多模及復(fù)合精確制導(dǎo)技術(shù)的研究進(jìn)展與發(fā)展分析

左 衛(wèi)，周波華，李文柱

(1. 海裝駐上海地區(qū)第六軍代室，上海 201109；2. 上海航天技術(shù)研究院，上海 201109)

0 引言

精確制導(dǎo)導(dǎo)彈在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了非常重要的作用。敵方系統(tǒng)的不斷演進(jìn)發(fā)展，推動(dòng)著精確制導(dǎo)導(dǎo)彈向著高精度、高速、高機(jī)動(dòng)性及強(qiáng)抗干擾能力等方向發(fā)展，同時(shí)也發(fā)展出了多種不同的制導(dǎo)方法及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)，其中最主要的是尋的制導(dǎo)方法[1-2]。

尋的制導(dǎo)基于彈上傳感器來(lái)探測(cè)、跟蹤目標(biāo)，并提取導(dǎo)彈制導(dǎo)所需的信息。受彈載應(yīng)用對(duì)孔徑、質(zhì)量、體積、功耗的限制，尋的制導(dǎo)作用距離有限，因此，采用全程尋的制導(dǎo)的通常是近程導(dǎo)彈?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)中遠(yuǎn)程精確打擊能力，因此需先采用其他制導(dǎo)方式將導(dǎo)彈引導(dǎo)至距目標(biāo)較近的距離，再實(shí)現(xiàn)尋的制導(dǎo)。另外，隨著電子干擾技術(shù)、光電干擾技術(shù)、隱身技術(shù)的迅猛發(fā)展，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境變得越來(lái)越復(fù)雜，單模尋的制導(dǎo)也面臨著在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下性能不足、抗干擾能力有限等問(wèn)題。為此，需要采用多模及復(fù)合精確制導(dǎo)技術(shù)來(lái)控制和導(dǎo)引制導(dǎo)武器準(zhǔn)確命中目標(biāo)[1-2]。

與單模制導(dǎo)相比，多模及復(fù)合制導(dǎo)具有以下優(yōu)點(diǎn)。

1) 通過(guò)復(fù)合制導(dǎo)，有效化解中遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)武器的高制導(dǎo)精度需求與尋的制導(dǎo)作用距離有限的矛盾，做到既能打得遠(yuǎn)，又能打得準(zhǔn)。

2) 采用多模探測(cè)，發(fā)揮不同頻段、不同探測(cè)機(jī)理、不同探測(cè)體制的優(yōu)勢(shì)，互相彌補(bǔ)各自的不足，有效提高復(fù)雜作戰(zhàn)條件下的抗干擾與目標(biāo)識(shí)別性能。

3) 采用多模探測(cè)，可適應(yīng)不同的目標(biāo)特性，實(shí)現(xiàn)多種攻擊模式或多種作戰(zhàn)任務(wù)，提高多任務(wù)能力和作戰(zhàn)靈活性。

因此，多模及復(fù)合制導(dǎo)成為精確制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展的重要方向，并獲得越來(lái)越多的應(yīng)用[3-6]。

本文概述了多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)的基本概念，介紹了多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況，分析了多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 多模制導(dǎo)技術(shù)

多模制導(dǎo)技術(shù)是組合運(yùn)用兩種及兩種以上目標(biāo)探測(cè)傳感器進(jìn)行導(dǎo)引的技術(shù)。如表1所示，各種目標(biāo)探測(cè)傳感器均有其優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問(wèn)題。隨著目標(biāo)偽裝、遮蔽及干擾手段的不斷發(fā)展，單一制導(dǎo)模式的武器越來(lái)越難以有效完成作戰(zhàn)使命。多模制導(dǎo)技術(shù)可以充分發(fā)揮不同頻段、不同探測(cè)機(jī)理、不同探測(cè)體制的優(yōu)勢(shì), 互相彌補(bǔ)各自的不足，提高對(duì)目標(biāo)的探測(cè)、識(shí)別、跟蹤能力，破解戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境日益復(fù)雜化和目標(biāo)特性的不確定性所帶來(lái)的目標(biāo)識(shí)別和抗干擾難題，其發(fā)展越來(lái)越受到重視[3-4]。

表1 各種目標(biāo)探測(cè)傳感器的優(yōu)點(diǎn)和存在的關(guān)鍵問(wèn)題Tab.1 Advantages and key problems of various target detection sensors

根據(jù)參與尋的制導(dǎo)的傳感器的頻段(波段)或體制的差異，目前使用較多的多模制導(dǎo)技術(shù)主要包括光學(xué)多模制導(dǎo)、射頻多模制導(dǎo)及射頻/光學(xué)多模制導(dǎo)三種類(lèi)型，如圖1所示。由于探測(cè)、跟蹤目標(biāo)的傳感器的組合方式有很多種，這三種類(lèi)型的多模制導(dǎo)又可進(jìn)一步劃分成許多子類(lèi)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，這三種多模制導(dǎo)方式的多種子類(lèi)技術(shù)已比較成熟，并獲得成功應(yīng)用[7-8]。光學(xué)多模制導(dǎo)、射頻多模制導(dǎo)及射頻/光學(xué)多模制導(dǎo)的典型應(yīng)用情況分別如表2～4所示。

表2 光學(xué)多模制導(dǎo)的典型應(yīng)用情況
Tab.2 Typical applications of optical multi-mode guidance

導(dǎo)彈型號(hào)作戰(zhàn)使命采用的光學(xué)多模制導(dǎo)技術(shù)美國(guó)Stinger POST便攜式防空導(dǎo)彈紅外/紫外美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)-3 Block1B/II?；卸螐椀缹?dǎo)彈防御雙波段長(zhǎng)波紅外成像挪威NSM導(dǎo)彈,美國(guó)、挪威聯(lián)合JSM導(dǎo)彈反艦導(dǎo)彈,空地/空艦導(dǎo)彈中波/長(zhǎng)波雙波段紅外成像以色列Python 5空空導(dǎo)彈戰(zhàn)斗機(jī)近距格斗短波/中波雙波段紅外成像南非/巴西第五代空空導(dǎo)彈A-DARTER戰(zhàn)斗機(jī)近距格斗短波/中波雙波段紅外成像法國(guó)MICA空空導(dǎo)彈戰(zhàn)斗機(jī)近距格斗/中距攔截短波/中波雙波段紅外成像美國(guó)地基攔截彈GBI地基中段彈道導(dǎo)彈防御大氣層外動(dòng)能攔截可見(jiàn)光/雙波段長(zhǎng)波紅外成像以色列箭-3地基中段彈道導(dǎo)彈防御可見(jiàn)光/長(zhǎng)波紅外成像美國(guó)非視線導(dǎo)彈系統(tǒng)(NLOS)/精確攻擊導(dǎo)彈(PAM)車(chē)載/機(jī)載反裝甲激光半主動(dòng)/非制冷紅外成像

表3 射頻多模制導(dǎo)的典型應(yīng)用情況Tab.3 Typical applications of RF multi-mode guidance

表4 射頻/光學(xué)多模制導(dǎo)的典型應(yīng)用情況Tab.4 Typical applications of RF/optical multi-mode guidance

1.2 復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)

復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)是在導(dǎo)彈飛行彈道的同一階段或不同階段(如中段或末段)采用兩種以上制導(dǎo)方式進(jìn)行制導(dǎo)的技術(shù)。復(fù)合制導(dǎo)可以有效解決中遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)武器需要高制導(dǎo)精度和尋的制導(dǎo)作用距離有限的矛盾。中遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)武器一般采用2種以上的制導(dǎo)方式復(fù)合。

目前應(yīng)用和發(fā)展的復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)主要采用衛(wèi)星導(dǎo)航(GPS)/慣性導(dǎo)航(inertial navigation system，INS)中制導(dǎo)和尋的末制導(dǎo)復(fù)合，主要包括：GPS/INS+光學(xué)復(fù)合制導(dǎo)、GPS /INS+射頻復(fù)合制導(dǎo)、GPS /INS+多模尋的末制導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)、雷達(dá)指令修正+慣導(dǎo)中制導(dǎo)+射頻(光學(xué))尋的復(fù)合制導(dǎo)。

GPS /INS+光學(xué)復(fù)合制導(dǎo)利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、彈載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行中制導(dǎo)，控制導(dǎo)彈完成中段的自控飛行，使導(dǎo)彈到達(dá)接近目標(biāo)的區(qū)域;末制導(dǎo)飛行段由彈載光學(xué)探測(cè)傳感器截獲、跟蹤所要打擊的各種目標(biāo)，并控制導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。GPS/INS+光學(xué)復(fù)合制導(dǎo)的典型應(yīng)用情況如表5所示。

表5 GPS/INS+光學(xué)復(fù)合制導(dǎo)的典型應(yīng)用情況Tab.5 Typical applications of GPS/INS plus optical compound guidance

續(xù)表5

GPS/INS+射頻復(fù)合制導(dǎo)利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、彈載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行中制導(dǎo)，末端由彈載射頻傳感器探測(cè)并跟蹤所要打擊的各種目標(biāo)。目前，GPS/INS+主動(dòng)雷達(dá)復(fù)合制導(dǎo)、GPS/INS+被動(dòng)微波雷達(dá)復(fù)合制導(dǎo)已在多型空地精確制導(dǎo)或機(jī)載反輻射武器中獲得應(yīng)用，如德國(guó)的KEPD 150-SLM和英國(guó)/法國(guó)的Apache AP空地精確打擊導(dǎo)彈均采用了GPS/INS+主動(dòng)毫米波雷達(dá)復(fù)合制導(dǎo)，美國(guó)的AGM-88D反輻射導(dǎo)彈采用了GPS/INS+被動(dòng)雷達(dá)復(fù)合制導(dǎo)。

GPS/INS+多模尋的末制導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、彈載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行中制導(dǎo)，末制導(dǎo)段由彈載多模傳感器截獲并跟蹤所要打擊的各種目標(biāo)。GPS/INS+多模尋的末制導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)的典型應(yīng)用情況如表6所示。

為了精確攔截高速空中目標(biāo)，國(guó)內(nèi)外先進(jìn)中遠(yuǎn)距防空導(dǎo)彈和空空導(dǎo)彈主要采用雷達(dá)指令修正+慣導(dǎo)中制導(dǎo)(有的還增加GPS導(dǎo)航)和尋的末制導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)方式，典型應(yīng)用情況如表7所示。

表7 雷達(dá)指令修正+慣性中制導(dǎo)+射頻(光學(xué))尋的末制導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)的典型應(yīng)用情況Tab.7 Typical applications of radar command update plus inertial midcourse guidance plus RF (optical) homing terminal compound guidance

續(xù)表7

1.3 多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)特點(diǎn)

多模及復(fù)合制導(dǎo)相對(duì)于單模制導(dǎo)具有突出的優(yōu)勢(shì)，在先進(jìn)精確制導(dǎo)武器中獲得了廣泛的應(yīng)用。從國(guó)外先進(jìn)國(guó)家多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況來(lái)看，總體來(lái)說(shuō)有如下特點(diǎn)。

1) 為了使導(dǎo)彈能在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)精確末制導(dǎo)，越來(lái)越多的先進(jìn)精確制導(dǎo)武器采用了不同頻段、不同機(jī)理和不同工作體制的多模尋的末制導(dǎo)技術(shù)的組合。多模組合的方式包括光學(xué)多模、射頻多模和射頻/光學(xué)多模。

2) 中遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)武器普遍采用中制導(dǎo)和末制導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)。中制導(dǎo)普遍采用慣導(dǎo)+衛(wèi)星導(dǎo)航，以顯著提高中制導(dǎo)精度，并通過(guò)末制導(dǎo)支撐精確制導(dǎo)武器實(shí)現(xiàn)精確打擊。

2 多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

為了進(jìn)一步提升精確制導(dǎo)武器的遠(yuǎn)程精確打擊能力、對(duì)復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境的適應(yīng)能力以及對(duì)抗先進(jìn)威脅目標(biāo)的能力，同時(shí)為了解決先進(jìn)精確制導(dǎo)裝置技術(shù)復(fù)雜、成本較高與大量裝備精確制導(dǎo)武器對(duì)降低成本的要求之間的矛盾，多模和復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)將向以下方向發(fā)展。

2.1 發(fā)展多模成像制導(dǎo)技術(shù)，適應(yīng)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境

高性能多模精確制導(dǎo)技術(shù)將向體制差異大、頻段差異大、信息含量豐富的方向發(fā)展，以獲取更多的目標(biāo)信息，提取更多的目標(biāo)特征，提高在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的目標(biāo)識(shí)別能力。近年來(lái)，多光譜成像制導(dǎo)技術(shù)、合成孔徑雷達(dá)/紅外成像雙模制導(dǎo)技術(shù)、合成孔徑雷達(dá)/激光雷達(dá)成像雙模制導(dǎo)技術(shù)、紅外成像/激光雷達(dá)成像雙模制導(dǎo)技術(shù)已成為發(fā)展熱點(diǎn)[3-4,7-8]。本文主要介紹多光譜成像制導(dǎo)技術(shù)。

結(jié)合成像技術(shù)和多光譜技術(shù)的多光譜成像技術(shù)，可以在不同的光譜段對(duì)同一個(gè)目標(biāo)成像，獲取并分析目標(biāo)的光譜信息，對(duì)于可靠區(qū)分目標(biāo)和誘餌具有顯著作用。

多光譜成像制導(dǎo)涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括小型化多光譜圖像信息獲取、多光譜成像譜段選擇優(yōu)化和實(shí)時(shí)多光譜目標(biāo)識(shí)別。

2.1.1小型化多光譜圖像信息獲取技術(shù)

多光譜成像系統(tǒng)由成像和光譜分光2部分組成(如圖2所示)，分別完成對(duì)目標(biāo)的成像和光譜波段分離，分光系統(tǒng)是其關(guān)鍵部件。目前主要的分光技術(shù)包括色散型分光、傅里葉干涉型分光、濾光片分光、衍射光學(xué)分光等。彈載多光譜成像系統(tǒng)小型化主要可以通過(guò)以下3種方式實(shí)現(xiàn)。

1) 旋轉(zhuǎn)濾光片輪方式

旋轉(zhuǎn)濾光片輪式多光譜成像采用了一個(gè)具有多個(gè)通帶的濾光片的旋轉(zhuǎn)盤(pán)。來(lái)自場(chǎng)景(包括目標(biāo))的光通過(guò)成像物鏡后，再經(jīng)過(guò)濾光片輪上的濾光片分光，形成不同譜段的光；不同譜段的光成像到單個(gè)探測(cè)器或者焦平面陣列上，獲得多個(gè)譜段的圖像；將各個(gè)譜段的光譜信息組合重構(gòu)，可建立二維空間圖像信息與一維光譜信息組合的三維“數(shù)據(jù)立方體”。這樣的多光譜成像結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，雖然光譜通道數(shù)較少，但對(duì)于彈載應(yīng)用是適中的。

圖2 基于旋轉(zhuǎn)濾光片輪的多光譜成像Fig.2 Multi-spectrum imaging based on rotating optical filter wheel

2) 共孔徑分光方式

共孔徑分光式多光譜成像采用一個(gè)共用的光學(xué)孔徑，結(jié)合分光片，能在多個(gè)焦平面上獲得同一場(chǎng)景的多光譜圖像；或是通過(guò)一組復(fù)雜的反射鏡把光譜上分離的圖像引至單個(gè)焦平面陣列的不同區(qū)域，再通過(guò)推掃形成多光譜圖像。

3) 單片多波段紅外焦平面陣列方式

采用單片多波段紅外焦平面陣列同時(shí)在多個(gè)譜段探測(cè)目標(biāo)，可以省去常規(guī)的多光譜成像所需要的比較復(fù)雜的分光組件，實(shí)現(xiàn)較小、較輕、較簡(jiǎn)單的多光譜成像系統(tǒng)。同時(shí)，避免了采用多個(gè)分立的焦平面探測(cè)器帶來(lái)的空間配準(zhǔn)和時(shí)間配準(zhǔn)問(wèn)題，符合彈載應(yīng)用的需求。目前，正在單片雙波段紅外焦平面陣列的基礎(chǔ)上發(fā)展采用疊層結(jié)構(gòu)的三波段紅外焦平面陣列。

如圖3(a)所示，多色紅外焦平面陣列由幾個(gè)處于相同水平位置的探測(cè)器組成，每個(gè)探測(cè)器感應(yīng)不同的譜段。輻射先照射到較短波長(zhǎng)的探測(cè)器上，較長(zhǎng)波段的輻射透過(guò)該探測(cè)器并照射到下一個(gè)探測(cè)器上。每一個(gè)探測(cè)器層吸收到其截止波長(zhǎng)的輻射，更長(zhǎng)波長(zhǎng)的輻射由下一層探測(cè)器吸收。美國(guó)DRS公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了三波段的紅外探測(cè)器結(jié)構(gòu)，如圖3(b)所示。

(a) 單片多波段紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)(b) 美國(guó)DRS公司的三波段紅外探測(cè)器結(jié)構(gòu)圖3 單片多波段紅外焦平面陣列Fig.3 Single chip multi-band IR focal plane array

2.1.2多光譜成像譜段選擇優(yōu)化技術(shù)

由于彈載應(yīng)用的約束和遠(yuǎn)距離截獲目標(biāo)的需求，多光譜成像制導(dǎo)所能采用的譜段數(shù)目比遙感應(yīng)用的譜段數(shù)目少。由于僅能獲得有限數(shù)量的多譜段圖像，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)多光譜成像傳感器的過(guò)程中，需要進(jìn)行譜段選擇與優(yōu)化，確定最佳的譜段分割方案，實(shí)現(xiàn)探測(cè)識(shí)別距離性能與正確識(shí)別概率性能的良好平衡。需要構(gòu)建一個(gè)仿真模型，通過(guò)加入所期望的目標(biāo)和多光譜傳感器特征,合成圖像立方體，從而評(píng)估采用多譜段組合的多光譜傳感器辯識(shí)目標(biāo)材料和溫度的能力。由于譜段分割方案有許多可能的解，必須采用適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法從中得到最佳解。

2.1.3實(shí)時(shí)多光譜成像目標(biāo)識(shí)別技術(shù)

多光譜成像可以形成場(chǎng)景(包括目標(biāo))的圖像立方體數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)量很大，必須采用適于彈載應(yīng)用的實(shí)時(shí)算法對(duì)圖像立方體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多光譜成像目標(biāo)識(shí)別。典型的多光譜成像目標(biāo)識(shí)別方法包括基于光譜維特征提取或匹配的識(shí)別方法(如多光譜匹配濾波、光譜角映射)、基于光譜時(shí)變特性的識(shí)別方法、基于空間幾何信息與光譜信息融合的識(shí)別方法。

2.2 發(fā)展分布式復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)，適應(yīng)分布式、網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)方式

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的根本性變化，武器系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化、智能化的方向發(fā)展已成為必然，適應(yīng)分布式、網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)方式的分布式復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)，正成為精確制導(dǎo)技術(shù)重要的發(fā)展方向。

目前，精確制導(dǎo)系統(tǒng)正在從基于彈載設(shè)備的彈上集中式目標(biāo)探測(cè)與信息獲取模式向分布式信息獲取、基于體系的探測(cè)模式、多頻段多體制的系統(tǒng)構(gòu)成方向發(fā)展。艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)可充分利用遠(yuǎn)程、超視距一體化火力控制系統(tǒng)和協(xié)同交戰(zhàn)系統(tǒng)、早期預(yù)警系統(tǒng)，支撐一體化的遠(yuǎn)距離探測(cè)-交戰(zhàn)能力。具有網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)能力的導(dǎo)彈，可從艦載雷達(dá)或其他外部傳感器獲得目標(biāo)指示，采用指令+慣性中制導(dǎo)和主動(dòng)雷達(dá)或紅外成像精確末制導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)超視距攔截飛機(jī)類(lèi)目標(biāo)、巡航導(dǎo)彈及中近程戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的能力[5-8]。

通過(guò)進(jìn)一步的發(fā)展，依托不斷進(jìn)化的數(shù)據(jù)鏈，抗干擾通信系統(tǒng)等先進(jìn)的戰(zhàn)場(chǎng)信息網(wǎng)絡(luò)和由陸、海、空、天各種傳感器構(gòu)成的信息戰(zhàn)場(chǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)，在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐下，構(gòu)建作戰(zhàn)云。將廣泛分布于太空、臨近空間、空中、地面、海上和水下各域作戰(zhàn)平臺(tái)的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)信息一體化融合，并實(shí)時(shí)無(wú)縫地在各域作戰(zhàn)平臺(tái)按需分發(fā)，實(shí)現(xiàn)多維作戰(zhàn)數(shù)據(jù)跨域共享。借助于強(qiáng)大的戰(zhàn)場(chǎng)信息網(wǎng)絡(luò)，分布式復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)可從云端按需實(shí)時(shí)獲得天基、臨近空間、空基、海基、陸基探測(cè)系統(tǒng)所獲取的多視角觀察、多波段探測(cè)的目標(biāo)信息，結(jié)合其彈載探測(cè)系統(tǒng)獲取的目標(biāo)信息，在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的可信探測(cè)與識(shí)別[9-13]。

分布式復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)涉及到時(shí)空配準(zhǔn)、異源異構(gòu)信息融合等關(guān)鍵技術(shù)。

1) 時(shí)空配準(zhǔn)：分布式的探測(cè)平臺(tái)探測(cè)同一目標(biāo)區(qū)域時(shí)，存在時(shí)間異步和坐標(biāo)系不統(tǒng)一問(wèn)題，必須進(jìn)行時(shí)間配準(zhǔn)和空間對(duì)準(zhǔn)，為數(shù)據(jù)融合創(chuàng)造條件[4,14]。

2) 異源異構(gòu)信息融合：分布式的探測(cè)平臺(tái)處于不同位置/視角，采用不同探測(cè)設(shè)備，對(duì)目標(biāo)探測(cè)將產(chǎn)生不同類(lèi)型、不同數(shù)據(jù)量和不同分辨率的目標(biāo)區(qū)域信息，這些信息是異源異構(gòu)信息。異源異構(gòu)信息融合需解決3個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：異源異構(gòu)信息統(tǒng)一表示方法；多目標(biāo)情況下異源異構(gòu)傳感器數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)方法；異源異構(gòu)目標(biāo)信息的特征認(rèn)知與融合方法[14]。

2.3 發(fā)展低成本的多模與復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)，適應(yīng)低成本需求

隨著精確制導(dǎo)技術(shù)的普遍應(yīng)用，除了精確制導(dǎo)導(dǎo)引頭的性能之外，其成本問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。隨著慣性導(dǎo)航等中制導(dǎo)手段的精度不斷提高，在對(duì)地精確打擊等應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)末制導(dǎo)的作用距離要求降低了。因此，各國(guó)正在發(fā)展低成本的多模與復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)。GPS/INS+非制冷紅外成像末制導(dǎo)、GPS/INS+捷聯(lián)式紅外成像末制導(dǎo)、GPS/INS+捷聯(lián)式激光半主動(dòng)末制導(dǎo)已在多型空地精確制導(dǎo)武器上得到應(yīng)用。近年來(lái)，組合成熟的微波半主動(dòng)或激光半主動(dòng)制導(dǎo)和紅外成像制導(dǎo)、主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)的低成本多模制導(dǎo)技術(shù)也倍受關(guān)注[7]。

2.4 發(fā)展小型化、高精度的自主導(dǎo)航技術(shù)，降低中制導(dǎo)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航的依賴(lài)

目前，中遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)導(dǎo)彈的中制導(dǎo)普遍采用衛(wèi)星導(dǎo)航+慣導(dǎo)組合導(dǎo)航方式。這種制導(dǎo)方式對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航的依賴(lài)性較大，在衛(wèi)星導(dǎo)航受到干擾的情況下，中制導(dǎo)精度會(huì)受到明顯影響。因此需努力發(fā)展適合彈載應(yīng)用的小型化、高精度的自主導(dǎo)航技術(shù)，與慣導(dǎo)結(jié)合構(gòu)成組合導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度的中制導(dǎo)。新型導(dǎo)航技術(shù)包括：微小型及芯片級(jí)量子導(dǎo)航技術(shù)[15-18]；視覺(jué)/慣性組合導(dǎo)航技術(shù)[19-20]；彈載星光/慣性組合導(dǎo)航技術(shù)[21-25]；地磁輔助慣性導(dǎo)航技術(shù)[26-35]。

3 結(jié)束語(yǔ)

多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)是精確制導(dǎo)技術(shù)的重要發(fā)展方向之一，能夠有效提升精確制導(dǎo)武器的中遠(yuǎn)程精確打擊能力、復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力以及對(duì)抗先進(jìn)威脅目標(biāo)的能力。目前，多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)已應(yīng)用在多種先進(jìn)精確制導(dǎo)武器上。多模成像制導(dǎo)技術(shù)、分布式復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)、低成本的多模與復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)、小型化高精度的自主導(dǎo)航技術(shù)是未來(lái)多模及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)的主要發(fā)展方向。