数字景象匹配制导

科普中国 2016-04-06

　　在信息化战场上，针对目标的探测方式多种多样。

　　这是针对目标的雷达图像；而这，则是针对同一目标的可见光图像，毫无疑问不同的探测精度能够反应的目标细节大不相同。

　　所谓“数字景象匹配制导”就是针对“地形匹配制导”精度不足的问题发展改进而来的一种“升级版”制导方式。地形匹配制导主要扫描、读取目标区域的雷达图像；而数字景象匹配制导则针对目标区域的可见光图像。

　　地形匹配制导多用于远程巡航导弹攻击过程的中段制导；而数字景象匹配则更适合临近目标最后时刻的末制导。

　　与地形匹配方式一样，数字景象匹配要实现制导，首先也要通过战前侦察、获得目标图像。也就是在目标附近选择地貌特征明显的地区作为景象匹配区域，并把这个区域细分成海量的正方形小单元，类似于显示器的一个个像素点。再根据每个单元的平均光强度换算成相应的数值，构成反映各单元光线强度、灰度等级的数字图像，存储在制导系统中。也就是说，要先给目标“拍照”，这种拍照可以通过无人机、高分辨率侦察照相卫星实现，当然也可由特工人员潜入敌后实施。

　　数字式景象匹配制导系统主要由计算机、处理器、以及图像传感器等部分组成。在导弹发射前，要进行导弹程序的设定，也就是规划任务。此时，由计算机模拟确定航向及导弹飞行的纵向、横向制导误差，对预定航线下的某些确定景象都准备一个基准地图，用于景象比对和误差修正。

　　图像传感器通常就是一种特制的电视摄像机，它由成像阵列和图像增强器等组成。当导弹飞经景象匹配区时，这个摄像机就会及时启动拍摄，然后将图像进行处理形成实时遥感图像，并与发射先存储的对应地点的景象进行比对，判读误差、确定导弹是否偏离预定航线。如果发生偏离，则产生修正导弹航线误差的控制信号。

　　为提高制导精度，图像传感器的画面分辨率也在不断提升，已经从初期的10多万像素提升到几千万像素优于市场上最新的4K级高清电视机。

　　数字景象匹配制导用作远程巡航导弹的末制导，可大大提高导弹的命中精度。例如，美国BGM-109C/D“战斧”对地攻击型巡航导弹，采用“惯性+ 地形匹配+数字式景象匹配”复合制导，在飞行上千千米之后，误差只有几米，可以精确打击一个房间。如果只有“惯性+地形匹配”制导，误差则要高一个数量级，也就是几十米，只能勉强保证击中一幢大楼。

　　在现代远程导弹的“多合一”复合制导模式中，数字式景象匹配制导已经成为一种不可或缺的技术途径。

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