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[科普中国]-遥控制导

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组成部分

遥控制导系统一般由四部分组成:①弹上自动驾驶仪;②指挥站内的发送设备和弹上接收机等组成的指令传输系统;③指挥站内的制导指令计算装置;④指挥站内的跟踪测量系统。它们可用各种器件或设备组成,如数字或模拟电路、惯性仪表和执行机构组成自动驾驶仪;有线或无线传输设备组成指令传输系统;专用数字或模拟计算机组成制导指令计算装置;雷达、光学、电视设备或它们的组合组成跟踪测量系统。

分类通常根据所用装置的特点可分为:有线指令制导、无线电指令制导和波束制导。

有线指令制导多用于反坦克导弹,像苏联的 AT-3、美国的“陶”等反坦克导弹都采用此类制导方式。它的突出优点是不易受干扰。无线电指令制导是通过雷达、红外、激光、电视等设备作为跟踪测量手段的制导系统。如英国“海猫”舰空导弹和法国“响尾蛇”地空导弹等。波束制导又称驾束制导。是由制导站发出无线电或激光波束,作为制导基准,使弹上设备据此形成制导指令,控制导弹飞行的一种遥控制导。如英国的“海蛇” 舰空导弹、瑞典的R B S-70小型防空导弹等。1

有线指令制导通过连接指挥站和导弹的导线传输制导指令制导。其制导距离受导线长度的限制,多用于射程较近的导(如反坦克导弹),其优点是不易受干扰。

无线电指令制导将制导指令转换为专用的编码,通过无线电波发送至弹上,控制导弹飞行。其跟踪测量系统用得最早和最广泛的是雷达。有的导弹还装有应答机,在接到指挥站发出的探测脉冲后,发回应答信号。

雷达指令制导利用雷达跟踪目标、导弹,测定目标、导弹的运动参数的指令制导系统。 根据使用雷达数目的不同又分为单雷达指令制导和双雷达指令制导。

①单雷达指令制导。 只用一部雷达观测导弹或目标,或者同时观测导弹和目标,获取相应数据,以形成指令信号。 因此,单雷达指令制导系统分为跟踪目标的指令制导系统,跟踪导弹的指令制导系统和同时跟踪目标、导弹的指令制导系统。
②双雷达指令制导。 在双雷达跟踪指令制导系统中,两部雷达分别跟踪目标和导弹,目标跟踪雷达不断跟踪目标,测出目标的运动参数,并将这些参数输入指令计算机;导弹跟踪雷达用来跟踪导弹,测出导弹的位置、速度等运动参数,并将这些参数输入指令计算机。 在双雷达跟踪指令制导系统中,指令信号的形成和传送,与跟踪目标、导弹的单雷达指令制导系统的情况基本相同。 不同之处是,目标跟踪雷达的波束和导弹跟踪雷达的波束是分开的,它们可以采用不同的扫描方式来提高制导的准确度。 所以这种制导系统用于制导攻击高速运动目标的导弹效果比较好。

电视指令制导电视指令制导是利用目标反射的可见光信息对目标进行捕获、定位、追踪和导引的制导系统。电视指令制导系统由导弹上的电视设备观察目标,主要用来制导射程较近的导弹, 制导系统由弹上设备和制导站两部分组成。 电视指令制导分辨率高,可提供清晰的目标景象,便于鉴别真假目标,工作可靠,导精度高;采用被动方式工作,制导系统本身不发射电波,攻击隐蔽性好;工作于可见光波段。 但同时它只能在白天工作,受气象条件影响较大;在有烟、尘、雾等能见度较低的情况下,作战效能降低。 而且弹上设备比较复杂,制导系统成本较高。

波束制导由制导站发出引导波束,导弹在引导波束中飞行,由弹上制导系统感受其在波束中的位置并形成引导指令, 最终将导弹引向目标,这种遥控制导技术也叫驾束制导。 雷达波束制导分为单雷达波束制导和双雷达波束制导。

单雷达波束制导由一部雷达同时完成跟踪目标和引导导弹的任务。在制导过程中,雷达向目标发射无线电波,目标回波被雷达天线接收,通过天线收发开关,送入接收机,接收机输出信号,直接送给目标角跟踪装置,目标跟踪装置驱动天线转动,使波束的等强信号线跟踪目标转动。

双雷达波束制导也是由制导站和弹上设备两部分组成。 制导站通常包括目标跟踪雷达、引导雷达和计算机,弹上设备包括接收机、信号处理装置、基准信号形成装置、控制指令信号形成装置和控制回路等。2

发展及优缺点遥控制导是最早被采用的制导系统,通常用于地(舰)空、空空、空地(舰)、反坦克、反弹道导弹等各类导弹。其中以地空导弹用得最多。如20世纪40年代德国的“莱茵女儿”,50年代苏联的"SA-2"和美国的“奈基-Ⅱ”,70年代联邦德国和法国的“罗兰特”等。早期的地地导弹,也曾采用这种制导系统。

遥控制导的优点是弹上设备简单,在一定射程范围内可获得较高的制导精度。缺点是射程受跟踪测量系统作用距离的限制,制导精度随射程的增加而降低,并易受干扰。随着导弹技术的发展,遥控制导一般可与其他制导方式组成复合制导。只有射程较近的战术导弹才采用全程遥控制导,通常还同时采用多种跟踪测量手段,以提高导弹的战斗性能。测量和控制误差是影响遥控制导精度的主要因素。因此,研制新型测量装置和应用现代控制理论设计制导系统,受到普遍重视。3

未来趋势今时今日,单一的制导体制已经不能满足对于高机动、高精度的要求,复合制导已经成为新一代地空导弹普遍采用的制导体制,典型的复合制导模式有:程序+捷联惯导(含低速指令修正)+寻的末制导程序+指令+寻的末制导(或 TVM)复合制导的关键技术之一是保证中段到末端制导段的可靠转接,即末制导导引头在进入末制导段时能可靠的截获目标。2