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制导方式的分类及其各类的介绍

时间:2022-11-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:导弹发射前,预先确定了导弹的弹道。波束制导的制导精度随射程的增加而降低。无线电指令制导主要用于复合制导导弹的飞行中段和初段的制导。可见,各种单一制导方式都有其所长,又有其所短。目前,复合式制导方式在一些地对空、空对地、地对地战术导弹中均已采用。

一、制导方式

随着高新技术的发展,精确制导武器系统的制导方式也有多种类型。按照不同控制制导方式可概括为自主式、寻的式、遥控式和复合式制导等4种。

(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。导弹发射前,预先确定了导弹的弹道。导弹发射后,弹上制导系统的敏感元件不断测量导弹飞行的天体、地形等参数,如导弹的加速度、导弹的姿态、天体位置、地貌特征等,并将这些参数输入到弹上计算机内进行处理,与预先输入到弹上计算机内的弹道参数进行比较,再将偏差信号变换为引导控制指令,使导弹飞向预定的目标。属于自主式制导的有惯性自主式制导、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任何关系,因而隐蔽性好、抗干扰能力强,导弹的射程远、制导精度高。但也存在着一经发射飞行弹道就不能再变的弊端,所以只能用于攻击固定目标或预定区域的弹道导弹、巡航导弹,多数情况用于复合制导导弹的初始飞行段。

(二)寻的式制导

寻的式制导又称做自寻的制导、自动导引制导或自动瞄准制导。它是利用弹上设备接收自目标辐射或反射的能量,如电磁波、红外线、激光可见光等信号,靠弹上探测设备测量目标与导弹相对运动的参数,并将这些参数变换成引导指令信号,使导弹飞向目标。导弹发射后,弹上制导系统接收来自目标的能量,弹上角度敏感装置换算出导弹与目标方向之间的偏差,弹上计算机偏差信号转换成引导指令,控制导弹飞向目标。寻的式制导与自主式制导的区别在于导弹与目标间有联系。

寻的制导按有无照射目标的能源,又分为主动寻的、半主动寻的和被动寻的三种基本类型。

主动寻的制导是照射目标的能源在导弹上。当弹上寻引头接收到来自目标的反射回波信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标(图4-1)。著名的法国“飞鱼”反舰导弹,就是采用末段单脉冲雷达寻的制导方式。

半主动寻的制导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(如地面、水面或空中)方向照射到目标上的折射(或反射)回波信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。我国的HQ-61中、低空防空导弹,就是采用半主动雷达寻的制导方式(图4-2)。

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图4-1 主动寻的制导原理示意图

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图4-2 半主动导的制导原理示意图

被动寻的制导是依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,就是采用被动红外导的制导方式(图4-3)。

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图4-3 被动导的制导原理示意图

(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。制导站负责跟踪目标和导弹,并测量二者的运动参数。弹上接收设备收到制导指令或引导波束提供的偏差信号后,经过变换、放大,操纵导弹上的执行机构改变导弹的飞行弹道,控制导弹飞向目标。遥控制导通常分为波束制导和指令制导。

波束式制导是利用电磁波波束引导导弹飞向目标的制导技术,又称波束式制导。在波束式制导武器系统中,由制导站发出跟踪目标的旋转电磁波波束,导弹沿波束飞向目标。电磁波波束有两种作用,一是跟踪目标,二是引导导弹。制导站无需测量导弹的运动参数,导弹上测量装置能自动测定导弹偏离波束旋转轴的位置(角度),并将其变换成制导指令,执行机构根据制导指令调整导弹的飞行方向,使导弹始终沿波束旋转轴飞行,直至命中目标。波束制导多采用无线电波束,有的也采用激光或红外波束。在采用激光或红外波束时,一般由光学(如瞄准镜等)瞄准跟踪目标,由制导站发出的光波束导引导弹。波束制导主要用于地对空导弹、舰对空导弹、空对空导弹和空对地导弹等攻击行动目标的武器系统。波速制导具有设备简单,但导弹必须与制导站和目标保持在一条直线上等特点。波束制导的制导精度随射程的增加而降低。激光波束制导的抗干扰能力较强,近年来在波束式制导武器系统中已广泛应用。

指令式制导是指由制导站发出指令信号来控制导弹飞行的制导技术。制导站可设于地面、海上(舰载)或空中(机载)。它负责测量目标和导弹的运动参数,并将导弹的运动参数同目标的运动参数(或事先制定的飞行程序)进行比较,将两者之间的误亲切信号转换成制导指令,指令传输装置发送到导弹上。导弹接收到的信号经过变换、放大,送给执行机构,执行机构根据指令调整导弹的飞行方向,使其逼近并命中目标。指令制导按指令方式,可以分为无线电指令制导和有线指令制导两种。无线电指令制导的优点在弹上设备简单,在一定距离范围内制导精度较高,缺点是抗干扰能力差,易被敌方发现,制导精度随作用距离的增加而降低。无线电指令制导主要用于复合制导导弹的飞行中段和初段的制导。末段则采用其他制导方式,以提高制导精度。对于距离不超过20km的近程战术导弹则用于全程制导,多用于地对空导弹。有线指令制导是导弹与指挥站有导线相连,指令由导线传给导弹。有线指令制导的设备简单,抗干扰能力强,但受导线长度的限制,作用距离一般在1km之内,多用于近程反坦克导弹。光纤技术兴起之后,有线制导的作用距离有所增长。

(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。自主式制导具有抗外界积极干扰和消极干扰能力强的优点,但只能用于攻击固定目标;指令式制导的制导精度高、抗干扰能力强,但积累误差大、精度随作用距离的增加而下降;寻的式制导虽然精度不受作用距离的影响,但作用距离较近,而且造价十分昂贵。可见,各种单一制导方式都有其所长,又有其所短。若要精确制导武器系统既具有作用距离远、精度高,又有较强的抗干扰能力,显然依靠单一的制导方式是难以实现的。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,以实现准确命中目标。常用的复合制导方式有:自主式制导加寻的式制导系统;自主式制导加指令式制导加寻的式制导系统等。目前,复合式制导方式在一些地对空、空对地、地对地战术导弹中均已采用。

除了上述分类方法之外,制导技术也可以根据所有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。这些制导方式有的上面已经阐述,有的将在本章其他节中介绍。

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