複合制導系統

複合制導系統

採用兩種以上制導方法將運動物體導向目標的制導系統。採用複合制導系統是為了彌補某一單獨制導系統的不足。例如,慣性制導系統隨著飛彈射程的增加,陀螺漂移的影響變得顯著,嚴重影響制導精度;波束制導系統指令制導系統受到雷達作用距離的限制;尋的制導系統只在距目標不太遠時才能使用;天文制導系統受氣象條件的制約;地磁製導則嚴重地受地球磁場變動的影響等。為了提高制導精度和達到其他給定的制導要求,用單一制導系統往往難以奏效,必須採用複合制導系統。根據飛彈在整個飛行過程中,或在不同飛行段上制導方法的組合方式不同,複合制導分為縱複合(串聯複合制導)、橫複合(並聯複合制導)和縱-橫複合(串並聯複合制導)三種方式。

基本介紹

  • 中文名:複合制導系統
  • 外文名:Composite guidance
  • 定義:採用不同的制導方法導向目標
  • 方式:縱複合、橫複合和縱-橫複合
  • 特點:提高制導準確度
  • 型號:法國“飛魚”,中國c-802,等等
簡介,分類,縱複合,橫複合,縱-橫複合,類型,自主尋的制導,遙控尋的制導,慣性、遙控尋的制導,慣性、地形匹配、GPS數字景象匹配製導,

簡介

當對制導系統要求較高時,如飛彈必須擊中很遠的目標或者增加遠距離的目標命中率,可把幾種不同的制導方式組合起來,以進一步提高制導系統的性能。飛彈從發射到命中目標要經歷三個飛行階段:即初始段、中段和 末段。如果在其中某段或某幾段採用一種以上制導方式,即稱為複合制導。
採用複合制導的主要目的是提高制導精度,在命中精度相同的條件下,其作用距離比單一制導的作用距離更遠,並可以增強飛彈的抗干擾能力。任何一種制導方式都有它的優缺點,採用複合制導可揚長避短,更好地滿足作戰要求。如慣性制導的優點是彈上設備簡單,不易受外界干擾,但制導精度隨射程的增大而降低,特別是攻擊活動目標時誤差更大。而尋的制導一般作用距離較短,但制導精度較高。兩者結合運用,可以更有效地提高飛彈的命中精度。複合制導套用二種或兩種以上的制導方式或信息源,充分發揮各種制導的特點,在實戰環境下實現飛彈全程的最佳化制導。

分類

根據飛彈在整個飛行過程中,或在不同飛行段上制導方法的組合方式不同,複合制導分為縱複合(串聯複合制導)、橫複合(並聯複合制導)和縱-橫複合(串並聯複合制導)三種方式。

縱複合

在飛行器飛行的不同階段採用不同的制導系統。如遠程地地飛航式飛彈在其彈道的初段可採用波束制導系統,彈道中段水平飛行時可用地磁製導或天文制導,末段可以用尋的制導或圖像匹配製導,以提高制導準確度。

橫複合

多種制導系統在飛行器飛行過程中或在彈道的某一段上同時並用。如遠程彈道式飛彈的主動段可採用慣性制導系統再加波束制導,飛航式飛彈在其整個飛行過程中可採用天文-慣性制導系統等。但並用時總是以一種制導系統為主,以其餘的制導系統為輔。

縱-橫複合

縱複合和橫複合同時並用時稱為縱-橫複合。例如,“阿波羅”號飛船登月飛行就採用了這種複合制導系統。飛船的助推火箭“土星”5號在進入圍繞地球初始軌道時用的是慣性制導系統,在飛向月球途中導航和制導信息不斷從地面站傳送到飛船,作為飛船上計算機的輸入數據和制導指令。與此同時,飛船上還採用天文制導系統作為輔助制導系統。飛船的登月艙用慣性制導系統引導它在月球表面降落,並在最後登月的過程中,採用主動雷達尋的制導。登上月球之後,用登月艙上的光學六分儀觀測天體,使慣性系統在起飛前得以校準。登月艙用慣性制導系統引導從月球上起飛,用主動雷達尋的制導系統導引,與指令艙對接,以完成軌道會合操作。在返回地球的飛行中,導航、制導和控制工作過程與發射飛行時的情況相同。
“阿波羅”號飛船“阿波羅”號飛船
“土星”5號“土星”5號

類型

自主尋的制導

如法國的“飛魚”初始段和中段採用慣性制導,中國的c-802反艦飛彈初始段和中段採用程式制導,接近目標時二者都採用末段雷達主動尋的制導。

遙控尋的制導

如美國的“愛國者”地空飛彈,採用的就是指令制導和半主動雷達尋的制導,制導精度高,抗干擾能力強。台軍目前擁有3套“愛國者”pac-2型飛彈系統(飛彈200枚),該系統由飛彈、5~8輛四聯裝發射車、1輛多功能相控陣雷達車、1輛指揮控制車和電源車組成。其中多功能相控陣雷達可完成目標搜尋、跟蹤、識別,以及飛彈跟蹤、制導和反電子干擾等多種功能。

慣性、遙控尋的制導

台灣的“天弓”Ⅱ地空飛彈採用初段慣性、中段無線電制令、末段主動雷達尋的複合制導。該飛彈最大速度4馬赫,最大射程100公里,射高25公里,目前台軍擁有該飛彈發射架4部,飛彈50枚。1992年台灣和美國共同對“天弓”Ⅱ進行改造,提高其攔截戰術彈道飛彈的能力,1999年7月進行了實驗,計畫2000年後裝備部隊。美國的“宙斯盾”防空飛彈和“標準”式艦對空飛彈初始段和中段採用慣性加無線電指令制導,末段採用半主動雷達尋的制導。

慣性、地形匹配、GPS數字景象匹配製導

這種複合制導方式先是慣性制導,中段用地形匹配製導GPS制導,接近目標時再由數字景象匹配進行末端制導。“戰斧”BlockⅢ巡航飛彈的初始段採用慣性制導,中段採用地形匹配製導,若飛彈飛經大海、沙漠、平原時,採用GPS系統制導,最後一關是採用數字式景象匹配作末制導,使飛彈導向目標。
精確制導武器在現代高技術局部戰爭中作用越來越突出,其制導控制技術已經引起廣泛關注。全球定位系統/慣性導航系統(GPS/INS)是目前最先進的全天候、自主式制導技術,有廣泛的套用前景,是國外正大力發展的第四代中/遠程精確制導武器,尤其是第四代精確制導炸彈普遍採用的一項關鍵技術。採用GPS/INS 複合制導技術的武器既具有精確攻擊目標的能力,又具有全天候工作能力。即使在天氣很差的情況下,GPS/INS 複合制導武器仍然可以獲得良好的攻擊效果。GPS/INS 複合制導技術特別適合用於防區外發射的遠程攻擊武器,如巡航飛彈空對地飛彈和炸彈以及動能武器等等。

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