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1、一、精确制导技术的基本内容(-)制导和精确制导技术的含义制导是指按肯定的规律对制导武器进行导引和掌握,并调整其运动轨迹直至以允许误差命中目标。精确制导武器的制导是由制导系统来完成的,制导系统通常由导引系统和掌握系统组成。导弓I系 统一般包括探测设施和计算变换设施。其功能是测量制导武器与目标的相对位置和速度。计算出实际 飞行弹道与理论弹道的偏差,给出消退偏差的指令。掌握系统通常由敏感设施、综合设施、放大变换 装置和执行机构(伺服机构)组成。其功能是依据导引系统给出的制导指令和制导武器的姿势参数形成 综合掌握信号,再由执行机构调整掌握导武器的运动或姿势直至其命中目标。导引系统既可全部安装在弹上,也

2、可分别装在弹上及弹外制导站(地面、舰船、飞机甚至卫星)上。 掌握系统则必需安装在弹上。现役精确制导武器的制导系统由相对独立而又亲密相关的导引系统和掌 握系统构成。但导引、掌握设施和功能一体化的制导系统不久即将实现。精确制导技术的基本含义是:以高性能光电探测为基础,采纳目标识别、成像跟踪、相关跟踪等 新方法,掌握和导引武器精确地命中目标的技术。制导武器从放射到命中目标,都必需沿着一条飞行路线或轨道飞行。现有制导武器抱负的飞行轨 道可归纳为五种,即比例导航轨道、直线轨道、瞄准线轨道、巡航轨道和弹道式轨道。(二)精确制导技术分类 由不同工作波长的设施完成,从而有雷达区域相关、微波辐射计区域相关、光学

3、区域相关、电视摄像 区域相关、红外成像区域相关等类型的数字地图。有的书上,地形匹配仅指预存的标志区高度坐标与导弹飞临时实测的标志区高度坐标的相关处理, 而将地图匹配划入景象匹配范围。这样,地形匹配就不能称为地图匹配。地形(图)匹配与景象匹配(或相关处理)的含义是将导弹飞行时测出的数字序列,同预存的数字序列 进行比较:若全都,则匹配,说明导弹按预定弹道飞行,若不全都,则不匹配,弹载计算机便自动地 计算出实际航迹与预定航迹的偏差,并发出指令调整导弹姿势。这样,导弹就像长了眼睛似地迂回起 伏、翻山越岭,精确 地飞向预定目标。数字地图(模型)就成为导弹的向导。地形匹配制导与惯性制导协作,可大大减小惯性

4、制导的误差。例如:美国AGM - 86B空射巡航 导弹采纳惯性+地形匹配复合制导,最大射程2500千米,命中精度CEP仅为30米。景象匹配区域 相关末制导与惯性制导等协作,可用于提高远程导弹的末制导精度。5、全球定位系统(GPS )制导美国为满意各军种导航需要 于1987年开头进展导航星全球定位系统,全称是NAVSTAR GlobalPositioning System ,简称 GPS 全球定位系统。其中 NAVSTAR 又是 Navigational System Using Time and Ranging(采用时间和测距进行导航的系统)一词的缩写,中文译为“导航星”,GPS即为上 述Gl

5、obal Positioning System三个英文词的首母,中文译为全球定位系统。GPS系统由空间设施、地面掌握设施及用户设施三部分组成。空间设施由24颗导航卫星(其中21 颗工作卫星,3颗备用卫星)构成;地面掌握设施由5个地面监控站、3个上行数据发送站和I个主控 站构成;用户设施为各种GPS接收机(导航接收机)。全部系统已于1993年完成并正式使用。最初研 制目的是为海上舰船、空中飞机、地面车辆等供应全天候、连续、实时、高精度的三维位置、速度和 精确的时间信息,现已扩展为精确制导武器复合制导的一种手段。其工作原理是采用弹上安装的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

6、路线,提高制导精度。目前已报导的GPS 空间位置精度为16米,时间精度为1微秒。出于保密考虑,美国现开通的GPS服务分为两个等级, 即标准定位服务(SPS)和精密定位服务(PPS),只有后者才能实时猎取精确的GPS数据。精确制导武器 采用GPS系统可以大大提高制导精度。例如,美国BGM - 109C战斧巡航导弹已改装为Block nr型,其主要改进是加装一个GPS接收机和天线系统,据说可使CEP值由9米降为3米。安装GPS接收机还可取消地形匹配制导,缩短制定攻击方案所需时间,或攻击非预定目标。GPS制导和惯性制导都属导航制导方式。美国陆军战术导弹ATACMS、联合防区外放射武器 (JSOW)、

7、联合直接攻击弹药(JDAM)等都将采纳GPS复合制导系统。6、复合制导上述各种制导系统(技术、方式)单独使用时各有特长和缺点。导弹从放射到命中目标一般要经受三个飞行阶段:初始段、中段和末段。若在其中某段或某几段 采纳一种以上制导方式,即称为复合制导或组合制导。复合制导是一种取长补短的方法。但在“一体化、削减重量和体积、系统牢靠性、大容量高速度 计算机等方面有很高的要求,成本也较高。依据复合方式不同,可分为串联复合制导和并联复合制导。串联复合制导是在飞行弹道不同阶段 采纳不同制导方式。在制导方式转换时,应保证弹道的平滑过渡。并联复合制导是在同一飞行阶段, 同时或交替采纳几种不同的制导。以便适应各

8、种环境,提高制导精度。二、精确制导技术在军事上的应用精确制导技术在军事上的应用主要体现在精确制导武器上。精确制导武器是指直接命中概率超过 50%的制导武器。直接命中的含义是指制导武器的圆概率误差(也叫圆公算偏差,表示符号CEP ,即英 文Circular Error,Probale的缩写)小于该武器弹头的杀伤半径。(-)精确制导武器的主要特点1、高精度。精确制导武器的直接命中概率是一般弹命中概率的几十至上百倍。战斧巡航导弹,射程为2500公里,但精度可达30米;激光制导炸弹和制导炮弹的理论命中 误差仅为1米。比如轰炸目标:二战时期,B-17轰炸机投弹误差是1000米左右;越南战斗中,F-105

9、D投弹误差为100米左右;而海湾战斗中:F-117投掷激光制导炸弹误差仅为12米。2、高效能。精确制导武器的价格交换比可以达到1比几十到几百,甚至更大。比如:1枚陶-2型反坦克导弹的造价虽然达1万美元,但用它击毁1辆M-1型坦克的造价却为244 万美元,其价格交换比达到了 1比244。在马岛海战中:阿根廷用一枚价格20万美元的“飞鱼”导弹击沉造价为两亿美元的谢菲尔德 号导弹驱除舰,价格交换比达到1比1千;英国的一枚虎鱼鱼雷(价值90万美元)击沉阿根廷 贝尔格拉诺将军”号巡洋舰(价值8500万美元),价格交换比也为1比95。海湾战斗中,多国部队飞机放射71枚麻雀空空导弹击落伊拉克固定翼飞机24架

10、,价格交换 比为1比29 ;用22枚响尾蛇空空导弹击落伊拉克9架固定翼飞机,价格交换比为1 : 94。3、高技术。其关键技术是微电子技术和光电技术。微电子技术的进展,使制导系统可以小型化,在炮弹的弹头上也能装自寻的系统;而计算机微型 化,给在60年月基本上快被淘汰的巡航导弹带来新的活力,使其精度可达30米。同时探测技术和高 速信号处理技术也为制导精度和抗电子干扰供应了条件。4、射程远。可以把一般武器与精确制导武器的射程进行一下比较:一般的地面压制火炮:大中口径火炮射程一般为20-30公里,最远在40公里左右;而地地导弹 的射程近的为几百公里,远的可达上万公里。比如苏制SS-18导弹,射程为12

11、000公里。一般的防空武器高炮的有效射高通常为几千米至1万米左右;而爰国者、S-300等防空 导弹,最大高度可达2万4千米和2万7千米。在二战时,飞机进行空战,主要是使用航炮,它的有效射程仅为几百米至几千米。而现代战斗中, 飞机进行空战主要使用的武器是空空导弹,它的射程可以达到几公里、几十公里甚至一、二百公里。再比如用于打坦克的直瞄火炮:它的有效射程一般是23公里;而反坦克导弹最大射程可达10 公里左右。5、威力大比如一枚战术常规导弹,假如携带的是1吨重的战斗装药厕相当于18门火炮齐射10发的威力;而一个千吨级的小型核弹威力相当于10个炮兵团540门火炮1次齐射10发。1945年8月6日和9日

12、,美国向日本广岛和长崎投掷了两颗原子弹,其中投在广岛的那一颗为 2万吨级,造成了广岛市建筑毁坏60% ,人员死亡超过了 15万人。而现在的原子弹当量可以达到百万吨级、千万吨级。比如SS-18 ,弹头当量2500万吨,相当投在广岛的原子弹当量的1000多倍,其破坏威力可想而知。(二)精确制导武器分类精确制导武器包括导弹和精确制导弹药两大类,后者又可分为(末)制导弹药和末敏弹药两类。1.导弹依靠自身的动力装置推动,由制导系统导引、掌握其飞行路线并导向目标的武器,称为导弹。导 弹是精确制导武器中类别最多,研制、生产和装备、使用数量最大的一类。导弹可从多种角度分类,它们各从某一方面反映出其性能、用途和

13、特征。(1)按导弹放射点和标位置分类主要有地对地导弹、地对空导弹、空对地导弹和空对空导弹。随着高技术的进展,有可能消失以 天基作战平台为放射点和攻击目标的精确制导武器(如:反卫星武器、卫星反导弹武器、天基拦截器等)。(2)按导弹的射程分类主要可分为:近距离(短程)导弹,射程100千米,如美国陶-2B反坦克导弹(33.75千米); 近程导弹,射程1001000千米,如俄罗斯SS-1C(飞毛腿-B )地地战术弹道导弹,射程50300 千米;中程导弹,射程10003000千米,如美国潘兴-口地地战术弹道导弹,射程7401800千米; 远程导弹,射程30008000 ,如法国M - 4固体潜地弹道导弹

14、,射程40006000千米;洲际导弹, 射程8000千米,如美国民兵-DI洲际弹道导弹,射程9800 13000千米。(3)按作战使命分类导弹按作战使命可分为完成战略任务的和完成战术任务的两类。这两类又都有进攻和防备两种使 命。因此又分为战略进攻型导弹、战略防备型导弹和战术进攻型导弹、战术防备型导弹四类。(4)按攻击的目标分类导弹按攻击目标分类和命名在有用上非常便利。例如,反坦克导弹、反舰导弹、反雷达(反辐射) 导弹、反导弹导弹、防空导弹等。但精确制导武器进展趋势之一是通用化(多功能化),例如,战斧 巡航导弹使用不同战斗部时既可反舰,又可攻击陆上装甲目标和非装甲目标;美国和瑞士共同研制的 阿达

15、茨(Adats)导弹,既可应付低空飞机、直升机、遥控飞行器,又可攻击坦克及地面装甲目标。 因此,这种分类法有明显的局限性。(5 )其它分类按导弹的弹道特征.可分为飞航式(巡航)导弹(如战斧巡航导弹)和弹道式导弹(如民兵- 川洲际战略导弹)。按制导系统(方式)也可对导弹分类(命名),如AIM - 7E麻雀半主动雷达寻的导弹,AIM - 9L 响 尾蛇”被动红外寻的制导导弹等。2、精确制导弹药精确制导弹药可分为末制导弹药和末敏弹药两类。前者主要有制导炮弹、制导炸(航)弹、制导地 雷等,后者主要是一些反装甲子弹药。导弹与精确制导弹药的主要区分在于,前者依靠自身的动力系统和导引、掌握系统飞向目标,后

16、者自身无动力装置,其弹道的初始段、中段需借助火炮、飞机投掷。末制导弹药有寻的器和掌握系统,在其弹道末段能依据目标和弹药本身的位置自行修正或转变弹 道,直至命中目标。末敏弹药不能自动跟踪目标,也不能转变飞行弹道,只能在被撒布的范围内采用其自身的探测器 (寻的器)探测和攻击目标。末敏弹药探测范围一般仅为末制导弹药探测范围的1/10左右。(三)巡航导弹巡航导弹又称为飞航式导弹。巡航状态是飞行器飞行状态之一。在巡航状态下,飞行器发动机 的推力约等于空气阻力,气动升力约等于飞行器重量。这时,飞行器以近似于匀速等高的状态飞行, 巡航状态的飞行轨迹(路线)都在大气层内。1、巡航导弹武器系统工作原理现以美国的

17、“战斧导弹为例,介绍远程,低飞行速度巡航导弹武器系统的工作原理。(1)巡航导弹的弹道巡航导弹的弹道分为三段:初始段。从放射至导弹转入巡航飞行状态前的飞行段称为初始段(初段)或起飞段。在此段内,导 弹处于加速爬升状态。巡航段。导弹从弹道最高点转入巡航飞行状态,直至俯冲攻击目标前的飞行段称为巡航段(中段) 或水平飞行段。此段占全部弹道的绝大部分,导弹在此段内处于近似匀速、等高(度)飞行状态。为绕 过飞行路线上的高山、峡谷、障碍及敌方防空阵地,巡航段均非直线。为保证命中精度,巡航段要不 断修正惯性制导的偏差。终段。巡航导弹飞近目标时,便由巡航状态转为对目标俯冲攻击的状态。导弹由巡航转为俯冲攻 击,直

18、到命中目标的飞行段称为终段(末段)或俯冲段。在此飞行段内,导弹处于下降、加速状态。对 于巡航高度很低的导弹,需要设定程序使其先跃升再转入俯冲攻击。(2)巡航导弹动力系统工作特征除水下放射外,巡航导弹的全部飞行路线都在大气层内,空气可为其供应氧化剂(氧气)。因此, 远程、低速飞行巡航导弹多采纳空气喷气发动机作为动力系统。另一方面,为使导弹在放射和初始飞 行段有较大的初速度,潜(舰)射和陆射巡航导弹多带有助推装置(固体火箭助推器),空射巡航导弹可借 助载机飞行速度作为其放射初速度,一般不需助推器。巡航导弹飞行过程中,其动力系统始终处于工作状态。这是它和中远程弹道导弹的重要区分(后者的发动机只在弹道

19、的主动段工作,导弹在被动段依靠惯性飞行)。(3)巡航导弹的制导系统远程巡航导弹制导系统全部安装在弹上,不需要弹外制导站的干预。另一方面,远程巡航导弹的 全部飞行路线都在大气层内,且飞行时间(距离)长。单一的惯性制导,即使精度很高,积累的偏航误 差也会很大。为提高命中精度,巡航导弹采纳复合制导技术。例如,常规弹头战斧巡航导弹,中 段(巡航段)采纳惯性+地形匹配复合制导,末段(俯冲段)采纳惯性+景象匹配区域相关复合制导;美国 AGM - 86C空射巡航导弹,中段和末段都采纳惯性+ GPS复合制导等。在巡航导弹飞行过程中,弹上制导系统始终处于工作状态,即巡航导弹是全程连续制导的导弹。有些射程较短的巡

20、航导弹,还在弹上安装末制导寻的器,进一步提高命中精度。例如.美国 SLAM(斯拉姆)空地导弹(射程110千米)中段和末段采纳惯性+GPS复合制导,攻击目标前,弹上 安装的红外热成像导引头开头工作将目标图像传输给飞行员,帮助其选定详细瞄准点。导引头锁定目 标后便自主引导导弹精确命中。这种导弹的CEP值小于10米。2、巡航导弹作战使用的优点(1)低空突防力量较强。巡航导弹飞行高度低,可采用掠海飞行与规避机动航迹隐藏自身的航向, 并在接近目标时避开敌军防备火力。战斧巡航导弹和空射巡航导弹的雷达反射截面分别为0.05和 0.1平方米,后者的雷达发觉距离比F- 16这样的小型战斗机还要小1 / 3以上。

21、精确制导技术主要有寻的制导、遥掌握导、惯性制导、地形匹配与景象匹配制导、全球定位系统 (GPS)制导和复合制导。1、寻的制导导弹的寻的制导又称自动寻的或自动导引。采用弹上导引装置接收目标辐射或反射的能量 (无线电波、红外线、激光等)形成导引信号,掌握导弹飞向目标的制导。其原理是弹上导引装置测取目标和导弹的相对位置及其运动参数,由弹上计算装置按选定的导引 方法,给出导引信号,送入导弹掌握系统伺服机构,操纵导弹飞向目标。按产生目标信息能源的初始位置,可分为主动寻的制导、半主动寻的制导和被动寻的制导。按感 受的能量(波长)可分为:(微波)雷达寻的制导、红外寻的制导、毫米波寻的制导、电视寻的制导和激光

22、 寻的制导等类型。寻的制导的导引精度不受导弹飞行距离的影响,但制导的作用距离较近,且易受敌方干扰。常用 于短程导弹制导及中远程导弹的末制导。但是它的精度高,是实现精确打击的关键。武器能否击中目 标。主要由末制导的精度来打算。Q)主动寻的制导主动寻的制导是采用弹上导引装置向目标放射能量(无线电波或激光等),并接收目标反射回来的 能量,形成导引信号,掌握导弹飞向目标的制导。(2)命中精度高,威力大。战斧导弹的CEP值为9米,空射巡航导弹CEP值在916米之间。据测算,巡航导弹的杀爆力量远远超过一些地地战术弹道导弹并足以摧毁地面战术目标。(3)射程远。可从敌防空火力圈外对敌纵深内的严密设防目标实施精

23、确打击。(4)放射机动性、隐藏性好,生存力量强。目前的巡航导弹可从地面、飞机、舰船和潜艇等不同放 射平台实施放射,具有较强的机动性和隐藏性。(5 )配备多种弹头,一弹多用,综合效益好。3、巡航导弹的进展趋势(1)提高突防力量在技术上主要从两个方面进行努力。一方面是提高飞行速度。现役巡航导弹飞行速度低,多数为 0.6 0 . 85马赫。海湾战斗中,美国的战斧巡航导弹有8枚被伊军高炮击落。为此,俄罗斯、 法国和英国正进展超音速巡航导弹。另一方面是采纳隐身技术,降低雷达反射截面,削减敌方雷达探 测距离和发觉概率。(2)改进制导方式,提高命中精度巡航导弹一般用于攻击大纵深固定目标,需要在飞行路程中设置

24、特征导航区。对于沙漠、大海、 平原地区,很难找到合适的定位标志。为提高命中精度,拟实行两种方法。一是在弹上安装多通道GPS 接收机,采用全球定位系统精确定位;二是加装末制导设施,如被动红外成像和毫米波雷达自主寻的 导引头等。这种技术还可使巡航导弹具备全天候和恶劣气象条件下作战的力量,以及打击非预先方案 目标和活动目标的力量。(3)实行模块化设计,形成系列,适应不同军种需要并有利于使用和维护。(4 )研制巡航导弹领弹(Cruise Missile Leader)这种领弹”装有先进设施,攻击时担当开路先锋,对目标定位,引导后续的设施较简洁的巡航 导弹实施攻击;可执行有人和无人驾驶飞机的部分任务;还

25、能回收、重复使用。(5)进展智能巡航导弹例如.美国的刀迷(Thirstry Sabre)导弹,装有红外前视设施和二氧化碳激光雷达或光电与毫 米波雷达。抵达目标区上空后,能自动搜寻、发觉、识别、定位几平方千米内的目标,并自动选用合 适的子弹药遂行攻击,随后快速转向另一个目标,在目标区巡逻。时间长达60分钟。三、精确制导武器对作战的影响1991年1 2月的海湾战斗,是人类历史上使用精确制导武器种类、数量最多,发挥的作战效能 最大的一次战斗。这次战斗具有明显的高技术特征,预示着高技术战斗时代的到来。精确制导武器与 电子战的亲密协作;以精确制导武器为基本火力的空袭作战;以精确制导武器为主要压制杀伤手段

26、的 空地反装甲联合作战和纵深打击等,成为多国部队一方快速取胜的重要因素。从海湾战斗可看出精确制导武器对将来高技术条件下局部战斗将会产生深远的影响。(-)精确制导武器提高了作战效能使用一般炸弹和制导炸弹的空袭效果差别很大。例如美军出动600架次飞机投掷数千吨炸弹,损 失18架飞机,仍未炸毁越南清化桥,后改用激光制导炸弹,只出动12架次飞机就将该桥摧毁。据统计,二战期间飞机投弹的CEP为1000米,轰炸一个钢筋混凝土目标平均约需9000枚炸弹。 越战期间,飞机投弹CEP为100米,轰炸同一目标需200-300枚炸弹。海湾战斗期间,激光制导 炸弹CEP为1米,只需I - 2枚即可炸毁目标。1991年

27、1月17日凌晨美国F117A隐身战斗机投 掷的900公斤级激光制导炸弹从巴格达伊空军司令部塔楼顶部直接突入,炸毁整座大楼。地面作战也是如此。据统计,摧毁一个炮兵连,需要3000发常规高爆弹,或300发改型的双用 常规弹药。但若使用末敏子弹药,则只需要30发。精确制导弹药作战效费比大大高于一般弹药。例如,海湾战斗期间,美国曾出动32架F - 16飞 机和39架各类支援飞机用一般炸弹轰炸伊拉克的核设施,未获成功。后改用8架F - 117A和2架加 油机,用激光制导炸弹一举摧毁伊拉克3座核反应堆。前述71架飞机的全寿命费用为65亿美元,后 10架飞机仅为15亿美元。马岛之战阿根廷用5枚价值20万美元

28、的“飞鱼空舰导弹击沉英国价值 2亿美元的谢非尔德号导弹驱除舰,价格交换比为1 : 200o海湾战斗中,多国部队飞机放射71 枚麻雀空空导弹击落伊军24架固定翼飞机,价格交换比为1 : 29 ;用22枚响尾蛇空空导弹 击落伊军9架固定翼飞机,价格交换比为1 : 9401月17日凌晨,107枚战斧巡航导弹摧毁伊军防空系统,使其26个指挥机构患病毁灭性打击,75%的指挥系统被摧毁。若使用飞机和一般炸弹,不仅难以收到上述效果,损失也会很大。海湾战斗中,多国部队方面共投炸弹88500吨,其中制导炸弹7400吨,共15500枚,约占投 弹量的8 . 36%0但其作战效果远远高于此比例,据统计,精导弹药摧毁

29、了伊594座加固机库中的 375座(占63%);摧毁战术目标桥梁54座中的40座,破坏10座。又如在24天的空袭中,共炸毁 伊军坦克750辆、装甲车600辆。但在大量使用空地导弹对伊军装甲目标实施强化打击的10天中就 击毁伊军坦克650辆、装甲车500辆。(二)精确制导武器使作战样式发生深刻变化1、使超视距、多模式、多目标精确打击成为可能海湾战斗中美军从1000千米外放射35枚空射巡航导弹,从海上放射288枚战斧巡航导 弹。前者攻击了伊境内发电厂、输电设施、军用通信场站等3个目标,后者攻击了伊化学武器设施、 发电厂与高级领导人的指挥与掌握设施。F- 117A隐身飞机的激光制导炸弹攻击了伊军防空

30、系统、指 挥通信中心、核生化武器的研制、生产和贮存设施、飞毛腿导弹的生产与贮存设施以及伊军拟向其 萨达姆”防线的火壕中灌油的泵站。美国陆军战术导弹使用了反人员、反装甲、反雷达或特种战斗部。美国爱国者地空导弹系统配备相控阵雷达和100万次/秒的计算机,可同时跟踪50 -100个目标,或同时掌握9枚导弹攻击不同方向、不同高度的目标。2、可以同时.连续、精确打击整个战场纵深,削减前沿的短兵相接,使前后方界线模糊海湾战斗中,交战双方投入坦克8000多辆、装甲车8300多辆、兵力超过120万人。伊拉克还 在科威特沙特阿拉伯边界的科威特一则和伊沙边界伊拉克一侧构筑了由沙堤/反坦克火壕/蛇腹形铁 丝网和混合

31、雷场/障碍地带/坦克掩体构成、纵深730千米的萨达姆”防线。但地面战斗仅100 小时就结束,且未发生大规模坦克占冰口步卒格斗。主要缘由就是伊军的装甲部队被美军武装直升机、 对地攻击机等放射的上万枚各类反坦克导弹所摧毁。3、实现外科手术式打击,使对点目标攻击的附带杀伤,破坏降至最低程度1991年1月18日美国出动两架舰载攻击机,用斯拉姆远程对地攻击导弹攻击伊拉克某水电 站。第一枚导弹先在水电站厂房上炸开一个直径10米的洞,2分钟后第2枚导弹从洞口穿入,炸毁厂 房内的设施。1991年1月下旬,伊拉克采用科威特境内的艾哈迈德油田两个泵站向海湾泵油。美军飞机在距 目标37千米的6100米高空投掷GBU

32、 - 15型激光制导炸弹,随后飞到92千米处掌握炸弹精确 命中目标,炸毁泵站,制止了伊拉克的海上纵火企图。4.提高了全天候,全天时作战力量GPS制导系统能在恶劣气象条件下自主导航。毫米波制导系统(毫米波辐射计和毫米波雷达)受云、 雾、烟尘影响很小,只是在大雨条件下才难以工作。合成孔径雷达不受云雾、昼夜条件的限制,能穿 透树林探测到隐藏的机动导弹放射架,透过地表发觉地下数米深处的掩蔽部,或透过海水发觉数百米 深的潜艇,可全天候、全天时、全方位地工作。美国联合直接攻击弹药(J DAM)方案第一阶段将在常规炸弹上加装惯性/GPS复合制导组件, 使其在高空投放的全天候攻击精度由35米提高到13米。第三

33、阶段加装红外成像、毫米波、合成孔径 雷达等自主导的导引头,精度将进一步提高到3米。(三)精确制导武器成为转变军事力气对比的杠杆1、海湾战斗表明,精确制导武器将成为现代战斗的基本火力;精确制导武器与电子战实力的协 作,将成为打算战斗胜败的重要因素精确制导武器使电子战由传统的单纯对抗电子侦察反侦察、电子干扰反干扰进展为对抗与摧毁 相结合”的新概念、新阶段,其中精导武器担当了 电子战杀手角色。精确制导武器正在转变坦克、飞机、大炮、军舰等大型武器装备的传统军事价值。拥有先进的精 确制导武器和电子战实力的一方,可以战胜传统武器具有数量优势但精导武器陈旧落后,又无电子战 协作的一方。海湾战斗中伊拉克的快速

34、惨败已充分证明此点。2、精确制导武器转变军事力气平衡的作用,将越来越明显和重要例如,在阿以长期对峙的中东地区,几个阿拉伯我国装备了可直接打击以色列本土的地地战术弹 道导弹(如飞毛腿-B)后,以色列的空中肯定优势作用大大降低,从而加紧研制核武器、中程导弹 和箭式反战术弹道导弹武器系统。3、精确制导武器促进了常规威慑力气的形成据测算,部分精确制导武器的威力已可与小型核武器相比。例如,若以90%的摧毁概率,70千 克/平方厘米的摧毁超压摧毁某点目标计算,90年月初的1枚精度92米的常规弹头巡航导弹与80 年月中期1枚精度为183米、当量为1万吨的核巡航导弹相当。2000年时精度高于92米的1枚常 规

35、弹头洲际弹道导弹可与I枚精度183米、当量为33万吨的80年月末期洲际弹道导弹相当。可见,精确制导武器已成为非核的威慑力气。海湾战斗后,美国已明确提出,其威慑力气由传统的核轰炸机、陆基洲际弹道导弹、潜射洲际 弹道导弹和战略轰炸机、加油机、CR系统两个三合一”构成。后者使用的是常规弹头的隐 身远程空射巡航导弹和2000磅重的激光制导炸弹。总之,精确制导技术在军事上的广泛应用,使精确制导武器成为了战场上的主角,转变了传统的 战斗模式,大大丰富了高科技信息化战斗的内涵,成为了取得战斗成功的最重要的手段。依据反射能量的信息,测取目标和导弹的相对位置及其运动参数,由弹上计算装置按选定的导引 方法,给出导

36、引信号,送入掌握系统伺服机构,操纵导弹飞向目标。由于自己能发觉目标,所以在探 测目标的同时,也就是把自己暴露给敌人。这种方式制导的导弹隐藏性差,简洁被拦截。主动寻的制导能完全独立工作,不需目标或导引站供应能量。但制导作用距离受到弹上放射机功 率的限制,弹上导引装置简单,常用作复合制导的末制导。如,法国AM39 飞鱼空舰导弹的末制导、美国XM943装甲灵活炮弹的寻的头。(2 )半主动寻的制导半主动寻的制导是采用弹外导引站向目标放射能量(无线电波或激光等),并接收目标反射回来的 能量,形成导引信号,掌握导弹飞向目标的制导。依据反射能量的信息,测取目标和导弹的相对位置及其运动参数,由弹上计算装置按选

37、定的导引 方法,给出导引信号,送入掌握系统伺服机构,操纵导弹飞向目标,这种制导的初始照耀能源设施在弹外,弹上设施简洁,放射机体积重量限制较小,可使放射机功 率更大,天线方向性更强,故导引距离加大。缺点是需要弹外照耀设施连续不断地工作。其机动性受 到限制。激光制导炸弹采纳这样放射。炸弹投放后,载机(或此外激光照耀飞机)不能离开战区,始终 向目标放射激光。否则,激光制导炸弹接收不到目标反射的激光,就会变成瞎弹。如,俄罗斯SA - 6地空导弹、法国AS - 30L空地导弹寻的头和美国M712 铜斑蛇制导炮弹寻的头。(3)被动寻的制导导弹被动寻的制导是弹上导引装置接受目标辐射的能量(无线电波和红外线等

38、),形成导引信号, 掌握导弹飞向目标的制导。依据目标辐射的能量信息,测取目标和导弹的相对位置及其运动参数,由弹上计算装置按选定的 导引方法,给出导引信号,送人自动驾驶仪,操纵导弹飞向目标。这种制导的弹上设施简洁,本身不需向目标放射能量,故隐藏性好,抗干扰性强。但需要依靠目 标辐射能量才能工作,故制导的牢靠性受到影响。反辐射导弹都采纳这种方式。它常以雷达天线作为 攻击的目标。遇有关机干扰与雷达频率变化就不能攻击目标了。如,美国AGM - 88 哈姆高速反辐射导弹(反雷达导弹)、美国AIM - 9L 响尾蛇空空导 弹。在寻的制导中,最常用的有雷达寻的、电视寻的、红外寻的等。寻的导引装置通常安装在导

39、弹头 部,故称“寻的头,俗称导引头。2、遥掌握导由弹外导引站发送指令或波束,弹上导引装置形成导引信号,掌握导弹飞向目标的制导。遥控设施由弹上导引装置和弹外导引站组成。导引站可以设在地面、舰船或飞机上,导弹上导引 设施较简洁。导引站时刻跟踪目标,随时测取目标运动参数,故常用于攻击活动目标。一般遥控作用距离较远,但导引精度随导弹飞行距离的增加而降低,而且易受干扰。属于遥掌握导的有指令制导和波束制导等。Q)指令制导由弹外导引站发送指令,掌握导弹飞行目标的制导。可分为有线指令制导、无线电指令制导和光 学指令制导。指令制导设施由弹上导引装置和弹外导引站组成。导引站测出导弹和目标的运动参数,依据选定 的导

40、引方法,计算出弹道校正量,以指令形式发送给导弹;弹上导引装置接收指令并转换成导引信号, 掌握导弹飞向目标。目前应用较多的是雷达指令制导。由目标跟踪雷达和导弹跟踪雷达分别对目标和导弹的运动参数 进行观测,并将这些参数送入计算机,依据选定的导引方法给出掌握指令,通过发送设施发送给导弹, 弹上接收设施形成导引信号,掌握导弹飞向目标。雷达指令制导作用距离远,弹上设施简洁,在中远程地对空导弹上得到广泛应用。但导引精度随 导弹飞行距离的增加而降低,且易受干扰。而电视指令制导是采用弹上电视摄像机猎取目标信息,由导引站产生指令掌握导弹飞向目标的制 导。摄像机装在导弹头部,摄取目标和背景的图像,通过无线电发送到

41、导引站,在电视荧光屏上显示 出目标图像。由目标图像在荧光屏上的位置可反映目标和导弹的相对位置。若图像偏离荧光屏中心, 由偏差量在计算装置中形成导引指令,放射给导弹,在弹上产生导引信号,操纵导弹向目标飞行,直 至命中目标。电视指令制导的优点是能清晰识别目标和选择目标。导引精度不受导弹飞行距离的影响。缺点是 受气象条件的影响较大,且易受干扰。如,美国AGM - 53A 秃鹰空地导弹,头部装有电视摄像机,摄取的目标与背景图像通过放射 机用微波传送给制导站,制导站形成指令再发送给导弹,引导其命中目标。俄罗斯SA - 8 萨姆-8 全天候近程低空地空导弹,采纳雷达或光学跟踪和无线电指令制导,射程1.5-

42、12千米,射高456100 米。(2)波束制导波束制导又称驾束制导。由弹外导引站放射波束照耀目标,弹上导引装置掌握导弹沿波束中心 线飞向目标的制导。可分为雷达波束制导和激光波束制导。雷达波束制导是采用导引站放射雷达波束照耀目标,弹上导引装置掌握导弹沿波束中心线(等信号线)飞向目标的制导。可分为单波束制导和双波束制导。这种制导的弹上导引设施简洁,可在一个波束中间导引几发导弹攻击同一目标。缺点是导引精度 随飞行距离增加而降低。且抗干扰性和隐藏性都差,导引站机动受到限制。激光波束制导是采用导引站放射激光束照耀目标,弹上导引装置掌握导弹沿波束中心线飞向目标 的制导。激光波束制导设施由弹上导引装置和弹外

43、导引站组成。导引站用激光照耀器产生波束,照耀和跟 踪目标。激光照耀器由激光器和目标瞄准跟踪装置组成。在激光波束中飞行的导弹,尾部装有4个 字形配置的激光接收器。当导弹在激光波束中心线飞行时,4个接收器接收到的能量相同,导引装置 不形成导引信号。当导弹偏离激光中心线时,4个接收器接收到的能量不一样,从而测定出导弹与激 光束中心线的偏差,由导引装置形成导引信号,掌握导弹飞回激光波束中心,直至命中目标。激光炸 弹与采纳激光制导的空对地导弹都采纳这种制导方式。激光波束发散角小,方向性好,故隐藏性好,抗干扰性强,精度高,且导引精度随导弹飞行距离 变化的影响较小。但激光波束易被汲取和散射,易受空间环境(烟

44、尘污染等)和气象条件(云、雾、雨、 雪等)的影响。这也是在科索沃战斗中,激光制导炸弹用量不大的缘由之一。如,美国“打击者反坦克导弹,射程505000米,激光波长1.06微米。(3)有线指令制导通过导线将导引信号(指令)传输给导弹,操纵导弹飞向目标的制导。采用目视或红外测角仪跟踪 目标,当导弹偏离瞄准线时,则操纵掌握盒,给出与偏离的大小方向相应的掌握指令,由导线传输到 弹上,操纵导弹飞回瞄准线,直至命中目标。这种制导的主要优点是设施简洁,抗干扰性强。但只适用于攻击低速机动性差的目标。射程受导 线限制,一般只有几公里,常用于反坦克导弹。不过,目前国际合作研制的“独眼巨人多用途导弹 射程为50公里,

45、也采纳了有线制导体制。3、惯性制导采用惯性测量设施测量导弹运动参数的制导技术。惯性制导系统全部安装在弹上,主要有陀螺仪、 加速度表、制导计算胴口掌握系统。采纳此类制导技术的中、远程导弹,一般用于攻击固定目标,因 此制导程序和初始条件是预先输入弹载计算机的。导弹飞行过程中,计算机依据惯性测量装置测得的 数据和初始条件给出制导指令,弹上掌握系统依据指令导引导弹飞向目标。依据惯性测量仪表在弹上的安装方式。可分为平台式惯性制导和捷联式惯性制导两种。前者将陀 螺仪和加速度表组合安装在平台上,后者将加速度表与陀螺仪组合直接安装在弹体上,采用计算机代 替平台的作用,为加速度测量供应一个在空间稳定不变的测量基

46、准,通过坐标变换给出制导指令,掌 握导弹飞行。捷联式惯性制导系统具有体积小、重量轻、成本低、牢靠性高等优点。但要求弹载计算 机的容量大、运算速度快、抗冲击振动性能好。前苏联的SS - 12导弹(射程700 800千米,CEP值 900米),采纳捷联式惯性制导,美国的民兵一印洲际导弹则采纳平台式惯性制导(射程13000千 米,CEP值450米)惯性制导是一种自主制导技术,它不需要弹外设施的协作,也不需要外界供应目标的直接信息, 仅靠弹上设施独立工作,不与外界发生关系,因此抗干扰性强、隐藏性好、不受气象条件的影响。惯性制导的主要缺点是制导精度随飞行时间(距离)的增加而降低,因此工作时间较长的惯性制

47、导 系统,常采纳其它制导方式来修正其积累的误差,这样就构成复合制导。4、地形匹配与景象匹配制导地形匹配制导又称地图匹配制导。其工作原理是:在导弹放射区与目标区之间选择若干特征明显 的标志区,通过遥测、遥感手段按其地面坐标点标高数据绘制成数字地图(称为高程数字模型地图), 预先存入弹载计算机内。导弹飞临这些地区时,弹载的雷达高度表和气压高度表测出地面相对高度和 海拔高度数据,计算机将其同预存数字地图比较,算出修正弹道偏差的指令,弹上掌握系统执行指令, 掌握导弹飞向目标。绘制数字地图可采纳不同手段,从而有雷达图像匹配制导、可见光电视图像匹配制导、激光雷达 图像匹配制导和红外热成像匹配制导等方式。地形(图)匹配制导精度与射程无关,也不受气候条件影 响。景象匹配制导又称数字景象匹配区域相关制导或区域相关制导。其工作原理与地形匹配制导相像, 是采用弹载景象匹配区域相关器猎取目标区域景物图像数字地图(称为灰度数字模型(地图),将 其与预存的参考图像(灰度数字地图)进行相关处理,从而确定导弹相对于目标的位置。数字式景象匹 配区域相关器,一般由成像传感器、图像处理装置、数字相关器和计算机等组成。景物图像的获得可

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