《精确制导技术》PPT课件

精确制导技术,一、精确制导技术的基本内容,二、精确制导技术在军事上的应用,一、精确制导技术的基本内容,三、精确制导武器对作战的影响,(一)制导和精确制导技术的含义,制导是指按一定的规律对制导武器进行导引和控制，并调整其运动轨迹直至以允许误差命中目标。,制导系统,导引系统,控制系统,一般包括探测设备和计算变换设备。其功能是测量制导武器与目标的相对位置和速度,计算出实际飞行弹道与理论弹道的偏差，给出消除偏差的指令。,通常由敏感设备、综合设备、放大变换装置和执行机构(伺服机构)组成。其功能是根据导引系统给出的制导指令和制导武器的姿态参数形成综合控制信号，再由执行机构调整控制制导武器的运动或姿态直至其命中目标。,精确制导技术是指以高性能光电探测为基础，采用目标识别、成像跟踪、相关跟踪等新方法，控制和导引武器准确地命中目标的技术。,（二）精确制导技术分类,寻的制导,遥控制导,惯性制导,地形匹配与景象匹配制导,全球定位系统制导,复合制导,1、寻的制导,又称“自动寻的”或“自动导引”。利用导弹上导引装置接收目标辐射或反射的能量(无线电波、红外线、激光等)形成导引信号，控制导弹飞向目标的制导。,按产生目标信息能源的初始位置，可分为主动寻的制导、半主动寻的制导和被动寻的制导。,按感受的能量(波长)可分为(微波)雷达寻的制导、红外寻的制导、毫米波寻的制导、电视寻的制导和激光寻的制导等类型。,主动寻的制导，是指利用弹上导引装置向目标发射能量（无线电波或激光等），并接收目标反射回来的能量，形成导引信号，控制导弹飞向目标的制导。,主动寻的制导,目标,反射,优点：能完全独立工作，不需目标或导引站提供能量。,缺点：制导距离受弹上发射机攻率的限制，且弹上导引装置复杂。,法国“飞鱼”,半主动寻的制导，是指利用弹外导引站向目标发射能量，并接收目标反射回来的能量，形成导引信号，控制导弹飞向目标的制导。,半主动寻的制导,导引站,目标,反射,优点：初始照射能源在弹外，可使发射机功率更大，天线方向性更强，导引距离加大。,缺点：必须有弹外设备连续不断的工作，机动性受限。,俄罗斯SA6防空导弹,美国“海尔法”反坦克导弹,被动寻的制导，是指弹上导引装置通过接收目标辐射的能量，形成导引信号，控制导弹飞向目标的制导。,被动寻的制导,目标,辐射,优点：本身不向目标发射能量，故弹上设备简单，隐蔽性好。,缺点：必须依靠目标辐射能量才能工作，故制导可靠性受到影响。,俄罗斯“毒辣”空空导弹,美国“响尾蛇”空空导弹,2、遥控制导,由弹外导引站发送指令或波束，弹上导引装置形成导引信号，控制导弹飞向目标的制导。,遥控设备,弹外导引站,弹上导引装置,指令制导,遥控制导,波束制导,指令制导,导引站测出导弹和目标的运动参数，根据选定的导引方法，计算出弹道校正量，以指令形式发送给导弹；弹上导引装置接收指令并转换成导引信号，控制导弹飞向目标。,雷达指令制导,目标跟踪,导弹跟踪,发送设备,指令,特点：作用距离远，弹上设备简单；但导引精度随导弹飞行距离的增加而降低，且易受敌方干扰。,是指利用弹上电视摄像机获取目标信息，由导引站产生指令控制导弹飞向目标的制导。,电视指令制导,指令仪,特点：能清楚的识别目标和选择目标，导引精度不受导弹飞行距离的影响。缺点是受气象条件的影响较大，且易受干扰。,美国“小牛”空地反坦克导弹,电视指令制导,摄像机,波束制导,波束制导又称“驾束制导”。由弹外导引站发射波束照射目标，弹上导引装置控制导弹沿波束中心线飞向目标的制导。,雷达波束制导,激光波束制导,雷达波束制导,利用导引站发射雷达波照射目标，弹上导引装置控制导弹沿波束中心线飞向目标的制导。,激光波束制导,激光接收器,利用导引站发射激光束照射目标，弹上导引装置控制导弹沿激光波束中心线飞向目标的制导。,特点：激光波束发散角小，方向性好，精度高。但激光波束易被吸收和散射，易受空间环境（烟尘污染等）和气象条件（云、雾、雨）的影响。,法德英“崔格特”反坦克导弹,激光驾束制导,3、惯性制导,利用惯性测量设备测量导弹运动参数的制导技术。惯性制导系统全部安装在弹上，主要有陀螺仪、加速度表、制导计算机和控制系统。,平台式惯性制导,捷联式惯性制导,将陀螺仪和加速度表组合安装在平台上,将加速度表与陀螺仪组合直接安装在弹体上，利用计算机代替平台的作用，为加速度测量提供一个在空间稳定不变的测量基准，通过坐标变换给出制导指令，控制导弹飞行。,惯性制导是一种自主制导技术，它不需要弹外设备的配合，也不需要外界提供目标的直接信息，仅靠弹上设备独立工作，不与外界发生关系，因此抗干扰性强、隐蔽性好、不受气象条件的影响。,惯性制导的主要缺点是制导精度随飞行时间(距离)的增加而降低，因此工作时间较长的惯性制导系统，常采用其它制导方式来修正其积累的误差。,4、地形匹配与景象匹配制导,在导弹发射区与目标区之间选择若干特征明显的标志区，通过遥测、遥感手段按其地面坐标点标高数据绘制成数字地图，预先存入弹载计算机内。导弹飞临这些地区时，弹载的雷达高度表和气压高度表测出地面相对高度和海拔高度数据，计算机将其同预存数字地图比较，算出修正弹道偏差的指令，弹上控制系统执行指令，控制导弹飞向目标。,雷达图像匹配制导,可见光电视图像匹配制导,激光雷达图像匹配制导,红外热成像匹配制导,景象匹配制导,巡航导弹运行图,美国AGM86B空射巡航导弹,惯性地形匹配复合制导最大射程2500千米，CEP为30米,5、全球定位系统（GPS）制导,空间设备,地面控制设备,用户设备,由24颗导航卫星(其中2l颗工作卫星，3颗备用卫星)构成。,由5个地面监控站、3个上行数据发送站和l个主控站构成。,为各种GPS接收机(导航接收机)。,利用导弹上安装的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号来修正导弹的飞行路线，提高制导精度。,美国BGM109C“战斧”巡航导弹加装GPS接收机和天线系统CEP下降为3米,6、复合制导,串联复合制导,并联复合制导,是在飞行弹道不同阶段采用不同制导方式。,是在同一飞行阶段，同时或交替采用几种不同的制导。,美“斯拉姆”远程空地导弹：惯性制导+红外成像自动寻的末制导法“飞鱼”反舰导弹：惯性制导+主动雷达寻的末制导俄SA-12(斗士)地空导弹：无线电指令遥控制导+主动雷达寻的末制导美“先进巡航导弹”：惯性导航地形匹配主动寻的末制导,一、精确制导技术的基本内容,二、精确制导技术在军事上的应用,二、精确制导技术在军事上的应用,三、精确制导武器对作战的影响,精确制导武器，是指直接命中概率超过50的制导武器。,直接命中，是指制导武器的圆概率误差小于该武器弹头的杀伤半径。,精确制导武器的特点,高效能,高技术,射程远,高精度,二战时期，B17轰炸机投弹误差是1000米左右。,越南战争中，F105轰炸机投弹误差为100米。,海湾战争中，F117投掷激光炸弹误差仅为12米。,“战斧”巡航导弹，射程为2500千米，精度可达30米；激光制导炸弹和制导炮弹的理论命中误差仅为1米。,精确制导武器的特点,高精度,高效能,高技术,射程远,高效能,“陶-2”反坦克导弹,M-1坦克,造价1万美元,造价244万美元,价格交换比,“飞鱼”反舰导弹,“谢菲尔德”号驱逐舰,造价20万美元,造价2亿美元,价格交换比,“虎鱼”鱼雷,“贝尔格拉诺将军”号巡洋舰,造价90万美元,造价8千5百万美元,价格交换比,“麻雀”空空导弹（71枚）,固定翼飞机（24架）,价格交换比,精确制导武器的特点,高精度,高效能,高技术,射程远,高技术,微电子技术,光电技术,微电子技术的发展，使制导系统可以小型化，在炮弹的弹头上也能装自寻的系统；而计算机微型化，给在60年代基本上快被淘汰的巡航导弹带来了新的活力，使其精度可高达30米。同时探测技术和高速信号处理技术也为制导精度和抗电子干扰提供了条件。,精确制导武器的特点,高精度,高效能,高技术,射程远,高技术,射程远,按导弹的射程分,近程导弹,中程导弹,远程导弹,洲际导弹,1000Km,3000Km,8000Km,火炮,SS-18,20-30公里,12000公里,2万7千米,2万4千米,高炮,“爱国者”,S-300,1万米,威力大,精确制导武器的特点,高精度,高效能,高技术,射程远,威力大,常规战斗装药1吨,核弹头当量1千吨,18门火炮齐射10发,540门火炮齐射10发,核弹头当量2万吨,建筑毁坏60%,人员伤亡15万人,“小男孩”,2500万吨,核弹头当量,2万吨,“SS-18”,一、精确制导技术的基本内容,二、精确制导技术在军事上的应用,三、精确制导武器对作战的影响,三、精确制导武器对作战的影响,一是使超视距、多模式、多目标精确打击成为可能。,（二）精确制导武器使作战样式发生深刻变化,二是可以同时、连续、精确打击整个战场纵深，减少前沿的短兵相接，使前后方界线模糊。