《探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)》配套教學(xué)課件

探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)專業(yè)導(dǎo)論容易理解又基本符合研究生教育內(nèi)涵的學(xué)科、專業(yè)劃分方法

對(duì)研究生學(xué)位培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化學(xué)科的正式名稱為“控制科學(xué)與工程”學(xué)科，屬工科門類下的一級(jí)學(xué)科，如下表：

學(xué)科代碼學(xué)科分類學(xué)科名稱0811一級(jí)學(xué)科控制科學(xué)與工程081101二級(jí)學(xué)科控制理論與控制工程081102二級(jí)學(xué)科檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置081103二級(jí)學(xué)科模式識(shí)別與智能系統(tǒng)081104二級(jí)學(xué)科系統(tǒng)工程081105二級(jí)學(xué)科導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制自動(dòng)化學(xué)科我國(guó)航天科學(xué)技術(shù)的發(fā)展神舟一號(hào)1999年11月20日6時(shí)30分03.500秒，中國(guó)第一艘不載人的試驗(yàn)飛船——神舟一號(hào)，從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。神舟一號(hào)飛船座艙內(nèi)放置有一個(gè)高1.70米左右、身著航天服的男性模擬人。這個(gè)模擬人是一個(gè)感應(yīng)器，用于收集返回艙在太空中的溫度、濕度、氧氣等各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)。神舟二號(hào)第一艘正樣無(wú)人飛船，飛行試驗(yàn)的主要目的是，對(duì)工程各系統(tǒng)從發(fā)射到運(yùn)行、返回、留軌的全過(guò)程進(jìn)行考核，檢驗(yàn)各技術(shù)方案的正確性與匹配性，取得與載人飛行有關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2001年1月10日01時(shí)0分03.561秒，神舟二號(hào)飛船發(fā)射升空。神舟三號(hào)飛船2002年3月25日22時(shí)15分03.544秒，神舟三號(hào)飛船發(fā)射升空。第二艘正樣無(wú)人飛船，主要目的是考核火箭逃逸功能、控制系統(tǒng)冗余、飛船應(yīng)急救生、自主應(yīng)急返回、人工控制等功能，這次任務(wù)載有模擬宇航員。神舟四號(hào)飛船2002年12月30日0時(shí)40分03.543秒，神舟四號(hào)飛船在低溫嚴(yán)寒條件下發(fā)射成功，突破了我國(guó)低溫發(fā)射的歷史紀(jì)錄！第三艘正樣無(wú)人飛船，主要目的是確保宇航員絕對(duì)安全，進(jìn)一步完善和考核火箭、飛船、測(cè)控系統(tǒng)的可靠性。神舟五號(hào)2003年10月15日9時(shí)正，中國(guó)成功發(fā)射第一艘載人飛船神舟五號(hào)！神舟五號(hào)飛行21個(gè)小時(shí)，繞地球14圈，距離總計(jì)60萬(wàn)公里。首次載人飛行，成功圍繞地球十四圈，使中國(guó)成為繼蘇聯(lián)/俄羅斯、美國(guó)之后的第三個(gè)擁有載人航天發(fā)射技術(shù)的國(guó)家。神五飛行中，楊利偉一直待在返回艙內(nèi)，也沒(méi)有進(jìn)行空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作。神舟六號(hào)：神舟六號(hào)增加為由費(fèi)俊龍和聶海勝兩名航天員組成的乘組神舟六號(hào)要在軌運(yùn)行多天，飛行圈數(shù)、距離必然大大增加，費(fèi)俊龍和聶海勝將成為飛得最遠(yuǎn)的中國(guó)人。兩名航天員要從返回艙到軌道艙吃飯、睡覺(jué)并進(jìn)行空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。這是我國(guó)第一次有人參與的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

神舟七號(hào)北京時(shí)間2008年9月25日21時(shí)10分04秒988毫秒由長(zhǎng)征2號(hào)F火箭發(fā)射升空。2008年9月27日16點(diǎn)30分，景海鵬留守返回艙，翟志剛（指令長(zhǎng)）、劉伯明分進(jìn)入神舟七號(hào)載人飛船兼任氣閘艙的軌道艙。翟志剛出艙作業(yè)，劉伯明在軌道艙內(nèi)協(xié)助（劉伯明的頭部手部部分出艙），實(shí)現(xiàn)了中國(guó)歷史上宇航員第一次的太空漫步，令中國(guó)成為第三個(gè)有能力把航天員送上太空并進(jìn)行太空行走的國(guó)家。北京時(shí)間2008年9月28日17點(diǎn)37分“神舟七號(hào)”飛船成功著陸于中國(guó)內(nèi)蒙古四子王旗。

神舟八號(hào)

是中國(guó)“神舟”系列飛船的第八個(gè)，是一個(gè)無(wú)人目標(biāo)飛行器，是為中國(guó)的空間站作對(duì)接準(zhǔn)備。神八將采用“長(zhǎng)征二號(hào)”F/G火箭來(lái)發(fā)射，預(yù)計(jì)將于發(fā)射天宮一號(hào)后，約2011年發(fā)射。神舟八號(hào)發(fā)射升空后，與天宮一號(hào)對(duì)接，成為一座小型空間站。神舟飛船將在神舟八號(hào)時(shí)基本定型。神舟九號(hào)2012年6月16日18時(shí)37分24.558秒發(fā)射，搭載三人，景海鵬，劉旺，劉洋首次搭載女宇航員，手動(dòng)與天宮一號(hào)交會(huì)對(duì)接，進(jìn)駐進(jìn)行空間實(shí)驗(yàn)。在神舟九號(hào)發(fā)射升空4分11秒左右，由紅外線攝像設(shè)備所跟蹤拍攝的畫面中突然出現(xiàn)了一個(gè)移動(dòng)的發(fā)光體，并且該發(fā)光體與火箭之間的在屏幕上顯示出來(lái)的相對(duì)速度很大，并與之擦肩而過(guò)。這種畫面僅持續(xù)了不到2秒的時(shí)間，被媒體渲染為UFO事件，但實(shí)際上此光點(diǎn)有可能是距離比火箭近得多的熱源，比如飛機(jī)、飛鳥(niǎo)，甚至飛蟲(chóng)。神舟十號(hào)神舟十號(hào)是中國(guó)“神舟”號(hào)系列飛船的第十次任務(wù)，也是中國(guó)載人航天的第五次任務(wù)，共載三名宇航員與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器分別進(jìn)行無(wú)人和有人的交會(huì)對(duì)接，成功對(duì)接后三名航天員（聶海勝，張曉光，王亞平）將入駐天宮一號(hào)。是為神舟飛船與天宮一號(hào)最后的一次對(duì)接任務(wù)。美聯(lián)社認(rèn)為：太空授課是大膽嘗試。中國(guó)航天成就矚目。探測(cè)技術(shù)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)在STS-82維修任務(wù)中拍攝的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡探測(cè)技術(shù)應(yīng)用設(shè)在日本的無(wú)線電監(jiān)聽(tīng)站探測(cè)技術(shù)應(yīng)用探測(cè)技術(shù)應(yīng)用行星際探測(cè)器1962年12月14日，美國(guó)"水手"2號(hào)(Mariner2)航天飛機(jī)發(fā)射成功，從此開(kāi)創(chuàng)了行星際飛行的新時(shí)代。此圖為"水手"2號(hào)航天飛機(jī)的模型。旅行者1號(hào)2013年9月12日，美國(guó)宇航局NASA確認(rèn)，“旅行者1號(hào)”探測(cè)器已飛入恒星際空間。"阿波羅"(Apollo)號(hào)宇宙飛船，從1969年－1972年先后5次登上月球?qū)嵉乜疾臁?阿波羅"(Apollo)號(hào)宇宙飛船選定降落地點(diǎn)的"月球軌道飛行器"(模型)。美國(guó)1973年11月發(fā)射的"水手"10號(hào)(Mariner10)探測(cè)器在1974年－1995年間3次近距離探測(cè)了水星。此圖為"水手"10號(hào)航天飛機(jī)的模型。1975年發(fā)射的"海盜"號(hào)(Viking)探測(cè)器降落在火星表面上(示意圖)。

美國(guó)國(guó)家航空航天局2003年火星探測(cè)計(jì)劃，官方正式名稱火星探測(cè)漫游者，代號(hào)MER?；鹦翘綔y(cè)漫游者計(jì)劃旨在將勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)兩部雙胞胎火星車送往火星，對(duì)火星這顆紅色行星進(jìn)行詳細(xì)考察?！叭棠妥矒艨?(Endurancecrater)機(jī)遇號(hào)拍攝于火星一、探測(cè)與識(shí)別技術(shù)的定義

對(duì)固定或移動(dòng)目標(biāo)的非接觸測(cè)量，測(cè)量的信號(hào)中包含距離、位置、方位角或高度信息等，測(cè)量的裝置可固定、可運(yùn)動(dòng)。而測(cè)量到的信號(hào)經(jīng)過(guò)特殊的識(shí)別方法能正確地給出相關(guān)信息，以上過(guò)程中所采用的技術(shù)稱為目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別技術(shù)。二、探測(cè)意義

制信息權(quán)：通過(guò)各種手段實(shí)時(shí)獲取或準(zhǔn)實(shí)時(shí)獲取我方和敵方的有效信息確保我方所傳遞的信息不被敵方獲取破壞敵方的信息傳遞通道三、戰(zhàn)爭(zhēng)中信息獲取采用兩種手段：主動(dòng)信息獲?。喝藶榈刂圃煨畔⑤d體，載體與目標(biāo)相互作用后攜帶了被探測(cè)目標(biāo)的信息，這些信息被收回，并把目標(biāo)信息從載體中提取和分離出來(lái)，亦被稱為“有源探測(cè)”被動(dòng)信息獲取：是利用目標(biāo)自身發(fā)出的紅外輻射（或其他波長(zhǎng)的電磁輻射）對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀察和測(cè)量的一種技術(shù)，也稱為“無(wú)源探測(cè)”三、戰(zhàn)爭(zhēng)中信息獲取采用兩種手段：主動(dòng)：作用距離長(zhǎng)被動(dòng)：不易被敵方發(fā)現(xiàn)和干擾采用主動(dòng)、被動(dòng)需視具體情況而定四、目標(biāo)信息獲取技術(shù)獲得途徑聽(tīng)覺(jué)：其代表為聲納技術(shù)味覺(jué)與嗅覺(jué)通過(guò)間接辦法如譜分析來(lái)實(shí)現(xiàn)視覺(jué)占首要地位：其可利用的信息載體是整個(gè)電磁波譜，其應(yīng)用為無(wú)線電波雷達(dá)、微波雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá)、毫米波雷達(dá)，以紅外輻射為載體的熱像儀，以光波為載體的微光、可見(jiàn)光相機(jī)、紫外光相機(jī)。四、目標(biāo)信息獲取技術(shù)獲得途徑

波譜特征：

地球上所有物質(zhì)，都有自己特定的發(fā)射譜和反射譜特征，即使沒(méi)有見(jiàn)到目標(biāo)的形影，通過(guò)對(duì)這些特征譜的提取和分析，有可能識(shí)別軍事武器的類別與型號(hào)等。四、目標(biāo)信息獲取技術(shù)獲得途徑電磁波譜四、目標(biāo)信息獲取技術(shù)獲得途徑

-----目標(biāo)信息獲取技術(shù)特點(diǎn)波長(zhǎng)覆蓋整個(gè)電磁波譜從空間維而言，從海陸空擴(kuò)展到外層空間；從時(shí)間維來(lái)看，戰(zhàn)爭(zhēng)將在分鐘級(jí)的時(shí)間內(nèi)發(fā)生、發(fā)展和結(jié)束。微光夜視技術(shù)熱成像技術(shù)雷達(dá)技術(shù)激光毫米波技術(shù)隱身技術(shù)。。。。五、幾種探測(cè)識(shí)別技術(shù)微光夜視技術(shù)

是研究在夜間低照度條件下，用擴(kuò)展觀察者視力的方法，實(shí)現(xiàn)夜間或黑暗條件下的隱蔽觀察利用這一技術(shù)，人們?cè)跇O黑的夜晚，利用夜天極微弱光增強(qiáng)的方法，就可像白天一樣看清景物夜視技術(shù)的發(fā)展第一代：50年代末級(jí)聯(lián)耦合像增強(qiáng)器 特點(diǎn)：完全被動(dòng)，隱蔽可靠第二代：70－80年代微通道板（MCP）作為電子倍增器件 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊→夜視眼鏡三代：80年代，高靈敏度的GaAs負(fù)電子親和勢(shì)光陰極 特點(diǎn)：高靈敏度，視距遠(yuǎn)夜視及時(shí)應(yīng)用美國(guó)1944年研制的安裝了“主動(dòng)紅外夜視瞄準(zhǔn)鏡”的7.62毫米M3夜視狙擊卡賓槍。安裝俄羅斯ЛH—6K型微光夜視瞄準(zhǔn)鏡的85式狙擊步槍。注意該鏡因采用了第二代像增器，體積大為減小，質(zhì)量減輕，便于攜行。.第三代微光夜視瞄準(zhǔn)鏡夜間觀察、瞄準(zhǔn)情況。上圖為夜視觀察情況。下圖為夜視瞄準(zhǔn)情況，其清晰度與白晝觀察景況差異較小。熱成像技術(shù)熱成像儀及所攝手和加電印刷電路板的熱圖（偽彩色）熱成像技術(shù)檢測(cè)和顯示高壓輸電線絕緣子故障（過(guò)熱點(diǎn)）夜航輪船的熱成像照片熱成像技術(shù)夜視技術(shù)分支，即被動(dòng)成像的紅外技術(shù)工作原理基于目標(biāo)本身的熱輻射采用3-5μm和8-14μm兩個(gè)波段，即兩個(gè)“大氣窗口”，是利用大氣透紅外性質(zhì)和目標(biāo)自身輻射決定的熱成像技術(shù)優(yōu)點(diǎn)： 全天候工作，惡劣氣候、全暗情況下觀察，作用距離遠(yuǎn)，識(shí)別偽裝能力強(qiáng)且全被動(dòng)地位： 熱成像儀中紅外探測(cè)器為三大傳感器之一 國(guó)際上先進(jìn)武器必備的一種系統(tǒng)激光1960．5．美國(guó)制成世界上第一臺(tái)紅寶石激光器可見(jiàn)光波長(zhǎng)的紅(635nm),綠(532nm),和藍(lán)-紫(445nm)激光美國(guó)空軍使用激光器（可能是氬離子激光器）的實(shí)驗(yàn)激光特點(diǎn)單色性好亮度高：世界上最亮的人造強(qiáng)光源方向性好：亦稱為準(zhǔn)直性，時(shí)空相干性好單色性好：光譜線寬度窄，顏色單純從星火光程實(shí)驗(yàn)室射向空中一點(diǎn)處的三條綠色激光束激光的軍事應(yīng)用激光測(cè)距和目標(biāo)指示（瞄準(zhǔn)）激光雷達(dá)技術(shù)激光通訊激光武器銅斑蛇激光制導(dǎo)炮彈激光的軍事應(yīng)用戰(zhàn)術(shù)高能激光武器（THEL）激光的民事應(yīng)用激光通信：通信容量大，傳輸損耗小，抗電磁干擾性能好，保密性好，原料足，價(jià)格低激光存儲(chǔ)：光盤，高的存儲(chǔ)信息密度，光盤存儲(chǔ)信息的速度快，保存信息時(shí)間長(zhǎng)光電對(duì)抗中，激光的光電對(duì)抗（干擾，告警，反干擾）占有重要地位激光的民事應(yīng)用雷達(dá)技術(shù)雷達(dá)技術(shù)

雷達(dá)（Radar）是英語(yǔ)（RadioDetectionAndRanging）字頭的縮寫，意思是“無(wú)線電探測(cè)和測(cè)距”即用無(wú)線電方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并確定其在空間的位置（包括觀察點(diǎn)到目標(biāo)的距寓以及目標(biāo)的方位角和仰角）。因此雷達(dá)也被稱為“無(wú)線電定位裝置”。微波與光電技術(shù)特點(diǎn)互補(bǔ)→結(jié)合

雷達(dá)技術(shù)特點(diǎn)：優(yōu)：覆蓋范圍大，作用距離遠(yuǎn)，穿透煙霧能力強(qiáng)；缺：易被敵方發(fā)現(xiàn)并干擾，分辨力低，易被反輻射導(dǎo)彈攻擊光電子技術(shù)特點(diǎn)：優(yōu)：分辨力高，通過(guò)成像甚至能夠識(shí)別目標(biāo)的型號(hào)，利用激光測(cè)距可以達(dá)到0.5m的測(cè)距精度，抗電磁干擾能力強(qiáng)，不易被敵方發(fā)現(xiàn)缺：光穿透煙霧能力弱，全天候工作差，作用距離較近，有源工作時(shí)視場(chǎng)窄；國(guó)產(chǎn)JY-9F型低空監(jiān)視雷達(dá)

電子掃描陣列雷達(dá)合成孔徑雷達(dá)金星表面圖像，由麥哲倫號(hào)合成孔徑雷達(dá)拍攝鋪路爪長(zhǎng)程預(yù)警雷達(dá)

用極(球)坐標(biāo)系統(tǒng)表示目標(biāo)位置雷達(dá)的原理及其基本組成雷達(dá)技術(shù)

雷達(dá)一般工作在超短波或微波微波雷達(dá)工作在厘米波段，波長(zhǎng)短，測(cè)量精度高，結(jié)構(gòu)緊湊，體積相對(duì)減小，且天線波束可以做得很窄，故分辨目標(biāo)的性能好?？稍陲w機(jī)艦艇上使用。

所需課程支撐高等數(shù)學(xué)大學(xué)物理（光學(xué)）線性代數(shù)理論力學(xué)英語(yǔ)自動(dòng)控制原理飛行控制原理探測(cè)與識(shí)別技術(shù)制導(dǎo)與控制技術(shù)探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)77第一章概論戰(zhàn)爭(zhēng)與軍事變革歷史冷兵器時(shí)代火器時(shí)代機(jī)械化時(shí)代熱核時(shí)代現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)與新軍事變革C4IKSR–以信息優(yōu)勢(shì)為核心的軍事變革(command指揮、control控制、communication通信、computer計(jì)算、Information信息、kill殺傷、surveillance監(jiān)視、reconnaisance偵察).78第一章概論現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)，從某種意義上說(shuō)是科技水平的較量，武器的先進(jìn)性雖然不能最終決定戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)，但用高科技手段裝備的精良武器在某個(gè)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中確實(shí)能起到關(guān)鍵作用，任何人決不能忽視科技手段在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮的越來(lái)越重要的作用。79第一章概論與以往的戰(zhàn)爭(zhēng)相比，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的突出特點(diǎn)是進(jìn)攻武器的快速性、長(zhǎng)距離、高空作戰(zhàn)能力強(qiáng)。對(duì)于機(jī)動(dòng)能力很強(qiáng)的空中目標(biāo)或遠(yuǎn)在幾百、幾千公里的非機(jī)動(dòng)目標(biāo)，一般的武器是無(wú)能為力的，即使能夠勉強(qiáng)予以攻擊，其殺傷效果也十分差。要對(duì)付這種目標(biāo)，需要提高攻擊武器的射程、殺傷效率及攻擊準(zhǔn)確度，導(dǎo)彈就是一種能夠滿足這些要求的先進(jìn)武器。80導(dǎo)彈與普通武器的根本區(qū)別在于它具有制導(dǎo)系統(tǒng)。制導(dǎo)系統(tǒng)的基本任務(wù)是確定導(dǎo)彈與目標(biāo)的相對(duì)位置，操縱導(dǎo)彈飛行，在一定的準(zhǔn)確度下，導(dǎo)引導(dǎo)彈沿預(yù)定的彈道飛向目標(biāo)。導(dǎo)彈命中目標(biāo)的概率主要取決于制導(dǎo)系統(tǒng)的工作，所以制導(dǎo)系統(tǒng)在整個(gè)導(dǎo)彈系統(tǒng)中占有極重要的地位。且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和相對(duì)導(dǎo)彈武器命中精度要求的提高，制導(dǎo)系統(tǒng)在整個(gè)導(dǎo)彈系統(tǒng)中的地位會(huì)越來(lái)越重要。本課程即是一門主要介紹導(dǎo)彈制導(dǎo)技術(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。第一章概論81§1.1導(dǎo)彈概述一．火箭與導(dǎo)彈82一．火箭與導(dǎo)彈火箭與火箭武器：火箭是依靠自身動(dòng)力裝置（火箭發(fā)動(dòng)機(jī)）推進(jìn)的飛行器?；鸺筛鶕?jù)不同的用途而裝有各種不同的有效載荷，當(dāng)火箭的有效載荷為戰(zhàn)斗部系統(tǒng)時(shí)，就稱之為火箭武器。火箭武器可分為兩大類：一類稱為無(wú)控火箭武器，如火箭彈，其飛行軌跡不可導(dǎo)引控制；另一類是可控火箭武器，其飛行軌跡由制導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)引、控制。83一．火箭與導(dǎo)彈導(dǎo)彈：導(dǎo)彈是一種飛行武器，它載有戰(zhàn)斗部，依靠自身動(dòng)力裝置推進(jìn)，由制導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)引、控制其飛行軌跡，并將其導(dǎo)向目標(biāo)。顯然，可控的火箭武器是導(dǎo)彈。但并不是所有的導(dǎo)彈都是可控火箭武器。主要是因?yàn)閷?dǎo)彈的動(dòng)力推進(jìn)裝置不一定是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。依靠空氣中氧助燃的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或組合型發(fā)動(dòng)機(jī)也可以作為導(dǎo)彈的動(dòng)力裝置（如大部分巡航導(dǎo)彈的動(dòng)力裝置為組合型發(fā)動(dòng)機(jī)，且以噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)為主）。84一．火箭與導(dǎo)彈導(dǎo)彈的組成：一般講導(dǎo)彈由五部分組成:(1)推進(jìn)系統(tǒng)

(2)制導(dǎo)系統(tǒng)

(3)戰(zhàn)斗部

(4)彈體系統(tǒng)

(5)供電系統(tǒng)（彈上電源）85一．火箭與導(dǎo)彈（1）：推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)為主體，為導(dǎo)彈提供飛行動(dòng)力，保證導(dǎo)彈獲得需要的射程和速度。導(dǎo)彈常用的發(fā)動(dòng)機(jī)有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)（固體、液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)）、空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（渦輪噴氣和沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)）、以及組合型發(fā)動(dòng)機(jī)（固—液組合，火箭—沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)）。86有的導(dǎo)彈，如面對(duì)空導(dǎo)彈、反坦克導(dǎo)彈用兩臺(tái)或單臺(tái)雙推力發(fā)動(dòng)機(jī)，其中一臺(tái)用來(lái)起飛助推，使導(dǎo)彈從發(fā)射裝置上迅速起飛和加速，因此也稱為助推器。另一臺(tái)作為主發(fā)動(dòng)機(jī)，用來(lái)使導(dǎo)彈維持一定的速度飛行，以便能追擊目標(biāo)，因此稱為續(xù)航發(fā)動(dòng)機(jī)。遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、洲際導(dǎo)彈，其飛行速度要求在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)達(dá)到每秒數(shù)千米。因而需要用多級(jí)火箭才能完成每級(jí)火箭都要用一臺(tái)或幾臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。87一．火箭與導(dǎo)彈（2）制導(dǎo)系統(tǒng)制導(dǎo)系統(tǒng)是導(dǎo)引和控制導(dǎo)彈飛向目標(biāo)的儀器和設(shè)備的總稱。為能夠?qū)?dǎo)彈導(dǎo)向目標(biāo)，一方面需要不斷地測(cè)量導(dǎo)彈實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與理論上所要求的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的偏差，或者測(cè)量導(dǎo)彈與目標(biāo)相對(duì)位置與偏差，以便向?qū)棸l(fā)出修正偏差或跟蹤目標(biāo)的控制指令;另一方面還需要保證導(dǎo)彈穩(wěn)定飛行，并操縱導(dǎo)彈改變飛行姿態(tài)，控制導(dǎo)彈按所需要的方向和軌跡飛行而命中目標(biāo)。完成前一個(gè)方面任務(wù)的部分是導(dǎo)引系統(tǒng)，完成后一個(gè)方面任務(wù)的部分是控制系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)集成在一起就構(gòu)成制導(dǎo)系統(tǒng)。88一．火箭與導(dǎo)彈（2）制導(dǎo)系統(tǒng)制導(dǎo)系統(tǒng)可以完全裝在彈上，如自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)。但也有的導(dǎo)彈，彈上只裝控制系統(tǒng)，導(dǎo)引系統(tǒng)則裝在地面指揮站或載艦、載機(jī)上，如面對(duì)空導(dǎo)彈等。89一．火箭與導(dǎo)彈（3）戰(zhàn)斗部戰(zhàn)斗部是導(dǎo)彈上直接毀傷目標(biāo)，完成其戰(zhàn)斗任務(wù)的部分，由于大多置于導(dǎo)彈頭部，故習(xí)慣稱為導(dǎo)彈頭。由于導(dǎo)彈所攻擊的目標(biāo)性質(zhì)和類型不同，相應(yīng)的要求導(dǎo)彈配置有毀傷作用不同，結(jié)構(gòu)類型不同的戰(zhàn)斗部，如爆破戰(zhàn)斗部、殺傷戰(zhàn)斗部、聚能戰(zhàn)斗部、化學(xué)戰(zhàn)斗部、生物戰(zhàn)劑戰(zhàn)斗部以及核戰(zhàn)斗部。90一．火箭與導(dǎo)彈（4）彈體

彈體是導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)主體，是各艙、門、空氣動(dòng)力翼面、彈上機(jī)構(gòu)及一些零組件聯(lián)接而成的，具有良好的氣動(dòng)外形的殼體，用以安裝戰(zhàn)斗部、制導(dǎo)系統(tǒng)、動(dòng)力裝置、推進(jìn)劑及供電系統(tǒng)（彈上電源），以及空氣動(dòng)力翼面（包括產(chǎn)生升力的彈翼），產(chǎn)生操縱力的舵面，以及保證穩(wěn)定飛行的安定面（尾翼）。對(duì)彈道式導(dǎo)彈，由于彈道大部分在大氣層外飛行，主動(dòng)段只作程序轉(zhuǎn)向飛行。因此沒(méi)有彈翼或根本沒(méi)有空氣動(dòng)力翼面。91一．火箭與導(dǎo)彈（5）供電系統(tǒng)（彈上電源）

供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)給彈上各分系統(tǒng)供給正常工作所需要的電能，主要包括電源，各種配電、變電裝置等。常用的電源有電池，如銀鋅電池、鎳鉻電池等、發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的小型發(fā)電機(jī)，如有的巡航導(dǎo)彈采用渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小型發(fā)電機(jī)作為彈上電源。還有的導(dǎo)彈，如個(gè)別有線制導(dǎo)的反坦克導(dǎo)彈，彈上沒(méi)有電源，由地面電源供彈上使用。導(dǎo)彈的發(fā)展階段

1)1930~1953年,早期發(fā)展階段(從二戰(zhàn)到朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng))德國(guó)V-1,V-22)1954~1961年,大規(guī)模發(fā)展(美國(guó)/蘇聯(lián))3)1962~1969年,改進(jìn)提高階段4)1970~1992至今,全面更新階段中國(guó)導(dǎo)彈的發(fā)展56年4月開(kāi)始由錢學(xué)森提出意見(jiàn)書(shū)；60年自行研制“東風(fēng)二號(hào)”；64年“東風(fēng)二號(hào)”發(fā)射成功；68年組建中國(guó)空間技術(shù)研究院；目前的導(dǎo)彈系列： 陸基：“東風(fēng)”系列 潛射：“巨浪”系列 防空：“紅旗”、“紅纓”系列 飛航式(WingedMissiles)

：“上游”“海鷹”“鷹擊”系列 空空式：“霹靂”系列反坦克:紅箭-73巡航導(dǎo)彈:紅鳥(niǎo)-1型;炮射導(dǎo)彈D-02,D-05導(dǎo)彈的發(fā)展方向戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈：攻擊活動(dòng)目標(biāo)；在復(fù)雜的光電對(duì)抗和火力對(duì)抗條件下，仍能保持高機(jī)動(dòng)性，生存能力和殺傷能力；采用紅外成像、激光、毫米波等多種制導(dǎo)技術(shù)及復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)。戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈：從數(shù)量競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)入質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)；提高命中精度，重視生存能力。巡航導(dǎo)彈：大力發(fā)展。(美戰(zhàn)斧式)反導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展反導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展：

(1)以導(dǎo)彈反擊導(dǎo)彈：道爾－M1系統(tǒng)、FT－2000系統(tǒng)、FLV－1近防系統(tǒng)

(2)以常規(guī)彈藥反導(dǎo)：近程反導(dǎo)：500米－2000米，口徑4×25mm、6×30mm、2×35mm、37mm彈藥中遠(yuǎn)程反導(dǎo)：1000－5000米，57mm、76mm、1000mm彈藥和70mm火箭、80mm干擾火箭近程反彈火炮彈藥系統(tǒng)的構(gòu)造雷達(dá)探測(cè)/跟蹤交匯點(diǎn)火炮炮載計(jì)算機(jī)時(shí)間或距離彈丸數(shù)據(jù)傳輸中遠(yuǎn)程反導(dǎo)跟蹤雷達(dá)探測(cè)/跟蹤交匯點(diǎn)火炮指令雷達(dá)修正指令彈丸數(shù)據(jù)傳輸戰(zhàn)斗部的改進(jìn)尾翼1324561引信2舵機(jī)3控制倉(cāng)6彈丸穩(wěn)定機(jī)構(gòu)4戰(zhàn)斗部5指令接收機(jī)99§1.1導(dǎo)彈概述二．導(dǎo)彈的分類100二．導(dǎo)彈的分類盡管一般把導(dǎo)彈分成五大系統(tǒng)，但不同的導(dǎo)彈個(gè)各分系統(tǒng)有著很大的區(qū)別。為了便于研究，通常將它們進(jìn)行分類。導(dǎo)彈的分類方法很多，但每一種方法都應(yīng)該概括地反映出它們的主要特征。通常劃分導(dǎo)彈類別的依據(jù)主要有按照發(fā)射點(diǎn)和目標(biāo)位置的不同、按照作戰(zhàn)使命、按照結(jié)構(gòu)與彈道特征、按照射程、按照所攻擊的目標(biāo)等。下表是各種分類的一個(gè)概括：101表1-1:常用的導(dǎo)彈分類方法(1)按照發(fā)射地點(diǎn)和目標(biāo)所在的位置分類地對(duì)地導(dǎo)彈岸對(duì)艦導(dǎo)彈艦對(duì)艦導(dǎo)彈潛對(duì)潛導(dǎo)彈艦對(duì)地導(dǎo)彈艦對(duì)空導(dǎo)彈地對(duì)空導(dǎo)彈潛對(duì)空導(dǎo)彈遠(yuǎn)程全天候?qū)椏諏?duì)艦導(dǎo)彈全天候攻擊導(dǎo)彈潛對(duì)地導(dǎo)彈艦對(duì)潛導(dǎo)彈空對(duì)地導(dǎo)彈空對(duì)潛導(dǎo)彈近距格斗導(dǎo)彈全天攻擊導(dǎo)彈(1)102表1-1:常用的導(dǎo)彈分類方法(2)按照作戰(zhàn)使命分類(2)戰(zhàn)略型導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)型導(dǎo)彈103二．導(dǎo)彈的分類從進(jìn)攻一方講，戰(zhàn)略型導(dǎo)彈是指攻擊敵方導(dǎo)彈或核武器發(fā)射基地、軍事指揮部門、軍用機(jī)場(chǎng)、港口、防空和反導(dǎo)基地、重要軍需倉(cāng)庫(kù)、工業(yè)和能源基地、交通和通訊樞紐、政府部門等戰(zhàn)略目標(biāo)，完成戰(zhàn)略打擊的導(dǎo)彈。遠(yuǎn)程面對(duì)面導(dǎo)彈，空對(duì)面導(dǎo)彈屬于戰(zhàn)略導(dǎo)彈。此外，從防守一方講，用于保衛(wèi)重要城市和具有戰(zhàn)略意義的要地，設(shè)施的遠(yuǎn)程面對(duì)空導(dǎo)彈也屬于戰(zhàn)略導(dǎo)彈。戰(zhàn)術(shù)型導(dǎo)彈主要指用于地面、空中、海域作戰(zhàn)的完成某個(gè)具體戰(zhàn)役的戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)任務(wù)的導(dǎo)彈。其類型很多。104表1-1:常用的導(dǎo)彈分類方法(3)按照結(jié)構(gòu)與彈道分類(3)有翼式導(dǎo)彈彈道式導(dǎo)彈巡航式導(dǎo)彈其他有翼導(dǎo)彈105二．導(dǎo)彈的分類有翼式導(dǎo)彈除飛航（巡航）導(dǎo)彈外，分類表中列出的面對(duì)空、空對(duì)面、空對(duì)空導(dǎo)彈，以及其他攻擊活動(dòng)目標(biāo)的導(dǎo)彈均屬于有翼導(dǎo)彈。106表1-1:常用的導(dǎo)彈分類方法(4)按照射程遠(yuǎn)近分類(4)近程導(dǎo)彈(射程≦1000km)洲際導(dǎo)彈(>8000km)中程導(dǎo)彈(1000～3000km)遠(yuǎn)程導(dǎo)彈(3000～8000km)107二．導(dǎo)彈的分類按照射程分類的，近、中、遠(yuǎn)程導(dǎo)彈和洲際導(dǎo)彈一般只適用于彈道式導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈。108表1-1:常用的導(dǎo)彈分類方法(5)按所攻擊的目標(biāo)分類(5)攻擊固定目標(biāo)的導(dǎo)彈攻擊活動(dòng)目標(biāo)的導(dǎo)彈反衛(wèi)星導(dǎo)彈反坦克導(dǎo)彈反艦(潛)導(dǎo)彈反飛機(jī)導(dǎo)彈反彈道導(dǎo)彈109二．導(dǎo)彈的分類還有一些特殊用途的導(dǎo)彈，如誘餌導(dǎo)彈，反雷達(dá)（反輻射）導(dǎo)彈等沒(méi)有明確列入分類表中。實(shí)際上它們已包含在上面的分類表中，只不過(guò)是由于用途特殊而另有名號(hào)罷了。110二．導(dǎo)彈的分類在上表中，發(fā)射點(diǎn)和目標(biāo)的位置可以在地面、地下、水面、水下（潛艇）和空中（飛機(jī)、導(dǎo)彈）、空間（衛(wèi)星、空間站），一般約定地面（包括地下），水面（包括水下）統(tǒng)稱為面。從進(jìn)攻一方講，戰(zhàn)略型導(dǎo)彈是指攻擊敵方導(dǎo)彈或核武器發(fā)射基地、軍事指揮部門、軍用機(jī)場(chǎng)、港口、防空和反導(dǎo)基地、重要軍需倉(cāng)庫(kù)、工業(yè)和能源基地、交通和通訊樞紐、政府部門等戰(zhàn)略目標(biāo)，完成戰(zhàn)略打擊的導(dǎo)彈。遠(yuǎn)程面對(duì)面導(dǎo)彈，空對(duì)面導(dǎo)彈屬于戰(zhàn)略導(dǎo)彈。此外，從防守一方講，用于保衛(wèi)重要城市和具有戰(zhàn)略意義的要地，設(shè)施的遠(yuǎn)程面對(duì)空導(dǎo)彈也屬于戰(zhàn)略導(dǎo)彈。111二．導(dǎo)彈的分類戰(zhàn)術(shù)型導(dǎo)彈主要指用于地面、空中、海域作戰(zhàn)的完成某個(gè)具體戰(zhàn)役的戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)任務(wù)的導(dǎo)彈。其類型很多。有翼式導(dǎo)彈除飛航（巡航）導(dǎo)彈外，分類表中列出的面對(duì)空、空對(duì)面、空對(duì)空導(dǎo)彈，以及其他攻擊活動(dòng)目標(biāo)的導(dǎo)彈均屬于有翼導(dǎo)彈。按照射程分類的，近、中、遠(yuǎn)程導(dǎo)彈和洲際導(dǎo)彈一般只適用于彈道式導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈。還有一些特殊用途的導(dǎo)彈，如誘餌導(dǎo)彈，反雷達(dá)（反輻射）導(dǎo)彈等沒(méi)有明確列入分類表中。實(shí)際上它們已包含在上面的分類表中，只不過(guò)是由于用途特殊而另有名號(hào)罷了。112§1.2導(dǎo)彈制導(dǎo)的一般原理導(dǎo)彈之所以能夠準(zhǔn)確地命中目標(biāo)，是由于能按照一定的導(dǎo)引規(guī)律對(duì)導(dǎo)彈實(shí)施控制。控制導(dǎo)彈的飛行，根本點(diǎn)是改變導(dǎo)彈飛行（速度）方向，而改變飛行方向的方法就是產(chǎn)生與導(dǎo)彈飛行速度矢量垂直的控制力。113§1.2導(dǎo)彈制導(dǎo)的一般原理在大氣層中飛行的導(dǎo)彈主要受發(fā)動(dòng)機(jī)推力P、空氣動(dòng)力R和導(dǎo)彈重力G作用。這三種力的合力就是導(dǎo)彈上受到的總作用力。導(dǎo)彈受到的作用力可分解為平行導(dǎo)彈飛行方向的切向力和垂直于導(dǎo)彈飛行方向的法向力，切向力只能改變導(dǎo)彈飛行速度的大小，法向力才能改變導(dǎo)彈飛行方向，法向力為零時(shí)，導(dǎo)彈作直線運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)彈的法向力由推力、空氣動(dòng)力和導(dǎo)彈重力決定，導(dǎo)彈的重力一般不能隨意改變，因此要改變導(dǎo)彈的控制力，只有改變導(dǎo)彈的推力或空氣動(dòng)力。114§1.2導(dǎo)彈制導(dǎo)的一般原理在大氣層內(nèi)飛行的導(dǎo)彈，可由改變空氣動(dòng)力獲得控制，有翼導(dǎo)彈一般用改變空氣動(dòng)力的方法來(lái)改變控制力。在大氣層中或大氣層外飛行的導(dǎo)彈，都可以用改變推力的方法獲得控制。無(wú)翼導(dǎo)彈主要是用改變推力的辦法來(lái)改變控制力，因無(wú)翼導(dǎo)彈在稀薄大氣層內(nèi)飛行時(shí)，彈體產(chǎn)生的空氣動(dòng)力很小。115§1.2導(dǎo)彈制導(dǎo)的一般原理

下面我們以改變導(dǎo)彈空氣動(dòng)力的方法為例說(shuō)明導(dǎo)彈飛行控制原理。導(dǎo)彈所受的空氣動(dòng)力可沿速度坐標(biāo)系分解成升力、側(cè)力和阻力，其中升力和側(cè)力是垂直于飛行速度方向的；升力在導(dǎo)彈縱對(duì)稱平面內(nèi)，側(cè)力在導(dǎo)彈側(cè)平面內(nèi)。所以，利用空氣動(dòng)力來(lái)改變控制力，是通過(guò)改變升力和側(cè)力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于導(dǎo)彈的氣動(dòng)外形不同，改變升力和側(cè)力的方法也略有不同。116§1.2導(dǎo)彈制導(dǎo)的一般原理現(xiàn)以軸對(duì)稱導(dǎo)彈為例來(lái)說(shuō)明。軸對(duì)稱導(dǎo)彈一般具有兩對(duì)彈翼和舵面，在縱對(duì)稱面和側(cè)對(duì)稱面內(nèi)都能產(chǎn)生較大的空氣動(dòng)力。如果要使導(dǎo)彈在縱對(duì)稱平面內(nèi)向上或向下改變飛行方向，就需改變導(dǎo)彈的攻角a（導(dǎo)彈縱軸與速度方向之間的夾角），攻角改變以后，導(dǎo)彈的升力就隨之改變。117§1.2導(dǎo)彈制導(dǎo)的一般原理作用在縱對(duì)稱平面內(nèi)的導(dǎo)彈受力圖如圖1.1所示。各力在彈道法線方向上的投影可表示為：式中θ為彈道傾角，Y為升力導(dǎo)彈所受的可改變的法向力為：由牛頓第二定律、圓周運(yùn)動(dòng)律可得如下關(guān)系式：即:式中v為導(dǎo)彈的飛行速度，m為導(dǎo)彈的質(zhì)量ρ為導(dǎo)彈的曲率半徑。118§1.2導(dǎo)彈制導(dǎo)的一般原理而曲率半徑又可表示成式中，S為導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)軌跡，則有：即：119§1.2導(dǎo)彈制導(dǎo)的一般原理由此可以看出，要使導(dǎo)彈在縱對(duì)稱平面內(nèi)向上或向下改變飛行方向，就需要利用操縱元件產(chǎn)生操縱力矩使導(dǎo)彈繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)改變導(dǎo)彈的攻角。攻角改變后，導(dǎo)彈的法向力也隨之改變。而且，當(dāng)導(dǎo)彈的飛行速度一定時(shí)，法向力越大，彈道傾角的變化率就越大，也就是說(shuō)，導(dǎo)彈在縱對(duì)稱平面內(nèi)的飛行方向改變得就越快。同理，導(dǎo)彈在側(cè)平面內(nèi)的可改變的法向力為平面內(nèi)的控制力120§1.2導(dǎo)彈制導(dǎo)的一般原理由此可見(jiàn)，要使導(dǎo)彈在側(cè)平面內(nèi)向左或向右改變飛行方向，就需要通過(guò)操作元件改變側(cè)滑角β，使側(cè)力z發(fā)生變化，從而改變側(cè)向控制力。顯然，要使導(dǎo)彈在任意平面內(nèi)改變飛行方向，就需要同時(shí)改變攻角和側(cè)滑角，使升力和側(cè)力同時(shí)發(fā)生變化。此時(shí)，導(dǎo)彈的法向力NX就是NY和NZ的合力。(如圖1.2所示)121§1.3導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)§1.3.1導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的一般組成122§1.3.1導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的一般組成

導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)包括由探測(cè)系統(tǒng)，控制指令形成，到操縱導(dǎo)彈飛行的所有設(shè)備，也就是通常所說(shuō)的飛行控制系統(tǒng)。這些設(shè)備的作用是使導(dǎo)彈保持在理想彈道附近飛行。如圖1.3所示。123§1.3.1導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的一般組成++δλ舵機(jī)回路-姿態(tài)穩(wěn)定回路Х制導(dǎo)回路-θzy圖1.3導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的一般組成124§1.3.1導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的一般組成從功能上可將制導(dǎo)系統(tǒng)分為導(dǎo)引系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。導(dǎo)引系統(tǒng)通過(guò)探測(cè)裝置確定導(dǎo)彈相對(duì)目標(biāo)或發(fā)射點(diǎn)的位置形成導(dǎo)引指令。探測(cè)裝置對(duì)目標(biāo)和導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)信息的測(cè)量，可以用不同類型的裝置予以實(shí)現(xiàn)。例如，可以在選定的坐標(biāo)系內(nèi)，對(duì)目標(biāo)或?qū)椀倪\(yùn)動(dòng)信息分別進(jìn)行測(cè)量，也可以在選定的坐標(biāo)系內(nèi)，對(duì)目標(biāo)與導(dǎo)彈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行測(cè)量。探測(cè)裝置可以是制導(dǎo)站上的紅外或雷達(dá)測(cè)角儀，也可能是裝在導(dǎo)彈上的導(dǎo)引頭。導(dǎo)引系統(tǒng)根據(jù)探測(cè)裝置測(cè)量的參數(shù)按照設(shè)定的導(dǎo)引方法形成導(dǎo)引指令，指令形成之后送給控制系統(tǒng)，有些情況要經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。125§1.3.1導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的一般組成

控制系統(tǒng)直接操縱導(dǎo)彈，要迅速而準(zhǔn)確地執(zhí)行導(dǎo)引系統(tǒng)發(fā)出的導(dǎo)引指令，控制導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。控制系統(tǒng)的另一項(xiàng)重要任務(wù)是保證導(dǎo)彈在每一飛行段穩(wěn)定地飛行，所以也常稱為穩(wěn)定回路。穩(wěn)定回路中通常含有校正裝置，用以保證其有較高的控制質(zhì)量。126§1.3.1導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的一般組成一般情況下，制導(dǎo)系統(tǒng)是一個(gè)多回路系統(tǒng)，穩(wěn)定回路作為制導(dǎo)系統(tǒng)大回路的一個(gè)環(huán)節(jié)，它本身也是閉環(huán)回路，而且可能是多回路(如包括阻尼回路和加速度計(jì)反饋回路等)而穩(wěn)定回路中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常也采用位置或速度反饋形成閉環(huán)回路。當(dāng)然并不是所有的制導(dǎo)系統(tǒng)都要求具備上述各回路，例如，有些小型導(dǎo)彈就可能沒(méi)有穩(wěn)定回路，也有些導(dǎo)彈的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用開(kāi)環(huán)控制，但所有導(dǎo)彈都必須具備制導(dǎo)系統(tǒng)大回路。127§1.3.2導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的分類穩(wěn)定回路系統(tǒng)是制導(dǎo)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，它的性質(zhì)直接影響制導(dǎo)系統(tǒng)的制導(dǎo)準(zhǔn)確度，彈上控制系統(tǒng)應(yīng)既能保證導(dǎo)彈飛行的穩(wěn)定性，又能保證導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)性，即對(duì)飛行有控制和穩(wěn)定的作用。制導(dǎo)系統(tǒng)從功能上講包括導(dǎo)引系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分，各類導(dǎo)彈由于其用途、目標(biāo)的性質(zhì)和射程的遠(yuǎn)近等因素的不同，具體的制導(dǎo)設(shè)備差別很大。各類導(dǎo)彈的控制系統(tǒng)都在彈上，工作原理也大體相同，而導(dǎo)引系統(tǒng)的設(shè)備可能全部放在彈上，也可能放在制導(dǎo)站或?qū)б到y(tǒng)的主要設(shè)備放在制導(dǎo)站。128根據(jù)導(dǎo)引系統(tǒng)的工作是否與外界發(fā)生聯(lián)系，或者說(shuō)導(dǎo)引系統(tǒng)的工作是否需要導(dǎo)彈以外的任何信息，制導(dǎo)系統(tǒng)可分為非自主制導(dǎo)與自主制導(dǎo)兩大類。非自主制導(dǎo)包括自動(dòng)導(dǎo)引（自尋的制導(dǎo)）、遙控制導(dǎo)、天文制導(dǎo)與地圖匹配制導(dǎo)等。自主制導(dǎo)包括方案制導(dǎo)與慣性制導(dǎo)等。為提高制導(dǎo)性能，將幾種制導(dǎo)方式組合起來(lái)使用，稱為復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)。制導(dǎo)系統(tǒng)分類見(jiàn)圖1.4。129§1.3.2導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的分類制導(dǎo)系統(tǒng)工作體制130§1.3.2導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的分類制導(dǎo)系統(tǒng)131§1.3.2導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的分類

從導(dǎo)彈、制導(dǎo)站和目標(biāo)之間在導(dǎo)彈制導(dǎo)過(guò)程中的相互聯(lián)系，導(dǎo)引系統(tǒng)的作用距離、結(jié)構(gòu)和工作原理以及其他方面的特征來(lái)看，這幾類制導(dǎo)系統(tǒng)間的差別很大，在每一類制導(dǎo)系統(tǒng)內(nèi)，導(dǎo)引系統(tǒng)的形式也有所不同，因?yàn)閷?dǎo)引系統(tǒng)是根據(jù)不同的物理原理構(gòu)成的，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)要求也不同。132§1.3.2導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的分類

一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)

自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)也稱為自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)，是利用目標(biāo)輻射或反射的能量制導(dǎo)導(dǎo)彈去攻擊目標(biāo)。133一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)：由彈上導(dǎo)引頭感受目標(biāo)輻射或反射的能量(如無(wú)線電波、紅外線、激光、可見(jiàn)光、聲音等)，測(cè)量目標(biāo)、導(dǎo)彈相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并形成相應(yīng)的導(dǎo)引指令，控制導(dǎo)彈飛行，使導(dǎo)彈飛向目標(biāo)的制導(dǎo)系統(tǒng)，稱為自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)。為了使自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)正常工作，首先必須能準(zhǔn)確地從目標(biāo)背景中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，為此要求目標(biāo)本身的物理特性與其背景或周圍其他物體的特性必須有所不同，即要求它具有對(duì)背景足夠的能量對(duì)比性。134一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)具有紅外輻射(熱輻射)源的目標(biāo)很多，如軍艦、飛機(jī)(特別是噴氣式)、坦克、冶金工廠，在大氣層中高速飛行的導(dǎo)彈之頭部也具有足夠大的熱輻射。利用目標(biāo)輻射的紅外線使導(dǎo)彈飛向目標(biāo)的自尋的系統(tǒng)稱為紅外自尋的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的作用距離取決于目標(biāo)輻射(或反射)面的面積和溫度、接收裝置的靈敏度和氣象條件。有些目標(biāo)與周圍背景不同，它能輻射本身固有的光線，或是反射太陽(yáng)、月亮的或人工照明的可見(jiàn)光線。利用可見(jiàn)光的自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)，其作用距離取決于目標(biāo)與背景的對(duì)比特性、晝夜時(shí)間和氣候條件。135一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)有些目標(biāo)是強(qiáng)大的聲源，如從飛機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)以及軍艦的工作機(jī)械等發(fā)出的聲音，利用接收聲波原理構(gòu)成的自尋的系統(tǒng)稱為聲學(xué)自尋的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，當(dāng)其被用在射擊空中目標(biāo)的導(dǎo)彈上時(shí)，因?yàn)槁暡ǖ膫鞑ニ俣嚷?，使?dǎo)彈難以命中空中目標(biāo)，而是導(dǎo)向目標(biāo)后面的某一點(diǎn)。此外，高速飛行的導(dǎo)彈本身產(chǎn)生的噪聲，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的工作造成干擾。聲學(xué)自尋的系統(tǒng)多用于水下自尋的魚(yú)雷。雷達(dá)自尋的系統(tǒng)是廣泛應(yīng)用的自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)，因?yàn)楹芏嘬娛律系闹匾繕?biāo)本身就是電磁能的輻射源，如雷達(dá)站、無(wú)線電干擾站、導(dǎo)航站等等。136一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)

有時(shí)為了研究上的方便，根據(jù)導(dǎo)彈所利用能量的能源所在位置的不同，自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)可分成三種:主動(dòng)式

2.半主動(dòng)式

3.被動(dòng)式137一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)主動(dòng)式照射目標(biāo)的能源在導(dǎo)彈上，對(duì)目標(biāo)輻射能量，同時(shí)有導(dǎo)引頭接收目標(biāo)反射回來(lái)的能量的尋的制導(dǎo)方式，圖1.5所示。采用主動(dòng)尋的制導(dǎo)的導(dǎo)彈，當(dāng)彈上的主動(dòng)導(dǎo)引頭截獲目標(biāo)并轉(zhuǎn)入正常跟蹤后，就可以完全獨(dú)立地工作，不需要導(dǎo)彈以外的任何信息。138隨著能量發(fā)射裝置的功率增大，系統(tǒng)作用距離也增大，但同時(shí)彈上設(shè)備的體積和重量也增大，所以彈上不可能有功率很大的發(fā)射裝置。因而主動(dòng)式尋的系統(tǒng)作用的距離一般不是太遠(yuǎn)。已實(shí)際應(yīng)用的典型的主動(dòng)式尋的系統(tǒng)主要是雷達(dá)尋的系統(tǒng)。139一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)

半主動(dòng)式照射目標(biāo)的能源不在導(dǎo)彈上，彈上只有接收裝置，能量發(fā)射裝置設(shè)在導(dǎo)彈以外的制導(dǎo)站或其他位置，如圖1.6所示。因此它的功率可以很大，半主動(dòng)式尋的制導(dǎo)系統(tǒng)的作用距離比主動(dòng)式要大。140被動(dòng)式一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)D—導(dǎo)彈；M—目標(biāo)目標(biāo)本身就是輻射源，不需要發(fā)射裝置，由彈上導(dǎo)引頭直接感受目標(biāo)輻射的能量，導(dǎo)引頭將以目標(biāo)的特定物理特性作為跟蹤的信息源，如圖1.7所示。141一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)被動(dòng)式自尋的系統(tǒng)的作用距離不大，典型的被動(dòng)式自尋的系統(tǒng)是紅外自尋的系統(tǒng)。自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)由導(dǎo)引頭、彈上信號(hào)處理裝置與彈上控制系統(tǒng)等組成，自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)組成原理如圖1.8所示。圖1.8尋的制導(dǎo)系統(tǒng)組成原理142一．自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)引頭實(shí)際上是制導(dǎo)系統(tǒng)的探測(cè)裝置，當(dāng)它對(duì)目標(biāo)能夠穩(wěn)定地跟蹤后，即可輸出導(dǎo)彈和目標(biāo)的有關(guān)相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)；彈上控制指令形成裝置綜合導(dǎo)引頭及彈上其他敏感元件的測(cè)量信號(hào)，形成控制指令，把導(dǎo)彈導(dǎo)向目標(biāo)。自尋的系統(tǒng)的制導(dǎo)設(shè)備全部在彈上，具有發(fā)射后不管的特點(diǎn)，可攻擊高速目標(biāo)，制導(dǎo)精度較高。但由于它靠來(lái)自目標(biāo)輻射或反射的能量來(lái)測(cè)定導(dǎo)彈的飛行偏差，作用距離有限，抗干擾能力差。一般用于空對(duì)空、地對(duì)空、空對(duì)地導(dǎo)彈和某些彈道導(dǎo)彈，用于巡航導(dǎo)彈的末飛行段，以提高末段制導(dǎo)精度。143§1.3.2導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的分類

二．遙控制導(dǎo)系統(tǒng)

由導(dǎo)彈以外的制導(dǎo)站向?qū)棸l(fā)出導(dǎo)引信息的制導(dǎo)系統(tǒng)，稱為遙控制導(dǎo)系統(tǒng)。根據(jù)導(dǎo)引指令在制導(dǎo)系統(tǒng)中形成的部位不同，遙控制導(dǎo)又分為波束制導(dǎo)和遙控指令制導(dǎo)。144二．遙控制導(dǎo)系統(tǒng)

波束制導(dǎo)系統(tǒng)中，制導(dǎo)站發(fā)出波束(無(wú)線電波束、激光波束)，導(dǎo)彈在波束內(nèi)飛行，彈上的制導(dǎo)設(shè)備感受它偏離波束中心的方向和距離，并產(chǎn)生相應(yīng)的導(dǎo)引指令，操縱導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。在多數(shù)波束制導(dǎo)系統(tǒng)中，制導(dǎo)站發(fā)出的波束應(yīng)始終跟蹤目標(biāo)。遙控指令制導(dǎo)系統(tǒng)中，由制導(dǎo)站的導(dǎo)引設(shè)備同時(shí)測(cè)量目標(biāo)、導(dǎo)彈的位置和其他運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并在制導(dǎo)站形成導(dǎo)引指令，該指令通過(guò)無(wú)線電波或傳輸線傳送至彈上，彈上控制系統(tǒng)操縱導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。早期的無(wú)線電指令制導(dǎo)系統(tǒng)往往使用兩部雷達(dá)分別對(duì)目標(biāo)和導(dǎo)彈進(jìn)行跟蹤測(cè)量，目前多用一部雷達(dá)同時(shí)跟蹤測(cè)量目標(biāo)和導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)，這樣不僅可以簡(jiǎn)化地面設(shè)備，而且由于采用了相對(duì)坐標(biāo)體制，大大提高了測(cè)量精度，減小了制導(dǎo)誤差。145二．遙控制導(dǎo)系統(tǒng)波束制導(dǎo)和遙控指令制導(dǎo)雖然都由導(dǎo)彈以外的制導(dǎo)站導(dǎo)引導(dǎo)彈，但波束制導(dǎo)中制導(dǎo)站的波束指向，只給出導(dǎo)彈的方位信息，而導(dǎo)引指令則由在波束中飛行的導(dǎo)彈感受其在波束中的位置偏差來(lái)形成。彈上的敏感裝置不斷地測(cè)量導(dǎo)彈偏離波束中心的大小與方向，并據(jù)此形成導(dǎo)引指令，使導(dǎo)彈保持在波束中心飛行。而遙控指令制導(dǎo)系統(tǒng)中的導(dǎo)引指令，是由制導(dǎo)站根據(jù)導(dǎo)彈、目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)形成的。146與自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)相比，遙控制導(dǎo)系統(tǒng)在導(dǎo)彈發(fā)射后，制導(dǎo)站必須對(duì)目標(biāo)(指令制導(dǎo)中還包括導(dǎo)彈)進(jìn)行觀測(cè)，并不斷向?qū)棸l(fā)出導(dǎo)引信息；而自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)中導(dǎo)彈發(fā)射后，只由彈上制導(dǎo)設(shè)備對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)、跟蹤，并形成導(dǎo)引指令。因此，遙控制導(dǎo)設(shè)備分布在彈上和制導(dǎo)站上，而自尋的系統(tǒng)的制導(dǎo)設(shè)備基本都裝在導(dǎo)彈上。147二．遙控制導(dǎo)系統(tǒng)遙控制導(dǎo)系統(tǒng)的制導(dǎo)精度較高，作用距離可以比自尋的系統(tǒng)遠(yuǎn)，彈上制導(dǎo)設(shè)備簡(jiǎn)單。但其制導(dǎo)精度隨導(dǎo)彈與制導(dǎo)站的距離增大而降低。同時(shí)，遙控制導(dǎo)系統(tǒng)的制導(dǎo)站在導(dǎo)彈發(fā)射后，擊中目標(biāo)前不能移動(dòng)（規(guī)避），且要不斷發(fā)射探測(cè)信號(hào)，除了易受外界干擾外，還是敵方攻擊的主要對(duì)象。從武器系統(tǒng)生存能力意義上講，遙控制導(dǎo)難以與自尋的制導(dǎo)比擬。遙控制導(dǎo)系統(tǒng)多用于地對(duì)空導(dǎo)彈和一些空對(duì)空、空對(duì)地導(dǎo)彈，有些戰(zhàn)術(shù)巡航導(dǎo)彈也用遙控指令制導(dǎo)來(lái)修正其航向。早期的反坦克導(dǎo)彈多采用有線遙控指令制導(dǎo)。148§1.3.2導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的分類

三．天文導(dǎo)航（星光制導(dǎo)）

天文導(dǎo)航（星光制導(dǎo)）是根據(jù)導(dǎo)彈、地球、星體三者之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，來(lái)確定導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)參量，將導(dǎo)彈引向目標(biāo)的一種制導(dǎo)技術(shù)。149三．天文導(dǎo)航（星光制導(dǎo)）導(dǎo)彈天文導(dǎo)航系統(tǒng)一般有兩種，一種是由光電六分儀或無(wú)線電六分儀，跟蹤一種星體，導(dǎo)引導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。另一種是用兩部光電六分儀或無(wú)線電六分儀，分別觀測(cè)兩個(gè)星體，根據(jù)兩個(gè)星體等高圈的交點(diǎn)，確定導(dǎo)彈的位置，導(dǎo)引導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。六分儀是天文導(dǎo)航的觀測(cè)裝置，它借助于觀測(cè)天空中的星體來(lái)確定導(dǎo)彈的地理位置。以星體與地球中心連線與地球表面相交的一點(diǎn)為圓心，任意距離為半徑在地球表面畫的圓圈上任一點(diǎn)的高度必然相等，這個(gè)圓稱為等高圈。這里的高度是指星體高度，定義為從星體投射到觀測(cè)點(diǎn)的光線與當(dāng)?shù)氐仄矫娴膴A角。150四．地圖匹配制導(dǎo)地圖匹配制導(dǎo)是利用地圖信息進(jìn)行制導(dǎo)的一種制導(dǎo)方式。地圖匹配制導(dǎo)一般有地形匹配制導(dǎo)與景象匹配區(qū)域相關(guān)器制導(dǎo)兩種。地形匹配制導(dǎo)利用的是地形信息，也叫地形等高線匹配制導(dǎo)；景象匹配區(qū)域相關(guān)器制導(dǎo)利用的是景象信息，簡(jiǎn)稱為景象匹配制導(dǎo)。它們的基本原理相同，都是利用彈上計(jì)算機(jī)預(yù)存的地形圖或景象圖，與導(dǎo)彈飛行到預(yù)定位置時(shí)攜帶的傳感器測(cè)出的地形圖或景象圖進(jìn)行相關(guān)處理，確定出導(dǎo)彈當(dāng)前位置偏離預(yù)定位置的偏差，形成制導(dǎo)指令，將導(dǎo)彈引向預(yù)定區(qū)域或目標(biāo)。151五．方案制導(dǎo)

所謂方案制導(dǎo)就是根據(jù)導(dǎo)彈飛向目標(biāo)的既定航跡，擬制的一種飛行計(jì)劃。方案制導(dǎo)是導(dǎo)引導(dǎo)彈按這種預(yù)先擬制好的計(jì)劃飛行，導(dǎo)彈在飛行中的導(dǎo)引指令就根據(jù)導(dǎo)彈的實(shí)際參量值與預(yù)定值的偏差來(lái)形成。方案制導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)程序控制系統(tǒng)，所以方案制導(dǎo)也叫程序制導(dǎo)。152六．慣性制導(dǎo)

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一自主式的空間基準(zhǔn)保持系統(tǒng)。所謂慣性制導(dǎo)是指利用彈上慣性元件，測(cè)量導(dǎo)彈相對(duì)于慣性空間的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并在給定運(yùn)動(dòng)的初始條件下，由制導(dǎo)計(jì)算機(jī)計(jì)算出導(dǎo)彈的速度、位置及姿態(tài)等參數(shù)，形成控制信號(hào)，導(dǎo)引導(dǎo)彈完成預(yù)定飛行任務(wù)的一種自主制導(dǎo)系統(tǒng)。它由慣性測(cè)量裝置、控制顯示裝置、狀態(tài)選擇裝置、導(dǎo)航計(jì)算機(jī)和電源等組成。慣性測(cè)量裝置包括三個(gè)加速度計(jì)和三個(gè)陀螺儀。前者用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的三個(gè)質(zhì)心移動(dòng)運(yùn)動(dòng)的加速度，后者用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的三個(gè)繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的角速度。對(duì)測(cè)出的加速度進(jìn)行兩次積分，可算出運(yùn)動(dòng)體在所選擇的導(dǎo)航參考坐標(biāo)系的位置，對(duì)角速度進(jìn)行積分可算出運(yùn)動(dòng)體的姿態(tài)角。153七．復(fù)合制導(dǎo)

當(dāng)對(duì)制導(dǎo)系統(tǒng)要求較高時(shí)，如導(dǎo)彈必須擊中很遠(yuǎn)的目標(biāo)或者必須增加對(duì)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)命中率，可把上述幾種制導(dǎo)方式以不同的形式組合起來(lái)，以進(jìn)一步提高制導(dǎo)系統(tǒng)的性能。例如，在導(dǎo)彈飛行初始段用自主制導(dǎo)，將導(dǎo)彈導(dǎo)引到要求的區(qū)域，中段采用遙控指令制導(dǎo)，比較精確地把導(dǎo)彈導(dǎo)引到目標(biāo)附近，末段采用自尋的制導(dǎo)，這不僅增大了制導(dǎo)系統(tǒng)的作用距離，而且提高了制導(dǎo)精度。154七．復(fù)合制導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)在轉(zhuǎn)換制導(dǎo)方式過(guò)程中，各種制導(dǎo)設(shè)備的工作必須協(xié)調(diào)過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)兩種制導(dǎo)方式的交接班，使導(dǎo)彈的彈道能夠平滑地銜接起來(lái)。根據(jù)導(dǎo)彈在整個(gè)飛行過(guò)程中，或在不同飛行段上制導(dǎo)方法的組合方式不同，復(fù)合制導(dǎo)可分為串聯(lián)復(fù)合制導(dǎo)、并聯(lián)復(fù)合制導(dǎo)和串并聯(lián)復(fù)合制導(dǎo)三種。串聯(lián)復(fù)合制導(dǎo)就是在導(dǎo)彈飛行彈道的不同段上，采用不同的制導(dǎo)方法。并聯(lián)復(fù)合制導(dǎo)就是在導(dǎo)彈的整個(gè)飛行過(guò)程中，或者在彈道的某一段上，同時(shí)采用幾種制導(dǎo)方式。串并聯(lián)復(fù)合制導(dǎo)就是在導(dǎo)彈的飛行過(guò)程中，既有串聯(lián)又有并聯(lián)的復(fù)合制導(dǎo)方式。155§1.4導(dǎo)彈控制方式為提高導(dǎo)彈命中精度與毀傷效果，對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行控制的最終目標(biāo)是使導(dǎo)彈命中目標(biāo)時(shí)質(zhì)心與目標(biāo)足夠接近，有時(shí)還要求有特定的彈著角。為完成這一任務(wù)需要對(duì)導(dǎo)彈的質(zhì)心與姿態(tài)同時(shí)進(jìn)行控制。但目前大部分導(dǎo)彈是通過(guò)對(duì)姿態(tài)的控制間接實(shí)現(xiàn)質(zhì)心控制的。導(dǎo)彈姿態(tài)運(yùn)動(dòng)有三個(gè)自由度，即俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)三個(gè)姿態(tài)，通常也稱為三個(gè)通道。如果以控制通道的選擇作為分類原則，控制方式可分為三類，即單通道控制、雙通道控制和三通道控制。156§1.4導(dǎo)彈控制方式

一．單通道控制方式

一些小型導(dǎo)彈，彈體直徑小，在導(dǎo)彈以較大的角速度繞縱軸旋轉(zhuǎn)的情況下，可用一個(gè)控制通道控制導(dǎo)彈在空間的運(yùn)動(dòng)，這種控制方式稱為單通道控制。157一．單通道控制方式采用單通道控制方式的導(dǎo)彈可采用“一”字舵面，繼電式舵機(jī)，一般利用尾噴管斜置和尾翼斜置產(chǎn)生自旋，利用彈體自旋，使一對(duì)舵面在彈體旋轉(zhuǎn)中不停地按一定規(guī)律從一個(gè)極限位置向另一個(gè)極限位置交替偏轉(zhuǎn)，其綜合效果產(chǎn)生的控制力，使導(dǎo)彈沿基準(zhǔn)彈道飛行。在單通道控制方式中，彈體的自旋轉(zhuǎn)是必要的，如果導(dǎo)彈不繞其縱軸旋轉(zhuǎn)，則一個(gè)通道只能控制導(dǎo)彈在某一平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，而不能控制其空間運(yùn)動(dòng)。單通道控制方式的優(yōu)點(diǎn)是，由于只有一套執(zhí)行機(jī)構(gòu)，彈上設(shè)備較少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，可靠性高，但由于僅用一對(duì)舵面控制導(dǎo)彈在空間的運(yùn)動(dòng)，對(duì)制導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有不少特殊問(wèn)題要考慮。158§1.4導(dǎo)彈控制方式

二．雙通道控制方式通常制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)彈實(shí)施橫向機(jī)動(dòng)控制，故可將其分解為在互相垂直的俯仰和偏航兩個(gè)通道內(nèi)進(jìn)行的控制，對(duì)于滾轉(zhuǎn)通道僅由穩(wěn)定系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定，而不需要進(jìn)行控制，這種控制方式稱為雙通道控制方式，即直角坐標(biāo)控制。159二．雙通道控制方式雙通道控制方式制導(dǎo)系統(tǒng)組成原理圖如圖1.9所示，其工作原理是：觀測(cè)跟蹤裝置測(cè)量出導(dǎo)彈和目標(biāo)在測(cè)量坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，按導(dǎo)引規(guī)律分別形成俯仰和偏航兩個(gè)通道的控制指令。這部分工作一般包括導(dǎo)引規(guī)律計(jì)算，動(dòng)態(tài)誤差和重力誤差補(bǔ)償計(jì)算，及濾波校正等內(nèi)容。導(dǎo)彈控制系統(tǒng)將兩個(gè)通道的控制信號(hào)傳送到執(zhí)行坐標(biāo)系的兩對(duì)舵面上(+字型或×字型)，控制導(dǎo)彈向減少誤差信號(hào)的方向運(yùn)動(dòng)。160二．雙通道控制方式圖1.9雙通道控制方式制導(dǎo)系統(tǒng)原理圖161二．雙通道控制方式雙通道控制方式中的滾轉(zhuǎn)回路分為滾轉(zhuǎn)角位置穩(wěn)定和滾轉(zhuǎn)角速度穩(wěn)定兩類。在遙控制導(dǎo)方式中，控制指令在制導(dǎo)站形成，為保證在測(cè)量坐標(biāo)中形成的誤差信號(hào)正確地轉(zhuǎn)換到控制(執(zhí)行)坐標(biāo)系中形成控制指令，一般采用滾轉(zhuǎn)角位置穩(wěn)定。若彈上有姿態(tài)測(cè)量裝置，且控制指令在彈上形成，可以不采用滾轉(zhuǎn)角位置穩(wěn)定。在主動(dòng)式尋的制導(dǎo)方式中，測(cè)量坐標(biāo)系與控制坐標(biāo)系的關(guān)系是確定的，控制指令的形成對(duì)滾轉(zhuǎn)角位置沒(méi)有要求。也有一些文獻(xiàn)中把雙通道控制方式稱為三通道控制。162§1.4導(dǎo)彈控制方式

三．三通道控制方式

制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)彈實(shí)施控制時(shí)，對(duì)俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)三個(gè)通道都進(jìn)行控制的稱為三通道控制方式，如垂直發(fā)射導(dǎo)彈的發(fā)射段的控制及滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎控制等。163三．三通道控制方式三通道控制方式制導(dǎo)系統(tǒng)組成原理圖如圖1.10所示，其工作原理是：觀測(cè)跟蹤裝置測(cè)量出導(dǎo)彈和目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，然后形成三個(gè)控制通道的控制指令，包括姿態(tài)控制的參量計(jì)算及相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、導(dǎo)引規(guī)律計(jì)算、誤差補(bǔ)償計(jì)算及控制指令形成等，所形成的三個(gè)通道的控制指令與三個(gè)通道的某些狀態(tài)量的反饋信號(hào)綜合，送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。164三．三通道控制方式圖1.10三通道控制方式制導(dǎo)系統(tǒng)原理圖

165§1.5對(duì)制導(dǎo)系統(tǒng)的基本要求導(dǎo)彈的脫靶量允許值取決于很多因素，主要取決于給出的命中概率、導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部的重量和性質(zhì)、目標(biāo)的類型及其防御能力。目前，戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的脫靶量可以達(dá)到幾米，有的甚至可與目標(biāo)相碰，戰(zhàn)略導(dǎo)彈由于其戰(zhàn)斗部威力大，目前的脫靶量可達(dá)到幾十米。為了使脫靶量小于允許值，就要提高制導(dǎo)系統(tǒng)的制導(dǎo)準(zhǔn)確度，也就是減小制導(dǎo)誤差。下面從誤差來(lái)源角度分析制導(dǎo)誤差。從誤差來(lái)源看，導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的制導(dǎo)誤差分為動(dòng)態(tài)誤差、起伏誤差和儀器誤差。166一．制導(dǎo)準(zhǔn)確度（制導(dǎo)精度）導(dǎo)彈與炮彈之間的差別在效果上看是導(dǎo)彈具有很高的命中概率，而其實(shí)質(zhì)上的不同在于導(dǎo)彈是被控制的，所以制導(dǎo)準(zhǔn)確度是對(duì)制導(dǎo)系統(tǒng)的最基本也是最重要的要求。制導(dǎo)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度通常用導(dǎo)彈的脫靶量表示。所謂脫靶量，是指導(dǎo)彈在制導(dǎo)過(guò)程中與目標(biāo)間的最短距離。從誤差性質(zhì)看，造成導(dǎo)彈脫靶量的誤差分為兩種，一種是系統(tǒng)誤差，另一種是隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差在所有導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)過(guò)程中是固定不變的，因此，系統(tǒng)誤差為脫靶量的常值分量；隨機(jī)誤差分量是一個(gè)隨機(jī)量，其平均值等于零。167(1)動(dòng)態(tài)誤差動(dòng)態(tài)誤差主要是由于制導(dǎo)系統(tǒng)受到系統(tǒng)的慣性、導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)性能、導(dǎo)引方法的不完善以及目標(biāo)的機(jī)動(dòng)等因素的影響，不能保證導(dǎo)彈按理想彈道飛行而引起的誤差。例如，當(dāng)目標(biāo)機(jī)動(dòng)時(shí)，由于制導(dǎo)系統(tǒng)的慣性，導(dǎo)彈的飛行方向不能立即隨之改變，中間有一定的延遲，因而使導(dǎo)彈離開(kāi)基準(zhǔn)彈道，產(chǎn)生一定的偏差。導(dǎo)引方法不完善所引起的誤差，是指當(dāng)所采用的導(dǎo)引方法完全正確地實(shí)現(xiàn)時(shí)所產(chǎn)生的誤差，它是導(dǎo)引方法本身所固有的誤差，這是一種系統(tǒng)誤差。導(dǎo)彈的可用過(guò)載有限也會(huì)引起動(dòng)態(tài)誤差。在導(dǎo)彈飛行的被動(dòng)段，飛行速度較低時(shí)或理想彈道彎曲度較大、導(dǎo)彈飛行高度較高時(shí)，可能會(huì)發(fā)生導(dǎo)彈的可用過(guò)載小于需用過(guò)載的情況，這時(shí)導(dǎo)彈只能沿可用過(guò)載決定的彈道飛行，使實(shí)際彈道與理想彈道間出現(xiàn)偏差。168(2)起伏誤差起伏誤差是由于制導(dǎo)系統(tǒng)內(nèi)部?jī)x器或外部環(huán)境的隨機(jī)干擾所引起的誤差。隨機(jī)干擾包括目標(biāo)信號(hào)起伏、制導(dǎo)回路內(nèi)部電子設(shè)備的噪聲、敵方干擾、背景雜波、大氣紊流等。當(dāng)制導(dǎo)系統(tǒng)受到隨機(jī)干擾時(shí)，制導(dǎo)回路中的控制信號(hào)便附加了干擾成分，導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)便加上了干擾運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)彈偏離基準(zhǔn)彈道，造成飛行偏差。169(3)儀器誤差由于制造工藝不完善造成制導(dǎo)設(shè)備固有精度和工作穩(wěn)定的局限性及制導(dǎo)系統(tǒng)維護(hù)不良等原因造成的制導(dǎo)誤差，稱為儀器誤差。儀器誤差具有隨時(shí)間變化很小或保持某個(gè)常值的特點(diǎn)，可以建立模型來(lái)分析它的影響。要保證和提高制導(dǎo)系統(tǒng)的制導(dǎo)準(zhǔn)確度，除了在設(shè)計(jì)、制造時(shí)應(yīng)盡量減小各種誤差外，還要對(duì)導(dǎo)彈的制導(dǎo)設(shè)備進(jìn)行正確使用和精心維護(hù)，使制導(dǎo)系統(tǒng)保持最佳的工作性能。170二．作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間，指從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)起到第一枚導(dǎo)彈起飛為止的一段時(shí)間，一般來(lái)說(shuō)應(yīng)由防御的指揮、控制、通信系統(tǒng)和制導(dǎo)系統(tǒng)的性能決定。但對(duì)攻擊活動(dòng)目標(biāo)的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈，則主要由制導(dǎo)系統(tǒng)決定。當(dāng)導(dǎo)彈系統(tǒng)的搜索探測(cè)設(shè)備對(duì)目標(biāo)識(shí)別和進(jìn)行威脅判定后，立即計(jì)算目標(biāo)諸元并選定應(yīng)射擊的目標(biāo)。制導(dǎo)系統(tǒng)便對(duì)被指定的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，并轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)射設(shè)備、捕獲目標(biāo)、計(jì)算發(fā)射數(shù)據(jù)、執(zhí)行發(fā)射操作等。制導(dǎo)系統(tǒng)執(zhí)行上述操作所需要的時(shí)間稱為作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目標(biāo)速度越來(lái)越快，由于難以實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)距離上對(duì)低空目標(biāo)的搜索、探測(cè)，因此制導(dǎo)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間必須盡量短。171三．制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的鑒別力如果要使導(dǎo)彈去攻擊相鄰幾個(gè)目標(biāo)中的某一個(gè)指定目標(biāo)，導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)就必須具有較高的距離鑒別力和角度鑒別力。距離鑒別力是制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)同一方位上，不同距離的兩個(gè)目標(biāo)的分辨能力，一般用能夠分辨出的兩個(gè)目標(biāo)間的最短距離△r表示；角度鑒別力是制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)同一距離上，不同方位的兩個(gè)目標(biāo)的分辨能力，一般用能夠分辨出的兩個(gè)目標(biāo)與控制點(diǎn)連線間的最小夾角表示，見(jiàn)圖l.ll。

圖1.11制導(dǎo)系統(tǒng)的目標(biāo)分辨率172三．制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的鑒別力如果導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)是基于接受目標(biāo)本身輻射或者反射的信號(hào)進(jìn)行控制的，那么鑒別力較高的制導(dǎo)系統(tǒng)就能從相鄰的幾個(gè)目標(biāo)中分辨出指定的目標(biāo)；如果制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的鑒別力較低，就可能出現(xiàn)下面的情況：

(1)當(dāng)某一目標(biāo)輻射或反射信號(hào)的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于指定目標(biāo)輻射或反射信號(hào)的強(qiáng)度時(shí)，制導(dǎo)系統(tǒng)便不能把導(dǎo)彈引向指定的目標(biāo)，而是引向信號(hào)較強(qiáng)的目標(biāo)。

(2)當(dāng)目標(biāo)群中多個(gè)目標(biāo)輻射或反射信號(hào)的強(qiáng)度相差不大時(shí)，制導(dǎo)系統(tǒng)便不能把導(dǎo)彈引向指定目標(biāo)，因而導(dǎo)彈摧毀指定目標(biāo)的概率將顯著降低。制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的鑒別力，主要由其傳感器的測(cè)量精度決定，要提高制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的鑒別力，必須采用高分辨能力的目標(biāo)傳感器。173四．制導(dǎo)系統(tǒng)的抗干擾能力制導(dǎo)系統(tǒng)的抗干擾能力是指在遭到敵方襲擊、電子對(duì)抗、反導(dǎo)對(duì)抗和受到內(nèi)部、外部干擾時(shí)，該制導(dǎo)系統(tǒng)保持其正常工作的能力。對(duì)多數(shù)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈而言，要求具有很強(qiáng)的抗干擾能力。不同的制導(dǎo)系統(tǒng)受干擾的情況各不相同，對(duì)雷達(dá)遙控系統(tǒng)而言，它容易受到電子干擾，特別是敵方施放的各種干擾，對(duì)制導(dǎo)系統(tǒng)的正常工作影響很大。為提高制導(dǎo)系統(tǒng)的抗干擾能力，一是要不斷地采用新技術(shù)，使制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)干擾不敏感；二是要在使用過(guò)程中加強(qiáng)制導(dǎo)系統(tǒng)工作的隱蔽性、突然性，使敵方不易察覺(jué)制導(dǎo)系統(tǒng)是否在工作；三是制導(dǎo)系統(tǒng)可以采用多種工作模式，一種模式被干擾，立即轉(zhuǎn)換到另一種模式制導(dǎo)。對(duì)戰(zhàn)略導(dǎo)彈而言，它的生存能力很重要。為提高生存能力，戰(zhàn)略導(dǎo)彈可以在井下或水下發(fā)射、機(jī)動(dòng)發(fā)射。174五．制導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。制導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性，可以看做是在給定使用和維護(hù)條件下，制導(dǎo)系統(tǒng)各種設(shè)備能保持其參數(shù)不超過(guò)給定范圍的性能，通常用制導(dǎo)系統(tǒng)在允許工作時(shí)間內(nèi)不發(fā)生故障的概率來(lái)表示。這個(gè)概率越大，表明制導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性越小，也就是系統(tǒng)的可靠性越好。175五．制導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性規(guī)定的時(shí)間是可靠性定義中的核心。因?yàn)椴徽剷r(shí)間就無(wú)可靠性可言，而規(guī)定時(shí)間的長(zhǎng)短又隨著產(chǎn)品對(duì)象不同和使用目的不同而異。如導(dǎo)彈、火箭(成敗性系統(tǒng))是要求在幾秒或幾分鐘內(nèi)可靠，地下電纜，海底電纜系統(tǒng)則要求幾十年內(nèi)可靠，一般的電視機(jī)，通訊設(shè)備則要求幾千小時(shí)到幾萬(wàn)小時(shí)內(nèi)可靠。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品的可靠性是隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，所以，一定的可靠性是對(duì)一定時(shí)間而言的。規(guī)定的條件是指使用條件、維護(hù)條件、環(huán)境條件和操作技術(shù)，這些條件對(duì)產(chǎn)品可靠性都會(huì)有直接的影響，在不同的條件下，同一產(chǎn)品的可靠性也不一樣。比如，實(shí)驗(yàn)室條件與現(xiàn)場(chǎng)使用條件不一樣，它們的可靠性有時(shí)可能相近，有時(shí)可能會(huì)相差幾倍到幾十倍。所以不在規(guī)定條件下談?wù)摽煽啃?，就失去比較產(chǎn)品質(zhì)量的前提。176五．制導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性制導(dǎo)系統(tǒng)的工作環(huán)境很復(fù)雜，影響制導(dǎo)系統(tǒng)工作的因素很多。例如，在運(yùn)輸、發(fā)射和飛行過(guò)程中，制導(dǎo)系統(tǒng)要受到振動(dòng)、沖擊和加速度等影響；在保管、儲(chǔ)存和工作過(guò)程中，制導(dǎo)系統(tǒng)要受到溫度、濕度和大氣壓力變化以及有害氣體、灰塵等環(huán)境的影響。制導(dǎo)系統(tǒng)的每個(gè)元件，由于受到材料、制造工藝的限制，在外界因素的影響下，都可能使元件變質(zhì)、失效，從而影響制導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性。為了保證和提高制導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性，在研制過(guò)程中必須對(duì)制導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，采用優(yōu)質(zhì)耐用的元器件、合理的結(jié)構(gòu)和精密的制造工藝。除此之外，還應(yīng)正確地使用和科學(xué)地維護(hù)制導(dǎo)系統(tǒng)。177五．制導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性規(guī)定的功能常用產(chǎn)品的各種性能指標(biāo)來(lái)評(píng)估，通過(guò)試驗(yàn)，產(chǎn)品的各項(xiàng)規(guī)定的性能指標(biāo)都已達(dá)到，則稱該產(chǎn)品完成規(guī)定的功能，否則稱該產(chǎn)品喪失規(guī)定功能。產(chǎn)品喪失規(guī)定功能的狀態(tài)叫做產(chǎn)品發(fā)生"故障"或"失效"。相應(yīng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)就叫做"故障判據(jù)"或"失效判據(jù)"。關(guān)于可靠性定義中的能力，由于產(chǎn)品在工作中發(fā)生故障帶有偶然性，所以不能僅看產(chǎn)品的工作情況而應(yīng)在觀察大量的同類產(chǎn)品之后，方能確定其可靠性的高低，故可靠性定義中的"能力"具有統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義。如產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下，失效數(shù)與產(chǎn)品總量之比愈小，可靠性就愈高，或者產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，平均無(wú)故障工作時(shí)間愈長(zhǎng)，可靠性也就愈高。178六．體積小、質(zhì)量輕、成本低在滿足上述基本要求的前提下，盡可能的使制導(dǎo)系統(tǒng)的儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕、成本低，對(duì)彈上的儀器設(shè)備更應(yīng)如此。179思考題1.制導(dǎo)系統(tǒng)有幾種基本類型并說(shuō)明各制導(dǎo)系統(tǒng)的特點(diǎn)。2.根據(jù)導(dǎo)引頭所利用能源所在位置不同，尋的制導(dǎo)系統(tǒng)可分為哪幾種，簡(jiǎn)述各自的特點(diǎn)。3.制導(dǎo)系統(tǒng)由哪幾部分組成，制導(dǎo)系統(tǒng)的功能是什么?4.什么是導(dǎo)彈的單通道控制、雙通道控制和三通道控制，這三種控制方式各適用于什么情況?5.自尋的制導(dǎo)在哪些方面優(yōu)于遙控制導(dǎo)?6.過(guò)載和機(jī)動(dòng)性如何定義?兩者有何聯(lián)系?7.法向過(guò)載與彈道形狀有何關(guān)系？8.彈道曲率半徑、導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎速率與導(dǎo)彈法向過(guò)載有何聯(lián)系？9.需用過(guò)載、可用過(guò)載和極限過(guò)載如何定義，它們之間有何關(guān)系？10.對(duì)制導(dǎo)系統(tǒng)有哪些基本要求?180中國(guó)b611型戰(zhàn)術(shù)地對(duì)地導(dǎo)彈地對(duì)地導(dǎo)彈181岸對(duì)艦導(dǎo)彈瑞典ＲＢＳ－１５Ｇ岸對(duì)艦導(dǎo)彈182艦對(duì)地導(dǎo)彈us研制的艦對(duì)地巡航導(dǎo)彈183艦對(duì)艦導(dǎo)彈“魚(yú)叉”艦對(duì)艦導(dǎo)彈184艦對(duì)潛導(dǎo)彈RUR-5A

型阿斯洛克艦對(duì)潛導(dǎo)彈185潛對(duì)地導(dǎo)彈SS-N-20潛對(duì)地洲際導(dǎo)彈

186潛對(duì)潛導(dǎo)彈潛對(duì)潛導(dǎo)彈187地對(duì)空導(dǎo)彈解放軍軍屬防空旅配備紅旗-7型地對(duì)空導(dǎo)彈188艦對(duì)空導(dǎo)彈“韃靼人”艦對(duì)空導(dǎo)彈189空對(duì)地導(dǎo)彈

"小牛"空對(duì)地導(dǎo)彈

190空對(duì)艦導(dǎo)彈鷹擊-62大型空對(duì)艦導(dǎo)彈191第二章導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)§2.1典型導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)按其工作模式可分為三種基本類型：自主制導(dǎo)（方案制導(dǎo)）、自尋的(自動(dòng)尋的，或稱自動(dòng)瞄準(zhǔn))和遙遠(yuǎn)控制制導(dǎo)(簡(jiǎn)稱遙控制導(dǎo))。不同的類型的導(dǎo)彈可采用不同類型的制導(dǎo)模式。本節(jié)介紹幾種典型導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)。192一、地一地彈道導(dǎo)彈方案制導(dǎo)系統(tǒng)地-地彈道導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)屬于方案制導(dǎo)系統(tǒng)。利用預(yù)裝在彈內(nèi)的制導(dǎo)方案(程序)，按一定規(guī)律發(fā)出控制指令使導(dǎo)彈沿預(yù)定航跡飛行的制導(dǎo)系統(tǒng)稱為方案制導(dǎo)系統(tǒng)，也是自主制導(dǎo)系統(tǒng)的一種。其顯著特點(diǎn)是其控制指令的形成與彈外設(shè)備無(wú)關(guān)，既不必探測(cè)目標(biāo)信息，也不必受外界控制，這種制導(dǎo)方法常為彈道式導(dǎo)彈所采用。193一、地一地彈道導(dǎo)彈方案制導(dǎo)系統(tǒng)194彈道導(dǎo)彈典型航跡見(jiàn)圖3.1.1。主動(dòng)段DA包括從發(fā)射臺(tái)垂直上升和以較慢的恒定角速度轉(zhuǎn)彎，當(dāng)導(dǎo)彈速度方向與水平線構(gòu)成預(yù)定角度，且位于一定的空間坐標(biāo)時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，此后導(dǎo)彈像炮彈一樣拋射出去，開(kāi)始被動(dòng)段飛行。一、地一地彈道導(dǎo)彈方案制導(dǎo)系統(tǒng)被動(dòng)段AM大部分處于稠密大氣層之外，且占據(jù)射程的絕大部分．鑒于控制的困難又不十分必要，被動(dòng)段一般不進(jìn)行控制，因而彈道式導(dǎo)彈命中精度在很大程度上取決于主動(dòng)段的控制精度，歸結(jié)為控制發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車點(diǎn)參數(shù)(速度大小、速度方與水平線的夾角、縱向位移X、高度Y、側(cè)向位移Z)，以便形成彈道式軌跡的良好的初始條件．關(guān)車點(diǎn)參數(shù)對(duì)命中誤差的影響見(jiàn)圖3.1.2。195一、地一地彈道導(dǎo)彈方案制導(dǎo)系統(tǒng)196圖中I、III——希望關(guān)車點(diǎn)和命中點(diǎn)；II、IV——實(shí)際關(guān)車點(diǎn)和命中點(diǎn)；為希望關(guān)車點(diǎn)坐標(biāo)、速度大小及方向；為實(shí)際關(guān)車點(diǎn)坐標(biāo)、速度大小及方向；一、地一地彈道導(dǎo)彈方案制導(dǎo)系統(tǒng)197一種方案制導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3.1.3一、地一地彈道導(dǎo)彈方案制導(dǎo)系統(tǒng)通過(guò)俯仰、偏航、滾動(dòng)三個(gè)通道對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行控制和穩(wěn)定。俯仰程序機(jī)構(gòu)(如采用同步器)給出程序信號(hào)，控制導(dǎo)彈由垂直狀態(tài)向預(yù)定投射方向轉(zhuǎn)彎，使導(dǎo)彈俯仰運(yùn)動(dòng)重演程序彈道。偏航角及滾動(dòng)角穩(wěn)定系統(tǒng)保證干擾作用下角度為零以維持正確航向、減少通道間的交叉耦合．兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝于俯仰平面中，通過(guò)搖擺提供所需控制力矩，同向偏轉(zhuǎn)時(shí)提供俯仰或偏航控制力矩，反向偏轉(zhuǎn)時(shí)提供滾動(dòng)控制力矩．每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)由兩套液壓伺服系統(tǒng)拖動(dòng)．三個(gè)通道中均設(shè)有速率陀螺，提供剛性彈體運(yùn)動(dòng)的阻尼。在俯仰和偏航通道中設(shè)有增益變化裝置，以適應(yīng)彈體參數(shù)的變化。俯仰通道還設(shè)有一個(gè)線加速度計(jì)，經(jīng)二次積分及有關(guān)計(jì)算，達(dá)到預(yù)定高度時(shí)觸發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車。三個(gè)綜合放大器中設(shè)有積分校正以提高干擾作用下的精度。速率陀螺后的校正網(wǎng)絡(luò)用以改善動(dòng)態(tài)品質(zhì)。198一、地一地彈道導(dǎo)彈方案制導(dǎo)系統(tǒng)

上述結(jié)構(gòu)圖中，偏航角與滾動(dòng)角也可由垂直陀螺測(cè)量，控制力矩可由燃?xì)舛?、空氣舵提供。以上結(jié)構(gòu)不能消除側(cè)向位移．為消除側(cè)移，需附加側(cè)移控制通道，它與偏航角穩(wěn)定系統(tǒng)協(xié)同工作。一種側(cè)移校正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3.1.4．199一、地一地彈道導(dǎo)彈方案制導(dǎo)系統(tǒng)線加速度計(jì)測(cè)得射擊平面垂直的線加速度?？赡苡赏屏ζ摹L(fēng)、氣動(dòng)不對(duì)稱、外形不對(duì)稱等原因形成，經(jīng)二次積分可得對(duì)射擊平面的線性偏離，它作為指令輸往偏航通道伺服系統(tǒng)，直至線性偏離消除為止。200圖中—與射擊平面垂直的側(cè)向加速度；Ψ—實(shí)際偏航角；Ψo—給定偏航角．導(dǎo)彈位于射擊平面內(nèi)飛行時(shí)，Ψo=0。

還有利用波束導(dǎo)引系統(tǒng)來(lái)校正側(cè)移的情況。種方法依靠彈外設(shè)備提供一種人工基準(zhǔn)，它可以是指向預(yù)定目標(biāo)的等信號(hào)面，而彈內(nèi)設(shè)備相對(duì)該基準(zhǔn)自動(dòng)形成控制指令，使導(dǎo)彈沿人工基準(zhǔn)飛行，從而消除側(cè)移。由于彈道式導(dǎo)彈一般具有細(xì)長(zhǎng)的外形，沒(méi)有彈翼，借助尾翼起一定穩(wěn)定作用，且裝載有較重的液體燃料，給制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)一些新的課題，如彈體靜不穩(wěn)定、液體晃動(dòng)、彈體彈性變形等。一、地一地彈道導(dǎo)彈方案制導(dǎo)系統(tǒng)201二、地一空導(dǎo)彈指令控制系統(tǒng)

控制指令來(lái)自彈外制導(dǎo)站(導(dǎo)引站)的制導(dǎo)系統(tǒng)稱指令制導(dǎo)系統(tǒng)，屬于遙控制導(dǎo)的一種。廣泛地用于地一空導(dǎo)彈。202雙雷達(dá)指令制導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3.1.5二、地一空導(dǎo)彈指令控制系統(tǒng)203由目標(biāo)雷達(dá)測(cè)角裝置測(cè)得目標(biāo)高低角εM、方位角βM信號(hào)，由導(dǎo)彈雷達(dá)測(cè)角裝置測(cè)得導(dǎo)彈高低角εD、方位角βD信號(hào)，均輸往指令形成裝置(計(jì)算裝置)，根據(jù)導(dǎo)引規(guī)律要求，形成線偏離信號(hào)。并引入校正、坐標(biāo)變換、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償信號(hào)、重力補(bǔ)償信號(hào)等，構(gòu)成俯仰、偏航兩路控制信號(hào)KI、KII，通過(guò)指令發(fā)送裝置將編碼指令發(fā)送給彈上接收裝置，輸出UK1、UK2，分別傳給兩對(duì)舵面控制導(dǎo)彈沿基準(zhǔn)彈道飛行，命中目標(biāo)。地面雷達(dá)、指令形成及發(fā)送裝置統(tǒng)稱制導(dǎo)站。整個(gè)系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立的制導(dǎo)回路(俯仰及偏航)及傾斜穩(wěn)定回路組成。導(dǎo)彈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其法向加速度αy(或αz)與導(dǎo)彈高低角εM(或方位角βM)的關(guān)系由運(yùn)動(dòng)學(xué)環(huán)節(jié)確定。二、地一空導(dǎo)彈指令控制系統(tǒng)204由運(yùn)動(dòng)學(xué)環(huán)節(jié)將站、彈連接成閉環(huán)回路，只要角差(εT-εM)存在，整個(gè)制導(dǎo)回路便處于動(dòng)態(tài)過(guò)程之中，力圖消除角差，所以指令制導(dǎo)系統(tǒng)是相對(duì)于基準(zhǔn)彈道自動(dòng)調(diào)整位置的隨動(dòng)系統(tǒng)，可看作導(dǎo)彈角位置(εM,βM)跟蹤目標(biāo)角位置(εT-βT)的隨動(dòng)系統(tǒng)。導(dǎo)彈至制導(dǎo)站的距離RM，由于可預(yù)知導(dǎo)彈速度變化規(guī)律，所以RM也可足夠精確地預(yù)知。作為一個(gè)獨(dú)立的輸入來(lái)處理，將它與角差相乘便可得線偏離信號(hào)。伺服系統(tǒng)可采用電動(dòng)式、氣壓式、液壓式。穩(wěn)定裝置大多含有速率陀螺及線加速度計(jì)儀表反饋，以改善系統(tǒng)性能．為適應(yīng)地一空導(dǎo)彈空域變化范圍較大的特點(diǎn)，一般設(shè)有增益變化裝置．為保證地面制導(dǎo)站測(cè)量坐標(biāo)系與導(dǎo)彈控制面執(zhí)行坐標(biāo)系之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，傾斜穩(wěn)定回路保證導(dǎo)彈不得繞縱軸隨意滾動(dòng)。二、地一空導(dǎo)彈指令控制系統(tǒng)雙雷達(dá)指令制導(dǎo)系統(tǒng)有可能采用基準(zhǔn)彈道較為平直的導(dǎo)引方法（如前置量導(dǎo)引法），以提高導(dǎo)引準(zhǔn)確度。相對(duì)于單雷達(dá)指令制導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)不受跟蹤目標(biāo)探測(cè)波束的限制，因而對(duì)付高速目標(biāo)的能力較強(qiáng)。指令制導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)引精度均隨導(dǎo)彈射程增大而降低，特別是第一代指令制導(dǎo)系統(tǒng)的制導(dǎo)站設(shè)備均比較龐大復(fù)雜，易受干擾，改型及新型的指令制導(dǎo)系統(tǒng)均著力改善制導(dǎo)站的作用距離、探測(cè)跟蹤精度、抗干擾能力、設(shè)備機(jī)動(dòng)能力等。205三、空一空導(dǎo)彈半主動(dòng)式自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)指令制導(dǎo)系統(tǒng)一般歸結(jié)為優(yōu)選系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案、導(dǎo)引方法、指令形成方案以及合理選擇儀表反饋、校正裝置，確定其參數(shù)，以保證得到盡可能高的導(dǎo)引準(zhǔn)確度及動(dòng)態(tài)品質(zhì)?？刂浦噶顏?lái)自彈內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)引頭的制導(dǎo)系統(tǒng)稱為自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)。所謂半主動(dòng)式自尋的制導(dǎo)指照射目標(biāo)的輻射源裝在彈外（地面或載機(jī)上），利用目標(biāo)反射波形成控制指令。這種制導(dǎo)方式廣泛地應(yīng)用于早期的空一空導(dǎo)彈上。一種空一空導(dǎo)彈半主動(dòng)式自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3.1.6，其角度幾何關(guān)系見(jiàn)圖3.1.7．206三、空一空導(dǎo)彈半主動(dòng)式自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)207三、空一空導(dǎo)彈半主動(dòng)式自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)208三、空一空導(dǎo)彈半主動(dòng)式自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)209雷達(dá)自動(dòng)導(dǎo)引頭天線通過(guò)萬(wàn)向支架固連在彈體上，置于導(dǎo)彈頭部天線整流罩內(nèi)，可以測(cè)得失調(diào)角ε，給出成比例的電信號(hào)με。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換裝置將在極坐標(biāo)系中測(cè)得的信號(hào)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)兩套相同的液壓伺服機(jī)構(gòu)，操縱天線以一定角速度跟蹤瞄準(zhǔn)線。因而με也是與瞄準(zhǔn)線旋轉(zhuǎn)角速度成比例的信號(hào)。自動(dòng)導(dǎo)引頭本身是一個(gè)使天線等信號(hào)線跟隨瞄準(zhǔn)線的隨動(dòng)系統(tǒng)，所設(shè)置的速率陀螺是為了提高導(dǎo)引頭隨動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通常稱為天線穩(wěn)定回路。με輸往指令形成裝置，根據(jù)導(dǎo)引規(guī)律要求將信號(hào)進(jìn)行一定處理，如形成形式的控制指令，輸往兩條相同的自動(dòng)駕駛儀通道去控制導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)方向。三、空一空導(dǎo)彈半主動(dòng)式自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)210伺服系統(tǒng)多見(jiàn)電動(dòng)式、液壓式。穩(wěn)定裝置大多采用速率陀螺與線加速度計(jì)儀表反饋以及校正網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)改善導(dǎo)彈角運(yùn)動(dòng)及質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)品質(zhì)。由于導(dǎo)彈一目標(biāo)處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，失調(diào)角始終存在，便不斷有控制指令操縱導(dǎo)彈，使制導(dǎo)系統(tǒng)始終處于控制工作狀態(tài)。表征導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)的法向加速度αy與瞄準(zhǔn)線角位置q之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系由運(yùn)動(dòng)學(xué)環(huán)節(jié)描述。那么通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)環(huán)節(jié)便使制導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)成了閉環(huán)回路。所以通常說(shuō)自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)是由導(dǎo)引頭、指令形成裝置、自動(dòng)駕駛儀、導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)環(huán)節(jié)及運(yùn)動(dòng)學(xué)環(huán)節(jié)組成的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)．有些自尋的導(dǎo)彈設(shè)有傾斜角穩(wěn)定回路，以消除繞縱軸的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)；有些則允許滾動(dòng)，但要限制滾動(dòng)速率，使之不致過(guò)大。三、空一空導(dǎo)彈半主動(dòng)式自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)為了提高命中精度，有些導(dǎo)彈在不同飛行階段采用不同導(dǎo)引規(guī)律；為了適應(yīng)不同發(fā)射高度時(shí)導(dǎo)彈空氣動(dòng)力特性的變化，也考慮設(shè)置變?cè)鲆嫜b置或使校正裝置參數(shù)作成可變的。由于導(dǎo)引頭天線通過(guò)萬(wàn)向支架固連在導(dǎo)彈上，導(dǎo)彈角運(yùn)動(dòng)對(duì)天線角位置便存在耦合影響。天線罩對(duì)電磁波存在折射現(xiàn)象，以致形成天線的測(cè)角誤差，也引起了附加耦合，在自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要考慮這些耦合的影響。近代發(fā)展的空一空近距格斗導(dǎo)彈，則要求制導(dǎo)系統(tǒng)能適應(yīng)發(fā)射距離短(如300～3200米)、導(dǎo)引頭工作范圍寬、跟蹤速度快、保證導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)性能高等一系列新特點(diǎn)．211四、空一地近程導(dǎo)彈被動(dòng)式雷達(dá)自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)212四、空一地近程導(dǎo)彈被動(dòng)式雷達(dá)自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)213一種空一地近程導(dǎo)彈被動(dòng)式雷達(dá)自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3.1.8，角度幾何關(guān)系見(jiàn)圖3.1.9。利用地面雷達(dá)發(fā)射的波束，控制導(dǎo)彈攻擊地面雷達(dá)設(shè)施。導(dǎo)引頭在母機(jī)運(yùn)載期間便開(kāi)始搜索，一旦捕獲目標(biāo)便給母機(jī)送出瞄準(zhǔn)顯示信號(hào)，飛行員將飛機(jī)及導(dǎo)彈對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，發(fā)射導(dǎo)彈。當(dāng)導(dǎo)彈降至一定高度，由高度表點(diǎn)燃燃?xì)獍l(fā)生器，使舵機(jī)投入工作，開(kāi)始控制飛行。四、空一地近程導(dǎo)彈被動(dòng)式雷達(dá)自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)雷達(dá)導(dǎo)引頭裝有四臂螺旋天線，無(wú)跟蹤系統(tǒng)，四臂天線接收上、下、左、右四路波束信號(hào)。當(dāng)導(dǎo)彈對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，四路信號(hào)強(qiáng)度相同，接收機(jī)輸出誤差信號(hào)為零，控制系統(tǒng)不工作；當(dāng)導(dǎo)彈偏離目