簡介
精確制導飛彈精確制導技術是指按照一定規律控制武器的飛行方向、姿態、高度和速度，引導其戰鬥部準確攻擊目標的軍用技術。 精確制導技術是精確制導武器的關鍵技術,它支持精確制導武器的遠距離高精度作戰、夜間作戰、全天候作戰、複雜戰場環境下作戰。精確制導是20世紀70年代初提出來的制導技術新概念。精確制導技術是利用自身獲取或外部輸入的目標區信息,探測、識別和跟蹤目標,導引和控制飛彈彈藥命中目標、乃至目標要害部位的制導技術。精確制導技術涉及多個專業技術領域,是一項綜合多種現代高新技術的套用技術。
研究內容
精確制導技術研究的主要內容包括精確導引和精確控制技術,研究的重點是確保精確制導武器在複雜戰場環境中精確命中目標乃至要害部位的尋的末制導技術。主要有電視制導、紅外製導、雷射制導、毫米波制導、微波制導、多模或複合制導、智慧型化信息處理等技術。精確制導技術的研究和發展一直是緊緊圍繞著抗干擾、高精度和智慧型化的要求進行的。為此,利用了電磁波的不同頻段,研究和發展了不同制導方式和它們的組合,研究和發展了智慧型化信息處理技術。
發展現狀
精確制導武器目前多種精確制導技術已發展成熟,用在精確制導武器上。
電視制導
1、概念
電視制導是由彈上電視導引頭利用目標反射的可見光信息實現對目標捕獲跟蹤,導引飛彈或彈藥命中目標的被動尋的制導技術。
2、使用條件
由於利用可見光,所以系統的角解析度高,制導精度高,抗電子干擾。但只能在白天和能見度較好的條件下使用。
3、工作方式
電視制導有兩種工作方式,一種是發射前鎖定目標工作方式,一般用於近程飛彈;一種是發射後識別、鎖定目標工作方式,即人在迴路中工作方式,這種工作方式用在中遠程飛彈上。電視制導已是成熟技術,用在多個型號上,發射前鎖定目標的有美國的AGM-65A,B幼畜,俄羅斯的X-29空地飛彈;發射後鎖定目標的有美國的白星眼炸彈,俄羅斯的X-59空地飛彈等。
紅外製導
1、概念
紅外製導是由彈上的紅外導引頭,利用目標輻射的紅外信息,實現對目標的捕獲、跟蹤導引飛彈或彈藥命中目標的一種被動尋的制導技術。
2、分類
紅外製導分為紅外非成像制導和紅外成像制導。
（1）紅外非成像制導
紅外非成像制導利用彈上非成像導引頭接收目標輻射的紅外能量,實現對目標的捕獲跟蹤、導引飛彈或彈藥命中目標的被動尋的制導技術。紅外非成像制導可工作在三個波段,即1μm～3μm;3μm～5μm;8μm～14μm。紅外非成像制導角解析度高、制導精度高,抗電子干擾,可晝夜工作,但受煙霧影響大,不能抗光電干擾。紅外非成像制導是成熟技術,在戰爭中多次使用,曾發揮了重要作用。
（2）紅外成像制導
紅外成像制導利用彈上紅外成像導引頭,依據目標和背景紅外圖像,識別捕獲跟蹤目標,導引飛彈或彈藥命中目標的制導技術。紅外成像制導一般工作在兩個波段,即3μm～5μm;8μm～14μm。其中工作在8μm～14μm波段性能更佳。紅外成像制導與紅外非成像制導相比,有很強的抗光電干擾能力,可使武器對目標進行全向攻擊,有命中點選擇的能力;紅外成像制導與電視制導相比,紅外成像制導可晝夜工作,作用距離遠,能識別目標易損部位。所以紅外成像制導是當今精確制導發展的主流。紅外成像制導技術研究始於70年代。國外紅外成像制導技術的發展,美國處於領先地位。目前已發展了兩代,第一代的紅外成像制導的紅外實時成像系統是光機掃描成像系統,美國人工參與捕獲的第一代紅外成像制導技術已實用化。
雷射制導
1、概念
精確制導武器雷射制導是由彈外或彈上的雷射束照射目標,彈上的雷射導引頭利用目標漫反射的雷射,捕獲跟蹤目標,導引飛彈或彈藥命中目標的制導技術。使用最多的是照射光束在彈外的雷射半主動制導技術。
2、特點
雷射半主動制導技術的特點是制導精度高,抗干擾能力強,結構簡單,成本低。工作波段有二個,即1106μm,1016μm。雷射制導現正在發展為雷射主動成像制導技術。由於雷射主動成像可成三維圖像,且圖像(反射像)穩定,便於圖像識別算法的編制,可能是成像制導的發展方向。國外雷射半主動制導已實用化,用在多個型號上,如美國鋪路系列炸彈,法國AS-30,俄羅斯X-29空地飛彈,在戰爭中發揮了重要作用。雷射主動成像制導正在高速發展之中。下視匹配製導已用於先進巡航飛彈AGM-129B上,使精度由CEP40m提高到3m,前視匹配製導用在美低成本自主攻擊武器LOCAAS上。
毫米波制導
1、概念
毫米波制導由彈上的毫米波導引頭接收目標反射或輻射的毫米波信息,捕獲跟蹤目標,導引飛彈或彈藥命中目標的制導技術。毫米波的波長在1mm～10mm之間,介於紅外和微波之間。因此,毫米波制導具有較高的制導精度,較強的抗干擾能力,受天氣和煙霧的影響小。
2、分類
毫米波制導可分為主動制導和被動制導。主動制導的工作體制有脈衝體制、連續波體制。脈衝體製作用距離遠,連續波體製作用距離近,但可設計成低截獲機率雷達。毫米波制導目前有兩個工作波段:即8mm和3mm。毫米波制導在精確制導發展中占有主要地位,它與紅外成像制導一起,成為精確制導技術發展的兩個主要分支。毫米波制導技術研究始於70年代。目前毫米波制導技術國外已用於各種飛彈和彈藥上。
微波制導
1、概念
微波制導,是由彈上的微波雷達導引頭,接收目標的微波能量捕獲跟蹤目標,導引飛彈或彈藥命中目標的制導技術。微波制導的最大特點是全天候,晝夜工作。但微波主動制導面臨著嚴峻的電子干擾環境的威脅。
2、關鍵
微波制導中,合成孔徑雷達和被動雷達受到重視。合成孔徑雷達是一種主動成像雷達,它可以在能見度極差的氣象條件下得到類似光學的高解析度雷達圖像。採用合成孔徑雷達制導,具有很強的抗干擾能力和很高的制導精度。國外合成孔徑雷達制導技術已實用化。被動雷達制導技術是利用目標輻射的能量捕獲、跟蹤目標的尋的制導技術,用於反輻射飛彈攻擊敵方雷達,被動雷達制導國外已實用化,在戰爭中發揮了重要作用。
多模或複合制導
1、概念
精確制導書籍多模製導是指同一制導段,同時採用兩種或兩種以上頻段或末制導方式進行工作;複合制導則是指不同制導段採用兩種頻段或末制導方式交替工作。隨著未來戰場環境變得越來越惡劣,單一頻段或模式的制導,將難於適應未來戰爭的要求,因此多模製導或複合制導現已成為精確制導技術發展的重要方向。多模或複合制導可以充分發揮各自的優勢,彌補各自的不足,從而可大大的提高武器的作戰效能。
2、套用
多模或複合制導技術的研究始於70年代中期。紅外、紫外雙模製導已用於美國“POST尾刺”防空飛彈;主被動微波(2cm和3cm)複合制導在俄羅斯的Mackit反艦飛彈上被採用;美國的薩達姆,德國的蒼鷹等反坦克飛彈採用了毫米波/紅外複合制導;被動雷達與紅外複合制導用在美國RIM-116艦空飛彈;德國博登湖公司已研製出紅外成像與毫米波複合制導系統。3mm波雷達與寬頻微波被動雷達,紅外成像與寬頻微波被動雷達複合制導現已用於美國先進飛彈AARGM上和德國ARMIGER反輻射飛彈上。國外多模或複合制導種類繁多,見之於報的多模或複合制導武器就有幾十種。目前看來,多模或複製導今後發展的重點是毫米波與紅外成像,紅外成像與寬頻微波被動雷達,主被動雷達多模複合制導,預計21世紀多模或複合制導將會有更大的發展。
套用領域
在武器系統中的套用之精確制導飛彈
精確制導飛彈是指依靠自身推進並控制飛行彈道，引飛彈頭準確攻擊目標的武器系統。按飛彈發射點與目標之間的相對位置可分為：地對地、地對空、岸對艦、空對地、空對艦、空對空、艦對空、艦對岸、艦對艦、艦對潛飛彈；按攻擊活動目標的類型可分為：反坦克、反飛機、反潛、反彈道飛彈和反衛星飛彈等；按飛行彈道特徵可分為彈道飛彈和巡航飛彈；按推進劑的物理狀態可分為：固體推進劑飛彈和液體推進劑飛彈。
1.地空飛彈 地空飛彈的發展始於50年代，起初主要用於要地防空以攻擊高空偵察機和轟炸機的。60年代以後，通過越南和中東戰爭的實踐，發現對付低空突防和電子干擾的重要性日益突出。於是各國大力發展了機動部隊防空的中、低空地空飛彈。70年代，一些國家的地空飛彈武器系統已構成遠、中、近程，高、中、低空的火力配系，成為地面防空火力的主要組成部分。80年代以來地空飛彈又有了很大發展，首先，地空飛彈在保持全空域配套的情況下，以低空防禦為主。二是攻擊範圍大。射程3～80公里，射高0.03～24公里，具備高中低空、遠中近程攻擊能力。三是抗干擾能力強，制導精度高。這種飛彈是為對付在強電子干擾環境下的大規模空襲而設計的，採用了複合制導技術。單發命中機率達91%。四是發射系統自動化程度高、反應快。
2.反坦克飛彈 反坦克飛彈重量輕，易隱蔽。從70年代中期開始，各國對第三代反坦克飛彈進行了反覆的論證，以期得到效費比更高的反坦克武器，從目前情況看，第三代反坦克飛彈的主要制導方式有雷射、毫米波、紅外成像和光纖制導等。總之，第三代反坦克飛彈可以有效地對付90年代出現的各種新式裝甲目標。各國都重視對坦克群的縱深攻擊，由於在地面使用反坦克飛彈發現和跟蹤目標的距離有限，機動性差，因此直升機反坦克被看作是一種重要的手段，目前在直升機上裝備的空地反坦克飛彈幾乎都是由地面反坦克飛彈改裝而成的，所以發展情況與地面反坦克飛彈相似。最有代表性的反坦克飛彈有美國的"海爾法"、"陶"式，德法合制的"米蘭"，獨立國協的AT6等。"海爾法"飛彈採用半主動雷射尋的制導，最大射程7.5公里，最大速度1.17馬赫，這種飛彈通常由飛機攜帶發射，也可地面發射。發射後，飛彈飛越障礙，搜尋目標、自動鎖定，直至命中目標。既可單射，又可速射和齊射。控制發射方式有載機飛行員自主發射、其他飛機遙控發射、地面制導站發射等三種。
3.反艦飛彈 現代艦艇正在迅速改變它的防禦系統，配置先進的電子戰設備，組成嚴密的火力防護，提高了對反艦飛彈的整體防禦能力。80年代初，西方國家開始研製第二代反艦飛彈，其主要標誌：一是加大射程，二是將速度提高為超音速，並加強機動性使對方難以攔截。三是採用更先進的制導技術，以進一步提高制導精度、抗干擾能力和識別真假目標的能力。例如，"飛魚"飛彈的後繼型ANS反艦飛彈，射程從70公里提高到180公里，速度由0.9倍音速提高至2倍音速，並且在飛行末段還能作大機動的閃避。
精確制導武器4.地地戰術飛彈 現在可以使用的並且有代表性的有美國的"戰斧"巡航飛彈、"陸軍戰術飛彈系統"，獨立國協的"飛毛腿"，法國的"冥王星"，日本的SSMI等。"戰斧"飛彈的陸射型號為BGM109G，潛和艦射型號為BGM109A/B/C。彈重1204公斤，採用固體燃料推進環婪絞劍幾乎貼地面飛行，雷達反射截面積小，抗干擾能力強，精度高，威力大，命中精度高，可避免己方人員傷亡。"陸軍戰術飛彈系統"使用的飛彈，最大射程為100～150公里，制導方式採用先進的綜合制導系統。該飛彈是跨世紀使用的飛彈。
5.空空飛彈 空空飛彈是現代作戰飛機配備的主要武器。主戰飛機對空作戰有兩種特殊任務，一是攔截，二是格鬥，所以空空飛彈向著近程格鬥和中、遠距攔截兩個方向發展。空中格鬥型空空飛彈採用紅外製導，它的特點是：體積小、重量輕、機動性大、反應快，能從目標各個方向對其攻擊，飛彈發射後不需要載機控制，具有"發射後不用管"的自主攻擊目標的能力。射程從零點幾公里到20公里。中、遠程攔截飛彈主要用於攔截轟炸機、戰鬥轟炸機，它的特點是：射程遠、威力大、能全天候、全高度、全向攻擊，抗干擾能力強。採用半主動雷達制導或複合制導系統。性能先進的空空飛彈有美國的"響尾蛇"、"麻雀"，法國的"馬特拉"超530，獨立國協的AA9、AA10、AA11等。
6.空地飛彈 最有代表性的是美國的"小牛"、"斯拉姆"、"哈姆"高速反輻射飛彈；法國的AS30L，獨立國協的AS-7、AS-8、AS-9、AS-10等。
發展展望
世紀是信息技術高速發展的時代,牽引並依賴於信息的精確制導技術將進一步加速發展。20世紀末發展成熟的精確制導技術在21世紀將發展成為實用化技術。新的精確制導技術將不斷湧現,精確制導技術的發展可能有如下的發展趨勢:
(1)為滿足中遠程精確打擊的需要,精確制導武器隨射程的增加將普遍採用中制導和末制導複合制導技術。
(2)中制導將普遍採用慣導+衛星導航技術,使中制導精度提高,以至於有些武器,對固定目標可以不用導引頭。
(3)末制導技術可支撐精確制導武器在複雜、多變的戰場環境下,智慧型作戰,精度達到甚至可使精確制導武器實現零脫靶量作戰。
