基本介紹
- 中文名：捷聯式慣性制導
- 定義：利用直接安裝在彈體上的慣性測量裝置進行的制導
將陀螺儀和加速度計直接固聯在載體上，利用慣性原理控制和導引飛彈的慣性制導。按陀螺儀提供的載體測量信息是姿態角或是姿態角速率，可分為位置捷聯式慣性制導和速率捷聯式慣性制導。①位置捷聯式慣性制導。由位置陀螺儀、加速度計、飛行程式裝置、彈載計算機或變換放大器和執行機構等制導設備來實現。位置陀螺儀測量沿載體坐標軸向的角速度或角位移，加速度計直接測量沿載體坐標軸方向的線加速度，並將這些信息送入彈載計算機或變換放大器，在控制軟體的支持下，按導引方程和關機方程進行計算，形成導引信號和關機指令。導引指令信息通過執行機構控制發動機推力矢量，以改變飛彈質心運動軌跡，使之沿預定彈道穩定飛行。當彈道飛行達到期望最佳終端條件時，由關機指令實現推力終止，以保證飛彈準確命中目標。多用於姿態角變化較大和機動飛行的中近程飛彈的制導。②速率捷聯式慣性制導。由慣性測量組合、彈載計算機和執行機構等制導設備來實現。當取導航坐標係為慣性坐標系，以四元數法作為描述坐標系變換關係和求解姿態矩陣的數學工具時，由速率陀螺儀測量飛彈角速度矢量，通過彈載計算機建立起四元數姿態基準計算矩陣。再根據加速度計測得的加速度矢量，由彈體坐標系與導航坐標系之間的四元數坐標變換矩陣計算出飛彈相對於導航坐標系的視加速度矢量，並由彈載計算機進行導航計算，得到相對於導航坐標系的速度和位置的導航參數。同時，根據方向餘弦姿態矩陣的元素，解算出飛彈相對導航坐標系的姿態角；在彈載計算機制導、姿態控制和時序軟體支持下計算導引方程和關機方程，形成導引信號和關機指令，操縱飛彈命中目標。多用於中近程彈道飛彈的制導、垂直發射的地空飛彈初制導、艦艦飛彈和地空飛彈及空空飛彈的中制導等。捷聯式慣性制導可採用坐標轉換制導方案或補償制導方案。坐標轉換制導方案是將加速度計和陀螺儀測得的彈體運動參數，由彈載計算機進行坐標轉換後，進行制導方程運算，形成導引信號和關機指令。這類採用計算機技術完成坐標轉換功能的捷聯式慣性制導，又稱數學平台慣性制導。補償制導方案是利用慣性測量裝置測得的參數，加入具有特殊規律的補償量，由彈載計算機按制導規律（制導方案）形成制導指令。姿態控制系統適時調整飛彈姿態角的偏差，並根據彈載計算機發出的導引信號，控制發動機推力矢量，使飛彈按預定彈道穩定飛行，對目標實施攻擊。捷聯式慣性制導所需機械構件少，容易實現冗餘配置，可靠性高，成本低，維護方便，有利於自動化測試。但慣性測量器件要直接承受彈體所處惡劣環境的影響，測量精度受到限制，對彈載計算機的容量和計算速度也提出了更高要求。捷聯式慣性制導廣泛套用於中等制導精度的武器制導和航空、航天、航海等領域。第二次世界大戰期間，德國在V-2飛彈上首先採用位置捷聯式慣性制導技術。戰後，該技術在地地戰術飛彈上得到廣泛套用，如美國的“長矛”地地戰術飛彈、蘇聯SS-1B“飛毛腿”地地戰役戰術飛彈。20世紀70年代以來，速率捷聯式慣性制導在美國T-22地地戰術飛彈、AGM-84A“捕鯨叉”反艦飛彈上得到套用。隨著電子技術的發展和慣性測量器件性能的提高，捷聯式慣性制導的套用領域將進一步擴大。
發布者：中國軍事百科全書編審室
