导弹的导引方式

导弹制导Missile guidance按预定导引规律对导弹进行导引和控制，使之沿选定路线飞行的过程。

导引是将导弹按一定的导引规律导向所需的方位和位置。

导引过程中需获取和处理信息，并按照导引规律形成控制指令。

控制过程中导弹按照控制信号对导弹进行稳定和控制。

按照工作原理，导弹的制导可分为：制导按照所获取信息源的不同，可分为红外制导，激光制导、无线电制导、毫米波制导、电视制导以及红外成像制导等。

按信息传输方式，还可分为利用导线传输信息的有线制导、利用光导纤维传输信息的光纤制导和利用电磁波传输信息的无线电制导。

为了发挥不同制导方式的优点，提高导引精度和抗干扰能力，有些导弹采用复合制导的方式。

制导系统guidance system;guiding system测量和计算导弹对目标或空间基准线的相对位置，以预定的导引规律控制导弹飞达目标的系统。

一般由导引装置、控制装置与被控对象(导弹)组成。

工作原理见图。

导引装置测量导弹与(或)目标的空间位置，按照预定的导引规律形成制导误差信号。

信号经过变换处理、校正综合、功率放大后送到执行机构，使操纵面相应动作产生需要的控制力控制导弹飞行。

导弹按导引规律的要求改变飞行姿态从而改变速度向量，使导弹沿着适当的弹道飞行，直至命中目标。

空间运动学环节表示导弹与目标相对位置的变化等。

制导系统的主要技术要求是稳定性、静态精度、动态精度和抗干扰性等。

制导系统包括模拟式制导系统和数字式制导系统两类。

数字制导系统digital guidance system又称计算机制导系统(computer guid-alice system)。

装有数字控制器或用微机形成制导指令的制导系统。

20世纪70年代以前，制导系统的计算装置是模拟式的，计算精度不够高。

由于计算机技术的发展，尤其自从70年代初期出现微型计算机以来，微机的尺寸不断减小。

集成度、可靠性和运算速度不断提高，成本不断降低。

这就使计算机应用于导弹制导成为可能。

数字制导系统通常将测量装置输出的模拟量，通过模一数转换器转换成数字量，送到数字式计算装置进行计算，产生控制信号，再由数—模转换器转换成模拟量，送到执行机构对导弹施行控制。

数字制导系统可以应用现代控制理论实现最佳导引规律以及自适应控制，还可以应用最佳估值理论，最大限度地抑制噪声，取得最佳估值信号，从而能提高导弹的抗干扰能力。

寻的制导homing guidance又称自动寻的(automatic homing)、自动导引(automatic guidance)。

导弹依靠弹上设备获取目标辐射或反射的红外、激光或其它辐射能，作为制导信息而自动导向目标的制导方法。

按照能源所处位置的不同，寻的制导可分为主动、半主动和被动三种方式。

主动寻的制导(active homing guidance)：照射目标的能源位于导弹上，导弹上的导引装置接收从目标反射回来的能量并形成制导信号。

优点是能独立工作，导弹发射后就不再需要任何外界的操纵，载机和载车可以任意机动或发射下一发导弹。

缺点是弹上设备复杂，成本高，受弹上照射能源的限制，作用距离比半主动式近。

半主动寻的制导(semi—active homing guidance：照射目标的能源可在载机或地面上，导弹接收目标反射的能量并形成制导信号。

弹上设备较简单，目标照射器受尺寸、重量的限制较少。

但是照射器在导弹飞行过程中要自始至终照射目标。

被动寻的制导(passive homing guidance)：导弹接收目标自身辐射的能量或反射的自然能源的能量(如光能)，形成制导信号。

优点是弹上设备简单，隐蔽性好，但对目标的依赖性大，抗干扰性较差。

寻的制导可用作反坦克导弹的末段制导。

遥控制导remote control guidance利用通信和自动控制技术对远距离的被控对象发送指令以实施控制的制导方法。

是导弹制导中应用较早、较多的一种制导方式。

为了实现对导弹的遥控，制导站需要对目标和导弹进行观测以获得目标和导弹的某些信息(如运动参数、位置参数和目标图像等)，并在制导站形成控制指令，以导线或电磁波、光纤等传输给导弹，或者由导弹自身直接根据其位置与基准位置的偏差形成控制信号，控制导弹飞行。

指令制导command guidance利用测量装置获得目标和导弹的有关信息，形成控制指令，由导线或电磁波传送给导弹，以控制导弹飞行的制导方法。

分为有线指令制导、无线电指令制导以及光纤指令制导等。

有线指令制导的控制指令是由指挥站与导弹相联结的导线传输的。

优点是抗干扰性能强，缺点是导弹飞行速度受到限制。

有线指令制导适用于攻击速度慢、机动性差的近距离目标如坦克、装甲车辆、直升机、水面目标等，是目前反坦克导弹用得最多的一种制导方式。

无线电指令制导的控制指令是利用无线电波来传输的。

在这种制导方式中，雷达—指令制导是采用较多的一种。

工作原理是：由目标跟踪雷达和导弹跟踪雷达分别对目标和导弹运动参数进行测量，并将这些参数传输给计算机，计算机根据给定的导引规律给出控制指令，通过发送装置发送至导弹引导导弹命中目标。

这种制导方式的优点是作用距离远，弹上设备简单。

缺点是导引精度随距离的增加而降低，且抗干扰性差。

驾束制导beam riding guidance又称波束制导(beam guidance)。

导弹沿波束导向目标的制导方法。

有无线电驾束制导及激光驾束制导等。

制导站的光学设备或制导雷达在空间形成激光波束或无线电波束，并且不断跟踪目标。

弹上接收设备随时判断导弹是否处于波束中心线上。

当导弹偏离波束中心线时，位于导弹尾部或弹翼上的接收器探测到能反映弹体偏离的信号，弹上计算机根据探测到的信号算得导弹偏离中心线的距离和相位，形成误差信号传输给自动驾驶仪，控制导弹回到波束中心线上飞行，直至命中目标。

优点是制导设备简单，与有线指令制导方式相比允许导弹有较高的飞行速度。

缺点是制导站在制导过程中必须始终照射目标，使载机或载车的机动受到限制。

制导精度随着导弹与制导站间距离的增加而降低。

70年代，瑞典的RBS-70近程地对空导弹采用了激光驾束制导，后来这种制导方式也应用到反坦克导弹的制导。

激光驾束制导的优点是：导弹飞行速度高，抗干扰能力强，可以用激光脉冲工作方式，有利于信息传输和增大作用距离。

为了使导引精度不随导弹与制导站距离的增加而降低，需增加变焦距光学系统。

激光驾束制导方案有空间偏振编码、波束章动扫描、空间数字调频编码及二次曲线调制等。

有线制导wire guidance利用飞行中导弹不断放出的金属导线将指令从制导站传输到导弹的制导方法。

有目视有线指令制导和红外半自动有线指令制导。

优点是设备简单、成本低、抗干扰性强，缺点是飞行距离短，飞行速度受到导线的限制(飞行速度一般在300m／s以下)。

是反坦克导弹目前广泛采用的制导方法。

50年代发展的第一代和60年代发展的、80年代仍然服役的第二代反坦克导弹大多采用有线制导方式。

光纤制导optical fibre guidance利用导弹头部的摄像器件摄取目标图像信息，由光导纤维传给发射制导装置进行图像跟踪及处理，形成制导指令后，再通过光导纤维回输给导弹的制导方法。

是图像制导的一种。

导弹头部的摄像器件通常是电荷耦合器件(CCD)摄像机或其它摄像管，导弹与发射站之间是双向光纤传输线路。

摄像机摄取的目标图像通过光导纤维传送到发射导引站，在屏幕上以图像形式显示出来。

在发射导引站由射手识别、选择跟踪目标图像或自动处理信息发出控制指令，再通过光导纤维传输到导弹上去，操纵导弹飞向目标。

光纤制导有很多优点：光纤传输信息损耗低、频带宽、信息量大、质量小；抗干扰性好；不一定需要直接瞄准，从而可提高射手的安全性，发射导引装置的主要部分也可以隐蔽起来；光纤制导的制导精度，随着导弹接近目标而提高；导弹在飞行中可以连续搜索目标，可以重新锁定目标，甚至更换目标；光导纤维质量小，利于导弹总体安排。

缺点是导弹飞行速度受到限制，并且价格较高。

目视指令制导visual command guidance射手用眼睛或通过光学瞄准具观察目标和导弹的运动，判断导弹飞行偏差，并发出控制指令以控制导弹飞向目标的指令制导方法。

优点是制导设备简单、成本低。

但是目视指令制导系统的自动化程度低，需要射手始终参与导弹的制导，导弹飞行速度较低，射手训练困难。

射手的技术熟练程度和精神状态直接影响命中精度，故制导精度与命中概率的提高受到较大限制。

采用目视指令制导的导弹有我国的红箭—73、德国的柯布拉(cobra)、苏联的AT—1、法国的SS-11等。

红外制导infrared guidance利用目标红外辐射作为制导信息的制导方法。

有红外寻的制导和红外图像制导。

红外寻的制导是使用最早最多的一种红外制导方式，工作原理是：导弹上的红外导引头接收目标辐射的红外线。

当视线与红外导引头光轴重合时，经导引头光学系统聚焦的目标像点落在以定角速度旋转或固定的调制盘中心，不被调制。

当目标偏离光轴时，像点被调制。

从像点投射在调制盘上的位置，可以判断出目标偏离光轴的方位和距离，形成控制信号控制导弹飞向目标。

这种制导系统的优点是：隐蔽性好，弹上设备简单可靠，功耗少，体积小，重量轻，导弹一经发射就不再需要外界的控制。

缺点是，对目标的依赖性大、要求目标具有区别于背景的热辐射特性，受气象条件(云、雾、雨等)和太阳背景的限制等。

红外半自动指令制导semi-automatic infrared command guidance光学瞄准具捕获、跟踪目标，红外测角仪自动测量导弹对瞄准线的角偏差，导线传输控制指令使导弹沿瞄准线飞行的制导方法。

第二代反坦克导弹多采用这种制导方法。

工作原理见图。

装在导弹尾部的红外光源标示出导弹的位置，位于发射装置处与光学瞄准具同轴的红外测角仪2接收红外光源的辐射能，测得导弹相对于瞄准线的角偏差，控制箱据此形成控制指令，经制导导线传输给导弹，操纵导弹飞向目标。

红外半自动指令制导与目视指令制导相比，射手训练比较容易，制导过程中射手负担较轻，命中精度受射手精神状态影响较少。

命中概率和精度比目视指令制导的第一代反坦克导弹高。

但是，由于射手要较长时间把瞄准具对准目标，故射手容易受到敌方攻击，且射程不能很远。

激光制导laser guidance利用激光获得制导信息或传输制导指令使导弹按一定导引规律飞向目标的制导方法。

1．激光驾束制导：激光接收器置于导弹上，导弹发射时激光器对着目标照射，发射后的导弹在激光波束内飞行。

当导弹偏离激光波束轴线时，接收器敏感偏离的大小和方位并形成误差信号，按导引规律形成控制指令来修正导弹的飞行。

2．激光半主动式自动导引：使用位于载机或地面上的激光器照射目标，导弹上的激光导引头接收从目标反射的激光从而跟踪目标并把导弹导向目标。