姆”许可的更远的距离进行发射;装更少的炸药,能更加精确地对准目标。 按照五角大楼的发展目标,美军将被逐步改造成一支善于应对局部战争和执行远距离打击任务的高机动型部队。由于“小直径炸弹”符合这一目标,深得美军赏识。战斗机和轰炸机都能够大量携载它:B-1轰炸机能够携载96枚,B-2轰炸机可以携载64~80枚,F/A-22可以在它的内置式武器舱内携带8枚。 2006年年底,美国国防部提出了“一小时之内打击全球任何目标”的构想,让具有全球飞行能力的无人机执行“一小时打击全球”计划。毫无疑问,美军正在把进行和赢得未来战争的希望,极大地寄托在无人机身上。于是,美国国防部门投巨资研制“无人操作武器”。据称一种试验代号为X-45的无人战机已经在进行测试,其验证机已完成了实弹投放和协同飞行试验,2007年实现了空中加油。波音公司的一名工程师说:“你可以监控一次海外的轰炸行动,然后回家和家人吃饭。”美国专家曾设想:在今后20年里,无人机攻击编队将能像杀人蜂那样蜂拥至敌人的阵地,发射导弹。如果这种情形真的成为现实的话,“长钉”无疑是美军最为理想的首选弹药:价格低、重量轻、威力大、精度高.令人担忧的是,和核武器比起来,无人机技术要简单得多。不要说一般大国都将会拥有,就是一些小国甚至那些不承认国界的“恐怖分子”也可以掌握。恐怕到那时候,美军又该忙着研究怎么防范无人机了吧!

制导导弹-精确制导导弹

20世纪70年代初期,美国首次在越南战场使用了激

光和电视制导炸弹,由于它们能自己寻找和攻击目

标,并具有极高的命中精度,当时人们曾称它为“灵巧炸弹”。在1973年第四次中东战争中,埃及和以色列大量使用苏联和美国生产的各种导弹,取得了前所未有的战场效果。随后,在1974年美国政府的正式文件中第一次出现“精确制导武器”这一名词。在海湾战争和科索沃战争中,精确制导武器的充分表演开创了战争的新时代,使人们对未来战争形式有了一个全新的概念。在今天,精确制导武器的拥有程度和运用能力已经成为衡量一个国家军事现代化程度的重要标志之一。精确制导武器会同电子战、军事指挥自动化系统构成了现代战争的三大支柱。(一)精确制导武器的概念:制导武器是一种无人驾驶飞行器,它与一般武器相比有两个显著的特点:其战斗部的运载工具具有制导功能;它不仅有爆炸和杀伤目标的弹头,而且有自动捕获和识别目标的能力。 确制导武器是一种新型的武器系统,是在一般制导武器的基础上发展而来的。但关于精确制导武器这一概念,目前还没有统一的定义,尚处于发展变化和逐步完善的过程中。有一种定义认为:直接命中概率大于50%的导弹、制导炸弹和制导炮弹统称为精确制导武器。这种定义目前已被经常引用,但在军事界和学术界并没有取得一致共识。目前正逐步明确一致的说法是:精确制导武器是具有精确的制导系统,从而获得极高的命中精度,具有反应敏捷的控制系统和具有识别目标并摧毁目标的能力和抗干扰能力,它的造价低廉,能够大批量生产和装备部队,且使用和维护简便的新式武器。这种武器包括各种精确制导导弹、制导炸弹和制导炮弹、巡航导弹和远程遥控无人驾驶飞行器等,其主体是战术导弹。 精确制导武器主要包括精确制导导弹和精确制导弹药两大类。其中精确制导导弹是一种依靠自身的动力装置推进并由精确制导系统探测、处理、导引、控制其命中目标的武器,简称为导弹。精确制导弹药是末制导弹药和末敏弹药的总称,前者主要有制导炮弹、制导炸弹、制导地雷等,后者主要指一些反

(二)精确制导技术 精确制导技术是

以高性能的光电测器为基础,采用目

标识别、成像跟踪、相关跟踪等方法,

控制和引导武器准确地命中目标的技

术,也是一门正在迅速发展中的技术。

按照制导方式,即按照实现导引和控

制飞行器根据特定基准(规律)选择

飞行路线去寻找和攻击目标的运动过

程中,所采取的手段与方法,可将精确制导技术分为以下几种类型:1、寻的制导 包括主动式寻的制导、半主动

式寻的制导和被动式寻的制导。 2、

遥控制导 包括指令制导和波束制导。 3、匹配制导 包括地形(高度)匹配制导和景象(灰度)匹配制导。 4、惯性制导 只依靠弹上惯性部件提供制导数据,而不依赖外部信息的自

主制导方式。 5、卫星制导 又称GPS制导,是指武器系统接收GPS中卫星播发的导航信号,实现三维精确定位和获取速度、时间信息的制导方式。 6、复合制导 是采用两种或两种以上不同物理特性的探测器组成的制导系统。系统在制导时,若探测器为串行使用称为复合制导;若并行使用称为多模制导或并联复合制导。 精确制导武器的核心是制导系统,制导系统的先进与否直接影响到精确制导武器的作战效能、应用范围和武器系统的成本。二、雷达精确制导武器 (一)雷达精确制导简介 雷达是英文“Radio Detecting and Ranging”的缩写Radar的音译,意为“无线电探测与定位”,即利用不同物体对电磁波的反射或辐射能力的差异性来发现目标和测定目标的位置。任何物体在受电磁波的照射时,都会对照射波产生反射作用;即使没有受到电磁波的照射,物体本身也会辐射电磁波。雷达精确制导就是利用目标辐射或反射到导弹上的电磁波探测目标,并从中提取高精度的目标位置信息(包括目标的距离、角度、速度、形状与几何结构等),通过精确控制,自动地把导弹引向目标,直接命中并将其摧毁。我们把具有上述功能

的装置安装在导弹的头部,

称为雷达导引头或寻的器。 1、雷达精确

制导的方式 (1)被动式雷达精确制导。

导弹上的雷达导引头本身不发射信号,通

过接收目标辐射的电磁波来探测和跟踪

目标。 (2)主动式雷达精确制导。导弹

上的雷达导引头发射电磁波并接收目标

反射回来的电磁波(称为目标回波),并

以此实现对目标的探测和跟踪。 (3)半

主动式雷达精确制导。由地面或飞机上的

电磁波照射器发射电磁波对目标进行照

射,导弹上的雷达导引头接收目标反射的

电磁波,并以此探测和跟踪目标。 需要

说明的是,被动式雷达精确制导和主动式

雷达精确制导是雷达精确制导的发展方

向,这是因为它们具有发射后不用管的自

主制导能力和它们的发射系统具有同时对付多个目标能力的特点。 2、雷达导引头的基本组成及主要功能 (1)发射机。主要功能是产生特殊的电磁波信号,经功率放大后通过收发转换开关、馈线和天线发射出去。 (2)天馈系统。主要包括天线、馈线与天线罩等。其主要功能是:发射天线将发射机产生的电磁波集中成一个窄波束,并在一定的空间区域内进行扫描搜索,接收天线跟随发射天线一起扫描,空域中目标与背景的反射电磁波经接收天线接收后进入接收机。 (3)接收机。主要功能是将天线接收到的微弱电磁波信号经滤波(滤除干扰信号)、放大,从中分离出目标或背景的有用信号,送给信号处理器进行进一步处理。 (4)信号处理器。主要功能是完成目标信号的检测识别和跟踪,在导弹接近目标时还需识别目标的要害部位,并对要害部位进行跟踪,向控制信号产生器提供目标或其要害部位的位置信息。

(5)控制信号产生器。主要功能是根据信号处理器提供的距

离(或速度)、角度等位置信息,产生控制导弹飞行和控制导

引头工作状态的指令,并将控制指令送入导弹的自动驾驶仪,

控制导弹的飞行。半主动雷达导引头除了没有发射部分外,其

他主要功能部分与主动导引头基本相同。

制导导弹-其它制导导弹

外制导是导弹制导体制中的一种,它是

指导弹中的导引头接收从目标辐射出来的或从目标反射出来的红外

波段的光能量,并将此能量转变成电信号或目标的图像,然后再经过

信号处理或图像处理,计算确定目标相对于导引头视轴的角偏差,根

据这角偏差产生用于控制导弹飞行方向的制导信号,由控制系统根据

此信号操纵舵矾、翼面,将导弹导向所要攻击的目标。红外制导也有主动、半主动、被动制导等种类。在导弹上应用的红外辐射波段有三个:1一3微米,3—5微米,8—22微米。这三个波段被称为“大气窗口”。目前主要应用的是3—5微米和8—12微米这两个波段。精确制导导弹:精确制导导弹就是装有精确制导装置、能准确命中目标的导弹。精确制导武器(Precision Guide Weapon)这一术语起源于20世纪70年代中期。当时,美国在越南战争中大量使用了精确制导炸弹,由于具有精确的制导装置,取得了惊人的作战效果,因而引起人们的极大注意。各国对精确制导武器的命中率没有统一标准。中国对精确制导武器的定义是:采用精确制导技术,直接命中概率在50%以上的武器,主要包括精确制导导弹、制导炮弹、制导地雷等。防御激光制导导弹:反导弹 是一个很复杂的系统工程,具体到反激光制导导弹,应该是反激光制导巡航导弹,以为弹道导弹采用激光制导,好象还没有,因为没有必要。 反巡航导弹主要有两种方法,一是硬杀伤,顾名思义,就是击毁来袭导弹,具体到用什么东西来击毁来袭导弹,就分很多种方式,以导反导,是比较通行的方法。其次是炮(高速防空炮)+弹(防空导弹)两者相结合是目前最有效果的系统了。二是软杀伤,所谓软

杀伤,就是主动干扰,被动屏蔽等方法。具体到激光制导的巡航导弹上,好象目前都没有特别单一的防御方式,因为各种导弹都不是采用唯一一种方式制导的。比如楼主说的激光制导导弹,就可能是在导弹的制导系统中,含有激光制导的功能。激光制导武器,从原理上讲,有照射平台,负责照射标定目标,而导弹上则有激光信号寻的系统,负责处理目标反射的激光信号,引导导弹攻击目标。要防御这种制导方式为主要制导方式的武器,笼统来讲,有一些方法,比如:干扰照射平台的激光发射;屏蔽目标的激光反射特征;直接攻击照射平台或来袭导弹;等等。 陆基IRIS-T红外制导空空导弹(IRIS-T sL)将用作德国陆军“中程增程防空系统”(MEADS)的第二种导弹。MEADS由美德意三国联合研制,主用导弹为PAC-3“爱国者”,德国发展陆基IRIS-T的目的是减轻采购预算负担。IRIS-TsL将采用大的固体火箭发动机、集成的数据链路和GPS系统,头部改为圆锥形,以降低飞行阻力。导弹将由装在全地形车上的四联装发射器发射,预计2012年装备部队。

可分为自主制导、寻的制导、遥控制导以及复合制导。

1.自主制导:惯性制导(INS)、程序制导、地形匹配制导、星光(天文)制导、GPS制导。

2.寻的制导:雷达制导、红外制导、毫米波制导、电视制导、激光制导

分为主动寻的制导、半主动寻的制导、被动寻的制导

3.遥控制导:按传输方式:指令制导和波束制导

指令制导分为无线电指令、有线电指令。

波束制导分为雷达波束制导和激光波束制导。

4.复合制导: 同一武器上采用两种或两种以上制导方式组合而成的制导技术。 复合制导

所属分类: 军事 基本物理概念

科技

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美军EGBU-27复合制导炸弹

复合制导又称组合制导。采用两种以上制导方式的制导。可综合利用几种制导方式的优点,弥补缺点,提高制导精度。通常只适用于中程以上导弹。可以按飞行过程三个阶段(初始段、中段和末段)的不同特点,各阶段分别采用不同的制导方式;也可以中段和末段共同采用一种制导方式。可以增大制导系统的作用距离,提高制导精度。有的导弹还可以在一个飞行阶段同时或交替采用两种制导方式以提高制导精度、抗干扰能力和全天候使用能力。 目录 [隐藏]

∙ 1 简单介绍

∙ 2 类型

∙ 3 学术解释

∙ 4 复合制导技术

∙ 5 发展情况

∙ 6 技术难点

∙ 7 参考资料

复合制导-简单介绍

对抗雷达红外复合制导导弹的假目标

布阵

对导弹在飞行过程中采用两种以上制导方式的制导系统。主要目的是提高制导精度,在命中精度相同的条件下,其作用距离比单一制导的作用距离更远,并可以增强导弹的抗干扰能力。 任何一种制导方式都有它的优缺点,采用复合制导可扬长避短,更好地满足作战要求。如惯性制导的优点是弹上设备简单,不易受外界干扰,但制导精度随射程的增大而降低,特别是攻击活动目标时误差更大。而寻的制导一般作用距离较短,但制导精度较高。两者结合运用,可以更有效地提高导弹的命中精度。对于一种导弹,当其彩不同的制导方式或不同信息源完成导弹制导时称为复合制导。复合制导应用二种或两种以上的制导方式或信息源,充分发挥各种制导的特点,在实战环境下实现导弹全程的优化制导。复合制导可分为串联复拿帽导和并联复合制导。串联复合制导主要是用来既增大导弹射程同时又确保导弹制导精度,有时也用来实现导弹的发射后截获,再转至导弹的主要制导方式。并联复合制导订是导弹备有两种或多种信息源实现导弹制导,根据作战环境选择制导形式,提高导弹抗干扰能力,不要时也可相互辅助完成导弹制导。

复合制导-类型

多模复合制导数据处理虚拟平台系统

结构图

①自主-寻的制导。如法国的“飞鱼”反舰导弹,发射后先按装定的程序或惯性制导飞行,接近目标时转为寻的制导

②遥控-寻的制导。如美国的“波马克”地空导弹,飞行中段用无线电指令制导,末段用寻的制导。③惯性-遥控-寻的制导。如瑞典的RBS-15反舰导弹,飞行中段用惯性制导。而在整个飞行过程同时用无线电指令修正其飞行路线,末段用寻的制导,④惯性-地形或惯性-地图匹配制导。如美国的“战斧”巡航导弹。整个飞行过程都用惯性制导,中段用地形或地图匹配修正误差。⑤主动寻的-被动寻的制导。如美国的“黄蜂”空地导弹,发射后先用主动寻的制导,末段转为被动寻的制导。

此外,还有其他复合制导形式,如美国的“三叉戟-Ⅱ”潜地导弹用惯性制导加星光制导;“不死鸟”空空导弹发射后先用半主动寻的制导,末段转为主动寻的制导。

复合制导系统比较复杂,弹上设备体积大,成本较高,因元器件多而降低了系统的可靠性。随着惯性器件、光电器件、微型计算机、微波技术、信息处理和传输技术的发展,复合制导系统的小型化、低成本、高可靠性问题正逐步得到解决,并将得到愈来愈广泛的应用。 复合制导-学术解释

红外毫米波复合制导目标识别原理图

1、复合制导是指由多种模式的导引设备参与制导,共同完成对导弹的制导任务。从广义上说,复合制导应包括多导引头的复合制导,多制导方式的复合制导,多功能的复合制导,多导引规律的串联、并联及串并联的复合制导

2、复合制导是指不同的任务阶段采用不同的制导方式交替工作。如雷达红外复合制导,在末制导初段主要利用雷达进行制导,可在中制导终点存在较大误差的情况下,首先在远距离进行大范围的搜索,在近战环境更加复杂

3、若在其中某一段或几段采用一种以上制导方式进行制导称为复合制导。按照复合制导与系统之间的工作时序不同,复合制导可以分为串联型复合制导、并联型复合制导和混合型制导系统

复合制导-复合制导技术

微波红外复合制导半实物仿真系统

复合制导技术是不同制导方式和(或)不同信息源制导综合用于制导同一导弹的制导技术。制导是对飞行体按一定规律进行控制和导引的总称。按制导工作原理、制导可有多种方式,如自主制导、指令制导。驾束制导和寻的制导等。目前采用的复合制导技术主要有以下几种: 自主寻的制导:如法国的“飞鱼”初始段和中段采用惯性制导,中国的C-802反舰导弹初始段和中段采用程序制导,接近目标时二者都采用末段雷达主动寻的制导。

遥控寻的制导:如美国的“爱国者”地空导弹,采用的就是指令制导和半主动雷达寻的制导,制导精度高,抗干扰能力强。台军目前拥有3套“爱国者”PAC-2型导弹系统(导弹200枚),该系统由导弹、5~8辆四联装发射车、1辆多功能相控阵雷达车、1辆指挥控制车和电源车组成。其中多功能相控阵雷达可完成目标搜索、跟踪、识别,以及导弹跟踪、制导和反电子干扰等多种功能。

惯性、遥控寻的制导:台湾的“天弓”Ⅱ地空导弹采用初段惯性、中段无线电制令、末段主动雷达寻的复合制导。该导弹最大速度4马赫,最大射程100公里,射高25公里,目前台军拥有该导弹发射架4部,导弹50枚。1992年台湾和美国共同对“天弓”Ⅱ进行改造,提高其拦截战术弹道导弹的能力,1999年7月进行了实验,计划2000年后装备部队。美国的“宙斯盾”防空导弹和“标准”式舰对空导弹初始段和中段采用惯性加无线电指令制导,末段采用半主动雷达寻的制导。

惯性、地形匹配、GPS数字景象匹配制导:这种复合制导方式先是惯性制导,中段用地形匹配制导和GPS制导,接近目标时再由数字景象匹配进行末端制导。“战斧”BlockⅢ巡航导弹的初始段采用惯性制导,中段采用地形匹配制导,若导弹飞经大海、沙漠、平原时,采用GPS系统制导,最后一关是采用数字式景象匹配作末制导,使导弹导向目标。

复合制导-发展情况

英国的“星光”便携导弹采用复合制导技术

在导弹武器的发展过程中很早就在采用复合制导技术。例如,50年代前苏联研制的远程防空导弹SA-5,美国地空导弹“波马克”均采用无线电指令+雷达主动寻的复合制导。法国60年代研制的低空近程防空导弹“响尾蛇”采用雷达制导,但为了导弹截获初始段采用了红外制导。瑞士和美国联合开发的防空反坦克两用导弹ADATS采用激光驾束制导,其导弹截获采用了指令制导。这些都是串联复合制导。

随着技术的发展,为了满足不断提高的作战需求,复合制导技术也在不断改进和发展。其主要发展趋势是适应导弹武器增大射程,提高命中精度,增强抗干扰能力和反隐身等作战需求。例如,为了增大射程和提高精度,美国最新的“战斧”巡航导弹已由过去的性制导+地形匹配制导改成全球定位系统/性制导+数字景象匹配制导。爱国者远程防空导弹已由原来的指令+TVM制导改成性制导+毫米波主动雷达寻的制导。为了提高精确打击能力,美国正在开发的小型巡航导弹“雪豹”将采用毫米波雷达/红外成象复合导引头。

近程防空导弹武器系统为了提高抗干扰能力和反隐身能力正在采用并联复合制导。例如法国的新一代的响尾蛇NG/VT-1和以色列的ADAMS都采用了雷达和光电复合制导。英国的“星光”便携导弹采用无线电指令/激光驾束复合制导。法国的“西北风”导弹将采用可工作在两个红外波段的导引头等。

复合制导-技术难点

复合制导技术是一种综合技术,涉及专业面宽,技术复杂,其主要关键技术可概括如下: 研究明确目标特性,分析作战环境,提出有效可行的复合制导方式;

导引头是复合制导的重要物质基础,开发多模导引头、智能导引头等先进导引头,推动复合制导技术的应用和发展; 串联复合制导中不同制导方式向的可靠交接班;

并联复合制导中多传感器有效搭配应用和数据融合等。

遥控式制导

“遥控式制导”顾名思义,是说弹体的飞行是受设在弹体以外的制导站控制的。制导站的位置可设于地面上、舰船上或飞机上。指挥站就像一个前方指挥所,它根据跟踪测量系统测得的目标和弹体的相对位置和运动参数,形成制导指令并发送给弹体,弹体接受到指令后,由自动驾驶仪控制弹体,按指挥员的意图飞行,直至命中目标完成任务。遥控制导可分为指令制导和波束制导两类。

指令制导

按指令传输手段的不同,指令制导又分为以下几种制导方式。

有线指令制导 利用导线传输指令的遥控制导称为有线指令制导。这种制导系统主要由制导控制装置、光学瞄准镜、操作手槟和控制导线组成,导弹发射后,操作手需用瞄准镜瞄准目标,同时还要跟踪导弹,并从镜内判断出导弹的飞行偏差,用操作手槟产生控制指令不断修正其偏差,导线把控制指令传输给导弹,引导导弹飞向目标。这种制导系统的优点是精度高、抗干扰能力强,缺点是操作难度大,操作手既要瞄准目标又要跟踪导弹,一有差错导弹就会失控。现在先进的有线制导系统将金属导线改为光纤,并增加了一部红外测角仪,由它自动跟踪导弹并测出导弹飞行方向与瞄准线的偏角,操作手只需始终用光学瞄准镜的十字线跟踪瞄准目标即可,这种系统不仅操作简单,而且精度高,并提高了射程和抗干扰能力。如我军装备的“红箭”-8,美国的“陶”式等射程在4公里以内的反坦克导弹都是采用这种“目标瞄准、红外跟踪、有线传输指令”的制导方式。

无线电指令制导 无线电指令制导是利用无线电传输指令的遥控制导,制导站由目标跟踪雷达、导弹跟踪雷达、解算装置、指令发射天线组成,工作过程是这样的:目标跟踪雷达发现目标后,将目标诸元输入计算机,导弹发射后,导弹跟踪雷达把导弹的运动参数也输入计算机,计算机算出制导指令经过指令发射天线传给导弹。弹上接受机将指令转换成控制导弹的信号,导引其飞向目标。这种制导方式的跟踪探测系统主要是雷达,因此优点是作用距离远,制导精度高,但易受电子干扰和反辐射导弹的袭击,还需采用多种综合抗干扰措施来配合。这种制导方式多用于中、远距离的防空导弹,如俄罗斯的“萨姆”-2、S-300防空导弹就属这种类型。

电视指令制导 这种制导系统的主要器件有导弹头部的微型电视摄像机和制导站的电视接收机、无线电指令发射机等。导弹发射后,其头部的电视摄像机不断地将目标及其周围环境摄取下来,把信号发回制导站。制导站的电视接收机将图像显示出来,导弹操纵员调整目标图像至荧光屏十字线中心的过程,就是向导弹发出指令的过程。若荧光屏上上的十字线中心对准目标图像,导弹就会准确命中目标。这种制导方式可使制导站对攻击情况一目了然,在多目标的情况下,便于操纵员选择最重要的目标进行攻击,导弹发射后,装有制导站的车辆、舰船或飞机即可退出目标区,以保证其安全。但它受能见度影响大,而且容易受电子干扰。

波束制导

波束制导又称驾束制导。它是由地面、机载或舰载的制导站向目标发射一束定向辐射的圆锥形波束,并始终跟踪目标,导弹发射后,弹上的制导设备不断接受这一波

束信号,引导导弹进入波束并沿波束轴线飞向目标。波束制导主要有雷达波束制导和激光波束制导两种。

雷达波束制导 雷达波束制导是利用制导站雷达发射的波束来引导导弹飞向目标的制导方式。由于雷达发射的定向波束较窄,圆锥波束宽度仅在2度以内,而且跟踪低空高速目标时波束移动很快,导弹不容易进入波束,或者进入后也容易被快速移动的波束甩掉。所以制导站通常采取一个雷达天线同时发射两个宽窄不等的同轴波束的方式来进行制导。宽波束用来导引导弹首先找到雷达波束,然后进入宽波束,最后引导导弹进入窄波束,用窄波束制导导弹攻击目标。

激光波束制导 激光波束制导是由激光器瞄准目标并不断发射激光束,导弹发射后,由导弹上的激光接收器接受制导站发射的激光束,并导引导弹飞向目标。如美国“打击者”反坦克导弹就采用了激光波束制导。

激光制导

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∙ 1 激光制导

∙ 2 正文

∙ 3 配图

∙ 4 相关连接

激光制导-激光制导

激光制导-正文

利用激光跟踪、测量和传输的手段控制和导引导弹飞向目标的技术。激光器发出照射目标的激光波束,激光接收装置接收目标反射的光波,经光电转换和信息处理,得出目标的位置参数信号(或导弹与目标的相对位置参数信号),再经信号变换用以跟踪目标和控制导弹的飞行。有的激光制导系统还用激光传输控制导弹的指令。激光制导可用于寻的制导系统和波束制导系统。用于半主动寻的制导系统和波束制导系统时,为了跟踪目标,在载机上往往还配备光学瞄准系统(如瞄准镜等)。激光制导的优点是:既能测角也能测距,有较高的测量精度,抗干扰能力强。激光制导的缺点是:易被云、雾、烟或雨等吸收,在大气层内使用时受到气象条件的限制,不能全天候使用;激光能源的功率有限,因而制导的作用距离受到一定限制。此外,由于波束窄,搜索跟踪也较为困难。因此激光技术常与红外、电视、光学或微波等技术结合使用。激光制导已在激光半主动寻的制导和激光波束制导的空地导弹和地空导弹中得到应用。

寻的制导

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∙ 1 寻的制导

∙ 2 正文

∙ 3 配图

∙ 4 相关连接

寻的制导-寻的制导

寻的制导-正文

由装在导弹上的导引头(或称目标跟踪器),感受来自目标的辐射或散射能量,自动跟踪目标并形成制导指令,控制导弹飞向目标的一种制导系统。寻的制导系统由导引头、计算装置和执行机构等组成,通常可分为主动寻的、半主动寻的和被动寻的三种类型:①主动寻的制导,是照射目标的装置装在导弹上的一种寻的制导。如法国的“飞鱼”反舰导弹,末段采用无线电主动寻的制导。②半主动寻的制导,是照射目标的装置不装在导弹上的一种寻的制导。照射装置设在地面、水面或空中等不同场合。如美国“霍克”地空导弹,采用全程半主动寻的制导,照射雷达设在地面。③被动寻的制导,是导弹的导引头直接感受目标辐射能量的一种寻的制导。多数采用红外导引头跟踪飞机的热辐射实施攻击,如美国的“响尾蛇”空空导弹。

寻的制导照射和接收的能量,有光、热、声波或无线电波等。它具有较高的制导精度,但一般作用距离较短,多用作末制导。它被广泛应用在空空导弹、地空导弹、空地导弹和反坦克导弹上,为提高导弹在战场上使用的适应性,还发展了多种类型的导引头。如美国“铜斑蛇”反坦克导弹,采用激光半主动寻的导引头;“小牛”空地导弹,采用由电视寻的发展为图像增强的电视寻的、激光半主动寻的和红外成像等导引头;用于攻击装甲目标的“黄蜂”空地导弹,采用毫米波导引头。

随着目标机动性能的不断提高,常用的导引规律(见导弹制导系统)已不相适应。80年代以来,随着控制理论和微处理机技术在军事上的广泛应用,最佳线性制导规律和其他导引规律得到迅速发展,使问题有可能较好地解决。

激光制导-配图

激光制导涉及2个主要部分,一是激光制导武器本身与技术等,二是激光目标指示器。激光制导方式有

1.激光寻的制导,包括激光半主动回波制导、激光主动寻的制导、被动激光寻的制导;

2.激光遥控制导,包括激光驾束制导、激光视线指令制导、激光非视线指令制导;

3.激光复合制导,包括激光指令--寻的复合制导

激光指令--激光驾束复合制导

激光寻的--其他寻的复合制导

激光自主制导--激光陀螺、光纤陀螺

各种激光制导方式不同,其原理有所不同。以激光半主动回波制导为例,其原理:激光目标指示器发射激光束到目标上,弹上激光导引头跟踪激光目标指示器的激光光斑,弹上激光导引头探测由目标反射的激光信号,并且由目标反射的激光信号,并由此判断弹的飞行误差,按一定的方式送出修正指令,控制导弹飞向目标。

激光制导最主要的优点是命中率高,但制导方式不同,其优劣有所不同,仍以激光半主动回波制导为例,其主要优点是:简捷瞄准,自动寻的攻击,适合攻击复杂地形下的目标;

不需要目标自动识别,便于实现天顶攻击;

可采用准比例导引法,弹道特性好;

抗干扰性能较好;

缺点:

一是需要目标指示器配合,二是全天候工作能力差。

激光制导技术涉及众多技术领域,主要有:大气传输、目标和背景、激光器、激光束控制、信号处理、伺服控制等,其关键器件为寻的器。

激光半主动制导的关键器件是半主动寻的器。

惯性制导

所属分类: 军事 导弹 武器 科学技术

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惯性制导

惯性制导(inertial guidance)利用惯性原理控制和导引导弹(或运载火箭)飞向目标的技术。惯性制导的原理是利用惯性测量装置测出导弹的运动参数,形成制导指令,通过控制发动机推力的方向、大小和作用时间,把导弹自动引导到目标区。惯性制导是以自主方式工作的,不与外界发生联系,所以抗干扰性强和隐蔽性好。现代的地地战术导弹、战略导弹和运载火箭都采用惯性制导。惯性制导系统由惯性测量装置、计算机和自动驾驶仪组成,它们全都装在导弹上。惯性制导是在 V-2导弹制导系统的基础上发展起来的。

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∙ 1 原理

∙ 2 惯性测量装置

∙ 3 优点

∙ 4 惯性制导部件之陀螺仪

∙ 5 参考资料

惯性制导-原理

基于物体运动的惯性现象,采用陀螺仪、加速度表等惯性仪表测量和确定导弹运动参数,控制导弹飞向目标的一种制导系统。导弹上的计算机根据发射瞬间弹的位置、速度、惯性仪表的输出和给定的目标位置,实时形成姿态控制、发动机关机等制导指令,传输给执行机构,控制导弹命中目标。根据力学原理,加速度表测得的是导弹视加速度ω,它与导弹的加速度ɑ 满足导航方程:

ɑ =ω+ɡ

式中ɡ 是地球引力加速度,它是导弹位置的函数,可按一定的引力模型计算。在选定的惯性参考系中实时解算上述导航方程,得出导弹速度和位置的计算,称为导航计算。因为每个加速度表只能测得导弹视加速度在其安装方向上的分量,故采用在空间不同方向安装的三个加速度表构成一个加速度表组合,测出完整的视加速度矢量ω。

惯性制导-惯性测量装置

惯性测量装置按照仪表的组合方式,分为平台式和捷联式。平台式惯性测量装置,是利用陀螺仪将平台稳定于惯性空间,加速度表组合固连在平台上。在制导过程中,加速度表组合与惯性参考系间的角度关系保持不变,因而导航计算简单。平台隔离弹体的角运动和振动,能使加速度表在较好的环境里工作,并具有初始对准容易实现等优点。因此,平台式惯性测量装置为地地弹道导弹所广泛采用。捷联式惯性测量装置,是将加速度表组合固连在弹体上,因而加速度表组合与惯性参考系间的角度随弹体姿态变化而变化。采用陀螺仪作为角位移或角速度传感器,测出或算出加速度表组合相对惯性参考系的角度,再用计算机将加速度表组合的测量值转换到惯性参考系。捷联式导航计算较复杂,仪表受弹体振动影响较大,但具有

设备简单、可靠性高、采用冗余技术容易等优点。因此,随着微型计算机的发展,越来越受到重视。

惯性制导-优点

陀螺仪

惯性制导的最大优点是不受无线电干扰,因而为世界各国弹道导弹所采用。弹道导弹惯性制导,按导引规律和关机条件,可分为摄动制导和闭路制导。摄动制导亦称开路制导,是指导弹在整个主动段按照固定的时间程序控制飞行,由于导弹结构偏差和外部干扰等因素的作用,使导弹偏离预定的标准弹道,需要通过导引使其偏差限制在小偏差范围内。导弹的落点偏差(射程偏差、横向偏差),可分别写成关机点参数偏差的台劳级数。由于射程偏差随时间的变化率,远远大于横向偏差随时间的变化率,故取“射程偏差为零”作为关机条件而导出关机方程;取“落点横向偏差最小”和“关机点参数偏差最小”作为导引的性能指标导出导引方程,通过计算分别给出导引指令和关机指令。摄动制导具有计算简单、实现容易等优点,但当干扰大时,制导误差增大。闭路制导是一种状态反馈最优制导,导弹在大气层内按固定程序控制,出大气层开始闭路导引,它是由目标的位置和导弹的实时状态(位置和速度),通过解析计算形成最优姿态控制指令,并连续地传给执行机构而实现导引的。计算机连续进行计算,当导弹的实际速度达到能命中目标所需要的速度时,发出关机指令。闭路制导不依赖于标准弹道,而且精度高,射击诸元计算简单,它适用于机动发射导弹和多弹头分导,但弹上计算复杂。

影响采用惯性制导的弹道导弹命中精度的主要因素是惯性仪表误差,要提高命中精度,首先须不断改善和提高仪表的精度,并对其系统误差进行修正。同时还须不断完善制导方案,在系统设计上尽量采用冗余技术,并利用天文、地形地图匹配等外界信息来提高制导精度。 惯性制导-惯性制导部件之陀螺仪

陀螺仪

陀螺仪已成为现代兵器惯性制导系统中的核心部件. 在希腊文中,“陀螺”一词的原意为“旋转指示器”。在现代科学技术中,不论基于何种原理,凡能感测旋转状态的任何装置,一般都可称之为陀螺仪。关于陀螺运动的基础理论研究大约是从18 世纪开始的。早期采用的是根据回转仪原理设计的机械陀螺,后来出现了机电式惯性陀螺。在第一次世界大战中,美国海军首先研制成功陀螺导航仪,并相继推广应用于航海和航空事业中。20 世纪初出现了飞机陀螺稳定器和自动驾驶仪。近年来,随着光电技术的迅猛发展,集光、机、电一体化的光电惯性陀螺及利用光电技术加工的新型惯性陀螺(如激光陀螺、光纤陀螺、半球谐振陀螺、石英音叉陀螺等) ,正不断地发展并广泛应用于军事领域。

1、机械惯性陀螺

坦克、装甲等战车上的铁制物和电磁系统较多,通常指南针

惯性制导

会受到影响因而难以发挥作用。如果在车辆开始行进时, 将陀螺仪的高速转轴放置在南北方向,则由于陀螺仪的定轴性,在车辆行进过程中,无论车身如何转动,陀螺仪的高速转轴都会稳定地指向当地的南北方向。车辆的纵轴与陀螺仪高速转轴的夹角即为航向角,根据其大小即可确定方向,并通过电子系统控制车辆的前进。前苏联最早即在自行高炮和萨姆导弹的发射车上装置了陀螺仪。对于空中的飞行器(如飞机、火箭、导弹等) ,飞行过程中的方向和姿态可以用三个角度来描述:飞行器头部的上仰下俯(即飞行器绕垂直于飞行方向的水

平轴的旋转), 可用俯仰角来表示;飞行器头部左右的摆动(即绕铅直轴的转动),可用偏航角来表示;飞行器绕其本身纵向轴线的转动,可用侧滚角来表示。测出这三个角度至少要用两个陀螺仪,即绕铅直和水平轴转动的两个陀螺仪。 由于高速转子的定轴性,无论飞行器如何运动,两轴线的方向都保持不变,因此两轴线可分别作为铅直和水平基准线。上述三个角度可分别通过陀螺仪的内、外框架与相应轴线、基座之间的夹角测得. 例如飞行器的侧滚角和俯仰角可根据以铅直基准线为转轴的陀螺仪测出,偏航角可以根据以水平基准线为转轴的陀螺仪

测出,将测出的信号传送给计算机系统,就能发出指令,随时纠正飞行器飞行的方向和姿态。

2、滚动和俯仰陀螺

惯性制导系统分为捷联式惯性制导和平台式惯性制导两种:把惯性仪表直接安装在飞行器内部的某个位置,并且随着飞行器一起运动的称为捷联式。

3、偏航和俯仰陀螺

惯性系统;平台式惯性系统是在飞行器内将一个金属平台固定在高质量的常平架上,当飞行器俯仰或偏航时,陀螺和伺服控制系统使稳定平台总是保持在原有的空间方位上。 由于捷联式惯性制导是将信号直接输入计算机,因而能降低造价,提高可靠性,故目前的惯性系统多采用捷联式惯性制导。 而对于导航精度要求较高的武器系统(如运载火箭、发射弹道导弹的核潜艇、洲际导弹、巡航导弹等) ,常应用陀螺平台惯性系统。

地形匹配制导

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∙ 1 简述

∙ 2 相关条目

地形匹配制导-简述

所谓的地形匹配,是指在导弹飞行的预定飞行线路上选择若干个地形特征比较明显的地区作为特定区,将其数字高程地图储存在弹载计算机中,当导弹飞抵定位区上方后,弹载高度表测定实地高程,将实测数据与储存数据进行比较确定位置偏差,形成修正指令,使导弹返回预定的航线上.其精度高达30米,且与射程远近无关

雷达制导

[编辑本段]

雷达制导介绍

雷达制导(radar guidance)

利用雷达导引导弹飞向目标的技术。

[编辑本段]

雷达制导的分类

雷达制导分为两类:雷达波束制导和雷达寻的制导。

雷达波束制导 雷达波束制导系统由载机上的雷达、导弹上的接收装置和自动驾驶仪等组成。载机上的圆锥扫描雷达向目标发射无线电波束并跟踪目标。导弹发射后进入雷达波束,导弹尾部天线接收雷达波束的圆锥扫描射频信号,在导弹上确定导弹相对波束旋转轴(等强线)偏离的方向,形成俯仰和航向的控制信号,通过自动驾驶仪控制导弹沿等强线飞行。等强线是指向目标的,故导弹飞向目标。

雷达寻的制导 又称雷达自动导引,分为主动式雷达导引、半主动式雷达导引和被动式雷达导引三种。主动式雷达导引系统由主动式雷达导引头(寻的头)、计算机和自动驾驶仪等组成,整个系统都装在导弹上。主动式雷达导引头发射照射目标的电磁波并接收从目标反射的回波。导引头内的跟踪装置根据回波信号使导引头跟踪目标,同时这个回波信号还形成控制导弹的信号,通过自动驾驶仪控制导弹飞向目标。半主动式雷达导引系统由载机上的雷达,导弹上的导引头和自动驾驶仪等组成。载机上雷达发射照射并跟踪目标的电磁波,导引头接收从目标反射的回波。导引头根据回波信号跟踪目标,同时回波信号形成控制导弹的信号,通过自动驾驶仪控制导弹飞向目标。被动式雷达导引系统由导弹上的导引头和自动驾驶仪等组成。导引头接收和处理目标辐射的无线电信号,根据这个信号跟踪目标并控制导弹飞向目标。有的导弹备有雷达导引头和红外导引头,根据天气情况调换使用。

红外制导

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∙ 1 红外制导

∙ 2 正文

∙ 3 配图

∙ 4 相关连接

红外制导-红外制导

红外制导-正文

利用红外跟踪和测量的方法控制和导引导弹飞向目标的技术。导弹上的红外位标器(导引头)接收目标辐射的红外线,经光学调制和信息处理后得出目标的位置参数信号,用于跟踪目标和控制导弹飞向目标。

红外制导多用于被动寻的制导系统,红外制导系统由红外位标器、计算机和执行机构等组成,其中红外位标器作为跟踪测量装置,由光学系统(包括罩、主镜、次镜、滤光片)、调制盘和红外探测器(光敏元件)组成。红外线透过罩子,经主镜、次镜和滤光片聚焦到调制盘上。调制盘是一个具有光学调制图案(由透明和不透明方格组成)的圆盘,它转动时对红外线进行调制。光敏元件安装在调制盘之后,它把调制后的红外辐射能转换为电信号。光敏元件的灵敏度是影响制导性能的主要因素之一。红外位标器的主要功能是:①收集辐射的红外线;②进行光学滤波(滤光片)和空间滤波(调制盘)以及抑制背景干扰;③经调制盘调制后给出有关目标的角度信息,并经光敏元件变换为所需要的信号形式。红外位标器输出的信号与导弹上基准信号比较,确定目标相对导弹的方位并形成偏差信号。这个偏差信号用来驱动红外位标器光学系统使它跟踪目标。与此同时这个信号经变换处理并通过执行机构控制导弹按一定的导引规律飞向目标。红外制导也可用于指令制导系统,这时在地面或飞机上的红外位标器还要接收导弹辐射的红外线,跟踪导弹并提供导弹的运动参数。红外制导的优点是:光学系统结构简单可靠、成本低、功耗少、体积小和重量轻;不易暴露,隐蔽性好;角分辨率较高和抗干扰性好。它的缺点是受目标性质的影响,目标必须有区别于背景的热辐射特性;同时,红外线的辐射还受气象条件(云、雾、烟和太阳背景等)的限制。 常用辐射红外线的波长分别为1~3微米,3~5微米和 8~14微米。辐射的红外线波长随辐射物温度的降低而增长。为了提高对目标(特别是低温目标)的识别能力,红外工作波段有向长波方向发展的趋势。另一发展趋势是向红外成像过渡以提高抗干扰性能。特别是红外电荷耦合器件与带有信息处理装置的红外位标器的出现和发展,使红外制导更为人们所重视。

电视制导

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∙ 1 电视制导

∙ 2 正文

∙ 3 配图

∙ 4 相关连接

电视制导-电视制导

电视制导-正文

利用电视来控制和导引导弹飞向目标的技术。电视制导有两种方式,一种是电视指令制导,另一种是电视寻的制导。

电视指令制导系统 是早期的电视制导系统,借助人工完成识别和跟踪目标的任务。它由装在导弹上的电视摄像机、电视发射机、发射天线、指令接收天线、指令接收机、自动驾驶仪以及装在载机上的电视接收天线、电视接收机、计算机、指令发射机、发射天线等组成。导弹上的电视摄像机将所摄取的目标图像用无线电波发送到载机,飞机上操纵人员得到目标的直观图像,从多个目标中选取需要攻击的目标,然后用无线电指令形式发送给导弹,通过导弹上的自动驾驶仪控制导弹,使它跟踪并飞向所选定的目标。

电视寻的制导系统 是近期发展的电视制导系统,它与红外自动寻的制导系统相似。导弹从载机上发射后就与载机失去联系,完全依靠导弹上的电子光学系统(电视自动寻的头)自动跟踪目标,并通过导弹自动驾驶仪控制导弹飞向目标。电视寻的制导系统全部装在导弹上,由电视自动寻的头和自动驾驶仪等组成。电视自动寻的头是系统的核心部件,它由电视摄像机、图像信息处理装置、跟踪伺服机构等组成。在外界可见光照射下,外界景物经过光学系统和电视摄像管变为视频电信号,信息处理装置按视频信号的特点判定视场内是否存在

目标。无目标时,摄像机中的光学系统反复扫描;有目标时停止扫描并给出目标方位与光学系统轴线之间的偏差信号。跟踪伺服机构根据这个信号调整光学系统,使光轴对准并跟踪目标。与此同时这个偏差信号送入自动驾驶仪,按一定的导引规律控制导弹飞向目标。80年代以电荷耦合器件代替摄像管,使图像灵敏度和清晰度大为提高。以图像识别系统代替原有的简单图像信息处理装置,在背景比较复杂和目标形成的电平无显著特征的情况下,也能识别目标。

电视制导的优点是利用目标的图像信息对导弹进行制导,目标难以隐蔽,有较高的制导精度;缺点是不能获得距离信息,导弹的作用距离受大气能见度的限制,不适于全天候工作。GPS制导

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∙ 1 定义

∙ 2 举例说明

GPS制导-定义

GPS(全球定位系统)制导的工作原理是利用弹上安装的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号,来修正导弹的飞行路线,提高制导精度。

GPS制导-举例说明

例如,美国“战斧”巡航导弹已改装成BlockⅢ型,其主要改进GPS接受机和天线系统,改装后的导弹,其圆概率误差由原来的9米降为3米。该导弹在科索沃战争中发挥出色。

制导导弹

所属分类: 军事装备 制造 制造品 导弹 武器 设备

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导弹的起源与火药和火箭的发明密

切相关。火药与火箭是由中国发明

的。南宋时期,不迟于12世纪中叶,

火箭技术开始用于军事,出现了最

早的军用火箭。约在13世纪,中国

火箭技术传入阿拉伯地区及欧洲国

家。18、19世纪火箭武器进展不大,

直到1926年,美国才第一次发射了

一枚无控液体火箭。20世纪30年

代,由于电子、高温材料及火箭推

进剂技术的发展,为火箭武器注入

了新的活力。20世纪30年代末,德

国开始火箭、导弹技术的研究,并

建立了较大规模的生产基地,1939年发射了a-1、a-2、a-3导弹,并很快将研制这种小型导弹的经验应用到v-1导弹和v-2导弹上。 1944年 6~9月德国向伦敦发射了v-1、v-2导弹。第二次世界大战后期,德国还研制了"莱茵女儿"等几种地空导弹,以及x-7反坦克导弹和x-4有线制导空空导弹,但均未投入作战使用。

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∙ 1 制导技术

∙ 2 光纤制导导弹

∙ 3 激光制导导弹

∙ 4 美军的制导导弹

∙ 5 精确制导导弹

∙ 6 其它制导导弹

∙ 7 参考资料 制导导弹-制导技术

精确制导技术是指按照一定规律控制武器的飞行方

向、姿态、高度和速度,引导其战斗部准确攻击目

标的军用技术。一、精确制导武器的制导技术 任何

一种精确制导武器都需要通过某种制导技术手段随

时测定它与目标之间的相比位置和相对运动,根据偏差的大小和运动的状态形成控制信号,控制制导

武器的运动轨道,使之最终命中目标。随着高新技

术的发展,精确制导武器系统的制导技术有多种类型。按照不同控制导引方式可概括为自主式、寻的式、遥控式和复合式等四种制导。(一)自主式制导:自主式制导是引导指令由弹上制导系统按照预先拟定的飞行方案控制导弹飞向目标,制导系统与目标、指挥站不发生任何联系的制导。属于自主制导的有:惯性制导、方案制导、地形匹配制导和星光制导等。 自主式制导由于和目标及指挥站不发生联系,因而隐蔽性好、抗干扰能力强,导弹的射程远、制导精度高。但飞行弹道不能改变的特征,使之只能用于攻击固定目标或预定区域的弹道导弹、巡航导弹。(二)寻的制导寻的制导或称自寻的制导、自动导引制导、自动瞄准制导。它是利用导弹上设备接收来自目标辐射或反射的能量,靠弹上探测设备测量目标与导弹相对运动的技术参数,并将这些技术参数变换成引导指令信号,使导弹飞向目标。1.主动寻的制导。它是照射目标的能源在导弹上。当弹上的导引头接收到来自目标的反射信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。它具有"发射后不用管"的优点,能从任何角度攻击目标,命中精度较高,缺点是易受干扰。2.半主动寻的制导。它是照射目标的能源不在导弹上。当弹上导引头接收到来自导弹发射点或其他(地面、水面、空中)方向照射到目标上的折射或反射信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。这种制导可减少弹上设备,增大飞行距离,但不能自主寻的,而且制导站易受敌人攻击。因此,主要用于攻击空中目标。3.被动寻的制导。它是靠感受来自目标的能量。当弹上导引头接收到来自目标的辐射波信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。美国的"响尾蛇"空对空导弹,

所采用的就是被动红外寻的制导。(三)遥控制导:遥控制导

是由设在导弹以外的地面、水面或空中制导站控制导弹飞向

目标的制导技术。波束式制导是主要用于地对空、舰对空、

空对空和空对地导弹攻击活动目标的武器系统。(四)复合制

导复合制导是在一种武器中采用两种或两种以上制导方式组

合而成的制导技术。先进的精确制导武器系统往往采用复合

制导技术。在同一武器系统的不同飞行段,不同的地理和气

候条件下,采用不同的制导方式,扬其所长,避其所短,组

成复合式精确制导系统,以实现更准确的制导。常用的复合

制导技术有: 自主式制导+寻的式制导 自主式制导+指令式制导 自主式制导+指令式制导+寻的式制导 指令式制导+寻的式制导 以上这些复合制导技术在地对空、空对地、地对地战术导弹中均被采用。除上述分类方法外,制导技术还可根据所用物理量的特性进行分类,如无线电制导、红外制导、激光制导、雷达制导、电视制导等。二、精确制导技术在武器系统

中的应用 -----精确制导导弹精确制导导弹是指依靠自身推进并控制飞行弹道,引导弹头准确攻击目标的武器系统。按导弹发射点与目标之间的相对位置可分为:地对地、地对空、岸对舰、空对地、空对舰、空对空、舰对空、舰对岸、舰对舰、舰对潜导弹;按攻击活动目标的类型可分为:反坦克、反飞机、反潜、反弹道导弹和反卫星导弹等;按飞行弹道特征可分为弹道导弹和巡航导弹;按推进剂的物理状态可分为:固体推进剂导弹和液体推进剂导弹。

1.地空导弹 地空导弹的发展始于50年代,起初主要用于要地防空以攻击高空侦察机和轰炸机的。60年代以后,通过越南和中东战争的实践,发现对付低空突防和电子干扰的重要性日益突出。于是各国大力发展了机动部队防空的中、低空地空导弹。70年代,一些国家的地空导弹武器系统已构成远、中、近程,高、中、低空的火力配系,成为地面防空火力的主要组成部分。80年代以来地空导弹又有了很大发展,首先,地空导弹在保持全空域配套的情况下,以低空防御为主。二是攻击范围大。射程3~80公里,射高0.03~24公里,具备

三是抗干扰能力强,制导精度高。这种导

弹是为对付在强电子干扰环境下的大规

模空袭而设计的,采用了复合制导技术。

单发命中概率达91%。四是发射系统自动

化程度高、反应快。2.反坦克导弹 反坦

克导弹重量轻,易隐蔽。从70年代中期

开始,各国对第三代反坦克导弹进行了反

复的论证,以期得到效费比更高的反坦克

武器,从目前情况看,第三代反坦克导弹

的主要制导方式有激光、毫米波、红外成

像和光纤制导等。总之,第三代反坦克导

弹可以有效地对付90年代出现的各种新

式装甲目标。各国都重视对坦克群的纵深攻击,由于在地面使用反坦克导弹发现和跟踪目标的距离有限,机动性差,因此直

升机反坦克被看作是一种重要的手段,目

前在直升机上装备的空地反坦克导弹几乎都是由地面反坦克导弹改装而成的,所以发展情况与地面反坦克导弹相似。最有代表性的反坦克导弹有美国的"海尔法"、"陶"式,德法合制的"米兰",独联体的AT6等。"海尔法"导弹采用半主动激光寻的制导,最大射程7.5公里,最大速度1.17马赫,这种导弹通常由飞机携带发射,也可地面发射。发射后,导弹飞越障碍,搜索目标、自动锁定,直至命中目标。既可单射,又可速射和齐射。控制发射方式有载机飞行员自主发射、其他飞机遥控发射、地面制导站发射等三种。3.反舰导弹 现代舰艇正在迅速改变它的防御系统,配置先进的电子战设备,组成严密的火力防护,提高了对反舰导弹的整体防御能力。80年代初,西方国家开始研制第二代反舰导弹,其主要标志:一是加大射程,二是将速度提高为超音速,并加强机动性使对方难以拦截。三是采用更先进的制导技术,

以进一步提高制导精度、抗干扰能力和识别真假目标的能力。例如,"飞鱼"导弹的后继型ANS反舰导弹,射程从70公里提高到180公里,速度由0.9倍音速提高至2倍音速,并且在飞行末段还能作大机动的闪避。4.地地战术导弹 现在可以使用的并且有代表性的有美国的"战斧"巡航导弹、"陆军战术导弹系统",独联体的"飞腿",法国的"冥王星",日本的SSMI等。"战斧"导弹的陆射型号为BGM109G,潜和舰射型号为BGM109A/B/C。弹重1204公斤,采用固体燃料推进环婪绞剑几乎贴地面飞行,雷达反射截面积小,抗干扰能力强,精度高,威力大,命中精度高,可避免己方人员伤亡。"陆军战术导弹系统"使用的导弹,最大射程为100~150公里,制导方式采用先进的综合制导系统。该导弹是跨世纪使用的导弹。5.空空导弹 空空导弹是现代作战飞机配备的主要武器。主战飞机对空作战有两种特殊任务,一是拦截,二是格斗,所以空空导弹向着近程格斗和中、远距拦截两个方向发展。空中格斗型空空导弹采用红外制导,它的特点是:

体积小、重量轻、机动性大、反应快,能从目标各个方向对其攻击,导弹发

射后不需要载机控制,具有"发射后不

用管"的自主攻击目标的能力。射程从

零点几公里到20公里。中、远程拦截

导弹主要用于拦截轰炸机、战斗轰炸

机,它的特点是:射程远、威力大、

能全天候、全高度、全向攻击,抗干

扰能力强。采用半主动雷达制导或复

合制导系统。性能先进的空空导弹有

美国的"响尾蛇"、"麻雀",法国的"马

特拉"超530,独联体的AA9、AA10、

AA11等。6.空地导弹 最有代表性的是

美国的"小牛"、"斯拉姆"、"哈姆"高速反辐射导弹;法国的AS30L,独联体的AS-7、AS-8、AS-9、AS-10等。三、精确制导武器在现代战争中的地位及其发展趋势 精确制导武器系统以无可争辩的事实,确立了它在现代高技术战争中的地位。在越南战场,美国为了炸毁河内附近的清化桥,曾出动600架次飞机,投弹数千吨,付出了18架飞机的重大代价,但仍未能炸毁该桥。后来,美国把刚刚研制成功的激光制导炸弹投入实战,F-4战斗机仅出动12次,就炸毁了此桥,飞机却无一架损伤。1973年10月的第四次中东战争期间,埃及和以色列之间展开了一场第二次世界大战以来最大的坦克战。开战头3天,以军在西奈半岛损失坦克约300辆,其中77%是被精确制导反坦克导弹击毁的。海湾战争被称作高技术武器的试验场,多种精确制导武器纷纷登场。如"战斧"巡航导弹、"爱国者"防空导弹、"斯拉姆"空对地导弹、"哈姆"反辐射导弹、"海尔法"反坦克导弹,以及"小牛"、"鱼叉"、"响尾蛇"、"麻雀"等各种机载精确制导导弹和激光制导炸弹上场亮相。据统计,多国部队在海湾战争中使用的精确制导武器多达20余种。目前,精确制导武器系统注重向超远程、隐形、智能化方向发展。精确制导武器对作战有哪些影响?1、提高了作战效能一是提高攻击的有效性,减少弹药

消耗量;二是提高作战效费比,降低作战费用交换比。2、使作战方式发生了深刻变化3、成为改变军事力量对比的杠杆.

制导导弹-光纤制导导弹

利用光导纤维传输制导信息的一种新型战术导弹,主要用于打坦克,

也可以打低空飞行的直升机。这种导弹的头部装有微光电视摄像机或

红外成象导引头,尾部有一卷光纤与发射控制装置相联。导弹飞行时

光纤从尾部放出,同时导引头的摄像机将拍摄的目标图象传到发射控

制装置,控制指令通过光纤传给导弹的制导系统,控制导弹命中目标。

由于光纤传输的信息量大、频带宽、功耗低、自身辐射极小,所以光

纤制导导弹的目标识别能力强、制导精度高、抗干扰性好。光纤制导

导弹目前仍 处于工程研制阶段,美国、法国、德国和巴西等国都在研制。其中巴西研制的一种光纤制导导弹,长1.5米,直 径180毫米,可从地面、舰艇和飞机上发射,最大射程达 20公里;采用空心装药战斗部,可击穿1000毫米厚的钢装甲。20世纪80年代末以来,世界形势发生了巨大变化。新的国际形势,新的军事科学理论,新的军事技术与工业技术成就,必将为导弹武器的发展开辟新的途径。未来的战场将具有高度立体化(空间化)、信息化、 电子化及智能化的特点, 新武器也将投入战场。 为了适应这种形势的需要,导弹正向精确制导化、机动化、隐形化、 智能化、微电子化的更高层次发展。战略导弹中的洲际弹道导弹的发展趋势是:采用车载机动(公路和铁路)发射,以提高生存能力;提高命中精度,以直接摧毁坚固的点目标; 采用高性能的推进剂和先进的复合材料,以提高"推进-结构"水平;寻求反拦截对策,并在导弹上采取相应措施。20世纪90年代末和21世纪初,美、俄两国服役的部分洲际弹道导弹性能将得到很大提高(表2)。战术导弹的发展趋势是:采用精确制导技术,提高命中精度;携带多种弹头,包括核弹头和多种常规弹头(如子母弹头等),提高作战灵活性和杀伤效果;既能攻击固定目标也能攻击活动目标;提高机动能力与快速反应能力;采用微电子技术,电路功能集成化,小型化,提高可靠性;实现导弹武器系统的系列化、模块化、标准化;简化发射设备,实现侦察、指挥、通信、发射控制、数据处理一体化。 制导导弹-激光制导导弹

人们常能从报道现代战争的电视新

闻中看到这样的画面:当飞机显示

屏的“ 十字星”对准地面目标时,

目标就会立即被摧毁,这就是激光

制导炸弹的“功劳 ”。“十字星”

对准目标的地方,就是激光束的瞄

准点,激光束指到哪,激光制导炸

弹就会追踪到哪,真正实现了“指

哪打哪”。精度高:导弹好像长“眼

睛”所谓激光制导,就是以激光为信息载体,把导弹、炮弹或炸弹引

向目标而实施精确打击的先进技

术。精准,是激光制导武器的鲜明特点,由于激光的单色性好,光束的发散角小,敌方很难对制导系统实施有效干扰,因而使它具有了其他制导方式无法匹敌的优势。所以,当激光制导武器攻击固定或活动目标时,就像长了眼睛一样,精度一般在1米以内,命中率极高。激光制导武器甚至还可以从通气孔进入,炸毁地下目标,令对方防不胜防。而激光制导与红外、雷达、GPS等实现复合制导,则更有利于提高制导精度和应付各种复杂的战场环境,从而发挥全天候作战的优势。 “零误差”:“咬”住目标不放松激光制导通常有“视线式”和“寻的式”。“视线式”的典型代表是激光驾束制导,“寻的式”的典型代表是激光半主动式寻的制导,也是目前最常用的激光制导方式。激光驾束制导简言之就是激光制导系统瞄准目标并连续发射激光,位于弹尾的激光接收器接收激光,控制弹体像“骑”着激光一样沿光束中心飞行。激光束指向哪儿,弹体就飞到哪儿,紧紧“咬”住目标不放,直到命中。但激光驾束制导必须在通视条件下才能实现,因而适合在短程作战使用,射程一般在3公里以内。瑞典RBS-70便携式导弹即属此类,由于其命中率极高,已成为反低空飞机的得力武器。与激光驾束制导不同,激光半主动式寻的制导的激光接收器安装在弹体前端,而且由于发射器和激光目标指示器可以分离架设,从而

可以

实现较远的射程。美制“海尔法”激

光制导导弹就是半主动激光寻的导弹

的典型代表,主要用于攻击坦克、各种战车、雷达等地面军事目标。通常,一二发“铜斑蛇”即可摧毁一辆坦克,其作用量相当于300枚常规炮弹;而“宝石路”则特别适用于攻击坚固的目标和地下深处的设施,在“沙漠风暴”行动中,它曾被用来攻击地下30米深处具有坚固掩体的高级指挥部,取得了预期的效果。多样性:提升战场杀伤力激光制导武器自问世以来,便在现代战争中大显身手,备受世人关注。目前,世界各军事强国都纷纷加强激光制导武器的研制。从激光制导技术的发展来看,其多样化的发展趋势十分明显:智能化———让激光主动寻的。主动寻的器是各类制导武器的追求目标,要实现主动寻的制导就必须把除发射架外的全部制导设备都装在导弹上,这一困难有赖于技术的进步才能解决。此外,激光自动目标识别也有待进一步突破,采用成像寻的器,能提高探测和判别多目标的能力,通过识别目标的要害部位,进行精确打击,实现智能寻的制导。远程化———增大作用距离。目前的激光半主动寻的制导作用距离一般在10 千米左右,在现代化武器作战的今天,这一距离是比较靠近敌人的,对激光发射的安全性很不利。因此,增大激光制导作用距离十分必要。小型化———减小制导系统的体积和重量。由于制导系统是弹头的一部分,减小这一部分的体积和重量具有重要意义,它有利于提高制导武器的机动能力和作用距离,增大弹头的有效载荷,增强武器的杀伤力。复合化———着力发展复合制导。多模式复合制导是在导弹飞行的各个阶段可同时采用两种或两种以上制导方式共同完成制导任务的先进技术。现代战争中,由于战场环境千变万化,激光制导炸弹极易受战场烟雾、云层和沙尘等因素影响,为提高武器系统的可靠性,减少失效概率,

展复合制导势在必行。此外,激光制

导武器还在向采用对人眼安全波段、

新的激光编码方式、以及标准化和模

块化方向发展。攻与防:制导反制大

对抗如果做个简单的类比,激光制导

武器相当于“矛”,其对抗装备则相

当于“ 盾”,从目前来看“矛”领先

于“盾”。随着各国军方对激光制导

武器认识的加深,激光制导的对抗也

越发激烈。以彼之道还彼之身:欺骗

式激光干扰。目前服役的半主动式激光制导武器多是波长为1.06μm的脉

冲激光束,且光束编码是事前预设的。

作战时如向敌方激光制导武器发射与其相当的激光信号,使压制敌激光接收机或发送假信息,对方就无法使用激光制导武器,或使导弹被误导而无法命中真实目标。筑起防护屏障:烟雾干扰。烟雾干扰仍是一种重要的对抗手段,它不仅能干扰侦察系统,使照射手看不到目

标,而且对1.06μm激光能强烈吸收,使激光制导武器的激光信号被阻塞而丧失战斗力。“隐形”使之“脱靶”:伪装与隐形。激光制导武器的使用要有一个侦察识别的过程,如果事先把己方的目标伪装、隐形起来,激光制导武器就无法使用。防患于未然:配置激光告警器。在己方的目标上配置激光告警系统,激光制导武器在飞行中必须向目标照射激光,当警告器发觉后,己方可立即采取措施使其丧失战斗力。

制导导弹-美军的制导导弹

“小直径炸弹”(Small DiameterBomb,简称SDB)是美国航空武器

中心和空军研究试验室牵头开发的一种新型武器。从2003年开始,

美军一直在研制、试验这种新型精确制导炸弹。今年2月19日,美

国广播电台记者杰夫里·可夫曼亲临感受了这种炸弹的强大威力。 3

月4日,美国海军空战中心武器分部在加州完成了用目前世界上最小

的“发射后不管”精确制导导弹———“长钉”攻击移动目标的试验,

验证了该弹截获、跟踪和攻击移动目标的能力。而从2004年起,“长钉”的试验和论证就一直没有间断,美军正翘首以盼“长钉”出笼。 一向求大求全的“山姆大叔”如今为何喜欢上了仅重几十公斤甚至几公斤的小炸弹呢?装备“小直径炸弹”使每架作战飞机的打击能力相当于以往的4倍 “小直径炸弹”使用弹出式弹翼,采用全球卫星定位系统广馈性导航系统制导。这是一种可由喷气式战斗机、轰炸机或无人机投射的轻量级精确制导武器,综合性能更强。正如它的名字,“小直径炸弹”是一种非常小的炸弹,只装有不到40磅炸药。虽然个头儿不大,但“小直径炸弹”威力却一点儿也不弱。据悉,它的精确度大约为1.5米,而目前美军最小的“杰达姆”(即“联合制导攻击武器”)精确度是30米,2000磅的“杰达姆”精确度是52.5米。 “小直径炸弹”的长度与直径的比例及弹头的形状都经过特别设计,实验中,在64.4公里以外投射并摧毁目标,至少能穿透910毫米厚的钢筋混凝土层,并在建筑内爆炸,完全可以和一枚2000磅的“钻地炸弹”相媲美。 由于体积小,每架作战飞机将能携带更多的“小直径炸弹”,打击更多的目标,使作战效率倍增,每架作战飞机的打击能力相当于以往的4倍。按照美国空军的计划,“小直径炸弹”将首先部署在F-15E战斗机上,随后陆续部署在F-22“猛禽”、F/A-18E/F、F-35“联合打击战斗机”以及“无人驾驶战机”等所有战机上,届时它将成为美军最主要的对地攻击武器。 地面部队人员仅需15分钟就能掌握“长钉”的发射要领“长钉”导弹是目前世界上最小的导弹,弹长63.5厘米,弹径为5.7厘米,重量仅为2.4千克,而且是唯一采用光学成像制导的精

确制导导弹。在目前美军使用的重量

为几百公斤的联合直接攻击精确制导

弹药面前,“长钉”算是“小巫见大

巫”了,就算与刚装备美海军仅重20

公斤的精确制导“小直径炸弹”相比,

也只能算是个小弟弟。“长钉”导弹

和发射架系统采用商业货架零部件,

每枚导弹的成本为5000美元或更低,

是目前世界上最便宜的导弹。“杰达姆”炸弹每枚价格约为6万美元,而1枚空射巡航导弹的价格约为150万美

元。山姆大叔虽然财大气粗,但能在

武器弹药上省点资金,而且作战效果不减反增,“花最少的钱,办最多的事”,何乐而不为呢?美国总统小布什也曾深有感触地说:“如果使用价值百万美元的巡航导弹打击一顶价值仅为10美元,而且里面可能还空无一人的帐篷,有什么意义呢?”一枚“长钉”的价格为5000美元,相比其他导弹,使用“长钉”是多么合算! 研发“长钉”导弹的初衷是将其作为海军陆战队和海军特种部队队员的便携式武器,武器系统项目最终将提交一套单兵用的发射装置,其中包括3枚导弹,重量不超过9.1千克,能让地面部队使用更轻的武器摧毁移动的、速度不快且装甲不厚的目标。系统的射程是3.2千米,每套系统造价仅为4000美元。而美军目前使用的最便宜的肩射“标枪”反坦克导弹,每套造价7.5万美元,重量约23千克;“毒刺”防空导弹每套造价为12.8万美元,重量为15千克。“长钉”不需要组装或维护,地面部队人员仅需15分钟的训练,就能掌握发射要领,且“长钉”导弹的精确制导能够减少附带损伤,是一种“傻瓜”式的精确打击武器。除了在地面部队具有应用潜力外,“长钉”还是战术无人机的理想装备。它也可以装备水面舰艇,以对付集群小艇和轻型飞机。美官员称,“长钉”导弹可解决80%的问题,它对散布面广的机动目标有极大的杀伤力。据美军试验,“长钉”具有发现和击中诸如小艇、直升机、掩体、机枪掩体以及小型装甲车之类的目标的能力。 “长钉”导弹使用电视摄像制导。导弹使用的摄像机可以对目标进行放大,每秒产生30帧图像,并可以实时更新目标轨迹。该技术并不是什么新的技术,早在上世纪60年代越南战争中就曾经使用过电视制导炸弹,而现在的摄像机体积更小,成本更低。当年使用的摄像机的体积与计算机的显示器类似,重量为454千克,

而现在“长钉”导弹使用的摄像机体

积只有一个火柴盒大小。使用

“长钉”导弹系统,看不见火光,也看不见尾

焰,而且没有烟尘,这对射手来说比

较安全。 “长钉”使无人机成为名副

其实的空中“智能杀手” 如果要问

当今世界上炸弹种类最多的国家,那

当然是非美国莫属。其炸弹种类丰富

的程度无人能比。诸如阿富汗战争中

为打击恐怖分子藏身的洞穴和地道而

专门研制的温压弹,原理和效果类似

于地下煤矿中最强烈的瓦斯爆炸,还

有伊拉克战争中使用的钻地炸弹、科

索沃战争中使用的集束炸弹,以及激光武器、电磁脉冲弹、射频武器和“非致命武器”等等。而且,每种炸弹都富含高科技,效果惊人。在此基础之上,为什么美军仍不满意,看上了军火公司小小的“长钉”?除了价格低廉、使用方便外,最主要的是它可以与无人机结合,形成智能型的新型武器。海湾战争后,美军无人机发展迅速,由当时的几种发展到目前的几十种,特别是在阿富汗战争和伊拉克战争以及反恐作战中,无人机都发挥了重要作用。2005年公布的新版《无人机系统路线图2005~2030》中说,美军将继续研制各种型别、系统更先进、能承担多种任务的无人机。在伊拉克战争中,美军有10种100架无人机可供使用,数量是海湾战争的7倍。目前,仅在伊拉克就有20多种1000余架无人机在战场上使用。无人机有很多优点,本身不必像有人驾驶飞机那样,担心飞行员遭到伤害;造价相对便宜,即使被击落,损失也相对较小,如“捕食者”无人机的采购单价为450万美元,而F-15战斗机的采购单价却为5000万美元;还有不惧怕“牺牲”等等。它已成为美军新宠。2001年10月17日,“掠夺者”无人驾驶飞机首次携带武器参与对阿富汗进行军事打击,发射导弹击毙了“基地”组织二号人物穆罕默德·阿提夫,在阿富汗战役中立下奇功,开了由无人机执行战场对地攻击的先河。发展具有攻击能力的无人机从此成为新的潮流。此后,美国中央情报局操控的一架“掠夺者”无人驾驶飞机,于2002年在也门境内击毙了6名“基地”组织成员,其中包括“基地”组织高级官员阿布·哈里斯。现在,无人驾驶隐身飞机已经飞到了美国航空母舰上,

进行战斗检验。为了适应发射导弹的

需要,美军正在对部分无人机的载弹

量和武器系统进行改造。改进后的“捕

食者”无人机所能携带的“海尔法”

导弹由原来的两枚增至8枚。经过改

造的B型机比以前的无人机大得多,

飞行高度是以前的两倍,载荷是以前

的10倍。美军正翘首以盼“长钉”出

笼,到那时,挂载几百枚精确制导导

弹的无人机,势必成为战场上新的精确打击和轰炸机器. 专家曾设想无人

机攻击编队将能像杀人蜂那样蜂拥至

敌人的阵地美军希望“小直径炸弹”和“长钉”能达到3个目标:每架战机或无人机携带更多的武器;在比“杰达姆”许可的更远的距离进行发射;装更少的炸药,能更加精确地对准目标。 按照五角大楼的发展目标,美军将被逐步改造成一支善于应对局部战争和执行远距离打击任务的高机动型部队。由于“小直径炸弹”符合这一目标,深得美军赏识。战斗机和轰炸机都能够大量携载它:B-1轰炸机能够携载96枚,B-2轰炸机可以携载64~80枚,F/A-22可以在它的内置式武器舱内携带8枚。 2006年年底,美国国防部提出了“一小时之内打击全球任何目标”的构想,让具有全球飞行能力的无人机执行“一小时打击全球”计划。毫无疑问,美军正在把进行和赢得未来战争的希望,极大地寄托在无人机身上。于是,美国国防部门投巨资研制“无人操作武器”。据称一种试验代号为X-45的无人战机已经在进行测试,其验证机已完成了实弹投放和协同飞行试验,2007年实现了空中加油。波音公司的一名工程师说:“你可以监控一次海外的轰炸行动,然后回家和家人吃饭。”美国专家曾设想:在今后20年里,无人机攻击编队将能像杀人蜂那样蜂拥至敌人的阵地,发射导弹。如果这种情形真的成为现实的话,“长钉”无疑是美军最为理想的首选弹药:价格低、重量轻、威力大、精度高.令人担忧的是,和核武器比起来,无人机技术要简单得多。不要说一般大国都将会拥有,就是一些小国甚至那些不承认国界的“恐怖分子”也可以掌握。恐怕到那时候,美军又该忙着研究怎么防范无人机了吧!

制导导弹-精确制导导弹

20世纪70年代初期,美国首次在越南战场使用了激

光和电视制导炸弹,由于它们能自己寻找和攻击目

标,并具有极高的命中精度,当时人们曾称它为“灵巧炸弹”。在1973年第四次中东战争中,埃及和以色列大量使用苏联和美国生产的各种导弹,取得了前所未有的战场效果。随后,在1974年美国政府的正式文件中第一次出现“精确制导武器”这一名词。在海湾战争和科索沃战争中,精确制导武器的充分表演开创了战争的新时代,使人们对未来战争形式有了一个全新的概念。在今天,精确制导武器的拥有程度和运用能力已经成为衡量一个国家军事现代化程度的重要标志之一。精确制导武器会同电子战、军事指挥自动化系统构成了现代战争的三大支柱。(一)精确制导武器的概念:制导武器是一种无人驾驶飞行器,它与一般武器相比有两个显著的特点:其战斗部的运载工具具有制导功能;它不仅有爆炸和杀伤目标的弹头,而且有自动捕获和识别目标的能力。 确制导武器是一种新型的武器系统,是在一般制导武器的基础上发展而来的。但关于精确制导武器这一概念,目前还没有统一的定义,尚处于发展变化和逐步完善的过程中。有一种定义认为:直接命中概率大于50%的导弹、制导炸弹和制导炮弹统称为精确制导武器。这种定义目前已被经常引用,但在军事界和学术界并没有取得一致共识。目前正逐步明确一致的说法是:精确制导武器是具有精确的制导系统,从而获得极高的命中精度,具有反应敏捷的控制系统和具有识别目标并摧毁目标的能力和抗干扰能力,它的造价低廉,能够大批量生产和装备部队,且使用和维护简便的新式武器。这种武器包括各种精确制导导弹、制导炸弹和制导炮弹、巡航导弹和远程遥控无人驾驶飞行器等,其主体是战术导弹。 精确制导武器主要包括精确制导导弹和精确制导弹药两大类。其中精确制导导弹是一种依靠自身的动力装置推进并由精确制导系统探测、处理、导引、控制其命中目标的武器,简称为导弹。精确制导弹药是末制导弹药和末敏弹药的总称,前者主要有制导炮弹、制导炸弹、制导地雷等,后者主要指一些反

(二)精确制导技术 精确制导技术是

以高性能的光电测器为基础,采用目

标识别、成像跟踪、相关跟踪等方法,

控制和引导武器准确地命中目标的技

术,也是一门正在迅速发展中的技术。

按照制导方式,即按照实现导引和控

制飞行器根据特定基准(规律)选择

飞行路线去寻找和攻击目标的运动过

程中,所采取的手段与方法,可将精确制导技术分为以下几种类型:1、寻的制导 包括主动式寻的制导、半主动

式寻的制导和被动式寻的制导。 2、

遥控制导 包括指令制导和波束制导。 3、匹配制导 包括地形(高度)匹配制导和景象(灰度)匹配制导。 4、惯性制导 只依靠弹上惯性部件提供制导数据,而不依赖外部信息的自

主制导方式。 5、卫星制导 又称GPS制导,是指武器系统接收GPS中卫星播发的导航信号,实现三维精确定位和获取速度、时间信息的制导方式。 6、复合制导 是采用两种或两种以上不同物理特性的探测器组成的制导系统。系统在制导时,若探测器为串行使用称为复合制导;若并行使用称为多模制导或并联复合制导。 精确制导武器的核心是制导系统,制导系统的先进与否直接影响到精确制导武器的作战效能、应用范围和武器系统的成本。二、雷达精确制导武器 (一)雷达精确制导简介 雷达是英文“Radio Detecting and Ranging”的缩写Radar的音译,意为“无线电探测与定位”,即利用不同物体对电磁波的反射或辐射能力的差异性来发现目标和测定目标的位置。任何物体在受电磁波的照射时,都会对照射波产生反射作用;即使没有受到电磁波的照射,物体本身也会辐射电磁波。雷达精确制导就是利用目标辐射或反射到导弹上的电磁波探测目标,并从中提取高精度的目标位置信息(包括目标的距离、角度、速度、形状与几何结构等),通过精确控制,自动地把导弹引向目标,直接命中并将其摧毁。我们把具有上述功能

的装置安装在导弹的头部,

称为雷达导引头或寻的器。 1、雷达精确

制导的方式 (1)被动式雷达精确制导。

导弹上的雷达导引头本身不发射信号,通

过接收目标辐射的电磁波来探测和跟踪

目标。 (2)主动式雷达精确制导。导弹

上的雷达导引头发射电磁波并接收目标

反射回来的电磁波(称为目标回波),并

以此实现对目标的探测和跟踪。 (3)半

主动式雷达精确制导。由地面或飞机上的

电磁波照射器发射电磁波对目标进行照

射,导弹上的雷达导引头接收目标反射的

电磁波,并以此探测和跟踪目标。 需要

说明的是,被动式雷达精确制导和主动式

雷达精确制导是雷达精确制导的发展方

向,这是因为它们具有发射后不用管的自

主制导能力和它们的发射系统具有同时对付多个目标能力的特点。 2、雷达导引头的基本组成及主要功能 (1)发射机。主要功能是产生特殊的电磁波信号,经功率放大后通过收发转换开关、馈线和天线发射出去。 (2)天馈系统。主要包括天线、馈线与天线罩等。其主要功能是:发射天线将发射机产生的电磁波集中成一个窄波束,并在一定的空间区域内进行扫描搜索,接收天线跟随发射天线一起扫描,空域中目标与背景的反射电磁波经接收天线接收后进入接收机。 (3)接收机。主要功能是将天线接收到的微弱电磁波信号经滤波(滤除干扰信号)、放大,从中分离出目标或背景的有用信号,送给信号处理器进行进一步处理。 (4)信号处理器。主要功能是完成目标信号的检测识别和跟踪,在导弹接近目标时还需识别目标的要害部位,并对要害部位进行跟踪,向控制信号产生器提供目标或其要害部位的位置信息。

(5)控制信号产生器。主要功能是根据信号处理器提供的距

离(或速度)、角度等位置信息,产生控制导弹飞行和控制导

引头工作状态的指令,并将控制指令送入导弹的自动驾驶仪,

控制导弹的飞行。半主动雷达导引头除了没有发射部分外,其

他主要功能部分与主动导引头基本相同。

制导导弹-其它制导导弹

外制导是导弹制导体制中的一种,它是

指导弹中的导引头接收从目标辐射出来的或从目标反射出来的红外

波段的光能量,并将此能量转变成电信号或目标的图像,然后再经过

信号处理或图像处理,计算确定目标相对于导引头视轴的角偏差,根

据这角偏差产生用于控制导弹飞行方向的制导信号,由控制系统根据

此信号操纵舵矾、翼面,将导弹导向所要攻击的目标。红外制导也有主动、半主动、被动制导等种类。在导弹上应用的红外辐射波段有三个:1一3微米,3—5微米,8—22微米。这三个波段被称为“大气窗口”。目前主要应用的是3—5微米和8—12微米这两个波段。精确制导导弹:精确制导导弹就是装有精确制导装置、能准确命中目标的导弹。精确制导武器(Precision Guide Weapon)这一术语起源于20世纪70年代中期。当时,美国在越南战争中大量使用了精确制导炸弹,由于具有精确的制导装置,取得了惊人的作战效果,因而引起人们的极大注意。各国对精确制导武器的命中率没有统一标准。中国对精确制导武器的定义是:采用精确制导技术,直接命中概率在50%以上的武器,主要包括精确制导导弹、制导炮弹、制导地雷等。防御激光制导导弹:反导弹 是一个很复杂的系统工程,具体到反激光制导导弹,应该是反激光制导巡航导弹,以为弹道导弹采用激光制导,好象还没有,因为没有必要。 反巡航导弹主要有两种方法,一是硬杀伤,顾名思义,就是击毁来袭导弹,具体到用什么东西来击毁来袭导弹,就分很多种方式,以导反导,是比较通行的方法。其次是炮(高速防空炮)+弹(防空导弹)两者相结合是目前最有效果的系统了。二是软杀伤,所谓软

杀伤,就是主动干扰,被动屏蔽等方法。具体到激光制导的巡航导弹上,好象目前都没有特别单一的防御方式,因为各种导弹都不是采用唯一一种方式制导的。比如楼主说的激光制导导弹,就可能是在导弹的制导系统中,含有激光制导的功能。激光制导武器,从原理上讲,有照射平台,负责照射标定目标,而导弹上则有激光信号寻的系统,负责处理目标反射的激光信号,引导导弹攻击目标。要防御这种制导方式为主要制导方式的武器,笼统来讲,有一些方法,比如:干扰照射平台的激光发射;屏蔽目标的激光反射特征;直接攻击照射平台或来袭导弹;等等。 陆基IRIS-T红外制导空空导弹(IRIS-T sL)将用作德国陆军“中程增程防空系统”(MEADS)的第二种导弹。MEADS由美德意三国联合研制,主用导弹为PAC-3“爱国者”,德国发展陆基IRIS-T的目的是减轻采购预算负担。IRIS-TsL将采用大的固体火箭发动机、集成的数据链路和GPS系统,头部改为圆锥形,以降低飞行阻力。导弹将由装在全地形车上的四联装发射器发射,预计2012年装备部队。

可分为自主制导、寻的制导、遥控制导以及复合制导。

1.自主制导:惯性制导(INS)、程序制导、地形匹配制导、星光(天文)制导、GPS制导。

2.寻的制导:雷达制导、红外制导、毫米波制导、电视制导、激光制导

分为主动寻的制导、半主动寻的制导、被动寻的制导

3.遥控制导:按传输方式:指令制导和波束制导

指令制导分为无线电指令、有线电指令。

波束制导分为雷达波束制导和激光波束制导。

4.复合制导: 同一武器上采用两种或两种以上制导方式组合而成的制导技术。 复合制导

所属分类: 军事 基本物理概念

科技

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美军EGBU-27复合制导炸弹

复合制导又称组合制导。采用两种以上制导方式的制导。可综合利用几种制导方式的优点,弥补缺点,提高制导精度。通常只适用于中程以上导弹。可以按飞行过程三个阶段(初始段、中段和末段)的不同特点,各阶段分别采用不同的制导方式;也可以中段和末段共同采用一种制导方式。可以增大制导系统的作用距离,提高制导精度。有的导弹还可以在一个飞行阶段同时或交替采用两种制导方式以提高制导精度、抗干扰能力和全天候使用能力。 目录 [隐藏]

∙ 1 简单介绍

∙ 2 类型

∙ 3 学术解释

∙ 4 复合制导技术

∙ 5 发展情况

∙ 6 技术难点

∙ 7 参考资料

复合制导-简单介绍

对抗雷达红外复合制导导弹的假目标

布阵

对导弹在飞行过程中采用两种以上制导方式的制导系统。主要目的是提高制导精度,在命中精度相同的条件下,其作用距离比单一制导的作用距离更远,并可以增强导弹的抗干扰能力。 任何一种制导方式都有它的优缺点,采用复合制导可扬长避短,更好地满足作战要求。如惯性制导的优点是弹上设备简单,不易受外界干扰,但制导精度随射程的增大而降低,特别是攻击活动目标时误差更大。而寻的制导一般作用距离较短,但制导精度较高。两者结合运用,可以更有效地提高导弹的命中精度。对于一种导弹,当其彩不同的制导方式或不同信息源完成导弹制导时称为复合制导。复合制导应用二种或两种以上的制导方式或信息源,充分发挥各种制导的特点,在实战环境下实现导弹全程的优化制导。复合制导可分为串联复拿帽导和并联复合制导。串联复合制导主要是用来既增大导弹射程同时又确保导弹制导精度,有时也用来实现导弹的发射后截获,再转至导弹的主要制导方式。并联复合制导订是导弹备有两种或多种信息源实现导弹制导,根据作战环境选择制导形式,提高导弹抗干扰能力,不要时也可相互辅助完成导弹制导。

复合制导-类型

多模复合制导数据处理虚拟平台系统

结构图

①自主-寻的制导。如法国的“飞鱼”反舰导弹,发射后先按装定的程序或惯性制导飞行,接近目标时转为寻的制导

②遥控-寻的制导。如美国的“波马克”地空导弹,飞行中段用无线电指令制导,末段用寻的制导。③惯性-遥控-寻的制导。如瑞典的RBS-15反舰导弹,飞行中段用惯性制导。而在整个飞行过程同时用无线电指令修正其飞行路线,末段用寻的制导,④惯性-地形或惯性-地图匹配制导。如美国的“战斧”巡航导弹。整个飞行过程都用惯性制导,中段用地形或地图匹配修正误差。⑤主动寻的-被动寻的制导。如美国的“黄蜂”空地导弹,发射后先用主动寻的制导,末段转为被动寻的制导。

此外,还有其他复合制导形式,如美国的“三叉戟-Ⅱ”潜地导弹用惯性制导加星光制导;“不死鸟”空空导弹发射后先用半主动寻的制导,末段转为主动寻的制导。

复合制导系统比较复杂,弹上设备体积大,成本较高,因元器件多而降低了系统的可靠性。随着惯性器件、光电器件、微型计算机、微波技术、信息处理和传输技术的发展,复合制导系统的小型化、低成本、高可靠性问题正逐步得到解决,并将得到愈来愈广泛的应用。 复合制导-学术解释

红外毫米波复合制导目标识别原理图

1、复合制导是指由多种模式的导引设备参与制导,共同完成对导弹的制导任务。从广义上说,复合制导应包括多导引头的复合制导,多制导方式的复合制导,多功能的复合制导,多导引规律的串联、并联及串并联的复合制导

2、复合制导是指不同的任务阶段采用不同的制导方式交替工作。如雷达红外复合制导,在末制导初段主要利用雷达进行制导,可在中制导终点存在较大误差的情况下,首先在远距离进行大范围的搜索,在近战环境更加复杂

3、若在其中某一段或几段采用一种以上制导方式进行制导称为复合制导。按照复合制导与系统之间的工作时序不同,复合制导可以分为串联型复合制导、并联型复合制导和混合型制导系统

复合制导-复合制导技术

微波红外复合制导半实物仿真系统

复合制导技术是不同制导方式和(或)不同信息源制导综合用于制导同一导弹的制导技术。制导是对飞行体按一定规律进行控制和导引的总称。按制导工作原理、制导可有多种方式,如自主制导、指令制导。驾束制导和寻的制导等。目前采用的复合制导技术主要有以下几种: 自主寻的制导:如法国的“飞鱼”初始段和中段采用惯性制导,中国的C-802反舰导弹初始段和中段采用程序制导,接近目标时二者都采用末段雷达主动寻的制导。

遥控寻的制导:如美国的“爱国者”地空导弹,采用的就是指令制导和半主动雷达寻的制导,制导精度高,抗干扰能力强。台军目前拥有3套“爱国者”PAC-2型导弹系统(导弹200枚),该系统由导弹、5~8辆四联装发射车、1辆多功能相控阵雷达车、1辆指挥控制车和电源车组成。其中多功能相控阵雷达可完成目标搜索、跟踪、识别,以及导弹跟踪、制导和反电子干扰等多种功能。

惯性、遥控寻的制导:台湾的“天弓”Ⅱ地空导弹采用初段惯性、中段无线电制令、末段主动雷达寻的复合制导。该导弹最大速度4马赫,最大射程100公里,射高25公里,目前台军拥有该导弹发射架4部,导弹50枚。1992年台湾和美国共同对“天弓”Ⅱ进行改造,提高其拦截战术弹道导弹的能力,1999年7月进行了实验,计划2000年后装备部队。美国的“宙斯盾”防空导弹和“标准”式舰对空导弹初始段和中段采用惯性加无线电指令制导,末段采用半主动雷达寻的制导。

惯性、地形匹配、GPS数字景象匹配制导:这种复合制导方式先是惯性制导,中段用地形匹配制导和GPS制导,接近目标时再由数字景象匹配进行末端制导。“战斧”BlockⅢ巡航导弹的初始段采用惯性制导,中段采用地形匹配制导,若导弹飞经大海、沙漠、平原时,采用GPS系统制导,最后一关是采用数字式景象匹配作末制导,使导弹导向目标。

复合制导-发展情况

英国的“星光”便携导弹采用复合制导技术

在导弹武器的发展过程中很早就在采用复合制导技术。例如,50年代前苏联研制的远程防空导弹SA-5,美国地空导弹“波马克”均采用无线电指令+雷达主动寻的复合制导。法国60年代研制的低空近程防空导弹“响尾蛇”采用雷达制导,但为了导弹截获初始段采用了红外制导。瑞士和美国联合开发的防空反坦克两用导弹ADATS采用激光驾束制导,其导弹截获采用了指令制导。这些都是串联复合制导。

随着技术的发展,为了满足不断提高的作战需求,复合制导技术也在不断改进和发展。其主要发展趋势是适应导弹武器增大射程,提高命中精度,增强抗干扰能力和反隐身等作战需求。例如,为了增大射程和提高精度,美国最新的“战斧”巡航导弹已由过去的性制导+地形匹配制导改成全球定位系统/性制导+数字景象匹配制导。爱国者远程防空导弹已由原来的指令+TVM制导改成性制导+毫米波主动雷达寻的制导。为了提高精确打击能力,美国正在开发的小型巡航导弹“雪豹”将采用毫米波雷达/红外成象复合导引头。

近程防空导弹武器系统为了提高抗干扰能力和反隐身能力正在采用并联复合制导。例如法国的新一代的响尾蛇NG/VT-1和以色列的ADAMS都采用了雷达和光电复合制导。英国的“星光”便携导弹采用无线电指令/激光驾束复合制导。法国的“西北风”导弹将采用可工作在两个红外波段的导引头等。

复合制导-技术难点

复合制导技术是一种综合技术,涉及专业面宽,技术复杂,其主要关键技术可概括如下: 研究明确目标特性,分析作战环境,提出有效可行的复合制导方式;

导引头是复合制导的重要物质基础,开发多模导引头、智能导引头等先进导引头,推动复合制导技术的应用和发展; 串联复合制导中不同制导方式向的可靠交接班;

并联复合制导中多传感器有效搭配应用和数据融合等。

遥控式制导

“遥控式制导”顾名思义,是说弹体的飞行是受设在弹体以外的制导站控制的。制导站的位置可设于地面上、舰船上或飞机上。指挥站就像一个前方指挥所,它根据跟踪测量系统测得的目标和弹体的相对位置和运动参数,形成制导指令并发送给弹体,弹体接受到指令后,由自动驾驶仪控制弹体,按指挥员的意图飞行,直至命中目标完成任务。遥控制导可分为指令制导和波束制导两类。

指令制导

按指令传输手段的不同,指令制导又分为以下几种制导方式。

有线指令制导 利用导线传输指令的遥控制导称为有线指令制导。这种制导系统主要由制导控制装置、光学瞄准镜、操作手槟和控制导线组成,导弹发射后,操作手需用瞄准镜瞄准目标,同时还要跟踪导弹,并从镜内判断出导弹的飞行偏差,用操作手槟产生控制指令不断修正其偏差,导线把控制指令传输给导弹,引导导弹飞向目标。这种制导系统的优点是精度高、抗干扰能力强,缺点是操作难度大,操作手既要瞄准目标又要跟踪导弹,一有差错导弹就会失控。现在先进的有线制导系统将金属导线改为光纤,并增加了一部红外测角仪,由它自动跟踪导弹并测出导弹飞行方向与瞄准线的偏角,操作手只需始终用光学瞄准镜的十字线跟踪瞄准目标即可,这种系统不仅操作简单,而且精度高,并提高了射程和抗干扰能力。如我军装备的“红箭”-8,美国的“陶”式等射程在4公里以内的反坦克导弹都是采用这种“目标瞄准、红外跟踪、有线传输指令”的制导方式。

无线电指令制导 无线电指令制导是利用无线电传输指令的遥控制导,制导站由目标跟踪雷达、导弹跟踪雷达、解算装置、指令发射天线组成,工作过程是这样的:目标跟踪雷达发现目标后,将目标诸元输入计算机,导弹发射后,导弹跟踪雷达把导弹的运动参数也输入计算机,计算机算出制导指令经过指令发射天线传给导弹。弹上接受机将指令转换成控制导弹的信号,导引其飞向目标。这种制导方式的跟踪探测系统主要是雷达,因此优点是作用距离远,制导精度高,但易受电子干扰和反辐射导弹的袭击,还需采用多种综合抗干扰措施来配合。这种制导方式多用于中、远距离的防空导弹,如俄罗斯的“萨姆”-2、S-300防空导弹就属这种类型。

电视指令制导 这种制导系统的主要器件有导弹头部的微型电视摄像机和制导站的电视接收机、无线电指令发射机等。导弹发射后,其头部的电视摄像机不断地将目标及其周围环境摄取下来,把信号发回制导站。制导站的电视接收机将图像显示出来,导弹操纵员调整目标图像至荧光屏十字线中心的过程,就是向导弹发出指令的过程。若荧光屏上上的十字线中心对准目标图像,导弹就会准确命中目标。这种制导方式可使制导站对攻击情况一目了然,在多目标的情况下,便于操纵员选择最重要的目标进行攻击,导弹发射后,装有制导站的车辆、舰船或飞机即可退出目标区,以保证其安全。但它受能见度影响大,而且容易受电子干扰。

波束制导

波束制导又称驾束制导。它是由地面、机载或舰载的制导站向目标发射一束定向辐射的圆锥形波束,并始终跟踪目标,导弹发射后,弹上的制导设备不断接受这一波

束信号,引导导弹进入波束并沿波束轴线飞向目标。波束制导主要有雷达波束制导和激光波束制导两种。

雷达波束制导 雷达波束制导是利用制导站雷达发射的波束来引导导弹飞向目标的制导方式。由于雷达发射的定向波束较窄,圆锥波束宽度仅在2度以内,而且跟踪低空高速目标时波束移动很快,导弹不容易进入波束,或者进入后也容易被快速移动的波束甩掉。所以制导站通常采取一个雷达天线同时发射两个宽窄不等的同轴波束的方式来进行制导。宽波束用来导引导弹首先找到雷达波束,然后进入宽波束,最后引导导弹进入窄波束,用窄波束制导导弹攻击目标。

激光波束制导 激光波束制导是由激光器瞄准目标并不断发射激光束,导弹发射后,由导弹上的激光接收器接受制导站发射的激光束,并导引导弹飞向目标。如美国“打击者”反坦克导弹就采用了激光波束制导。

激光制导

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∙ 1 激光制导

∙ 2 正文

∙ 3 配图

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激光制导-激光制导

激光制导-正文

利用激光跟踪、测量和传输的手段控制和导引导弹飞向目标的技术。激光器发出照射目标的激光波束,激光接收装置接收目标反射的光波,经光电转换和信息处理,得出目标的位置参数信号(或导弹与目标的相对位置参数信号),再经信号变换用以跟踪目标和控制导弹的飞行。有的激光制导系统还用激光传输控制导弹的指令。激光制导可用于寻的制导系统和波束制导系统。用于半主动寻的制导系统和波束制导系统时,为了跟踪目标,在载机上往往还配备光学瞄准系统(如瞄准镜等)。激光制导的优点是:既能测角也能测距,有较高的测量精度,抗干扰能力强。激光制导的缺点是:易被云、雾、烟或雨等吸收,在大气层内使用时受到气象条件的限制,不能全天候使用;激光能源的功率有限,因而制导的作用距离受到一定限制。此外,由于波束窄,搜索跟踪也较为困难。因此激光技术常与红外、电视、光学或微波等技术结合使用。激光制导已在激光半主动寻的制导和激光波束制导的空地导弹和地空导弹中得到应用。

寻的制导

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∙ 1 寻的制导

∙ 2 正文

∙ 3 配图

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寻的制导-寻的制导

寻的制导-正文

由装在导弹上的导引头(或称目标跟踪器),感受来自目标的辐射或散射能量,自动跟踪目标并形成制导指令,控制导弹飞向目标的一种制导系统。寻的制导系统由导引头、计算装置和执行机构等组成,通常可分为主动寻的、半主动寻的和被动寻的三种类型:①主动寻的制导,是照射目标的装置装在导弹上的一种寻的制导。如法国的“飞鱼”反舰导弹,末段采用无线电主动寻的制导。②半主动寻的制导,是照射目标的装置不装在导弹上的一种寻的制导。照射装置设在地面、水面或空中等不同场合。如美国“霍克”地空导弹,采用全程半主动寻的制导,照射雷达设在地面。③被动寻的制导,是导弹的导引头直接感受目标辐射能量的一种寻的制导。多数采用红外导引头跟踪飞机的热辐射实施攻击,如美国的“响尾蛇”空空导弹。

寻的制导照射和接收的能量,有光、热、声波或无线电波等。它具有较高的制导精度,但一般作用距离较短,多用作末制导。它被广泛应用在空空导弹、地空导弹、空地导弹和反坦克导弹上,为提高导弹在战场上使用的适应性,还发展了多种类型的导引头。如美国“铜斑蛇”反坦克导弹,采用激光半主动寻的导引头;“小牛”空地导弹,采用由电视寻的发展为图像增强的电视寻的、激光半主动寻的和红外成像等导引头;用于攻击装甲目标的“黄蜂”空地导弹,采用毫米波导引头。

随着目标机动性能的不断提高,常用的导引规律(见导弹制导系统)已不相适应。80年代以来,随着控制理论和微处理机技术在军事上的广泛应用,最佳线性制导规律和其他导引规律得到迅速发展,使问题有可能较好地解决。

激光制导-配图

激光制导涉及2个主要部分,一是激光制导武器本身与技术等,二是激光目标指示器。激光制导方式有

1.激光寻的制导,包括激光半主动回波制导、激光主动寻的制导、被动激光寻的制导;

2.激光遥控制导,包括激光驾束制导、激光视线指令制导、激光非视线指令制导;

3.激光复合制导,包括激光指令--寻的复合制导

激光指令--激光驾束复合制导

激光寻的--其他寻的复合制导

激光自主制导--激光陀螺、光纤陀螺

各种激光制导方式不同,其原理有所不同。以激光半主动回波制导为例,其原理:激光目标指示器发射激光束到目标上,弹上激光导引头跟踪激光目标指示器的激光光斑,弹上激光导引头探测由目标反射的激光信号,并且由目标反射的激光信号,并由此判断弹的飞行误差,按一定的方式送出修正指令,控制导弹飞向目标。

激光制导最主要的优点是命中率高,但制导方式不同,其优劣有所不同,仍以激光半主动回波制导为例,其主要优点是:简捷瞄准,自动寻的攻击,适合攻击复杂地形下的目标;

不需要目标自动识别,便于实现天顶攻击;

可采用准比例导引法,弹道特性好;

抗干扰性能较好;

缺点:

一是需要目标指示器配合,二是全天候工作能力差。

激光制导技术涉及众多技术领域,主要有:大气传输、目标和背景、激光器、激光束控制、信号处理、伺服控制等,其关键器件为寻的器。

激光半主动制导的关键器件是半主动寻的器。

惯性制导

所属分类: 军事 导弹 武器 科学技术

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惯性制导

惯性制导(inertial guidance)利用惯性原理控制和导引导弹(或运载火箭)飞向目标的技术。惯性制导的原理是利用惯性测量装置测出导弹的运动参数,形成制导指令,通过控制发动机推力的方向、大小和作用时间,把导弹自动引导到目标区。惯性制导是以自主方式工作的,不与外界发生联系,所以抗干扰性强和隐蔽性好。现代的地地战术导弹、战略导弹和运载火箭都采用惯性制导。惯性制导系统由惯性测量装置、计算机和自动驾驶仪组成,它们全都装在导弹上。惯性制导是在 V-2导弹制导系统的基础上发展起来的。

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∙ 1 原理

∙ 2 惯性测量装置

∙ 3 优点

∙ 4 惯性制导部件之陀螺仪

∙ 5 参考资料

惯性制导-原理

基于物体运动的惯性现象,采用陀螺仪、加速度表等惯性仪表测量和确定导弹运动参数,控制导弹飞向目标的一种制导系统。导弹上的计算机根据发射瞬间弹的位置、速度、惯性仪表的输出和给定的目标位置,实时形成姿态控制、发动机关机等制导指令,传输给执行机构,控制导弹命中目标。根据力学原理,加速度表测得的是导弹视加速度ω,它与导弹的加速度ɑ 满足导航方程:

ɑ =ω+ɡ

式中ɡ 是地球引力加速度,它是导弹位置的函数,可按一定的引力模型计算。在选定的惯性参考系中实时解算上述导航方程,得出导弹速度和位置的计算,称为导航计算。因为每个加速度表只能测得导弹视加速度在其安装方向上的分量,故采用在空间不同方向安装的三个加速度表构成一个加速度表组合,测出完整的视加速度矢量ω。

惯性制导-惯性测量装置

惯性测量装置按照仪表的组合方式,分为平台式和捷联式。平台式惯性测量装置,是利用陀螺仪将平台稳定于惯性空间,加速度表组合固连在平台上。在制导过程中,加速度表组合与惯性参考系间的角度关系保持不变,因而导航计算简单。平台隔离弹体的角运动和振动,能使加速度表在较好的环境里工作,并具有初始对准容易实现等优点。因此,平台式惯性测量装置为地地弹道导弹所广泛采用。捷联式惯性测量装置,是将加速度表组合固连在弹体上,因而加速度表组合与惯性参考系间的角度随弹体姿态变化而变化。采用陀螺仪作为角位移或角速度传感器,测出或算出加速度表组合相对惯性参考系的角度,再用计算机将加速度表组合的测量值转换到惯性参考系。捷联式导航计算较复杂,仪表受弹体振动影响较大,但具有

设备简单、可靠性高、采用冗余技术容易等优点。因此,随着微型计算机的发展,越来越受到重视。

惯性制导-优点

陀螺仪

惯性制导的最大优点是不受无线电干扰,因而为世界各国弹道导弹所采用。弹道导弹惯性制导,按导引规律和关机条件,可分为摄动制导和闭路制导。摄动制导亦称开路制导,是指导弹在整个主动段按照固定的时间程序控制飞行,由于导弹结构偏差和外部干扰等因素的作用,使导弹偏离预定的标准弹道,需要通过导引使其偏差限制在小偏差范围内。导弹的落点偏差(射程偏差、横向偏差),可分别写成关机点参数偏差的台劳级数。由于射程偏差随时间的变化率,远远大于横向偏差随时间的变化率,故取“射程偏差为零”作为关机条件而导出关机方程;取“落点横向偏差最小”和“关机点参数偏差最小”作为导引的性能指标导出导引方程,通过计算分别给出导引指令和关机指令。摄动制导具有计算简单、实现容易等优点,但当干扰大时,制导误差增大。闭路制导是一种状态反馈最优制导,导弹在大气层内按固定程序控制,出大气层开始闭路导引,它是由目标的位置和导弹的实时状态(位置和速度),通过解析计算形成最优姿态控制指令,并连续地传给执行机构而实现导引的。计算机连续进行计算,当导弹的实际速度达到能命中目标所需要的速度时,发出关机指令。闭路制导不依赖于标准弹道,而且精度高,射击诸元计算简单,它适用于机动发射导弹和多弹头分导,但弹上计算复杂。

影响采用惯性制导的弹道导弹命中精度的主要因素是惯性仪表误差,要提高命中精度,首先须不断改善和提高仪表的精度,并对其系统误差进行修正。同时还须不断完善制导方案,在系统设计上尽量采用冗余技术,并利用天文、地形地图匹配等外界信息来提高制导精度。 惯性制导-惯性制导部件之陀螺仪

陀螺仪

陀螺仪已成为现代兵器惯性制导系统中的核心部件. 在希腊文中,“陀螺”一词的原意为“旋转指示器”。在现代科学技术中,不论基于何种原理,凡能感测旋转状态的任何装置,一般都可称之为陀螺仪。关于陀螺运动的基础理论研究大约是从18 世纪开始的。早期采用的是根据回转仪原理设计的机械陀螺,后来出现了机电式惯性陀螺。在第一次世界大战中,美国海军首先研制成功陀螺导航仪,并相继推广应用于航海和航空事业中。20 世纪初出现了飞机陀螺稳定器和自动驾驶仪。近年来,随着光电技术的迅猛发展,集光、机、电一体化的光电惯性陀螺及利用光电技术加工的新型惯性陀螺(如激光陀螺、光纤陀螺、半球谐振陀螺、石英音叉陀螺等) ,正不断地发展并广泛应用于军事领域。

1、机械惯性陀螺

坦克、装甲等战车上的铁制物和电磁系统较多,通常指南针

惯性制导

会受到影响因而难以发挥作用。如果在车辆开始行进时, 将陀螺仪的高速转轴放置在南北方向,则由于陀螺仪的定轴性,在车辆行进过程中,无论车身如何转动,陀螺仪的高速转轴都会稳定地指向当地的南北方向。车辆的纵轴与陀螺仪高速转轴的夹角即为航向角,根据其大小即可确定方向,并通过电子系统控制车辆的前进。前苏联最早即在自行高炮和萨姆导弹的发射车上装置了陀螺仪。对于空中的飞行器(如飞机、火箭、导弹等) ,飞行过程中的方向和姿态可以用三个角度来描述:飞行器头部的上仰下俯(即飞行器绕垂直于飞行方向的水

平轴的旋转), 可用俯仰角来表示;飞行器头部左右的摆动(即绕铅直轴的转动),可用偏航角来表示;飞行器绕其本身纵向轴线的转动,可用侧滚角来表示。测出这三个角度至少要用两个陀螺仪,即绕铅直和水平轴转动的两个陀螺仪。 由于高速转子的定轴性,无论飞行器如何运动,两轴线的方向都保持不变,因此两轴线可分别作为铅直和水平基准线。上述三个角度可分别通过陀螺仪的内、外框架与相应轴线、基座之间的夹角测得. 例如飞行器的侧滚角和俯仰角可根据以铅直基准线为转轴的陀螺仪测出,偏航角可以根据以水平基准线为转轴的陀螺仪

测出,将测出的信号传送给计算机系统,就能发出指令,随时纠正飞行器飞行的方向和姿态。

2、滚动和俯仰陀螺

惯性制导系统分为捷联式惯性制导和平台式惯性制导两种:把惯性仪表直接安装在飞行器内部的某个位置,并且随着飞行器一起运动的称为捷联式。

3、偏航和俯仰陀螺

惯性系统;平台式惯性系统是在飞行器内将一个金属平台固定在高质量的常平架上,当飞行器俯仰或偏航时,陀螺和伺服控制系统使稳定平台总是保持在原有的空间方位上。 由于捷联式惯性制导是将信号直接输入计算机,因而能降低造价,提高可靠性,故目前的惯性系统多采用捷联式惯性制导。 而对于导航精度要求较高的武器系统(如运载火箭、发射弹道导弹的核潜艇、洲际导弹、巡航导弹等) ,常应用陀螺平台惯性系统。

地形匹配制导

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∙ 1 简述

∙ 2 相关条目

地形匹配制导-简述

所谓的地形匹配,是指在导弹飞行的预定飞行线路上选择若干个地形特征比较明显的地区作为特定区,将其数字高程地图储存在弹载计算机中,当导弹飞抵定位区上方后,弹载高度表测定实地高程,将实测数据与储存数据进行比较确定位置偏差,形成修正指令,使导弹返回预定的航线上.其精度高达30米,且与射程远近无关

雷达制导

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雷达制导介绍

雷达制导(radar guidance)

利用雷达导引导弹飞向目标的技术。

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雷达制导的分类

雷达制导分为两类:雷达波束制导和雷达寻的制导。

雷达波束制导 雷达波束制导系统由载机上的雷达、导弹上的接收装置和自动驾驶仪等组成。载机上的圆锥扫描雷达向目标发射无线电波束并跟踪目标。导弹发射后进入雷达波束,导弹尾部天线接收雷达波束的圆锥扫描射频信号,在导弹上确定导弹相对波束旋转轴(等强线)偏离的方向,形成俯仰和航向的控制信号,通过自动驾驶仪控制导弹沿等强线飞行。等强线是指向目标的,故导弹飞向目标。

雷达寻的制导 又称雷达自动导引,分为主动式雷达导引、半主动式雷达导引和被动式雷达导引三种。主动式雷达导引系统由主动式雷达导引头(寻的头)、计算机和自动驾驶仪等组成,整个系统都装在导弹上。主动式雷达导引头发射照射目标的电磁波并接收从目标反射的回波。导引头内的跟踪装置根据回波信号使导引头跟踪目标,同时这个回波信号还形成控制导弹的信号,通过自动驾驶仪控制导弹飞向目标。半主动式雷达导引系统由载机上的雷达,导弹上的导引头和自动驾驶仪等组成。载机上雷达发射照射并跟踪目标的电磁波,导引头接收从目标反射的回波。导引头根据回波信号跟踪目标,同时回波信号形成控制导弹的信号,通过自动驾驶仪控制导弹飞向目标。被动式雷达导引系统由导弹上的导引头和自动驾驶仪等组成。导引头接收和处理目标辐射的无线电信号,根据这个信号跟踪目标并控制导弹飞向目标。有的导弹备有雷达导引头和红外导引头,根据天气情况调换使用。

红外制导

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∙ 1 红外制导

∙ 2 正文

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红外制导-红外制导

红外制导-正文

利用红外跟踪和测量的方法控制和导引导弹飞向目标的技术。导弹上的红外位标器(导引头)接收目标辐射的红外线,经光学调制和信息处理后得出目标的位置参数信号,用于跟踪目标和控制导弹飞向目标。

红外制导多用于被动寻的制导系统,红外制导系统由红外位标器、计算机和执行机构等组成,其中红外位标器作为跟踪测量装置,由光学系统(包括罩、主镜、次镜、滤光片)、调制盘和红外探测器(光敏元件)组成。红外线透过罩子,经主镜、次镜和滤光片聚焦到调制盘上。调制盘是一个具有光学调制图案(由透明和不透明方格组成)的圆盘,它转动时对红外线进行调制。光敏元件安装在调制盘之后,它把调制后的红外辐射能转换为电信号。光敏元件的灵敏度是影响制导性能的主要因素之一。红外位标器的主要功能是:①收集辐射的红外线;②进行光学滤波(滤光片)和空间滤波(调制盘)以及抑制背景干扰;③经调制盘调制后给出有关目标的角度信息,并经光敏元件变换为所需要的信号形式。红外位标器输出的信号与导弹上基准信号比较,确定目标相对导弹的方位并形成偏差信号。这个偏差信号用来驱动红外位标器光学系统使它跟踪目标。与此同时这个信号经变换处理并通过执行机构控制导弹按一定的导引规律飞向目标。红外制导也可用于指令制导系统,这时在地面或飞机上的红外位标器还要接收导弹辐射的红外线,跟踪导弹并提供导弹的运动参数。红外制导的优点是:光学系统结构简单可靠、成本低、功耗少、体积小和重量轻;不易暴露,隐蔽性好;角分辨率较高和抗干扰性好。它的缺点是受目标性质的影响,目标必须有区别于背景的热辐射特性;同时,红外线的辐射还受气象条件(云、雾、烟和太阳背景等)的限制。 常用辐射红外线的波长分别为1~3微米,3~5微米和 8~14微米。辐射的红外线波长随辐射物温度的降低而增长。为了提高对目标(特别是低温目标)的识别能力,红外工作波段有向长波方向发展的趋势。另一发展趋势是向红外成像过渡以提高抗干扰性能。特别是红外电荷耦合器件与带有信息处理装置的红外位标器的出现和发展,使红外制导更为人们所重视。

电视制导

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电视制导-电视制导

电视制导-正文

利用电视来控制和导引导弹飞向目标的技术。电视制导有两种方式,一种是电视指令制导,另一种是电视寻的制导。

电视指令制导系统 是早期的电视制导系统,借助人工完成识别和跟踪目标的任务。它由装在导弹上的电视摄像机、电视发射机、发射天线、指令接收天线、指令接收机、自动驾驶仪以及装在载机上的电视接收天线、电视接收机、计算机、指令发射机、发射天线等组成。导弹上的电视摄像机将所摄取的目标图像用无线电波发送到载机,飞机上操纵人员得到目标的直观图像,从多个目标中选取需要攻击的目标,然后用无线电指令形式发送给导弹,通过导弹上的自动驾驶仪控制导弹,使它跟踪并飞向所选定的目标。

电视寻的制导系统 是近期发展的电视制导系统,它与红外自动寻的制导系统相似。导弹从载机上发射后就与载机失去联系,完全依靠导弹上的电子光学系统(电视自动寻的头)自动跟踪目标,并通过导弹自动驾驶仪控制导弹飞向目标。电视寻的制导系统全部装在导弹上,由电视自动寻的头和自动驾驶仪等组成。电视自动寻的头是系统的核心部件,它由电视摄像机、图像信息处理装置、跟踪伺服机构等组成。在外界可见光照射下,外界景物经过光学系统和电视摄像管变为视频电信号,信息处理装置按视频信号的特点判定视场内是否存在

目标。无目标时,摄像机中的光学系统反复扫描;有目标时停止扫描并给出目标方位与光学系统轴线之间的偏差信号。跟踪伺服机构根据这个信号调整光学系统,使光轴对准并跟踪目标。与此同时这个偏差信号送入自动驾驶仪,按一定的导引规律控制导弹飞向目标。80年代以电荷耦合器件代替摄像管,使图像灵敏度和清晰度大为提高。以图像识别系统代替原有的简单图像信息处理装置,在背景比较复杂和目标形成的电平无显著特征的情况下,也能识别目标。

电视制导的优点是利用目标的图像信息对导弹进行制导,目标难以隐蔽,有较高的制导精度;缺点是不能获得距离信息,导弹的作用距离受大气能见度的限制,不适于全天候工作。GPS制导

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∙ 1 定义

∙ 2 举例说明

GPS制导-定义

GPS(全球定位系统)制导的工作原理是利用弹上安装的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号,来修正导弹的飞行路线,提高制导精度。

GPS制导-举例说明

例如,美国“战斧”巡航导弹已改装成BlockⅢ型,其主要改进GPS接受机和天线系统,改装后的导弹,其圆概率误差由原来的9米降为3米。该导弹在科索沃战争中发挥出色。


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