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巡航导弹的制导方式,以“战斧”为例

 新用户73286115 2022-08-25 发布于北京
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巡航导弹是指以巡航状态在大气层内飞行的有翼导弹,巡航导弹的最大特点是打击精度高,而制导方式是影响其性能的关键,为此,许多国家对巡航导弹精确制导技术进行了深入的研究。

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巡航导弹的突防能力,表现在超低空、机动规避飞行和大虽采用隐身技术等方面,它采用惯性导航(INS)、GPS/地形匹配(TERCOM)、数字景象匹配(DSMAC)制导体制,加上红外成像(主动毫米波雷达、激光雷达等)末制导,命中精度10m以内,射程一般大于500km,低空巡航高度在7~100m之间,可实施纵深精确的空中打击。

“战斧”巡航导弹能够从陆地、船舰、空中与水面下发射,攻击舰艇或陆上目标,主要用于对严密设防区域的目标实施精确攻击,是美国现役最主要的巡航导弹和远程打击力量之一。

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巡航导弹打击流程


  • 司令官下达任务部署和使用命令;

  • 打击计划者选择、指派、协调对地攻击导弹打击;

  • 发射平台的火力控制系统准备、并执行攻击导弹任务;

  • 发射平台发射导弹;

  • 导弹向前推进,并转变成为巡航飞行,然后在预定的路线上航行;

  • 在飞行中,导弹利用地形匹配、数字场景匹配区域关联和全球定位系统导航;

  • 在飞行中,有些执行精确打击战斧导弹任务也可能通过与卫星通讯相联的地面站转换其态势。


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巡航导弹的制导方式



惯性制导系统(INS)

惯性制导系统是巡航导弹最普遍、最基本的制导方式。惯性制导系统利用惯性原理,对导弹运动的速度和位置进行测量并校正飞行,此种方式通常在导弹飞行的初段和中段工作,巡航导弹仅依靠制导系统是不可能满足作战要求的,必须加装 辅助制导系统,以定期修正累积误差,提高制导精度。


地形匹配系统(TERCOM)

地形匹配系统是指利用海拔高度特征进行定位的制导技术。首先在已选好的 航路上,选定若干个地形匹配区,进行量化后制成一张用数字表示的数字地图,预先存储在导弹计算机内。

当巡航导弹飞临预定的地形匹配区上空时,导弹携载电子设备通过测量、计算、比较,即可确定导弹偏离预定航线的偏差。根据偏差,计算机适时发出控制指令,执行机构即可修正航线,保持航向。地形匹配制导系统最大的缺点是不能在平地或海面上工作(地形高低起伏不明显),而且选择并制备多个地形匹配区数字地图比较困难。


卫星导航系统(GPS)

卫星导航定位使用的是测量学上常用的测距交会定点方法。导航卫星在空间作有规律的运动,用户接收卫星发来的无线电导航信号,即可得到用户相对于卫星 的距离等导航数据,再根据卫星发送信号的时间、轨道参数求出定位瞬间卫星的实 时位置坐标,从而确定出用户所在位置的地理经纬度坐标和运动速度。

美军在伊拉克战争中使用的“战斧”Block-3型巡航导弹就安装了GPS接收机,在飞行过程 中随时接收卫星导航信号进行飞行定位,极大地提高了制导精度。


景象匹配制导系统(DSMAC)

景象匹配制导系统工作过程类似于地形匹配制导系统,首先通过侦察获得距 目标几十千米范围内具有明显地貌特征景物的光学图像,如阵地、机场、港口、建筑等,再将目标图像编码成数字式匹配地图进行存储,当巡航导弹飞临目标区上空 时,弹头上的电视摄像机实拍的景物图像经数字化处理后,与预先存储数据进行比较。

如有偏差,则发岀指令修正航迹,攻击目标。前面所述的惯性制导、地形匹配 制导、景象匹配制导和GPS制导一起组成的复合制导方式是比较先进的巡航导弹制导方式,但不能对付运动目标是其先天不足,因此,其他末端寻的制导方式应运而生。

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其他末端寻的制导系统

导弹携载的电子设备可以把接收到的目标辐射或反射的各种能量作为其导引信号,自动跟踪目标进行攻击。主要用于反舰和攻击移动的导弹发射架等运动目标,通常釆用红外、电视和雷达等导引头,导引信号通常为可见光、红外线、无线电波等。

同时,各国都在加紧研制应用诸如激光雷达、红外成像、毫米波雷达、合成孔径雷达等更精确、更先进的巡航导弹末端寻的制导系统。
随着对抗手段的多样化,单模制导方式已难以完成作战使命。因此,必须发展多模复合制导方式和智能化导引头。多模复合制导并不是这些制导方式的简单组合。

它从信号检测、信号处理的角度考虑,运用数据融合技术综合不同信号源的信息来克服单传感器系统所固有的缺陷,利用不同传感器的数据互补和冗余,为目标识别提供更多可利用的判别信息和指令信号。

目前各国常用的或在研的复合寻的制导系统主要有2-18GHz雷达/毫米波雷达、2-18GHz雷达/红外成像、主动毫米波雷达/红外成像和激光/红外成像等。

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