一旦爆發戰爭,衛星導航系統關閉,精確制導武器如何保持精度?

現代導航衛星的出現,的確讓很多武器的打擊精度獲得了前所未有的提升,即使在千里之外,也能達到分米級別的圓周精度。但是這並不是意味著所有的精確制導武器,都採用的是衛星制導。或者換句話來說,除了衛星制導之外,精確制導武器還有什麼其它制導方式?其實為了保持武器精度,科研工作者開發出了多種武器制導方式,下面來簡單列舉一下:

一旦爆發戰爭,衛星導航系統關閉,精確制導武器如何保持精度?

精確制導武器

一、慣性制導

慣性制導在制導技術當中算是比較古老的制導方式,早在二戰時期德國發明的V-2地對地導彈就是採用這樣的制導方式,不過前往不要被它的字面意思所誤導,慣性制導可不是我們日常生活中的扔石頭那樣,照著目標方向,大致扔出去就行,然後命中就需要看運氣了。

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採用慣性制導的洲際彈道導彈

實際上慣性制導系統,是目前最為複雜的制導系統!高端精密的慣性制導系統,現在全球只有不到五個國家可以獨立製造,足以見得它的研製和製造難度有多大。慣性制導的原理大致是這樣:就是在導彈發射發射之前,需要向彈載計算機輸入導彈發射地點和目標地點的經緯度位置等信息,然後彈載計算機就計算出了模擬的彈道,一般情況下,只需要按照這樣的彈道飛行,就可以較為準確的命中目標。不過現實情況是,導彈飛行過程當中不可避免的會出現誤差,飛行過程當中一點小的誤差,就可以導致最後巨大的誤差,真的是差之毫釐,謬以千里!

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慣性制導系統部件

然後導彈發射後,慣性制導系統裡面的加速度計、高度計和陀螺儀等設備就開始工作,這些設備可以實時獲得導彈的速度、加速度、高度和位置等信息,通過這些數據,彈載計算機也可以計算得到導彈的實際飛行彈道,和一開始模擬計算的彈道進行對比,出現偏差,彈載計算機就可以通過導彈的燃氣舵,調整飛行姿態,沿著模擬彈道飛行,直到命中目標。

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美國彈道導彈發射

不過慣性制導方式有優點也有缺點,優點就是慣性制導在飛行過程當中,不受外界的干擾,除非是直接物理性的破壞,否則它會一直按照自己的方式飛向目標。缺點就是精度沒有那麼高,最好洲際導彈的慣性制導方式,勉強做到百米之內的圓周精度,不過洲際導彈如果攜帶核彈頭,幾百米的圓周精度足夠。

二、地形/圖像匹配製導

它的制導工作原理從字面的意思就可以看出來,在攻擊目標發射之前,把武器飛行要經過的地形數據或者目標的圖像數據,全部輸入到彈載計算機當中,當導彈發射以後,彈載制導系統開始工作,通過雷達和光學系統,不斷獲得導彈飛行的前方和下方的地形和圖像信息,然後和一開始輸入到彈載計算機的地形和圖像進行對比,同樣如果出現偏差,就開始修正,一直到命中目標。

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美國F-15戰鬥機發射巡航導彈

這種指導方式還有一種“按圖索驥”的工作方式,即使不知道目標的具體位置,但是隻需要知道了大致方位就可以了,當導彈飛行到目標上空,自動獲取下方圖像,和彈載計算機存儲的目標圖像進行對比,一旦圖片符合,導彈立刻進行攻擊。

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地形/圖像匹配製導演示

由於地形/圖像匹配製導技術需要用到雷達和光學設備,所以就容易受到電子干擾和偽裝欺騙,容易丟失目標,同時採用這種制導技術的武器飛行速度也不能太快,一般是亞音速,導致容易被攔截,不過它的精度是非常高,可以米級。

三、激光制導

這一般是精確制導炸彈或者短程導彈所使用的武器,比如我們熟知的反裝甲導彈等。激光制導一般需要進行引導,簡單的說,需用激光器照射目標,然後安裝有激光引導頭的精確制導武器就會隨著激光引導的目標飛去,精確度也非常高,屬於真正的指哪打哪。

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激光制導炸彈

我們經常在一些影視作品當中看到,特種部隊需要深入敵人後方,尋找重要目標,並且進行引導,有時候使用的就是激光引導方式,他們發現了目標,使用激光照射器照射,然後空中的無人機或者戰鬥機投放的激光制導模式的精確制導炸彈,就可以準備的命中目標。

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美國“捕食者”無人機掛載激光制導炸彈

激光制導為了保持高精度,所以需要進行照射,也就提高了照射者的風險!

四、紅外製導

這也是一種短程的制導方式,適合近距離制導情況下使用,比如空對空導彈,在接近目標的使用,會使用這樣的方式。它的工作原理也很簡單,因為物品有溫度時,就會向外輻射紅外信號,溫度越高的物體,信號就越強,所以在導彈的頭部,安裝有紅外引導頭,再結合彈載計算機,就可以控制導彈飛向輻射出紅外信號的物體。

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採用紅外製導的格鬥導彈

比如空中飛行的戰鬥機,飛行時候發動機的尾噴口溫度很高,甚至高達2000攝氏度,輻射出的紅外信號是非常強,非常適合紅外製導的空對空導彈,所以目前空對空導彈在近距離時候,使用的都是紅外製導方式。當然紅外製導依然有缺點,除了需要在近距離使用外,它也非常容易受到干擾,只要戰鬥機釋放紅外信號更強的干擾裝置,空對空導彈有時候就放棄攻擊戰鬥機,轉而攻擊紅外干擾彈。

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F-22釋放紅外干擾彈

當然除了這些制導方式,精確制導武器還有雷達輻射制導、電視制導、線式遙控式制導方式等。

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線式制導導彈

不過為了提高武器的精度或者抗干擾的能力,目前很多武器都是採用複合制導的方式,比如巡航導彈和彈道導彈,也採用了慣性制導+衛星制導+地形/圖像匹配製導等複合制導方式,使得這些導彈的精度和抗干擾能力獲得提高。

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導航衛星

所以即使在戰爭時期,導航衛星受到攻擊或者關閉,那麼沒有了衛星提供製導,一些精確制導武器還可以保持一定的精度,依然可以進行精確打擊。

審核:王謝君


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