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摘要:从我国目前的精确制导武器的发展趋势来看,对于不同类型的精确制导武器虽然各有特点,但是却有着共同的发展趋势,本文主要针对以下一些特点进行分析探讨,供大家参考。
关键词:精确制导;发展趋势;特点分析;
一、继续提高命中精度
为达到首发命中,甚至命中目标的薄弱部位,各种精确制导武器都需要继续提高和完善末制导技术。命中精度的提高很大程度取决于制导系统的目标探测器对目标的分辨率,而分辨率与探测器的工作波长、天线或光学透镜的孔径有关,波长愈短、天线或透镜孔径越大,则分辨率愈高。由于弹体直径所限,不能依赖增大天线或透镜孔径来提高分辨率,因而近年来许多制导系统已从波长较长的微波工作频率转移到毫米波、红外和可见光波段。工作于可见光波段的电视制导、光学瞄准的有线制导精度最高,成像能力最佳,红外制导、激光制导及毫米波制导也都具有比微波制导高的制导精度。但是微波制导有其他制导方式所不具备的突出优点,所以,微波制导不会因此被淘汰,为提高微波雷达寻的制导的精度,近年来开始研制合成孔径雷达制寻。只是这种制导系统技术复杂,用在一次使用的精确制导武器上成本太高,目前还不可能广泛应用。
二、提高抗干扰能力
实战中精确制导武器所处的电磁环境很复杂,特别是敌方总会千方百计地破坏精确制导武器的正常工作条件,这就要求制导系统在现代电子对抗条件下有很强的抗干扰能力。首先要求制导武器攻击的隐蔽性好,难以被敌方侦察发现,被动寻的制导系统由于本身不辐射电磁波,较难被敌方发现。因此各类被动寻的制导系统如电视、红外、微波被动寻的制导技术将得到广泛应用。新出现的一种被动寻的制导——毫米波辐射计,因其小巧精确也越来越多地被采用。主动式的自动寻的系统虽然也可以通过一些措施来提高攻击的隐蔽性,但它必须向目标辐射电磁波,因而比较容易被敌方侦察到并采取相应的干扰措施,所以主动式的自动寻的系统抗干扰的能力格外重要。微波波段是电子对抗最复杂和激烈的频段,这个频段的电子技术比较成熟,干扰手段最多。同时,抗干扰的技术手段也多,比较先进的抗干扰措施有扩展频谱、频率捷变、单脉冲等技术。工作于这个频段的制导系统一般都必须采用多种抗干扰措施,这就使有效的微波雷达制导系统成本越来越高,这又限制了微波雷达制导的应用与发展。新出现的毫米波雷达制导系统虽然元器件发展不成熟,成本较高,但是毫米波段难以产生大功率、宽频带的干扰信号,对毫米波制导的精确制导武器不能进行远距离干扰,所以,毫米波段的主动寻的制导是各国目前重点发展的技术。
三、提高全天候作战能力
在战役、战斗行动中,作战双方往往都会利用夜暗、多雾等不良天候发起攻击,以达到攻击的突然性和隐蔽性。精确制导武器是否具备全天候能力就决定了在这些行动中能否使用的问题。为争取主动,各国竞相提高自己武器的全天候作战能力。
目前提高全天候能力有两种方法:一是使武器系列化,例如美国为了使“小牛”空地导弹适应在白天、黑夜、不良气象等各种条件下作战,研究了电视、红外成像和激光三类制导装置,不同的天候条件选择相应的制导装置,从而提高了全天候作战的能力;二是继续完善具有全天候能力的制导技术,微波波段的制导系统受天候影响小。所以,除微波雷达制导外,合成孔径雷达制导,导航星全球定位系统等都在加紧研究。毫米波的制导系统受云、雾、烟尘的影响小,只在大雨时因衰减大才难以工作,因此算是一种“有限全天候能力”的制导方式。
四、实现人工智能化
未来战争的战场环境越来越复杂,精确制导武器要在极短的时间内将目标摧毁,仅仅依靠人工引导已不可能。必须使制导武器具有某种人工智能,在陆上能区分出坦克、卡车、火炮等不同目标,在空中能区分不同类型的飞机,在海上能区分不同类型的舰船,并要判断和首先攻击对己方威胁最大的目标。目前有一种称为“图像理解”的人工智能技术,导弹上的计算机将探测器获得的图像与存储于数据库中已知武器系统的图像加以比较,就能知道探测到的是何种目标,不仅可以分清敌我,而且可以有选择地攻击目标,如美国已经在论证人工智能的“黄蜂”机载反坦克导弹,这种导弹能在距目标很远的飞机上发射,到目标上空能自动俯视战场,搜索、发现、识别敌坦克,然后各子弹头分散攻击不同的目标,并攻击其要害部位和薄弱环节。
智能化的技术难点在成像传感器及能模拟人的分析、推理判断、决策等逻辑功能的微处理器。实现智能化必须获取丰富的信息量,传感器必须从二维、三维信息向多维信息发展,故智能制导又称多维成像制导。这不仅对传感器提出很高要求,而且由于目标像素的增多,要求微处理器的运行速度极高。从目前情况看,智能化的导弹尚处于概念论证阶段,有许多技术问题还有待解决。
五、模式化、通用化
所谓模式化就是将精确制导武器分成若干个组件,每个组件都采用标准件,通过不同的组合就可成为各种不同用途的精确制导武器。例如,美国“爱国者”地空导弹制导系统采用了24种标准数字模件,占所需模件总数的90%。又如美国正在发展一种模式化的GBU-15精确制导炸弹系列,其制导模件有激光、红外、电视、测距、信标五种;战斗部模件三种;气动力控制模件两种。根据作战任务进行组合应用,使之具有在全天候条件下对多种目标实施高、低空攻击的能力。
所谓通用化即一弹多用,这不仅可降低费用而且大大缩短了研制周期,例如,20世纪60年代美国仅用两年时间和5千万美元就将海军的“响尾蛇”空空导弹搬到地面装甲车上,改成陆军用的近程防空导弹“小槲树”,否则,至少得用5年时间和上亿美元才能重新研制出类似的系统。此外,美国还将“麻雀”空空导弹改成“海麻雀”舰空导弹,也节省了上亿美元的经费。据统计,一弹两用的导弹,如果是雷达制导的可节约研制费45%,如果是红外制导的可节约研制费80%。此外,还因为增加了生产批量,又可降低生产成本。美国即将交付使用的“防空反坦克导弹系统”只花5—6年时间和1.5~2亿美元,就具有反飞机和打坦克的能力,比单独发展两种武器系统节省了大量费用。
关键词:精确制导;发展趋势;特点分析;
一、继续提高命中精度
为达到首发命中,甚至命中目标的薄弱部位,各种精确制导武器都需要继续提高和完善末制导技术。命中精度的提高很大程度取决于制导系统的目标探测器对目标的分辨率,而分辨率与探测器的工作波长、天线或光学透镜的孔径有关,波长愈短、天线或透镜孔径越大,则分辨率愈高。由于弹体直径所限,不能依赖增大天线或透镜孔径来提高分辨率,因而近年来许多制导系统已从波长较长的微波工作频率转移到毫米波、红外和可见光波段。工作于可见光波段的电视制导、光学瞄准的有线制导精度最高,成像能力最佳,红外制导、激光制导及毫米波制导也都具有比微波制导高的制导精度。但是微波制导有其他制导方式所不具备的突出优点,所以,微波制导不会因此被淘汰,为提高微波雷达寻的制导的精度,近年来开始研制合成孔径雷达制寻。只是这种制导系统技术复杂,用在一次使用的精确制导武器上成本太高,目前还不可能广泛应用。
二、提高抗干扰能力
实战中精确制导武器所处的电磁环境很复杂,特别是敌方总会千方百计地破坏精确制导武器的正常工作条件,这就要求制导系统在现代电子对抗条件下有很强的抗干扰能力。首先要求制导武器攻击的隐蔽性好,难以被敌方侦察发现,被动寻的制导系统由于本身不辐射电磁波,较难被敌方发现。因此各类被动寻的制导系统如电视、红外、微波被动寻的制导技术将得到广泛应用。新出现的一种被动寻的制导——毫米波辐射计,因其小巧精确也越来越多地被采用。主动式的自动寻的系统虽然也可以通过一些措施来提高攻击的隐蔽性,但它必须向目标辐射电磁波,因而比较容易被敌方侦察到并采取相应的干扰措施,所以主动式的自动寻的系统抗干扰的能力格外重要。微波波段是电子对抗最复杂和激烈的频段,这个频段的电子技术比较成熟,干扰手段最多。同时,抗干扰的技术手段也多,比较先进的抗干扰措施有扩展频谱、频率捷变、单脉冲等技术。工作于这个频段的制导系统一般都必须采用多种抗干扰措施,这就使有效的微波雷达制导系统成本越来越高,这又限制了微波雷达制导的应用与发展。新出现的毫米波雷达制导系统虽然元器件发展不成熟,成本较高,但是毫米波段难以产生大功率、宽频带的干扰信号,对毫米波制导的精确制导武器不能进行远距离干扰,所以,毫米波段的主动寻的制导是各国目前重点发展的技术。
三、提高全天候作战能力
在战役、战斗行动中,作战双方往往都会利用夜暗、多雾等不良天候发起攻击,以达到攻击的突然性和隐蔽性。精确制导武器是否具备全天候能力就决定了在这些行动中能否使用的问题。为争取主动,各国竞相提高自己武器的全天候作战能力。
目前提高全天候能力有两种方法:一是使武器系列化,例如美国为了使“小牛”空地导弹适应在白天、黑夜、不良气象等各种条件下作战,研究了电视、红外成像和激光三类制导装置,不同的天候条件选择相应的制导装置,从而提高了全天候作战的能力;二是继续完善具有全天候能力的制导技术,微波波段的制导系统受天候影响小。所以,除微波雷达制导外,合成孔径雷达制导,导航星全球定位系统等都在加紧研究。毫米波的制导系统受云、雾、烟尘的影响小,只在大雨时因衰减大才难以工作,因此算是一种“有限全天候能力”的制导方式。
四、实现人工智能化
未来战争的战场环境越来越复杂,精确制导武器要在极短的时间内将目标摧毁,仅仅依靠人工引导已不可能。必须使制导武器具有某种人工智能,在陆上能区分出坦克、卡车、火炮等不同目标,在空中能区分不同类型的飞机,在海上能区分不同类型的舰船,并要判断和首先攻击对己方威胁最大的目标。目前有一种称为“图像理解”的人工智能技术,导弹上的计算机将探测器获得的图像与存储于数据库中已知武器系统的图像加以比较,就能知道探测到的是何种目标,不仅可以分清敌我,而且可以有选择地攻击目标,如美国已经在论证人工智能的“黄蜂”机载反坦克导弹,这种导弹能在距目标很远的飞机上发射,到目标上空能自动俯视战场,搜索、发现、识别敌坦克,然后各子弹头分散攻击不同的目标,并攻击其要害部位和薄弱环节。
智能化的技术难点在成像传感器及能模拟人的分析、推理判断、决策等逻辑功能的微处理器。实现智能化必须获取丰富的信息量,传感器必须从二维、三维信息向多维信息发展,故智能制导又称多维成像制导。这不仅对传感器提出很高要求,而且由于目标像素的增多,要求微处理器的运行速度极高。从目前情况看,智能化的导弹尚处于概念论证阶段,有许多技术问题还有待解决。
五、模式化、通用化
所谓模式化就是将精确制导武器分成若干个组件,每个组件都采用标准件,通过不同的组合就可成为各种不同用途的精确制导武器。例如,美国“爱国者”地空导弹制导系统采用了24种标准数字模件,占所需模件总数的90%。又如美国正在发展一种模式化的GBU-15精确制导炸弹系列,其制导模件有激光、红外、电视、测距、信标五种;战斗部模件三种;气动力控制模件两种。根据作战任务进行组合应用,使之具有在全天候条件下对多种目标实施高、低空攻击的能力。
所谓通用化即一弹多用,这不仅可降低费用而且大大缩短了研制周期,例如,20世纪60年代美国仅用两年时间和5千万美元就将海军的“响尾蛇”空空导弹搬到地面装甲车上,改成陆军用的近程防空导弹“小槲树”,否则,至少得用5年时间和上亿美元才能重新研制出类似的系统。此外,美国还将“麻雀”空空导弹改成“海麻雀”舰空导弹,也节省了上亿美元的经费。据统计,一弹两用的导弹,如果是雷达制导的可节约研制费45%,如果是红外制导的可节约研制费80%。此外,还因为增加了生产批量,又可降低生产成本。美国即将交付使用的“防空反坦克导弹系统”只花5—6年时间和1.5~2亿美元,就具有反飞机和打坦克的能力,比单独发展两种武器系统节省了大量费用。