史忠彥 吳亞軍 侯俊龍

（濰坊市94333部隊，山東 濰坊 261051）

機(jī)載制導(dǎo)武器是指航天飛行器（直升機(jī)、無人機(jī)）中攜帶的可以進(jìn)行投射的制導(dǎo)武器，該類型的武器是由非制導(dǎo)航空武器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。為了確保武器的制導(dǎo)效果，機(jī)載制導(dǎo)武器中都具有導(dǎo)引系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及戰(zhàn)斗部，在三者的支持下，機(jī)載制導(dǎo)武器均具有高精度命中和摧毀目標(biāo)的能力。機(jī)載制導(dǎo)武器在攻擊目標(biāo)時，會根據(jù)目標(biāo)和自身的運(yùn)動信息，自動計算預(yù)判目標(biāo)的行進(jìn)軌跡，然后按照預(yù)定的導(dǎo)引規(guī)律來實(shí)時校正武器飛行軌跡，直至命中目標(biāo)為止。在機(jī)載制導(dǎo)武器中，導(dǎo)引系統(tǒng)作為武器的目標(biāo)信息收集系統(tǒng)，其需要具備在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下精準(zhǔn)識別目標(biāo)、收集目標(biāo)信息的能力；控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)信號處理、系統(tǒng)管理、飛行軌跡控制、火力決策等功能；導(dǎo)引系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩者共同構(gòu)成機(jī)載武器導(dǎo)航與制導(dǎo)的關(guān)鍵性內(nèi)容。

1 機(jī)載制導(dǎo)武器的制導(dǎo)方式

現(xiàn)如今，機(jī)載制導(dǎo)武器常用的制導(dǎo)方式包括尋的制導(dǎo)、自主制導(dǎo)、遙控制導(dǎo)、復(fù)合制導(dǎo)、多模制導(dǎo)以及多模復(fù)合制導(dǎo)等，具體內(nèi)容如下所述。圖1為制導(dǎo)方式分類。

圖1 制導(dǎo)方式分類

1.1 尋的制導(dǎo)

采用尋的制導(dǎo)的機(jī)載制導(dǎo)武器可以通過武器上的制導(dǎo)系統(tǒng)感知目標(biāo)所發(fā)散的輻射或者反射能量，然后導(dǎo)引武器改變飛行軌跡，飛向目標(biāo)。常見的尋的制導(dǎo)又分為主動尋的制導(dǎo)、半主動尋的制導(dǎo)以及被動尋的制導(dǎo)3類，其中采用主動尋的制導(dǎo)的武器，同時配置有能量發(fā)射裝置和接收裝置，可以主動發(fā)射和接收能量；采用半主動尋的制導(dǎo)的武器上配置有能量接收裝置，可以接收載機(jī)或地面所發(fā)射的照射源；采用被動尋的制導(dǎo)的武器僅配置了接收裝置，可以接收來自目標(biāo)所發(fā)出的輻射能量[1]。另外，根據(jù)感知目標(biāo)輻射或反射能量的種類，又可以將機(jī)載制導(dǎo)武器分為聲吶制導(dǎo)、激光制導(dǎo)、電視制導(dǎo)、紅外制導(dǎo)和雷達(dá)制導(dǎo)等。相對于其他機(jī)載制導(dǎo)武器的制導(dǎo)方式來說，尋的制導(dǎo)具有精度高的優(yōu)點(diǎn)，但是由于制導(dǎo)距離相對較近，所以多用于末段制導(dǎo)。

1.2 自主制導(dǎo)

自主制導(dǎo)是指機(jī)載制導(dǎo)武器雖然在飛行過程中既不受地面或者載機(jī)上的制導(dǎo)站的控制，也不會同目標(biāo)之間達(dá)成數(shù)據(jù)信息交互，但是仍然可以自主控制飛向目標(biāo)的一種制導(dǎo)方式。采用自主制導(dǎo)的武器不需要有外界信息做支持，僅依靠武器上配置的測量儀器獲取的地球物理特征就可以實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)武器的飛行軌跡控制，達(dá)成控制武器飛向目標(biāo)的效果。常見的自主制導(dǎo)種類包括慣性制導(dǎo)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)制導(dǎo)、地形地貌匹配制導(dǎo)、GPS/INS組合制導(dǎo)等。自主制導(dǎo)具有抗干擾能力強(qiáng)和制導(dǎo)距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，但是飛行控制能力相對較差，所以多用于攻擊靜止固定目標(biāo)，在復(fù)合制導(dǎo)中常作為中段制導(dǎo)方式。

1.3 遙控制導(dǎo)

遙控制導(dǎo)主要是由設(shè)置在地面或者載機(jī)上的制導(dǎo)站通過遠(yuǎn)程信息傳遞的方式進(jìn)行制導(dǎo)控制。常見的遙控制導(dǎo)方式主要包括指令制導(dǎo)和波束制導(dǎo)2種。在實(shí)際控制過程中，制導(dǎo)站會通過制導(dǎo)指令計算裝置實(shí)時計算分析目標(biāo)和武器的運(yùn)動參數(shù)，合理地選擇導(dǎo)引規(guī)律和制導(dǎo)過程中的動態(tài)要求，然后形成控制指令發(fā)送給武器，由武器上配置的控制系統(tǒng)控制制導(dǎo)武器的飛行軌跡，直至武器命中目標(biāo)。遙控制導(dǎo)具有抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是由于需要遠(yuǎn)程信號處理傳遞，所以敏捷性相對較低。

1.4 復(fù)合制導(dǎo)

復(fù)合制導(dǎo)就是指武器采用2種或者2種以上的制導(dǎo)方式，并且在實(shí)際飛行控制過程中，在不同的飛行階段中依次采用不同的制導(dǎo)手段的制導(dǎo)方式。常用的復(fù)合制導(dǎo)包括INS+末端雷達(dá)/紅外制導(dǎo)、GPS/INS+末端雷達(dá)/紅外制導(dǎo)等。相對于其他的制導(dǎo)方式來說，復(fù)合制導(dǎo)不僅可以有效確保機(jī)載制導(dǎo)武器的制導(dǎo)精度，還可以增加制導(dǎo)距離。

2 尋的制導(dǎo)方式的方法與原理

尋的制導(dǎo)具有多種方式和原理，該文將主要從尋的制導(dǎo)方式進(jìn)行入手，然后從而引出微波尋的制導(dǎo)、紅外尋的制導(dǎo)以及毫米波尋的制導(dǎo)。他們之間的主要關(guān)系主要可以歸結(jié)為微波尋的制導(dǎo)、激光尋的制導(dǎo)、電視尋的制導(dǎo)、毫米波尋的制導(dǎo)以及紅外尋的制導(dǎo)來進(jìn)行分析，圖2為尋的制導(dǎo)方式分類。

2.1 尋的制導(dǎo)方式

尋的制導(dǎo)作為當(dāng)今機(jī)載制導(dǎo)武器中最常用的制導(dǎo)方式，其主要原理是利用導(dǎo)引系統(tǒng)來接收目標(biāo)發(fā)散的輻射或者反射的某種特殊能量來進(jìn)行目標(biāo)識別，并以此來確定目標(biāo)的實(shí)際方位及速度，為控制系統(tǒng)的控制制導(dǎo)武器飛向目標(biāo)提供信息支持。常見的尋的制導(dǎo)方式主要包括微波尋的制導(dǎo)、毫米波尋的制導(dǎo)、紅外尋的制導(dǎo)、電視尋的制導(dǎo)和激光尋的制導(dǎo)等，具體內(nèi)容如下。

圖2 尋的制導(dǎo)方式分類

2.2 微波尋的制導(dǎo)

微波尋的制導(dǎo)主要采用3 cm以上的頻段，其主要分為主動、半主動、被動3種[4]。其中微波主動尋的制導(dǎo)會通過電磁波對目標(biāo)進(jìn)行照射，然后通過接收目標(biāo)的反射信號，并以此來確定目標(biāo)與制導(dǎo)武器之間的相對位置與速度，為控制系統(tǒng)對制導(dǎo)武器進(jìn)行調(diào)控提供支持，直至命中目標(biāo)；微波半主動尋的制導(dǎo)中的照射信號發(fā)射源并非是制導(dǎo)武器，而是通過地面或者載機(jī)的制導(dǎo)站發(fā)射，制導(dǎo)武器僅會接收目標(biāo)所發(fā)射的微波信號，然后以此來控制制導(dǎo)武器的飛行軌跡；微波被動尋的制導(dǎo)中，制導(dǎo)武器會接收目標(biāo)所產(chǎn)生的輻射電磁波或者自然界電波，在照射到目標(biāo)后反射的電磁波，最終達(dá)成接收信號，控制制導(dǎo)武器飛行目標(biāo)的效果。

2.3 毫米波尋的制導(dǎo)

毫米波尋的制導(dǎo)主要采用1 mm～10 mm毫米波頻段?，F(xiàn)如今，毫米波尋的制導(dǎo)主要采用主動尋的制導(dǎo)方式。相對于微波尋的制導(dǎo)來說，毫米波尋的制導(dǎo)具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，該種制導(dǎo)方式僅能夠用于距離較短的制導(dǎo)中[5]。

2.4 紅外尋的制導(dǎo)

紅外尋的制導(dǎo)主要是利用制導(dǎo)武器上所配置的紅外探測器來識別、感知目標(biāo)的所輻射的紅外能量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對制導(dǎo)武器的實(shí)時制導(dǎo)提供信息支持。常見的紅外尋的制導(dǎo)主要分為紅外點(diǎn)源、紅外成像兩大類。其中紅外點(diǎn)源尋的制導(dǎo)主要是通過紅外探測器探測識別、感知目標(biāo)的高溫部分，然后通過空間濾波等北京鑒別技術(shù)將目標(biāo)從背景中識別，最終控制制導(dǎo)武器飛向目標(biāo)；紅外成像尋得制導(dǎo)會通過紅外探測器獲取目標(biāo)的紅外圖像，然后通過圖像對目標(biāo)進(jìn)行識別、定位，實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)武器的識別控制效果。

2.5 電視尋的制導(dǎo)

電視尋的制導(dǎo)常用于機(jī)載制導(dǎo)武器的末段制導(dǎo)，其主要是通過接受目標(biāo)所反射的可見光信息的方式達(dá)成制導(dǎo)效果，也就是說，電視尋的制導(dǎo)從根本上來說屬于被動尋的制導(dǎo)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，電視尋的制導(dǎo)會通過攝像機(jī)來拍攝目標(biāo)圖像，然后在圖像中提取出目標(biāo)，然后借助跟蹤波門來實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的跟蹤。電視尋的制導(dǎo)具有體積小、質(zhì)量輕和能耗低等優(yōu)點(diǎn)，更適用于小型機(jī)載制導(dǎo)武器的使用。

2.6 激光尋的制導(dǎo)

激光尋的制導(dǎo)主要是通過向目標(biāo)照射激光束，然后再接收目標(biāo)所反射的激光，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的定位追蹤的制導(dǎo)方式?，F(xiàn)如今，激光尋的制導(dǎo)主要分為主動和半主動2種，其中激光主動尋得制導(dǎo)主要是指制導(dǎo)武器主動向目標(biāo)發(fā)射激光束，然后接受反射激光，實(shí)現(xiàn)激光制導(dǎo)；激光半主動尋的制導(dǎo)方式是當(dāng)今應(yīng)用范圍最廣、相關(guān)技術(shù)最為成熟的激光尋的制導(dǎo)方式，在應(yīng)用過程中，激光束會由制導(dǎo)武器外的光學(xué)發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射，制導(dǎo)武器會接受激光束照射到目標(biāo)后所反射的激光，最終由控制系統(tǒng)控制制導(dǎo)武器飛向目標(biāo)。

3 機(jī)載制導(dǎo)武器系統(tǒng)

通常來說，機(jī)載制導(dǎo)武器系統(tǒng)主要包括載機(jī)、機(jī)載火控系統(tǒng)、機(jī)載制導(dǎo)武器、地面設(shè)備以及投射裝置。其中，載機(jī)是機(jī)載制導(dǎo)武器的投射平臺；機(jī)載火控系統(tǒng)是設(shè)置在載機(jī)上用于機(jī)載制導(dǎo)武器瞄準(zhǔn)、控制管理的主要系統(tǒng)設(shè)備，通常由跟蹤系統(tǒng)、投射控制系統(tǒng)以及顯示系統(tǒng)3個部分組成；機(jī)載制導(dǎo)武器則是實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)直接殺傷、摧毀目標(biāo)的武器設(shè)備，是整個機(jī)載制導(dǎo)武器系統(tǒng)的核心組成內(nèi)容；投射裝置主要用于機(jī)載制導(dǎo)武器的載機(jī)外懸掛和投射；地面設(shè)備主要用于檢查測試機(jī)載制導(dǎo)武器的實(shí)際情況，并為機(jī)載制導(dǎo)武器系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供后備支持。

4 機(jī)載制導(dǎo)武器的發(fā)展方向

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，如今機(jī)載制導(dǎo)武器面臨的干擾因素也在不斷增多，所以，要想在作戰(zhàn)過程中充分發(fā)揮出機(jī)載制導(dǎo)武器的實(shí)際作用，就必須將諸多現(xiàn)代化的信息技術(shù)、材料技術(shù)、探測技術(shù)等技術(shù)手段與機(jī)載制導(dǎo)武器進(jìn)行充分結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)載制導(dǎo)武器的數(shù)字化、高精度、高速度、強(qiáng)隱身、低成本、多用途、全天候作戰(zhàn)以及遠(yuǎn)程突防等能力[6]。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可以運(yùn)用于機(jī)載武器導(dǎo)航的制導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)也在逐步增多，進(jìn)而形成諸多不同的制導(dǎo)方式，在該些制導(dǎo)方式的支持下，機(jī)載制導(dǎo)武器的抗干擾能力、制導(dǎo)精準(zhǔn)性均得到了有效提升。與此同時，反制導(dǎo)武器相關(guān)的干擾技術(shù)也在逐步完善，未來制導(dǎo)武器識別要與新型信息技術(shù)、材料技術(shù)、探測技術(shù)等諸多技術(shù)手段相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)載制導(dǎo)武器的進(jìn)一步發(fā)展，這樣才能夠適應(yīng)未來日趨復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境。