[科普中国]-寻的制导

寻的制导体制又称自动导引制导体制，是指导弹能够自主地搜索、捕获、识别、跟踪和攻击目标的制导方式，这是制导武器系统最主要的现代制导体制。寻的制导是通过装在导弹上的导引装置接收目标辐射或反射信号后，发出控制信号将导弹引向目标，适合打击运动目标。寻的制导系统是由装在弹体上的导引头、指令计算机和导弹控制装置等组成。导引头是寻的制导系统的关键，它感受目标辐射或反射的电磁波，自动测量目标的运动参数。指令计算机接受参数后，形成制导指令。控制装置对指令进行适当变换，驱动导弹的飞行方向，直至命中目标。

寻的制导导弹在整个战术导弹领域中占有重要的地位，由于它的自主性好、火控系统简单、制导精度高等优点，在空中发射的导弹中几乎全部采用寻的制导方式。在地空导弹武器系统中，为了提高机动性、快速性、火力强度、攻击多目标和抗干扰能力，也越来越多地采用寻的制导方式。1

寻的制导体制可以根据能源所在位置不同，分为自主式、半自主式和被动式3种；亦可按照能源的物理特性分为微波和毫米波的、红外的、激光的、电视的等几种。1

主动式寻的制导是在弹头上装有信号发射机和接受机。发射机发射激光、红外线、雷达波或声波等信号照射目标，接受机接受目标反射的信号，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。但这种系统加重了武器的重量，而且价格昂贵。因此，主动式寻的制导一般只适用于作末段制导。如法国的“飞鱼”，我国的C-802反舰导弹就采用了末段雷达主动式寻的制导方式。

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，弹上的信号接受机接受目标反射的信号，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。半主动寻的制导有雷达半主动寻的制导和激光半主动寻的制导两种。如美国的“霍克”地空导弹采用雷达半主动寻的制导，“海尔法”反坦克导弹、“铜斑蛇”制导炮弹和多数制导炸弹则采用激光半主动寻的制导。

这种制导系统是在弹头上装有信号接受器，信号接受器接受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。通信卫星的电波、喷气发动机的尾烟、舰艇烟囱的热流等都可能成为这种制导武器的“向导”。比如反辐射导弹就是雷达被动寻的制导的导弹，鱼雷则采用声波被动寻的制导。近距离的防空导弹、空空导弹和空地导弹大多也采用这种制导方式，如我国的“前卫一号”便携式单兵防空导弹，采用的就是红外被动寻的制导方式，“前卫一号”射程5公里，有效射高4公里，导弹飞行速度1.8马赫，性能与美国的“毒刺”单兵防空导弹相当。

微波寻的制导装置主要工作在3cm以上频段，分为微波主动寻的制导、微波半主动寻的制导和微波被动寻的制导。

微波主动寻的制导

在这种制导方式下，寻的装置全部在导弹上，即导弹上装有主动式导引头。该导引头发射出的电磁波对目标照射，照射信号一旦从目标反射回来，就被导引头的接收机接收，导引头根据接收信号确定导弹与目标的相对位置与速率，形成导引规律所需要的控制指令，进而控制导弹飞行，直至命中目标。

微波半主动寻的制导

在微波半主动寻的制导中，用来照射目标的照射信号不是由导弹上产生，而是由导弹外的发射点产生，该发射点可以是地基、空基、舰基等。导弹上的导引头接收目标的反射回波，输出导引规律所要求的信息，形成控制指令，控制导弹飞行。

微波被动寻的制导

在这种制导方式下，导弹上的接收机以目标本身辐射的电磁波或自然界的电磁波在目标上的反射能量为工作信息，按照导引规律的要求形成控制指令，将导弹引向目标，并最终命中目标。1

毫米波寻的制导工作在毫米波段，波长在1mm至10mm之间。毫米波寻的制导中，目前主要采用的是毫米波被动寻的制导，而毫米波主动寻的制导和毫米波半主动寻的制导实用的不多。

从原理上讲，任何温度高于绝对零度的物体都会有微弱的毫米波辐射，所以在毫米波被动寻的制导中通常需要借助弹载高灵敏度毫米波辐射计来测量目标和背景的毫米波辐射能量差异，再由计算机完成两者间的对比识别，从而实时地对目标信息提取和定位，并给出控制指令。

毫米波寻的制导的突出优点是既避免了电视、红外制导的全天候工作能力较差的弱点，又能获得较微波寻的制导的精度高、抗干扰能力强的优势。再者，它体积小，质量轻，很适应于小型导弹使用。

由于目标辐射的毫米波能量很弱，所以探测距离较近，加之目前毫米波元器件的发展尚未成熟，故限制了毫米波寻的制导的广泛应用。不过，毫米波寻的制导己开始用于一些导弹中，且作战效果不错。1

红外寻的制导己广泛应用于各类导弹武器系统上。它是利用装在导弹上的红外探测器，即红外导引头来识别、捕获和跟踪目标辐射的红外能量来实现寻的制导的。

红外寻的制导分为红外非成像寻的制导(或称红外点源寻的制导环口红外成像寻的制导两大类。目前，红外成像寻的制导发展很快，应用越来越多。

红外点源寻的制导

红外点源寻的制导是一种被动寻的制导方式。

实现红外点源寻的关键部分是红外点源寻的器，即红外点源导引头。它主要由红外光学系统、调制器、光电转换器、误差信号放大器及角跟踪系统等部分组成。用于探测目标的高温部分，如飞机发动机的尾喷口与喷射流、舰艇的烟囱等。在寻的制导中完成对目标的搜索、识别和跟踪，并引导导弹攻击和击毁目标。应该指出，从原理和理论上讲，任何点源目标都有一个共性，即比起背景是一个张角很小的物体，这样可以利用空间滤波等背景鉴别技术，把目标从背景识别出来。

红外点源寻的制导是目前导弹尤其是战术导弹最常用的寻的制导方式之一。其优点是:制导精度高、攻击隐蔽性好，同时比红外成像寻的制导经济、实用。但是只能提供目标的方位信息，不能提供距离信息，易受曳光弹、红外诱饵、阳光和其它热源干扰。

红外成像寻的制导

红外成像寻的制导是发展中的新型红外寻的制导方式。在寻的制导中，它利用红外成像导引头获得目标红外图像，其图像同电视图像相似，具有很好的可视性，从而完成对目标的探测、识别和定位等。红外成像导引头主要由多元实时红外成像器和视频信息处理器组成。

红外成像寻的制导最突出的优点是具有高分辨率的目标识别能力，甚至可以识别出目标的薄弱部位，故制导精度高，具有全天候工作能力和抗干扰能力。当然，随之而来的缺点是技术复杂、成本高。目前，红外成像寻的制导己进入实战应用阶段。1

电视寻的制导一般作为导弹武器系统的末制导。由于制导是利用目标的反射可见光信息，所以也是一种被动寻的制导方式。电视制导控制系统主要由电视摄像机、光电转换器、误差信号处理器、伺服机构、导弹控制系统组成。导弹对准目标方向发射后，在寻的制导中，电视摄像机拍摄目标和周围环境图像，从有一定反差的背景中自动提取目标，并借助跟踪波门对目标实施跟踪。当目标偏离波门中心时，随之产生偏差信号，形成导引指令，并输出驱动伺服机构的信号，使摄像机光轴始终对准目标，同时自动控制导弹飞行。

电视寻的制导具有制导精度高，可对付超低空目标（如巡航导弹)或低辐射能量的目标，可工作在广阔的光谱波段，有强烈的抗无线电干扰的能力，体积小、质量轻、耗电低，适用小型导弹等突出优点。因此，是精确制导武器的发展方向和热点，获得了广泛应用。但电视寻的制导方式也有不足之处，主要是对气象要求高，在雾雨天气和夜间不能使用。此外，由于它属于被动寻的制导方式，所以使导弹武器的射程受到了很大限制。1

激光寻的制导是由弹外或弹上的激光束照射在目标上，弹上的激光寻的器利用目标漫反射的激光，实现对目标的跟踪和对导弹的控制，使导弹飞向目标的一种制导方式。按照激光源所处位置不同，激光寻的制导又可分为激光主动寻的制导与激光半主动寻的制导。

激光主动寻的制导

在这种制导方式下，激光源和激光寻的器均设置在弹上。当导弹发射后，能主动寻找被攻击目标，是一种发射后不管的制导方式。由于激光源设备大而笨重，因此，目前难以用于实战。但是，这种制导方式很有吸引力，是激光寻的制导的发展方向。

激光半主动寻的制导

激光半主动寻的制导是目前应用最广泛、技术最成熟的一种激光寻的制导方式。在这种制导方式下，激光源放在弹外载体上，而激光寻的器放在弹上。

系统主要由弹上寻的系统、弹外载体及安置在载体内的激光目标指示器构成。弹上寻的系统是其核心部分一般由激光探测器、放大及逻辑运算器、信息处理器、指令形成装置和陀螺平台组成。

激光半主动寻的制导中，激光目标指示器向被攻击的目标发射激光束为导弹指示目标，光学接收系统接收并汇聚目标反射的激光束能量通过激光探测器转换成电信号;放大器把信号放大，并经逻辑运算产生误差信号，于是便测出了目标所处的位置及导弹飞行偏离;这样信号处理器依据角误差信号求出纠正导弹偏离的导引信息;指令形成装置依据导引信息产生导引控制指令，操纵导弹沿着正确的弹道飞向目标，直至命中目标。激光寻的制导的突出优点在于:制导精度高、抗干扰能力强和可用于复合制导。1