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词条 精确制导技术
释义

§ 简介

精确制导导弹

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。 精确制导技术是精确制导武器的关键技术,它支持精确制导武器的远距离高精度作战、夜间作战、全天候作战、复杂战场环境下作战。精确制导是20世纪70 年代初提出来的制导技术新概念。精确制导技术是利用自身获取或外部输入的目标区信息,探测、识别和跟踪目标,导引和控制导弹弹药命中目标、乃至目标要害部位的制导技术。精确制导技术涉及多个专业技术领域,是一项综合多种现代高新技术的应用技术。

§ 研究内容

精确制导技术研究的主要内容包括精确导引和精确控制技术,研究的重点是确保精确制导武器在复杂战场环境中精确命中目标乃至要害部位的寻的末制导技术。主要有电视制导、红外制导、激光制导、毫米波制导、微波制导、多模或复合制导、智能化信息处理等技术。精确制导技术的研究和发展一直是紧紧围绕着抗干扰、高精度和智能化的要求进行的。为此,利用了电磁波的不同频段,研究和发展了不同制导方式和它们的组合,研究和发展了智能化信息处理技术。

§ 发展现状

精确制导武器

目前多种精确制导技术已发展成熟,用在精确制导武器上。

电视制导

1、概念

电视制导是由弹上电视导引头利用目标反射的可见光信息实现对目标捕获跟踪,导引导弹或弹药命中目标的被动寻的制导技术。

2、使用条件

由于利用可见光,所以系统的角分辨率高,制导精度高,抗电子干扰。但只能在白天和能见度较好的条件下使用。

3、工作方式

电视制导有两种工作方式,一种是发射前锁定目标工作方式,一般用于近程导弹;一种是发射后识别、锁定目标工作方式,即人在回路中工作方式,这种工作方式用在中远程导弹上。电视制导已是成熟技术,用在多个型号上,发射前锁定目标的有美国的AGM -65A ,B 幼畜,俄罗斯的X - 29 空地导弹;发射后锁定目标的有美国的白星眼炸弹,俄罗斯的X - 59 空地导弹等。

红外制导

1、概念

红外制导是由弹上的红外导引头,利用目标辐射的红外信息,实现对目标的捕获、跟踪导引导弹或弹药命中目标的一种被动寻的制导技术。

2、分类

红外制导分为红外非成像制导和红外成像制导。

(1)红外非成像制导

红外非成像制导利用弹上非成像导引头接收目标辐射的红外能量,实现对目标的捕获跟踪、导引导弹或弹药命中目标的被动寻的制导技术。红外非成像制导可工作在三个波段, 即1μm~3μm; 3μm~5μm;8μm~14μm。红外非成像制导角分辨率高、制导精度高,抗电子干扰,可昼夜工作,但受烟雾影响大,不能抗光电干扰。红外非成像制导是成熟技术,在战争中多次使用,曾发挥了重要作用。

(2)红外成像制导

红外成像制导利用弹上红外成像导引头,依据目标和背景红外图像,识别捕获跟踪目标,导引导弹或弹药命中目标的制导技术。红外成像制导一般工作在两个波段,即3μm~5μm;8μm~14μm。其中工作在8μm~14μm波段性能更佳。红外成像制导与红外非成像制导相比,有很强的抗光电干扰能力,可使武器对目标进行全向攻击,有命中点选择的能力;红外成像制导与电视制导相比,红外成像制导可昼夜工作,作用距离远,能识别目标易损部位。所以红外成像制导是当今精确制导发展的主流。红外成像制导技术研究始于70 年代。国外红外成像制导技术的发展,美国处于领先地位。目前已发展了两代,第一代的红外成像制导的红外实时成像系统是光机扫描成像系统,美国人工参与捕获的第一代红外成像制导技术已实用化。[1]

激光制导

1、概念精确制导武器

激光制导是由弹外或弹上的激光束照射目标,弹上的激光导引头利用目标漫反射的激光,捕获跟踪目标,导引导弹或弹药命中目标的制导技术。使用最多的是照射光束在弹外的激光半主动制导技术。

2、特点

激光半主动制导技术的特点是制导精度高,抗干扰能力强,结构简单,成本低。工作波段有二个,即1106μm,1016μm。激光制导现正在发展为激光主动成像制导技术。由于激光主动成像可成三维图像,且图像(反射像)稳定,便于图像识别算法的编制,可能是成像制导的发展方向。国外激光半主动制导已实用化,用在多个型号上,如美国铺路系列炸弹,法国AS - 30 ,俄罗斯X - 29 空地导弹,在战争中发挥了重要作用。激光主动成像制导正在高速发展之中。下视匹配制导已用于先进巡航导弹AGM -129B 上,使精度由CEP40m提高到3m ,前视匹配制导用在美低成本自主攻击武器LOCAAS 上。

毫米波制导

1、概念

毫米波制导由弹上的毫米波导引头接收目标反射或辐射的毫米波信息,捕获跟踪目标,导引导弹或弹药命中目标的制导技术。毫米波的波长在1mm~10mm之间,介于红外和微波之间。因此,毫米波制导具有较高的制导精度,较强的抗干扰能力,受天气和烟雾的影响小。

2、分类

毫米波制导可分为主动制导和被动制导。主动制导的工作体制有脉冲体制、连续波体制。脉冲体制作用距离远,连续波体制作用距离近,但可设计成低截获概率雷达。毫米波制导目前有两个工作波段:即8mm 和3mm。毫米波制导在精确制导发展中占有主要地位,它与红外成像制导一起,成为精确制导技术发展的两个主要分支。毫米波制导技术研究始于70 年代。目前毫米波制导技术国外已用于各种导弹和弹药上。

微波制导

1、概念

微波制导,是由弹上的微波雷达导引头,接收目标的微波能量捕获跟踪目标,导引导弹或弹药命中目标的制导技术。微波制导的最大特点是全天候,昼夜工作。但微波主动制导面临着严峻的电子干扰环境的威胁。

2、关键

微波制导中,合成孔径雷达和被动雷达受到重视。合成孔径雷达是一种主动成像雷达,它可以在能见度极差的气象条件下得到类似光学的高分辨率雷达图像。采用合成孔径雷达制导,具有很强的抗干扰能力和很高的制导精度。国外合成孔径雷达制导技术已实用化。被动雷达制导技术是利用目标辐射的能量捕获、跟踪目标的寻的制导技术,用于反辐射导弹攻击敌方雷达,被动雷达制导国外已实用化,在战争中发挥了重要作用。

多模或复合制导

1、概念精确制导书籍

多模制导是指同一制导段,同时采用两种或两种以上频段或末制导方式进行工作;复合制导则是指不同制导段采用两种频段或末制导方式交替工作。随着未来战场环境变得越来越恶劣,单一频段或模式的制导,将难于适应未来战争的要求,因此多模制导或复合制导现已成为精确制导技术发展的重要方向。多模或复合制导可以充分发挥各自的优势,弥补各自的不足,从而可大大的提高武器的作战效能。

2、应用

多模或复合制导技术的研究始于70 年代中期。红外、紫外双模制导已用于美国“POST 尾刺”防空导弹;主被动微波(2cm 和3cm)复合制导在俄罗斯的Mackit 反舰导弹上被采用;美国的萨达姆,德国的苍鹰等反坦克导弹采用了毫米波/ 红外复合制导;被动雷达与红外复合制导用在美国RIM - 116 舰空导弹;德国博登湖公司已研制出红外成像与毫米波复合制导系统。3mm 波雷达与宽带微波被动雷达,红外成像与宽带微波被动雷达复合制导现已用于美国先进导弹AARGM 上和德国ARMIGER 反辐射导弹上。国外多模或复合制导种类繁多,见之于报的多模或复合制导武器就有几十种。目前看来,多模或复制导今后发展的重点是毫米波与红外成像,红外成像与宽带微波被动雷达,主被动雷达多模复合制导,预计21世纪多模或复合制导将会有更大的发展。[2]

§ 应用领域

在武器系统中的应用之精确制导导弹

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,具备高中低空、远中近程攻击能力。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。精确制导武器

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"飞毛腿",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。

§ 发展展望

世纪是信息技术高速发展的时代,牵引并依赖于信息的精确制导技术将进一步加速发展。20世纪末发展成熟的精确制导技术在21世纪将发展成为实用化技术。新的精确制导技术将不断涌现,精确制导技术的发展可能有如下的发展趋势:

(1) 为满足中远程精确打击的需要,精确制导武器随射程的增加将普遍采用中制导和末制导复合制导技术。

(2) 中制导将普遍采用惯导+ 卫星导航技术,使中制导精度提高,以至于有些武器,对固定目标可以不用导引头。

(3) 末制导技术可支撑精确制导武器在复杂、多变的战场环境下,智能作战,精度达到甚至可使精确制导武器实现零脱靶量作战。

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更新时间:2025/2/22 5:27:04