理论教育 雷达波束制导系统:精确制导武器的最佳技术途径

雷达波束制导系统:精确制导武器的最佳技术途径

时间:2023-08-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:雷达波束制导系统由机载圆锥扫描雷达,导弹上的接收装置和自动驾驶仪等组成。其中,导弹约占精确制导武器总数的92%;制导炮弹约占4.3%;制导航弹占2.4%左右。主动毫米波制导与被动红外制导相结合是一种最好的技术途径,可以大大提高精确制导武器打击目标的概率。这种导引头是今后精确制导技术发展的重点。提高精确制导武器系统的抗干扰能力是高技术战争的需要。

雷达波束制导系统:精确制导武器的最佳技术途径

武器装备的精确引导设备由测量装置和中央计算机、敏感装置、执行机构等部分组成,主要功能是测量武器系统本身的坐标、接收和变换制导指令,测量目标与武器系统的相对坐标及各种运动参数,修正武器飞行的控制指令,控制武器系统的飞行姿态,保证武器系统稳定飞行,直至武器系统命中目标。

随着各种高新技术的发展,精确制导武器系统的制导方式也有多种类型。按照不同控制导引方式可划分为自主式、寻的式、波束式、指令式、图像匹配式和复合式6种;按所用物理量的特性可划分为无线电、红外、激光雷达电视及复合制导等方式。

自主式制导是引导指令由弹上制导设备产生,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和天体、地形参数,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,由将偏差的信号变换为引导命令,使导弹飞向预定的目标。海湾战争中伊拉克的“飞毛腿”导弹就是采用自主式制导方式。

弹上计算机正在处理参数

寻的式制导又称作自寻的制导,自动导引引导或自动瞄准制导。它是利用弹上设备接收来自目标辐射或反射的能量,如电磁波、红外线、激光、可见光信号,靠弹上探测设备测量目标与导弹相对运动参数,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,弹上计算机将偏差信号转算为引导命令,使导弹飞向目标。

波束式制导是利用电磁波波束导引导弹飞向目标的制导技术,又称架束式制导。在波束式制导武器系统中,由地面指挥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。指挥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,并将其变换成制导命令,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。

指令式制导是指由导弹指挥站发出指令信号来控制导弹飞行的制导技术。指挥站可设在地面、海上或空中。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进行比较,将两者之间的误差信号转换成制导指令,通过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。

图像匹配式制导是指通过遥感特征图像把导弹自动引向目标的制导方式。采用这种制导方式的导弹的命中精度很高,可以达到10米的量级。图像匹配制导是根据地表特征与地理位置之间的对应关系原理而引导武器系统对目标进行反击。导弹上的图像遥感装置沿飞行轨迹在预定空域摄取实际地表特征图像,在相关器内将实时图与预先贮存在弹上存贮器内的基准图进行匹配,得出导弹实际飞行位置与标准位置制导是指用无线电跟踪、测量和传输的手段,控制和导引导弹飞向目标的制导技术。它的基本原理是用无线电接收装置接收目标和导弹辐射或反射的电磁波,通过信息处理得出目标和导弹的运动参数,再经过信号变换形成制导指令。其制导指令在导弹以外的场所形成,则可以用密码形式由指令发射机发出。弹载接收机接到指令信号后,经解码变换用于控制导弹的飞行。

红外制导是指利用红外跟踪和测量的方法,控制和导引导弹飞向目标的制导技术。导弹上的红外导引头接收来自目标反射或辐射的红外线,经光学调制成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。(www.daowen.com)

激光制导是利用激光跟踪、测量和传输的手段控制和导引导弹飞向目标的制导技术。激光制导的简单原理是由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激光波,经光电转换和信息处理,得到目标的位置参数信号,再经信号变换用以跟踪目标和控制导弹的飞行。

雷达制导是指利用雷达导引导弹飞向目标的制导技术。雷达波束制导系统由机载圆锥扫描雷达,导弹上的接收装置和自动驾驶仪等组成。圆锥扫描雷达向目标发射无线电波束并跟踪目标。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全部安装在导弹上,由主动式雷达导引头、弹上计算机和自动驾驶仪等组成。

电视制导是指利用电视来控制和导引导弹飞向目标的制导技术。电视制导分为电视指令制导和电视寻的制导两种方式。电视指令制导系统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、接令接收机、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、发射天线等部分组成。电视寻的制导系统与红外自动寻的制导系统相比,是将电视寻的制导系统全部安装在弹上,导弹从载机上发射后完全依靠弹上的电视自动寻的导引头自动跟踪目标,并通过导弹自动驾驶仪控制导弹飞向目标。

复合制导是采用两种或两种以上的制导方式。先进的精确制导武器系统往往采用复合制导方式,在同一个武器系统的不同飞行段、不同地理和气候条件下,采用不同制导方式,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。

本世纪50年代以后,精确制导武器发展十分迅速,美、苏以及一些军事技术发达的国家,已装备和正在研制的各类精确制导武器有200多种。其中,导弹约占精确制导武器总数的92%;制导炮弹约占4.3%;制导航弹占2.4%左右。

主动/被动相结合制导方式能发挥两种制导各自优点,做到取长补短。主动毫米波制导与被动红外制导相结合是一种最好的技术途径,可以大大提高精确制导武器打击目标的概率。这种导引头是今后精确制导技术发展的重点。

提高精确制导武器系统的抗干扰能力是高技术战争的需要。在未来的战场中,目标电磁环境复杂,每一个火力单元或一枚多弹头武器系统都必需具有较强抗干扰能力。否则,再精确的武器系统也难以发挥其应用的技能。

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