[科普中国]-国外战术导弹导引头半实物仿真系统发展

　　作者：北京航天情报与信息研究所，周智伟博士

　　半实物仿真是在计算机仿真回路中接入一些实物进行的仿真试验，与纯数学模型的全数字仿真相比，由于采用了部分实物组件，因此仿真仿真结果可信度更高。由于半实物仿真系统能为导弹武器的研制实验提供最优的手段，使在不做实物飞行的条件下，可对导弹全系统进行综合测试，因此国外高度重视半实物仿真系统发展，建立了大量半实物设施，以支持战术导弹研发。

　　图1 美军各种级别试验单次成本比较

　　国外发展现状

　　经过多年建设和发展，美国已经形成了较为完整的战术导弹导引头半实物仿真体系，可进行从部件级到系统级的半实物仿真实验，满足现代战术导弹武器研制的需求，尤其是其多模导引头半实物仿真能力、制导和控制系统联合半实物仿真能力、导引头抗干扰半实物仿真能力的发展，直接支持了动能拦截弹、先进中距空空弹、远程反舰弹等先进战术导弹武器的研制。美国自20世纪60年代开始发展半实物仿真系统，至今已经建立了由军方、国防工业部门和科研机构组成的多层次、不同级别的战术导弹半实物仿真设施体系。这些半实物仿真设施主要用于战术导弹制导控制系统的试验验证，可以独立测试导引头（单模/多模）、自动驾驶仪、GPS/惯性导航器等组件，也可以综合进行战术导弹制导控制系统测试，为战术导弹研发提供了重要测试手段。

　　图2 美国高级仿真中心半实物仿真实验室

　　1.具有双模引头半实物仿真能力

　　多模导引头对于增强战术导弹武器在飞行末段的目标识别能力和提高打击精度有重要的支撑作用。近些年国外研发的新型号防空导弹、巡航导弹、空空导弹和反舰导弹等，均采用了不同制导体制混合的多模导引头。目前美国已建立的导引头半实物仿真设施能够支持不同制导体制的双模导引头半实物仿真试验，如红外/射频复合、红外/半主动激光复合。

　　图3 美国高级仿真中心的长波红外/半主动激光双模半实物仿真设施

　　2.具有制导和控制系统联合半实物仿真能力

　　战术导弹武器制导控制回路一般包括导引头、弹载计算机、惯性测量单元、GPS接收器和舵机等主要硬件，以及目标识别算法、制导律、自动驾驶控制算法等软件，目标识别算法、制导律、惯性测量单元、GPS接收器和导引头构成了制导系统，自动驾驶控制算法、弹载计算机和舵机构成了控制系统。整个制导控制系统半实物仿真涉及多个环节，需要软硬件结合，是一项复杂的仿真工程。目前美国军方的主要半实物仿真设施中心基本都具备同时进行战术导弹武器制导与控制系统的半实物仿真能力，其中美国陆军AMRDEC还具有双模制导系统的制导控制回路仿真能力。

　　3.具有导弹抗干扰半实物仿真能力

　　美国空军电子战靶场（AFEWES）是美国战术导弹武器红外抗干扰半实物仿真试验中心，也是美国最主要的战术导弹抗干扰测试中心，能够进行点源红外对抗和激光红外干扰半实物仿真试验。美国海军空战中心则可以对弹载GPS接收机进行半实物干扰仿真试验。

　　图4美国红外抗干扰半实物仿真系统

　　(来源：北京航天情报与信息研究所，原文载航天防务微信公号，已获授权转载）