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导弹雷达

发布时间:2019-09-17 15:22 来源:未知 编辑:admin

  导弹的制导方式有很多种。例如主动(被动)雷达制导、红外制导、电视制导、惯性制导、激光制导等等。还有一枚导弹采用多种制导方式。我想知道这些制导方式是什么意思?...

  导弹的制导方式有很多种。例如主动(被动)雷达制导、红外制导、电视制导、惯性制导、激光制导等等。还有一枚导弹采用多种制导方式。我想知道这些制导方式是什么意思?

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  电视:就是导弹头是摄像机,你看电视,像现场直播一样,你指哪打哪,就跟3d电脑游戏一样

  惯性:导弹内部有一个测加速度的仪器,能测出导弹速度,方向对不对,然后调整

  有线制导是遥控制导的一种方式,制导站不断跟踪目标,形成制导指令,并将指令通过有线形式传输到制导武器上来控制飞行轨迹,使之击中目标。有线制导系统主要由制导控制装置、光学瞄准镜、操作手柄和控制导线组成。导弹发射后,操作手需用瞄准镜瞄准目标,同时还要跟踪导弹,并从镜内判断出导弹的飞行偏差,用操作手柄产生控制指令不断修正其偏差,导线把控制指令传输给导弹,引导导弹飞向目标。在导弹飞行过程中,传输制导指令信号的导线是悬在空中的,因此受导线强度及其释放速度等因素的约束。

  有线制导的优点是设备简单、精度高、抗干扰能力强,缺点是操作难度大,作用距离近。现在先进的有线制导系统将金属导线改为光纤,并增加一部红外测角仪,由它自动跟踪导弹并测出导弹飞行方向与瞄准线的偏角,操作手只需始终用光学瞄准镜的十字线跟踪瞄准目标即可。这种系统不仅操作简单,而且精度高,并提高了射程和抗干扰能力。有线制导一般用于近程反坦克导弹。

  雷达波束制导 雷达波束制导系统由载机上的雷达、导弹上的接收装置和自动驾驶仪等组成。载机上的圆锥扫描雷达向目标发射无线电波束并跟踪目标。导弹发射后进入雷达波束,导弹尾部天线接收雷达波束的圆锥扫描射频信号,在导弹上确定导弹相对波束旋转轴(等强线)偏离的方向,形成俯仰和航向的控制信号,通过自动驾驶仪控制导弹沿等强线飞行。等强线是指向目标的,故导弹飞向目标。

  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由主动式雷达导引头(寻的头)、计算机和自动驾驶仪等组成,整个系统都装在导弹上。主动式雷达导引头发射照射目标的电磁波并接收从目标反射的回波。导引头内的跟踪装置根据回波信号使导引头跟踪目标,同时这个回波信号还形成控制导弹的信号,通过自动驾驶仪控制导弹飞向目标。半主动式雷达导引系统由载机上的雷达,导弹上的导引头和自动驾驶仪等组成。载机上雷达发射照射并跟踪目标的电磁波,导引头接收从目标反射的回波。导引头根据回波信号跟踪目标,同时回波信号形成控制导弹的信号,通过自动驾驶仪控制导弹飞向目标。被动式雷达导引系统由导弹上的导引头和自动驾驶仪等组成。导引头接收和处理目标辐射的无线电信号,根据这个信号跟踪目标并控制导弹飞向目标。有的导弹备有雷达导引头和红外导引头,根据天气情况调换使用。

  红外制导是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻地制导的技术。红外制导技术是精确制导武器一个十分重要的技术手段,红外制导技术分为红外成像制导技术和红外非成像制导技术两大类。

  红外非成像制导技术是一种被动红外寻地制导技术,任何绝对温度零度以上的物体,由于原子和分子结构内部的热运动,而向外界辐射包括红外波段在内的电磁波能量,红外非成像制导技术就是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身所辐射的红外能量来实现精确制导的一种技术手段。它的特点是制导精度高,不受无线电干扰的影响;可昼夜作战;由于采用被动寻的方式,攻击隐蔽性好。但它的正常工作受云、雾和烟尘的影响;并有可能被曳光弹、红外诱饵、云层反射的阳光和其它热源诱惑,偏离和丢失目标。此外,红外制导系统作用距离有限,所以一般用作近程武器的制导系统或远程武器的末制导系统。

  红外成像制导是利用红外探测器探测目标的红外辐射,以捕获目标红外图像的制导技术,其图像质量与电视相近,但却可在电视制导系统难以工作的夜间和低能见度下作战。红外成像制导技术已成为制导技术的一个主要发展方向。实现红外成像的途径有许多,主要有以下两种:(1)多元红外探测器线)多元红外探测器平面阵的非扫描成像探测器(通常称为凝视焦面阵红外成像制导系统)。红外成像探测器从70年代以来已由多元线阵发展到面阵,从近红外发展到远红外。红外凝视焦面阵列探测器的元件数,对近红外已达107个,对于远红外已达105个,探测率已达1012~1014量级。红外成像制导系统的灵敏度和空间分辨率都很高,动态跟踪范围大,可达1500 ~1800,有效作用距离远,抗干扰性好。与非成像制导技术相比,红外成像制导系统具有更好的目标识别能力和制导精度。全天候作战能力和抗干扰能力也有较大改善。但成本较高,全天候作战能力仍不如微波和毫米波制导系统。

  最初出现的精确制导技术主要包括有线指令制导、微波雷达制导、电视制导、红外非成像制导、激光制导等,利用这些制导技术研制的精确制导武器易受各种气候及战场情况的影响,抗干扰能力差;而正在发展的新的精确制导技术途径如红外成像制导、毫米波制导、合成孔径雷达制导、激光成像制导、以及双色红外、红外与毫米波复合、多摸导引头等制导技术成为目前精确制导武器制导系统主要的发展方向,具有广泛的应用前景。

  利用激光获得制导信息或传输制导指令使导弹按一定导引规律飞向目标的制导方法。

  1.激光驾束制导:激光接收器置于导弹上,导弹发射时激光器对着目标照射,发射后的导弹在激光波束内飞行。当导弹偏离激光波束轴线时,接收器敏感偏离的大小和方位并形成误差信号,按导引规律形成控制指令来修正导弹的飞行。

  2.激光半主动式自动导引:使用位于载机或地面上的激光器照射目标,导弹上的激光导引头接收从目标反射的激光从而跟踪目标并把导弹导向目标。

  3.激光主动式自动导引:激光照射器装在导引头上。这种激光制导的自动化程度高,但实际上还没有应用到反坦克导弹上。

  4.激光传输指令制导:用激光脉冲代替红外半自动指令制导中用来传输控制指令的导线。弹上接收机用激光接收器。激光脉冲经编码后发射出去,如采用哈明码(一种能自动纠错的码)对激光脉冲进行编码。

  激光波束方向性强、波束窄,故激光制导精度高,抗干扰能力强。但是0.8—1.8微米波段的激光易被云、雾、雨等吸收,透过率低,全天候使用受到限制。如采用10.6微米波段的长波激光,则可在能见度不良的条件下使用。

  激光制导是60年代才开始发展起来的一种新技术。目前已出现激光半主动制导和激光驾束制导的空对地、地对空导弹以及激光制导航空炸弹。激光驾束和激光半主动制导已应用于反坦克导弹技术中。

  星光制导 stellar guidance 又称星光一惯性复合制导。利用恒星作为固定参考点,飞行中用星跟踪器观测星体的方位来校正惯性基准随时间的漂移,以提高导弹的命中精度的制导方式。星光一惯性制导比纯惯性制导精确,原因在于在惯性空间里从地球到恒星的方位基本保持不变。所以,使用星光一惯性制导可以克服惯性基准漂移带来的误差。这是该制导系统的主要优点之一。对机动发射或水下发射的弹道导弹来说,星光一惯性制导的优点更为突出。因为它们的作战条件使发射前不会有充足的时间进行初始定位瞄准,也难以确切知道发射点的位置。这些因素给制导系统带来的突出问题是发射前建立的参考基准有较大的误差。这种误差称为初始条件误差,包括初始定位误差、初始调子误差、初始瞄准误差等。如在弹上采用星光一惯性制导系统,则可允许在发射前粗略地对准、调平,飞行中依靠星光跟踪器进行修正,若再与发射时间联系起来,就能定出发射点的经纬度。由于这些突出的优点,加上系统的自主性和隐蔽性,使这种制导方式对机动和水下发射弹道导弹特别有吸引力。

  地形匹配制导是远程巡航导弹常用的一种精确制导方式。为实现这种制导,需先用侦察卫星或其他侦察手段,测绘出导弹预定飞行路线的地形高度数据并制成数字地图,存储在弹上制导系统中。导弹发射后,弹上测量装置实际测得的地形数据与存储在弹上的数字地图进行比较,确定导弹对应的地面坐标位置,如果出现偏差,制导系统发出控制信号,修正导弹的飞行路线。地形匹配制导方式的优点是精度高,不受气象条件的影响。主要缺点是只能在地形起伏比较明显的路线上才能起作用,在平坦的地区或水面上飞行不能使用。对于远程飞行来说,要存储的信息量太大,数据相关处理的工作量也很大,弹上计算机难以满足要求。所以地形匹配制导通常与惯性制导相配合,全程飞行用惯性制导,在预定的若干个飞行段,用地形匹配制导修正惯性制导的误差。美国和俄罗斯的战略巡航导弹都使用惯性加地形匹配制导,圆概率误差将近30米。

  利用惯性来控制和导引运动物体驶向目标的制导系统。这种系统通过惯性测量装置测出物体的运动参数,形成制导指令进行控制。组成惯性制导系统的设备都安装在运动物体上,工作时不依赖外界信息,也不向外辐射能量,不易受到干扰,是一种自主式的制导系统。这种系统广泛用于飞机、船舶、导弹、运载火箭和航天器的制导。

  惯性制导系统通常由惯性测量装置、计算机、控制或显示器等组成。惯性测量装置包括测量角运动参数的陀螺仪和测量平移运动加速度的加速度计。计算机对所测得的数据进行运算,获得运动物体的速度和位置。对于飞机和船舶来说,这些数据送到控制显示器显示,然后由领航员或驾驶员下达控制指令,操纵飞机、船舶航行;或由自动驾驶仪引导到达目标。航天器和导弹的计算机所发出的控制指令,则直接送到执行机构控制其姿态,或者控制发动机推力的方向、大小和作用时间,将航天器引导到规定的轨道上,将导弹引导到目标区内。

  按照惯性测量装置在运动体上的安装方式,惯性制导系统分为平台式和捷联式两类。

  ① 平台式惯性制导系统 测量装置装在惯性平台的台体上,平台则装在运动物体上。按所建立坐标系的不同,它又分为空间稳定平台式惯性制导系统和本地水平平台式惯性制导系统。前者的台体相对于惯性空间是稳定的,用以建立惯性坐标系。它受地球自转和重力加速度的影响,需要补偿,多用于运载火箭和航天器;后者台体上的加速度计输入轴所构成的基准平面能始终跟踪运动物体所在的水面,因此加速度计不受重力加速度的影响。这种系统多用于沿地球表面作接近等速运动的运动物体,如飞机、巡航导弹等。惯性平台能隔离运动物体角运动对测量装置的影响,因此测量装置的工作条件较好,并能直接测到所需要的运动参数,计算量小,容易补偿和修正仪表的输出,但重量和尺寸较大。

  ② 捷联式惯性制导系统 陀螺仪和加速度计直接装在运动物体上。这种系统又分为位置捷联和速率捷联两种类型。位置捷联惯性制导系统采用自由陀螺仪,输出角位移信号;速率捷联惯性制导系统采用速率陀螺仪作为敏感元件,输出瞬时平均角速度向量信号。由于敏感元件直接装在运动物体上,振动较大,工作的环境条件较差并受其角运动的影响,必须通过计算机计算才能获得所需要的运动参数。这种系统对计算机的容量和运算速度要求较高,但整个系统的重量和尺寸较小。

  导弹从发射到命中目标要经历三个飞行阶段:即初始段、中段和末段。如果在其中某段或某几段采用一种以上制导方式,即称为复合制导。目前采用的复合制导技术主要有以下几种:

  自主寻的制导 如法国的“飞鱼”初始段和中段采用惯性制导,中国的C-802反舰导弹初始段和中段采用程序制导,接近目标时二者都采用末段雷达主动寻的制导。

  遥控寻的制导 如美国的“爱国者”地空导弹,采用的就是指令制导和半主动雷达寻的制导,制导精度高,抗干扰能力强。台军目前拥有3套“爱国者”PAC-2型导弹系统(导弹200枚),该系统由导弹、5~8辆四联装发射车、1辆多功能相控阵雷达车、1辆指挥控制车和电源车组成。其中多功能相控阵雷达可完成目标搜索、跟踪、识别,以及导弹跟踪、制导和反电子干扰等多种功能。

  惯性、遥控寻的制导 台湾的“天弓”Ⅱ地空导弹采用初段惯性、中段无线电制令、末段主动雷达寻的复合制导。该导弹最大速度4马赫,最大射程100公里,射高25公里,目前台军拥有该导弹发射架4部,导弹50枚。1992年台湾和美国共同对“天弓”Ⅱ进行改造,提高其拦截战术弹道导弹的能力,1999年7月进行了实验,计划2000年后装备部队。美国的“宙斯盾”防空导弹和“标准”式舰对空导弹初始段和中段采用惯性加无线电指令制导,末段采用半主动雷达寻的制导。

  惯性、地形匹配、GPS数字景象匹配制导 这种复合制导方式先是惯性制导,中段用地形匹配制导和GPS制导,接近目标时再由数字景象匹配进行末端制导。“战斧”BlockⅢ巡航导弹的初始段采用惯性制导,中段采用地形匹配制导,若导弹飞经大海、沙漠、平原时,采用GPS系统制导,最后一关是采用数字式景象匹配作末制导,使导弹导向目标。

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