对精确制导武器的分析

对精确制导武器的分析（共3篇）

对精确制导武器的分析 篇1

精确制导武器在信息化战争中的发展趋势分析

作者：肖波 魏现杰 王华 王宇

摘 要：未来战争是以信息和知识为主要作战资源的信息化战争，针对信息化战争的特点、结合高新技术在精确制导武器上的应用，分析了精确制导武器在未来战争中的发展方向。精确制导武器在走向体系化、网络化、智能化、隐形化的同时，也正朝着综合化、多用途方向发展，注重效费比的提高，将逐步成为未来战争的基本火力。

关键词：信息化战争；精确制导武器；制导技术

以信息技术为核心的高新技术的发展极大地促进了世界新军事的变革；信息化是新军事变革的本质和核心。作为典型的信息化武器——精确制导武器在现代战场上已广泛使用，在伊拉克战争中精确制导武器的使用比例已占到68％。近几年来，世界主要国家都非常重视在精确制导武器研发和采购上的投入，精确制导武器呈现强劲的发展势头；原有装备经过改进和改装后战术技术性能不断提升，新型精确制导武器不断涌现，使精确制导武器出现了综合化、多样化的发展格局。新时期新阶段，探讨精确制导武器的发展趋势，对研究信息化战争的对抗模式和作战样式，获取信息化战争的主动权有着重要的意义。精确制导武器的发射单元、制导系统与作战信息平台相融合，提高整体作战效率

在未来信息化战争中，无论采用什么样的战争形态，都要求能快速准确发现目标、及时决策和精确打击，信息化战争不仅是指挥控制系统的信息化，而且是武器系统的信息化。精确制导武器作为典型的信息化武器，其获得信息的来源不能只限于自身的探测器，还应当充分利用战场中的多种信息资源。对现有精确制导武器发射单元进行信息化改进，使其充分支持C4I、C4ISR、C4KISR等指挥控制系统，实现信息共享，使发射单元不但具备自身火力分布数据，还能共享上级的综合情报数据以共享敌方前沿阵地地形、布设、武器装备等情况，这些都对参战人员掌握精确制导武器的发射时机或者自动修正发射之前的参数提供必要的支持。目前，精确制导武器获取信息和利用信息的程度不高，弹上传感器的探测距离近，易受干扰，而且受体积质量的限制，弹上传感器的探测性能无法与其它探测平台的传感器相比。如果在精确制导武器上加装数据链，则精确制导武器之间、精确制导武器与其它信息平台通过数据链共享信息，能迅速察觉目标的机动和环境的变化，在飞行中进行数据交换，实时地对弹上数据进行修正，将极大地提高探测距离和探测精度，还可以识别特定目标和对目标毁伤评价，如果原定目标被摧毁，制导系统能够重新选择新的航线攻击备选目标。同时，弹上数据通过数据链也可以回传到指挥控制信息平台，指挥员可以根据数据链传回来的数据进行毁伤评估，对目标最易被破坏的区域实施攻击，从而显著提高作战效能。通过数据链，用地面部队或无人侦察机也可以来导引攻击机动目标或难发现的目标。目前，美军方正在致力于研制空中巡逻弹药，这种制导弹药可以停留在一个区域内直到按指令对目标进行攻击。

在未来反坦克作战中，反坦克分队将配备比较完善的C4KISR系统，使每一个作战单元能够做到信息共享和互联、互通、互操作，反坦克武器系统将利用光电信息和计算机技术，实时地采集、融合、处理、传输、显示战场信息，实现发射、控制、打击和射击效果评估等综合任务，最终实现网络化、自动化、实时化、精确化的发展。反坦克分队不仅能够充分利用反坦克武器系统本身采集的战场信息，还能充分共享己方其它武器平台和C4KISR系统提供的作战信息，能够全天候、近实时地获取、处理目标的类型、距离、方位、数量等信息，快速决策、合理分发，以多品种和足够数量的反坦克武器协调一致地进行打击，并对毁伤效果近实时地评估以备实施二次攻击，使作战单元在整个火力配系中能够发挥最佳效率。新型制导技术的发展、制导技术的多模化以及末制导技术的智能化，将极大提高精确制导武器的命中精度和抗干

扰能力

目前，红外(中、远红外)自导引、红外成像、激光半主动自导引和激光驾束、主/被动雷达自导引(重点是毫米波)、光纤制导、计算机最优控制、星光定位等新型制导技术不断发展；这些新型制导技术在精确制导武器上的成功应用，将使精确制导武器的制导精度有了一个质的飞跃。激光制导、红外成像制导、毫米波制导等诸多新型制导技术已在精确制导武器得到应用，这些新型高精度制导技术，使导弹制导精度提高了一个数量级。

新技术并非完美无缺，任何一种制导体制在使用上都存在一定局限性。精确制导武器的探测系统由于受弹上探测器性能和环境的影响，末端探测距离受到一定限制。多模复合制导技术可以在不同频段(红外、紫外、可见光、微波、宽带微波、毫米波等)和不同的工作体制(主动、半主动、被动、指令等)下工作。一部分精确制导武器已采用中末段制导复合方式，中制导以卫星导航CPS/捷联惯导为主要途径，末制导主要采用凝视红外成像、毫米波宽带高分辨成像等制导技术。世界上多模导引头应用最多的是双模复合寻的导引头。目前双模导引头主要类型有：光学双色、微波/红外和毫米波/红外成像；而红外成像和毫米波主动两种方式是国内外多模复合制导技术优先发展的重要方向，预计在今后10年内将保持良好的发展势头。

随着人工智能技术的迅速发展并在精确制导武器上的成功应用，使精确制导武器将不仅具有自动攻击目标，还具有逻辑判断、推理和识别能力，成为世界上智能化程度最高的武器装备。尤其是信息融合、识别处理技术在数据级融合处理上的突破，使得各传感器获取的目标信息实现智能识别处理，在实施攻击时，不仅可以准确的命中目标，还可以进行多目标选择和自适应抗干扰；在选择命中目标时能自动寻找目标最易损、最关键的部位以获得极高的作战效能。智能化信息处理中ATR技术的研究是重点，新一代红外图像ATR系统是可编程的，它融入人工智能，有自适应和学习能力。另外需要指出的是现在正在把人工神经网络应用到ATR技术中。尽管目前ATR技术还未达到实用程度，但已取得很大进展，必将带动精确制导智能化信息处理技术的发展。3 更加注重精确制导武器隐身能力，提高突防能力和战场生存力

目前，国外外形隐身技术在理论基础研究和应用研究日趋完善，而且用于隐身设计的计算机优化设计程序或CAD/CAM技术也日趋成熟，并已相应地制订出非常实用的低RCS外形设计准则。隐形技术已成功运用到几种导弹上，并将逐步用到其它远程精确制导武器上，以提高其突防能力和战场生存力。在RCS外形设计方面，飞行器的组合外形设计必须尽可能消除角反射效应并减少镜面反射部件，在各部件及其结合部位的外形设计中，要尽量降低其RCS的峰值，并尽量将各强散射中心的相位错开。另外，研制人员正在考虑用新型材料来提高精确制导武器的隐身性能。例如，为了增强导弹的隐身性，隐形远程空空导弹吸波复合材料构成其外层，可以吸收导弹的红外线，不易被对手发现。通过综合利用雷达、红外和声学等隐身技术，未来导弹的雷达反射截面、红外信号特征和噪声将进一步减小，使防御系统对其进行探测和跟踪更加困难，导弹的突防能力和战场生存力将显著提高。拓宽精确制导武器的用途，注重提高效费比

高新技术在精确制导武器的应用越来越密集，使精确制导武器研制生产周期也随之加长，采购、使用、后勤保障维护费用越来越大，即使是世界超级军事大国也不堪重负；为了降低成本，精确制导武器的研制必须系统设计入手，提高效费比。多用途导弹的作战效费比比采用多种导弹系统分别攻击几类不同目标高得多，因此受到广泛关注，不同用途的导弹系列，弹体相同，可根据目标的性质选配不同用途的战斗部等，攻击不同类型的目标，也就是人们常说的一弹多用。例如法、德、意正合作研制可用于反坦克、反直升机和反水面舰艇的“独眼巨人”光纤制导多用途导弹。另一种方法是采用一种平台多种负载或一种负载多种平台，这是精确制导武器向多用途方向发展的重要模式。一种平台多种负载，是指一种载体(如飞机、军舰、车辆等)可以同时携带和装备几种不同功能的精确制导武器；一种负载多种平台，是指一种精确制导武器可以同时搭载或装备多种不同的载体(如机载、舰载、车载等)用于攻击同一类作战目标。科索沃战争中美国的“战斧”巡航导弹分别装备在飞机、水面舰船和潜艇上，可以空射、舰射和潜射，成为一种负载多种平台的典范。精确制导武器在走向多用途化的同时，还将会向模块化、标准化、小型化的方向发展，精确制导武器的造价将会大幅度下降，真正发展成为经济高效的信息化主战武器。

随着制导技术越来越先进，抗大过载机动能力和平台信息获取能力的不断提高，还将会出现用于作战平台的防护的精确制导武器，反导弹导弹、反鱼雷鱼雷和地基反炸弹导弹等新型精确制导武器将会出现；同时随着探测、高速信号处理、自动控制、智能控制、发动机推进技术的进一步发展，精确制导武器命中精度将会进一步提高，打击范围将更大，毁伤效果将更加有效；精确制导武器正逐渐成为信息化战争的基本火力，未来战争将真正成为精确制导武器的竞技场。

参考文献

［1］张彦朴编.反坦克导弹系统［J］.炮兵指挥学院，2005.

［2］余超志主编.导弹概论［M］.北京：北京工业学院出版社，1985.

［3］安宇忠编.地空导弹兵战术学教程［M］.三原:空军导弹学院,1999.

［4］范金荣编.21世纪前20年精确制导技术发展［J］.现代防御技术,2003.转

对精确制导武器的分析 篇2

1 精确制导武器的作战特点和对作战的影响

直接命中概率高, 这是精确制导武器名称的根本由来, 也是精确制导武器最基本的特征。一些有代表性的精确制导武器其命中概率可达80%以上, 如海湾战争中, 美国空军在100千米外向伊拉克的一个水电站发射了两枚“斯拉姆”空对地导弹, 结果是两枚导弹先后从同一个洞穿入发电厂, 彻底摧毁了目标。随着电子技术的发展, 高性能的毫米波制导系统、红外探测器以及人工智能计算机的采用, 精确制导武器不仅具有较高的直接命中概率, 而且还通常具有“发射后不管”的自主制导能力, 它可完全依靠弹上的制导系统独立自主地捕捉、跟踪和击中目标, 不需要人工或其它辅助设备进行干预。例如, 美国的“黄蜂”空对地导弹, 由于采用了人工智能技术和先进的信号处理技术, 已经具有了初步的智能化特征。

精确制导武器虽然技术较一般武器复杂, 制造成本高, 但由于精确制导武器具有较高的直接命中概率, 因而它的作战效能好, 快速、敏捷、高效, 具有速战速决的能力, 经济效益高。同无制导的武器相比, 精确制导武器在完成同一作战任务时, 其弹药消耗量小, 所需作战费用远远低于常规弹药。在英阿马岛战争中, 阿根廷空军仅用一枚价值25万美元的“飞鱼”导弹, 就击沉英国海军一艘造价近2亿美元的“谢菲尔德”号驱逐舰。此仗阿军不仅取得军事上的胜利, 而且在经济上的效益也十分可观。据资料统计, 在北约对南联盟的空袭中, 所使用的武器, 有98%是精确制导武器, 并且显示出优异的作战效能。西方专家认为:精确制导武器是一种能够代替战术核武器, 对战争胜负具有决定性意义的新型武器, 它为不首先使用核武器或不使用核武器打一场具有核战争威力的战争提供了新的手段。

2 精确制导武器的技术特点

任何一种精确制导武器都需要通过某种制导技术手段随时测定它与目标之间的相对位置和相对运动, 根据偏差的大小和运动的状态形成控制信号, 控制制导武器的运动轨道, 使之最终命中目标。因此精确制导武器其核心技术为武器的制导技术, 随着高新技术的发展, 精确制导武器的制导技术有多种类型。概括起来讲, 主要有自主式制导、遥控式制导、寻的制导、全球定位制导及复合制导等几大类。以下就这几类制导技术的特点做以分析。

2.1 自主式制导

自主式制导不需要提供目标的直接信息, 也不需要弹体以外的设备配合, 而仅靠弹体自身装载的测量仪器测量地球的某些物理特征, 从而确定弹体的飞行轨道, 控制引导弹体命中目标。自主式制导的特点是弹体的飞行完全自主, 因而不易受干扰。但由于制导程序是预先确定的, 所以这种制导方式只适于攻击地面固定目标。自主式制导分为相关制导和惯性制导两种。

2.1.1 相关制导

相关制导是指在武器的飞行过程中, 利用预先储存的飞经路线的某些特征数据, 与实际飞行过程中探测到的相关数据不断进行比较, 来修正武器的飞行路线的制导方式。属于这种制导方式的主要有地形匹配制导、数字景象匹配制导和程序制导三种。

地形匹配制导是根据侦察照相, 获取导弹预定攻击目标及沿途航线上的地形地貌情报, 并据此作专门的标准地貌图。例如, 在一块10×2公里的长方形区域内, 可以划成成百上千个小方格, 在每个小方格内都标上该处地面的平均标高, 这样, 一幅数字地图就出现了。把这幅预先测定的数字地图存入弹体计算机, 导弹在实际飞行的过程中, 利用雷达高度表和气压高度表连续测量飞经地区的实际地面海拔高度, 并把这一数据输入计算机与预定弹道的相关数据进行比较, 如发现已偏离预定飞行轨道, 计算机会将需要纠正的偏差修正量以指令形式传给自动控制装置, 使导弹“改邪归正”, 及时回到预定轨道上来。如“战斧”巡航导弹飞行轨道的中段就采用了这种制导方式。

数字景象匹配制导是利用弹上的“景象匹配区域相关器”获取目标区域景物图像, 然后把目标及其周围的景象与弹体计算机存储的原摄影景象进行比较, 从而确定目标的位置并进行攻击, 因而这是一种高度精确的末端制导方式。如“战斧”巡航导弹的飞行末段, 就是采用的这种制导方式。

程序制导是预先将导弹命中目标所需要的飞行弹道, 存储在程序控制机构内。导弹发射后, 弹上程序控制机构按照预先安排好的飞行方案, 按时输出控制指令, 按部就班地控制导弹按预定弹道飞向目标。

2.1.2 惯性制导

惯性制导是指利用陀螺仪、加速度表等惯性仪表组成的测量装置, 按惯性原理控制和导引导弹飞向目标的制导方式。通常由弹上计算机控制发动机推力的方向、大小和作用时间, 把导弹引导和控制到目标区。惯性制导其特点是具有抗干扰性强、隐蔽性好、不受气象条件影响等优点。但惯性制导系统随着工作时间的延长, 积累误差就越大, 所以在中、远程中通常加装地形匹配制导系统, 以便定期修正这些误差。目前, 地地弹道导弹和潜地导弹几乎都采用这种制导方式。

2.2 遥控式制导

采用遥控式制导的弹体其飞行是受设在弹体以外的制导站控制的。制导站的位置可设于地面上、舰船上或飞机上。指挥站就像一个前方指挥所, 它根据跟踪测量系统测得的目标和弹体的相对位置和运动参数, 形成制导指令并发送给弹体, 弹体接收到指令后, 由自动驾驶仪控制弹体, 按指挥员的意图飞行, 直至命中目标完成任务。其特点是在整个飞行过程中受人为的控制, 其抗干扰性较差。遥控制导可分为指令制导和波束制导两类。

2.2.1 指令制导

按指令传输手段的不同, 指令制导包括有线指令制导和无线电指令制导。

有线指令制导是指利用导线传输指令控制弹体飞行的遥控制导方式。这种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。这种制导系统的优点是精度高、抗干扰能力强, 缺点是操作难度大, 操作手既要瞄准目标又要跟踪导弹, 一有差错导弹就会失控。

无线电指令制导是指利用无线电传输指令控制弹体飞行的遥控制导方式。当目标跟踪雷达发现目标后, 将目标诸元输入计算机, 导弹发射后, 导弹跟踪雷达把导弹的运动参数也输入计算机, 计算机算出制导指令经过指令发射天线传给导弹。弹上接收机将指令转换成控制导弹飞行的信号, 导引其飞向目标。这种制导方式的跟踪探测系统主要是雷达, 因此优点是作用距离远, 制导精度高, 但易受电子干扰和反辐射导弹的袭击, 还需采用多种综合抗干扰措施来配合。这种制导方式多用于中、远距离的防空导弹, 如俄罗斯的“萨姆”-2、S-300防空导弹就属这种类型。

2.2.2 波束制导

波束制导又称驾束制导。它是由地面、机载或舰载的制导站向目标发射一束定向辐射的圆锥形波束, 并始终跟踪目标, 导弹发射后, 弹上的制导设备不断接收这一波束信号, 引导导弹进入波束并沿波束轴线飞向目标。由于雷达发射的定向波束较窄, 宽度仅在2度以内, 而且跟踪低空高速目标时波束移动很快, 导弹不容易进入波束, 或者进入后也容易被快速移动的波束甩掉, 所以制导站通常采取一个雷达天线同时发射两个宽窄不等的同轴波束的方式来进行制导。宽波束用来导引导弹首先找到雷达波束, 然后进入宽波束, 最后引导导弹进入窄波束, 用窄波束制导导弹攻击目标。

2.3 寻的制导

寻的制导是指弹体自己寻找、跟踪并击毁目标。当弹体上的导引头接收到从目标辐射或反射来的红外波、无线电波、光波或声波信号时, 弹上的制导系统就会引导弹体沿着信号的来向追踪目标。根据能量来源不同, 寻的制导可分为以下三类:

2.3.1 主动式寻的制导

主动式寻的制导是在弹头上装有信号发射机和接收机。发射机发射激光、红外线、雷达波或声波等信号照射目标, 接收机接收目标反射的信号, 从而引导弹体命中目标。这种系统在锁定目标之后便自动地、完全独立地去攻击目标。因此以这种方式制导的导弹具有“发射后不管”的能力。如法国的“飞鱼”, 美国的AIM120就采用了雷达主动式寻的制导方式。

2.3.2 半主动式寻的制导

该制导方式是用弹外的信号发射器发射信号, 照射或选定目标, 弹上的信号接收机接收目标反射的信号, 引导弹体命中目标。与主动式寻的制导相比, 它的最大优点是不需要增大武器的重量和尺寸, 就可以大大增加攻击目标的威力。其缺点是在攻击目标的过程中, 发射器要始终保持对目标的照射, 尤其对空空导弹而言, 增加了载机的危险性。

2.3.3 被动式寻的制导

这种制导系统是在弹头上装有信号接收器, 信号接收器接收到目标发射或辐射的信号后, 引导弹体命中目标。这是一种便宜而有效的制导方式。

2.4 全球定位系统制导

全球定位系统制导的工作原理是利用弹上安装的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号, 来修正导弹的飞行路线, 提高制导精度。在导弹飞行过程中一般采用该种制导方式。

2.5 复合制导

复合制导是指导弹在飞行过程中采用两种以上制导方式的制导系统。主要目的是提高制导精度, 在命中精度相同的条件下, 其作用距离比单一制导的作用距离更远, 并可以增强导弹的抗干扰能力。任何一种制导方式都有它的优缺点, 采用复合制导可扬长避短, 更好地满足作战要求。如惯性制导的优点是弹上设备简单, 不易受外界干扰, 但制导精度随射程的增大而降低, 特别是攻击活动目标时误差更大。而寻的制导一般作用距离较短, 但制导精度较高。两者结合运用, 可以更有效地提高导弹的命中精度。复合制导系统比较复杂, 弹上设备体积大, 成本较高, 因元器件多而降低了系统的可靠性。随着惯性器件、光电器件、微型计算机、微波技术、信息处理和传输技术的发展, 复合制导系统的小型化、低成本、高可靠性问题正逐步得到解决, 并将得到愈来愈广泛的应用。

3 结束语

现代战争中, 精确制导武器在作战中的地位日益显著, 快速、敏捷、高效的特点被军事界所认同, 作为衡量一个国家军事现代化程度的重要标志之一的精确制导武器在开发和使用的过程中, 必须掌握各种制导技术的特点, 扬长避短, 才能收到更好的效果。相关的科技人员要及时学习现代科技新成果, 将新理论、新技术应用到武器的设计生产中, 以加快我军装备信息化、现代化的建设。

摘要：随着现代科技的发展, 精确制导武器在战争中的使用频率越来越高, 精确制导武器的拥有程度和运用能力已经成为衡量一个国家军事现代化程度的重要标志之一, 在作战及制导技术方面有其自身的特点。

对精确制导武器的分析 篇3

轨道拦截问题的一种精确初制导方法研究

对于轨道拦截问题,给出了一种基于速度增益制导和状态转移矩阵的精确初制导方法.该初制导方法能补偿制导方法误差和轨道摄动对拦截脱靶量的.影响.仿真结果表明,所提出的精确初制导方法合理、有效,能在增加较小燃料消耗的情况下,大大提高轨道拦截的制导精度.

作 者：汤一华 陈士橹 徐敏 万自明 TANG Yi-hua CHEN Shi-lu XU Min WAN Zi-ming 作者单位：西北工业大学,航天学院,陕西,西安,710072刊 名：飞行力学 ISTIC PKU英文刊名：FLIGHT DYNAMICS年，卷(期)：24(4)分类号：V412.4关键词：轨道拦截 初制导 速度增益 状态转移矩阵