導(dǎo)彈精確制導(dǎo)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

王海平+邢坤

引言：未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)擴(kuò)展到海、陸、空、天、電、磁、光等多維空間控制與反控制權(quán)的爭(zhēng)奪，從而形成了體系的對(duì)抗。以信息戰(zhàn)為中心，以遠(yuǎn)程精確打擊為主要手段的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)模式已形成，精確制導(dǎo)武器系統(tǒng)將成為決定未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的重要因素。精確制導(dǎo)技術(shù)就是武器系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，本文淺述精確制導(dǎo)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展。

1 精確制導(dǎo)技術(shù)的概念

精確制導(dǎo)技術(shù)是以高性能的光電探測(cè)器為基礎(chǔ)，采用目標(biāo)識(shí)別、成像跟蹤以及相關(guān)跟蹤等方法，控制和引導(dǎo)武器準(zhǔn)確命中目標(biāo)的技術(shù)。它是以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和光電子技術(shù)為核心，以自動(dòng)控制技術(shù)為基礎(chǔ)而發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)。同時(shí)，它還是精確制導(dǎo)武器的核心技術(shù)，是確保精確制導(dǎo)武器在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中既能準(zhǔn)確命中選定的目標(biāo)乃至目標(biāo)的要害部位，又盡可能減少附帶破壞的關(guān)鍵技術(shù)。

2、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)精確制導(dǎo)武器的要求

一是全天候、全天時(shí)作戰(zhàn)能力，二是自動(dòng)尋的能力，三是強(qiáng)抗干擾能力，四是輕小型化 。

3 精確制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1中制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，慣性制導(dǎo)系統(tǒng)INS（Initial Navigation System）仍是中制導(dǎo)的基本系統(tǒng)。INS可實(shí)現(xiàn)全天候、全球三維定位、提供制導(dǎo)全信息，具有數(shù)據(jù)更新率高、短時(shí)精度高、隱蔽性強(qiáng)、不受干擾等優(yōu)點(diǎn)。但其誤差會(huì)隨時(shí)間積累，長(zhǎng)時(shí)間工作制導(dǎo)精度變差。因此，常常需采用其它制導(dǎo)設(shè)備與慣性制導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行組合，組成以慣性制導(dǎo)INS為主體的、其它多種手段輔助的組合制導(dǎo)系統(tǒng)，通過(guò)誤差的相互補(bǔ)償和制導(dǎo)信息融合，以滿足其長(zhǎng)航時(shí)、高精度制導(dǎo)的要求。

目前可供中制導(dǎo)利用的其它輔助制導(dǎo)資源有：全球衛(wèi)星定位制導(dǎo)系統(tǒng)GPS（包括美國(guó)的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐盟的GALILEO系統(tǒng)和我國(guó)的北斗雙星定位系統(tǒng)及“二代”導(dǎo)航系統(tǒng)）、星光制導(dǎo)系統(tǒng)CNS，圖象匹配輔助制導(dǎo)系統(tǒng)SMN、以及無(wú)線電測(cè)控雷達(dá)定位系統(tǒng)、視覺(jué)制導(dǎo)系統(tǒng)等。

3.2末制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

末制導(dǎo)技術(shù)是精確制導(dǎo)技術(shù)的核心，是確保制導(dǎo)武器命中選定的目標(biāo)乃至目標(biāo)的要害部位關(guān)鍵技術(shù)。主要有電視制導(dǎo)、紅外制導(dǎo)（紅外非成像制導(dǎo)和紅外成像制導(dǎo)）、激光制導(dǎo)、毫米波制導(dǎo)、微波制導(dǎo)以及多?；驈?fù)合制導(dǎo)。

4 精確制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，精確制導(dǎo)技術(shù)獲得了一些新的進(jìn)展。慣性敏感技術(shù)、智能化尋的制導(dǎo)技術(shù)、光纖制導(dǎo)技術(shù)和多模探測(cè)技術(shù)等，將成為精確制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展的主要方向。

4.1 慣性敏感技術(shù)

自動(dòng)尋的制導(dǎo)技術(shù)由于探測(cè)器受各種條件的限制，其探測(cè)距離是有限的。中遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)武器在初、中段采用慣性導(dǎo)航，中間利用GPS修正和圖像匹配制導(dǎo)等自主制導(dǎo)方式。慣性導(dǎo)航的核心是慣性敏感器件，對(duì)慣性敏感器件的基本要求為：高性能，包括高精度測(cè)量，大動(dòng)態(tài)范圍等；承受各種惡劣的彈載環(huán)境條件，即能在高過(guò)載、強(qiáng)震動(dòng)、高低溫條件下正常工作；輕小型、簡(jiǎn)單化。因此，慣性敏感器件及其系統(tǒng)的發(fā)展方向?yàn)椋汗虘B(tài)化、集成化、復(fù)合化、微小型化。

4.2 智能化尋的制導(dǎo)技術(shù)

隨著人工智能、成像制導(dǎo)、微型計(jì)算機(jī)和自適應(yīng)控制技術(shù)的發(fā)展和突破，人們已經(jīng)探索研究了使精確制導(dǎo)武器實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化和智能化的智能制導(dǎo)技術(shù)。智能化尋的制導(dǎo)采用圖像處理、人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)，無(wú)人參與地對(duì)目標(biāo)自動(dòng)探測(cè)、自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、自動(dòng)捕獲和跟蹤，并進(jìn)行瞄準(zhǔn)點(diǎn)選擇和殺傷效果評(píng)估。

4.3 光纖制導(dǎo)技術(shù)

光纖技術(shù)具有信息傳輸容量大、抗干擾能力強(qiáng)、制導(dǎo)精度高、隱藏性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，日益受到各國(guó)政府和軍方的重視。隨著導(dǎo)彈射程的增加，要求光纖制導(dǎo)傳輸?shù)蛽p耗，其所用的光纖朝著高強(qiáng)度單模形式發(fā)展。光纖陀螺的發(fā)展趨勢(shì)：一是向更高精度，更高可靠性的方向發(fā)展，為航空、航天、航海提供高精度的慣性元件；二是體積小、高度集成、價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)更牢固的超小型方向發(fā)展，為戰(zhàn)術(shù)級(jí)應(yīng)用提供兼顧、廉價(jià)的慣性傳感器；三是向多軸化方向發(fā)展。當(dāng)前一個(gè)研究方向是采用單模光纖實(shí)現(xiàn)高精度光纖陀螺。干涉型光纖陀螺是使用最早，發(fā)展最成熟，最具實(shí)用化意義的陀螺。

4.4 多模探測(cè)技術(shù)

隨著光電干擾技術(shù)、隱身技術(shù)和反輻射導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展，單一頻段或模式的制導(dǎo)體制受各自性能弱點(diǎn)的局限，已不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)的需要。如雷達(dá)制導(dǎo)系統(tǒng)易受箔條和角反射器等假目標(biāo)的干擾；紅外制導(dǎo)系統(tǒng)易受目標(biāo)性質(zhì)、目標(biāo)與背景熱輻射反差程度和氣候的影響，并且不能測(cè)距，全向攻擊性能較差；激光制導(dǎo)系統(tǒng)易受云、霧、煙的影響，不能全天候使用。此時(shí)，多模探測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它可以獲取目標(biāo)的多種頻譜信息。

5 我國(guó)在精確制導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域與國(guó)外的主要差距

國(guó)外先進(jìn)國(guó)家，以成像技術(shù)支撐的精確制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展迅猛，已廣泛應(yīng)用于精確制導(dǎo)武器系統(tǒng)。我國(guó)卻起步晚，研究相對(duì)不夠深入，與國(guó)際先進(jìn)水平的差距越來(lái)越大。我國(guó)不僅在探測(cè)手段等方面落后，在相關(guān)的圖象處理技術(shù)、目標(biāo)識(shí)別與跟蹤技術(shù)、圖像信息融合技術(shù)，智能導(dǎo)引技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù)方面也與國(guó)際先進(jìn)水平有較大差距?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)在精確制導(dǎo)技術(shù)研究方面與國(guó)外先進(jìn)水平的差距主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.制導(dǎo)方式單調(diào)。2.成像制導(dǎo)技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)研究薄弱。3.多模復(fù)合制導(dǎo)的條件尚不成熟。只有實(shí)現(xiàn)多模復(fù)合制導(dǎo)，特別是實(shí)現(xiàn)多模復(fù)合成像制導(dǎo)才能實(shí)現(xiàn)真正意義上精確制導(dǎo)。我國(guó)在基于成像的制導(dǎo)技術(shù)方面就比較落后，顯而易見(jiàn)實(shí)現(xiàn)多模復(fù)合成像制導(dǎo)更加困難。4.自主智能程度低。

6 結(jié)語(yǔ)

世界上多模導(dǎo)引頭應(yīng)用最多的是雙模復(fù)合尋的導(dǎo)引頭。目前雙模導(dǎo)引頭主要類(lèi)型有：光學(xué)雙色、微波/紅外和毫米波/紅外成像；而紅外成像和毫米波主動(dòng)兩種方式是國(guó)內(nèi)外多模復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的重要方向。隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展并在精確制導(dǎo)武器上的成功應(yīng)用，使精確制導(dǎo)武器將不僅具有自動(dòng)攻擊目標(biāo)，還具有邏輯判斷、推理和識(shí)別能力，成為世界上智能化程度最高的武器裝備。

參考文獻(xiàn)

[1]陳潤(rùn)華主編.兵器概論，2011，2，8.

[2] 孟秀云.導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)原理[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2003

[3] 范金榮.21世紀(jì)前20年精確制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)[J].現(xiàn)代防御技術(shù)，2003，31（1）：30-33.

[4]范金榮編.21世紀(jì)前20年精確制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展[J].現(xiàn)代防御技術(shù)，2003endprint