1、導(dǎo)彈末端制導(dǎo)中高度的精確測(cè)量對(duì)于導(dǎo)彈制導(dǎo)的精度及其毀壞性能具有非常重要的意義。當(dāng)前,我國(guó)導(dǎo)彈上大部分采用的仍是電磁波測(cè)距技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈末端制導(dǎo),這種技術(shù)很容易受到外界空間電磁波的干擾,穩(wěn)定性較差,測(cè)量精度不高。為提高導(dǎo)彈末端制導(dǎo)精度和抗電磁干擾能力,國(guó)外已廣泛采用了高速、高精度的激光測(cè)距技術(shù)。目前,較成熟的激光測(cè)距方法主要有三種:脈沖激光測(cè)距是其中一種。
激光制導(dǎo)是60年代發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù),導(dǎo)彈末端制導(dǎo)中高度的精確測(cè)量對(duì)于導(dǎo)彈制導(dǎo)的精度及其毀壞性能具有非常重要的意義。當(dāng)前,我國(guó)導(dǎo)彈上大部分采用的仍是電磁波測(cè)距技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈末端制導(dǎo),這種技術(shù)很容易受到外界空間電磁波的干擾,穩(wěn)定性較差,測(cè)量精度不高。為提高導(dǎo)彈末端制導(dǎo)精度和抗電磁干擾能力。發(fā)展與目標(biāo)直接相關(guān)的精確制導(dǎo)武器是提高打擊精度有效途徑,激光制導(dǎo)具有精度高、實(shí)時(shí)性好、可打擊移動(dòng)目標(biāo)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用。
如地地導(dǎo)彈是以高精度攻擊所選定的敵方目標(biāo)并在受到攻擊時(shí)進(jìn)行有效反擊的一種重要武器,其精度是地地導(dǎo)彈的核心指標(biāo),關(guān)系到武器的生存價(jià)值和作戰(zhàn)的有效性。從地地導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展歷程,論述了地地導(dǎo)彈制導(dǎo)技術(shù)的未來(lái)趨勢(shì),討論了激光精確制導(dǎo)技術(shù)在地地導(dǎo)彈末制導(dǎo)中的應(yīng)用可行性。
地地導(dǎo)彈是以高精度攻擊所選定的敵方目標(biāo)并在受到攻擊時(shí)進(jìn)行有效反擊的一種重要武器。隨著相關(guān)領(lǐng)域科技的突破性進(jìn)展,特別是新材料、新工藝等的發(fā)展,使得地地導(dǎo)彈擁有高精度、高可靠性、高命中率、自主制導(dǎo)、強(qiáng)抗干擾、快速發(fā)射、遠(yuǎn)射程、強(qiáng)突防能力的優(yōu)點(diǎn)。
激光角度欺騙和煙幕是對(duì)抗激光制導(dǎo)導(dǎo)彈的有效干擾手段。分析激光角度欺騙干擾與煙幕干擾的機(jī)理,建立了激光制導(dǎo)導(dǎo)彈的干擾模型,并通過(guò)仿真,評(píng)估了對(duì)不同目標(biāo)指示器作用下的干擾效果,對(duì)激光精確制導(dǎo)導(dǎo)彈的干擾對(duì)抗有一定的指導(dǎo)作用。
1972年12月12日,美國(guó)在河內(nèi)以南130公壁的踢化橋投下了一枚激光制導(dǎo)炸彈,將該橋炸毀,這就是激光制導(dǎo)武器第一次用于戰(zhàn)踢。整個(gè)70年代,激光制導(dǎo)武器成了許多國(guó)家競(jìng)相發(fā)展的軍事技術(shù)之一。據(jù)不完全統(tǒng)箭,僅美國(guó)在1970年前后就有20種炸彈、火箭和導(dǎo)彈改裝成激光制一導(dǎo)武器。
2、激光制導(dǎo)的原理
激光是一種方向性強(qiáng),相干性好,亮度高。它在軍事上的應(yīng)用十分廣泛,最令人感興趣的是用于制導(dǎo)導(dǎo)彈上,是導(dǎo)彈發(fā)展中的一大飛躍,是重點(diǎn)發(fā)展的常規(guī)兵器之一。
激光駕束制導(dǎo),激光接收器置于導(dǎo)彈上,導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)激光器對(duì)著目標(biāo)照射,發(fā)射后的導(dǎo)彈在激光波束內(nèi)飛行。當(dāng)導(dǎo)彈偏離激光波束軸線時(shí),接收器敏感偏離的大小和方位并形成誤差信號(hào),按導(dǎo)引規(guī)律形成控制指令來(lái)修正導(dǎo)彈的飛行。光束編碼是駕束制導(dǎo)的關(guān)鍵技術(shù),激光駕束制導(dǎo)武器系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)彈的控制的關(guān)鍵是要形成具有編碼信息的激光駕束控制場(chǎng)。激光駕束的編碼方案有多種,如數(shù)字編碼、空間偏振編碼、空間掃描以及調(diào)制 盤空間編碼等,其中激光空間頻率編碼方式應(yīng)用較廣。該方式抗干擾性能好,解碼方式簡(jiǎn)單,易實(shí)對(duì)光強(qiáng)分布均勻性要求不高,但對(duì)調(diào)制盤轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性要求嚴(yán)格。
激光半主動(dòng)式自動(dòng)導(dǎo)引也稱激光半主動(dòng)尋的制導(dǎo)。激光半主動(dòng)尋的制導(dǎo)是將攻擊用彈頭與指引目標(biāo)用的“激光目標(biāo)指示器”分開配置的。攻擊時(shí),先從地面或空中用激光目標(biāo)指示器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光束,發(fā)射或投放的攻擊性彈頭前端的“尋的器”就會(huì)捕獲由目標(biāo)表面漫反射回來(lái)的激光,并控制和導(dǎo)引彈頭對(duì)目標(biāo)進(jìn)行奔襲,直至擊中目標(biāo)并將目標(biāo)炸掉。由于激光束的方向性極好而且發(fā)散角極小,因此,激光制導(dǎo)武器命中精度極高,可以說(shuō)指哪兒打哪兒。如美國(guó)生產(chǎn)和裝備的“寶石路”激光制導(dǎo)炸彈,其命中精度已達(dá)到1. 5米。
激光主動(dòng)式自動(dòng)導(dǎo)引是把激光照射器裝在導(dǎo)引頭上。這種激光制導(dǎo)的自動(dòng)化程度高,但實(shí)際上還沒有應(yīng)用到反坦克導(dǎo)彈上。這種照射器可以將導(dǎo)彈的預(yù)設(shè)軌道在激光器內(nèi)編碼,有激光通過(guò)光的反射自主導(dǎo)航。該種方法抗干擾能力較強(qiáng),并且制導(dǎo)精確,適合于在空中打擊地面目標(biāo),如坦克等。 激光傳輸指令制導(dǎo)是用激光脈沖代替紅外半自動(dòng)指令制導(dǎo)中用來(lái)傳輸控制指令的導(dǎo)線。彈上接收機(jī)用激光接收器。激光脈沖經(jīng)編碼后發(fā)射出去,如采用哈明碼(一種能自動(dòng)糾錯(cuò)的碼)對(duì)激光脈沖進(jìn)行編碼。激光波束方向性強(qiáng)、波束窄,故激光制導(dǎo)精度高,抗干擾能力強(qiáng)。適合進(jìn)行信息信號(hào)的傳輸。
3、激光制導(dǎo)武器的種類
導(dǎo)彈,導(dǎo)彈作為21世紀(jì)的主要武器需要有極高的精確性,所以激光制導(dǎo)在導(dǎo)彈領(lǐng)域引用極廣,1965年美國(guó)研制成功“寶石路”激光制導(dǎo)炸彈,并于67年用于越南戰(zhàn)場(chǎng), 首次使用就取得了驚人的戰(zhàn)果。從而各國(guó)軍事學(xué)家開始對(duì)激光制導(dǎo)產(chǎn)生重視。各大國(guó)開始爭(zhēng)先研究。
制導(dǎo)炮彈, 制導(dǎo)炮彈是利用自身制導(dǎo)裝置,發(fā)射后能在彈道末段實(shí)施控制、引導(dǎo)的炮彈。主要對(duì)付坦克、裝甲車輛、艦艇等目標(biāo)。激光制導(dǎo)炮彈廣泛應(yīng)用于反坦克領(lǐng)域,由于打擊精確度高,在各國(guó)陸軍中有極高的應(yīng)用。代表有美國(guó)“銅班蛇”制導(dǎo)炮彈,瑞典的“斯特勒克斯”制導(dǎo)炮彈等。
制導(dǎo)魚雷,21世紀(jì)海軍作為發(fā)展較快的軍種誕生了無(wú)數(shù)的新型武器,制導(dǎo)魚雷就是其中之一,早在二次世界大戰(zhàn)時(shí)德國(guó)潛艇就想要制造一種精確度較高的魚雷,以便進(jìn)一步打擊航空母艦等大型船只,激光器的發(fā)明使這一構(gòu)想成為現(xiàn)實(shí)。激光的高精確度使得魚雷可以更準(zhǔn)確地遠(yuǎn)距離打擊船只。
4、激光制導(dǎo)的未來(lái)發(fā)展
激光尋的制導(dǎo)是激光制導(dǎo)的未來(lái)發(fā)展方向。激光的制導(dǎo)是用激光器向目標(biāo)發(fā)射激光波束,用接收機(jī)敏感目標(biāo)反射回來(lái)的激光束,引導(dǎo)制導(dǎo)武器飛向目標(biāo)。我國(guó)從上世紀(jì)70年代就開始進(jìn)行激光制導(dǎo)方面的研究,開發(fā)出7712型激光制導(dǎo)炸彈,但由于命中精度不理想,并沒有裝備部隊(duì),此后通過(guò)對(duì)俄羅斯KAB-5090L激光制導(dǎo)炸彈的仿制,完全掌握了這種技術(shù),并且在二炮部隊(duì)裝備。近幾年隨著東風(fēng)21—D導(dǎo)彈的試射,我國(guó)在激光制導(dǎo)導(dǎo)彈領(lǐng)域發(fā)展極為快,而各國(guó)也在此方面進(jìn)行了極大的投資,致力于研發(fā)出更強(qiáng)的導(dǎo)彈。
5、因?yàn)榧す庵茖?dǎo)技術(shù)所產(chǎn)生的威脅
21世紀(jì)隨著技術(shù)的發(fā)展,國(guó)防建設(shè)也變得極為困難,激光制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展使得導(dǎo)彈變的更為精確,這使得敵人可以遠(yuǎn)距離打擊我國(guó)的交通線。在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,戰(zhàn)爭(zhēng)初期美軍就是用激光精確制導(dǎo)導(dǎo)彈先行炸毀了伊拉克的橋梁,使得伊軍的后勤補(bǔ)給變得混亂,從而勝利。 現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,反導(dǎo)已是現(xiàn)代國(guó)防的新課題。如果做個(gè)簡(jiǎn)單的類比,激光制導(dǎo)武器相當(dāng)于“矛”,其對(duì)抗裝備則相當(dāng)于“ 盾”,從目前來(lái)看“矛”領(lǐng)先于“盾”。隨著各國(guó)軍方對(duì)激光制導(dǎo)武器認(rèn)識(shí)的加深,激光制導(dǎo)的對(duì)抗也越發(fā)激烈。目前服役的半主動(dòng)式激光制導(dǎo)武器多是波長(zhǎng)為1.06μm的脈沖激光束,且光束編碼是事前預(yù)設(shè)的。作戰(zhàn)時(shí)如向敵方激光制導(dǎo)武器發(fā)射與其相當(dāng)?shù)募す庑盘?hào),壓制敵激光接收機(jī)或發(fā)送假信息,對(duì)方就無(wú)法使用激光制導(dǎo)武器,或使導(dǎo)彈被誤導(dǎo)而無(wú)法命中真實(shí)目標(biāo)。使用煙霧干擾。煙霧干擾仍是一種重要的對(duì)抗手段,它不僅能干擾偵察系統(tǒng),使照射手看不到目標(biāo),而且對(duì)1.06μm激光能強(qiáng)烈吸收,使激光制導(dǎo)武器的激光信號(hào)被阻塞而喪失戰(zhàn)斗力。 激光制導(dǎo)武器的使用要有一個(gè)偵察識(shí)別的過(guò)程,如果事先把己方的目標(biāo)偽裝、隱形起來(lái),激光制導(dǎo)武器就無(wú)法使用。 配置激光告警器。在己方的目標(biāo)上配置激光告警系統(tǒng),激光制導(dǎo)武器在飛行中必須向目標(biāo)照射激光,當(dāng)警告器發(fā)覺后,己方可立即采取措施使其喪失戰(zhàn)斗力?偠灾す庵茖(dǎo)技術(shù)在21世紀(jì)的發(fā)展將會(huì)更加強(qiáng)大,而對(duì)其的防御也會(huì)做得更好。
6、GPS制導(dǎo)
GPS(全球定位系統(tǒng))制導(dǎo)的工作原理是利用彈上安裝的GPS接收機(jī)接收4顆以上導(dǎo)航衛(wèi)星播發(fā)的信號(hào),來(lái)修正導(dǎo)彈的飛行路線,提高制導(dǎo)精度。例如,美國(guó)“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈已改裝成BlockⅢ型,其主要改進(jìn)GPS接受機(jī)和天線系統(tǒng),改裝后的導(dǎo)彈,其圓概率誤差由原來(lái)的9米降為3米。該導(dǎo)彈在科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮出色。
原 理 :利用GPS接收機(jī)接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)
分 類 :測(cè)地型、全站型、定時(shí)型
構(gòu) 成 :三部分構(gòu)成:地面控制部分;空間部分;用戶裝置部分
全球定位系統(tǒng)(GPS)是本世紀(jì)70年代由美國(guó)陸?杖娐(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、 全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù),并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的,是20世紀(jì)續(xù)激光武器以外美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn),耗資300億美元,到1994年3月,全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。俄國(guó)的格洛納斯GLONASS及歐洲的伽利略導(dǎo)航系統(tǒng),形成壟斷。
中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的建成,續(xù)美、俄、歐的第四大GPS導(dǎo)航系統(tǒng),為21世紀(jì)新興的GPS在軍事,民用領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)。尤其在軍事領(lǐng)域的GPS制導(dǎo)領(lǐng)域不再受制于人!
未來(lái)激光制導(dǎo)、GPS制導(dǎo)武器可能會(huì)出現(xiàn)融合的產(chǎn)品,達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),這也為未來(lái)的反導(dǎo)武器的發(fā)展提出了更高的要求。
7、在21世紀(jì)中,隨著科技的發(fā)展,激光制導(dǎo)技術(shù)也必將得到更大的發(fā)展,在軍事上矛與盾的爭(zhēng)霸也是技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)力,從激光被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在應(yīng)用于多種武器上,激光所走之路極為寬闊,也擁有著極大的前景。而各種激光武器的問世,使得戰(zhàn)爭(zhēng)變得更加殘酷,但更精確的打擊也使平民的傷亡減少,戰(zhàn)爭(zhēng)的時(shí)間縮短,進(jìn)一步減少死亡。所以我們應(yīng)單一更為積極的態(tài)度去發(fā)展科技,使得科技可以更好地造福于人類,發(fā)揮出更大的積極作用。
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2015-0319 |