(无水印)新技术新装备9

1、课前提问：什么是导航？课前提问：什么是导航？ 引导运载体按既定（或预定）航线航行引导运载体按既定（或预定）航线航行整个整个引导引导过程。机动航行更需要引导。过程。机动航行更需要引导。 惯性导航系统的优缺点：惯性导航系统的优缺点： 惯性导航系统的优点惯性导航系统的优点是自主式、全天候、隐蔽性、连续平稳是自主式、全天候、隐蔽性、连续平稳地输出多种具有较高精度的导航参数地输出多种具有较高精度的导航参数(位置、速度、航向和位置、速度、航向和姿态等姿态等)，全程跟踪和反映航行体的任何机动运动，不依赖，全程跟踪和反映航行体的任何机动运动，不依赖于任何外部信息、设施或基准，也不向外部辐射信息，具有于任何外部

2、信息、设施或基准，也不向外部辐射信息，具有很强的抗干扰能力。很强的抗干扰能力。 惯性导航系统缺点惯性导航系统缺点：导航误差随时间而积累，这对于续航时：导航误差随时间而积累，这对于续航时间长的航行体来说是致命缺陷。如果时间较长，精度则降低，间长的航行体来说是致命缺陷。如果时间较长，精度则降低，甚至会发散，需要不断进行误差修正。要想提高惯性导航系甚至会发散，需要不断进行误差修正。要想提高惯性导航系统的长期精度就必须要提高惯性器件的精度和初始对准的精统的长期精度就必须要提高惯性器件的精度和初始对准的精度，这必将大大提高成本，如果将惯性导航系统与全球卫星度，这必将大大提高成本，如果将惯性导航系统与全球

3、卫星导航系统（导航系统（GPS）组合起来，就能取长补短，大大提高导航）组合起来，就能取长补短，大大提高导航精度，降低成本。精度，降低成本。 优点优点：具备全球、全天候、高精度、实时定位。：具备全球、全天候、高精度、实时定位。 缺点缺点：一是：一是GPS 系统由美国国防部直接控制，使用权受制于系统由美国国防部直接控制，使用权受制于人，除美国国防部的特许用户外，所有用户只能使用人，除美国国防部的特许用户外，所有用户只能使用C/A 码，码，人为地降低了卫星轨道参数精度，是不能绝对依赖的系统；人为地降低了卫星轨道参数精度，是不能绝对依赖的系统； 二是二是GPS 接收机的工作受飞行器机动的影响，当飞行器

4、的机接收机的工作受飞行器机动的影响，当飞行器的机动超过动超过GPS接收机的动态范围时，接收机会失锁，不能使用；接收机的动态范围时，接收机会失锁，不能使用；另外，另外，GPS 接收机的信号输出频率较低，有时不能满足载体接收机的信号输出频率较低，有时不能满足载体飞行控制对导航信号更新频率的要求。飞行控制对导航信号更新频率的要求。GPS系统的优缺点：系统的优缺点： 由于由于GPS 导航定位的全球性和高精度，将其导航定位的全球性和高精度，将其作为导航系统的一种辅助导航设备自然是一作为导航系统的一种辅助导航设备自然是一种比较理想的选择，种比较理想的选择，GPS和惯性导航系统组和惯性导航系统组合的导航系统

5、是目前最常用、最理想的运载合的导航系统是目前最常用、最理想的运载体导航系统。体导航系统。 现代高性能战术飞机和导弹对导航系统提现代高性能战术飞机和导弹对导航系统提出了更高的要求，特别是在攻击目标和其他作出了更高的要求，特别是在攻击目标和其他作战需要方面，要求其实时定位精度达到几十米战需要方面，要求其实时定位精度达到几十米以内，甚至只有几米；此外，它还应在高电子以内，甚至只有几米；此外，它还应在高电子对抗环境中，适应回避地空导弹、低空突防、对抗环境中，适应回避地空导弹、低空突防、武器投放、全天候、夜航及隐蔽导航等战术要武器投放、全天候、夜航及隐蔽导航等战术要求。能满足上述条件的导航技术只有两种：

6、一求。能满足上述条件的导航技术只有两种：一种是全球定位系统（种是全球定位系统（GPS）惯性基准导航系）惯性基准导航系统的组合；统的组合；另一种是惯性导航系统与无线电高另一种是惯性导航系统与无线电高度表和数字地图的组合。度表和数字地图的组合。 地形辅助惯性导航系统（地形辅助惯性导航系统（TANTAN） 地形辅助惯性系统也被称为地形基准系（地形辅助惯性系统也被称为地形基准系（TRS）或地形辅助导航（或地形辅助导航（TAN）系统，属于自备式系统，具）系统，属于自备式系统，具有较高的导航定位精度（优于有较高的导航定位精度（优于100 米）、较好的隐蔽米）、较好的隐蔽性和较强的抗干扰能力，可以昼夜全天候

7、工作。与性和较强的抗干扰能力，可以昼夜全天候工作。与GPS/INS 组合导航系统相比，具有更高的自主性，组合导航系统相比，具有更高的自主性，具有军用价值。具有军用价值。 特特 点点 不依赖于外部设备，自主且不易受干扰，而不依赖于外部设备，自主且不易受干扰，而GPS却很却很容易被干扰。在崎岖的山区作低空飞行时，容易被干扰。在崎岖的山区作低空飞行时，GPS会受会受到地形遮挡的影响，到地形遮挡的影响，TAN最适用于这种情况。最适用于这种情况。 地形匹配系统精度高，但地形匹配系统精度高，但只能在具有起伏特征的地区只能在具有起伏特征的地区飞行，在平坦地区或水平面上飞行使用效果差飞行，在平坦地区或水平面上

8、飞行使用效果差。因为。因为它主要利用高程信息进行修正，而在平坦地域高程变它主要利用高程信息进行修正，而在平坦地域高程变化不大，无法确定精确位置，会造成较大的定位误差。化不大，无法确定精确位置，会造成较大的定位误差。在许多场合的使用中，也常常与在许多场合的使用中，也常常与GPS进行组合。进行组合。 地形辅助导航系统基本上是一种低高度工作的系统地形辅助导航系统基本上是一种低高度工作的系统，离地高度超过离地高度超过300m时其精度就会明显降低，而到了时其精度就会明显降低，而到了（8001500）m的高度则无法使用。的高度则无法使用。 不仅能提供飞行器的不仅能提供飞行器的水平精确位置水平精确位置，而且

9、还能提供精，而且还能提供精确的高度信息；不仅能提供飞行器确的高度信息；不仅能提供飞行器前方和下方的前方和下方的地形，地形，而且还能提供视距范围以外的而且还能提供视距范围以外的周围地形信息周围地形信息。因此，。因此，它能满足战术导弹和飞机机动飞行，尤其是低空、超它能满足战术导弹和飞机机动飞行，尤其是低空、超低空飞行的要求，对近空支援、低空强击、突防、截低空飞行的要求，对近空支援、低空强击、突防、截击等战术飞行十分有用击等战术飞行十分有用。其他用途其他用途 （1）具有自主、可靠和隐蔽的导航性能，在）具有自主、可靠和隐蔽的导航性能，在地形特征比较明显的地区使用时，其导航精度地形特征比较明显的地区使用

10、时，其导航精度很高，因此，非常适合于高速低空飞行的战斗很高，因此，非常适合于高速低空飞行的战斗机和战术导弹的使用。机和战术导弹的使用。 （2）地形跟踪。）地形跟踪。 （3）威胁回避和地形掩蔽。）威胁回避和地形掩蔽。 （4）贴地告警和障碍告警。）贴地告警和障碍告警。 （5）目标截获和精确投放武器。）目标截获和精确投放武器。分分 类类 按工作原理，地形辅助导航系统可以分按工作原理，地形辅助导航系统可以分为两大类：为两大类： 一类是景象匹配系统；另一类是地形高一类是景象匹配系统；另一类是地形高度数据匹配系统。度数据匹配系统。 景象匹配又称为地表二维图像相关，它景象匹配又称为地表二维图像相关，它将从图

11、像处理装置（如电视摄像机、合将从图像处理装置（如电视摄像机、合成孔径雷达）来的成孔径雷达）来的传感器遥感景象传感器遥感景象与预与预存在计算机中有关地区的存在计算机中有关地区的数字景象数字景象进行进行匹配，从而获得很高的导航精度。匹配，从而获得很高的导航精度。 景象匹配特别适用于平坦地形。景象匹配特别适用于平坦地形。景象匹配系统景象匹配系统 2 当飞行器飞行一段时间当飞行器飞行一段时间后，即可测得其真实航后，即可测得其真实航迹下的一串地形高程序迹下的一串地形高程序列。列。将测得的地形轮廓将测得的地形轮廓数据与预先存储的数字数据与预先存储的数字地图进行相关分析，具地图进行相关分析，具有相关峰值的点

12、即被确有相关峰值的点即被确定为飞行界的估计位置定为飞行界的估计位置。这样，便可用这个位置这样，便可用这个位置来修正惯导系统指示的来修正惯导系统指示的位置。位置。 地形高度数据匹配系统地形高度数据匹配系统地形轮廓匹配算法（地形轮廓匹配算法（TERCOM） hhthr海平面1当飞行器飞越某块已数字化了的地形时，机载无线电高度当飞行器飞越某块已数字化了的地形时，机载无线电高度表测得飞行器离地面的相对高度表测得飞行器离地面的相对高度hr ，同时气压式高度表与，同时气压式高度表与惯导系统相综合测得飞行器的绝对高度惯导系统相综合测得飞行器的绝对高度 h。 采用递推卡尔曼滤波算法，是美国桑地亚实采用递推卡尔

13、曼滤波算法，是美国桑地亚实验室研制的。验室研制的。 SITAN工作原理工作原理：惯导连续不断地给出地形跟踪：惯导连续不断地给出地形跟踪时飞行器所处的位置，并在每次处理传感读数时时飞行器所处的位置，并在每次处理传感读数时迭代地对惯导作小的修正。因此，无需进行全局迭代地对惯导作小的修正。因此，无需进行全局搜索。初始基准一旦建立起来，桑地亚惯性地形搜索。初始基准一旦建立起来，桑地亚惯性地形辅助导航系统就能使飞行器连续不断地机动飞行，辅助导航系统就能使飞行器连续不断地机动飞行，有效地利用地形屏障，绕过防御火力，并飞越沿有效地利用地形屏障，绕过防御火力，并飞越沿路有独特地形的区域达到目标。路有独特地形的

14、区域达到目标。 地形高度数据匹配系统地形高度数据匹配系统桑地亚地形辅助导航算法桑地亚地形辅助导航算法 TERCOM 与与SITAN 两种算法是地形辅助导航两种算法是地形辅助导航技术中的两种典型算法，两者相比，技术中的两种典型算法，两者相比，SITAN 具具有以下优点：有以下优点： （1）SITAN 方案对惯导系统的修正是实的，方案对惯导系统的修正是实的，而而TERCOM 方案则对一串地形高度序列做后方案则对一串地形高度序列做后验的相关分析，得到正确位置时有一定的延迟。验的相关分析，得到正确位置时有一定的延迟。 （2）TERCOM 系统在得到地形高度系统在得到地形高度期间应做非机动飞行，耐航线偏

15、差的能期间应做非机动飞行，耐航线偏差的能力较弱，而力较弱，而SITAN 系统就没有这个限系统就没有这个限制。制。TERCOM 系统要求飞行器以已知系统要求飞行器以已知速度沿规定的航向飞行，航向偏差不允速度沿规定的航向飞行，航向偏差不允许超过许超过0.25。 （3）在高信噪比的条件下，）在高信噪比的条件下，SITAN 与与TERCOM 的导航精度相近，在低信噪的导航精度相近，在低信噪比条件下，比条件下，SITAN 精度稍高。精度稍高。 （4）SITAN 方案有较大的初始位置误差时需工作方案有较大的初始位置误差时需工作在在“搜索搜索”模式，以达到较小的位置误差。搜索算模式，以达到较小的位置误差。搜

16、索算法较复杂，计算量也比法较复杂，计算量也比TERCOM 方案搜索相同区方案搜索相同区域大。仅从数字地图的加载速度来说，在给定初始域大。仅从数字地图的加载速度来说，在给定初始位置估值误差适中的情况下，还是位置估值误差适中的情况下，还是SITAN 算法速度算法速度快。但是如果给定初值误差太大，则快。但是如果给定初值误差太大，则SITAN 系统要系统要有较长时间滞留在有较长时间滞留在“搜索搜索”模式，甚至有可能无法模式，甚至有可能无法工作。工作。 a) 数字地图数字地图 数字地图就是存储在计算机中数字化了的地图。它数字地图就是存储在计算机中数字化了的地图。它是通过对地形高度的离散采样并量化后得到的

17、。是通过对地形高度的离散采样并量化后得到的。 数字地图的制作方法有以下几种：数字地图的制作方法有以下几种： 1. 采用大地测量的方法直接从地形上测出高程；采用大地测量的方法直接从地形上测出高程； 2.利用航空摄影测量照片，采用数字高程判读仪从利用航空摄影测量照片，采用数字高程判读仪从两张对应的照片上读取高程；两张对应的照片上读取高程；地形辅助导航系统的关键技术地形辅助导航系统的关键技术 3利用卫星摄影测量照片读取高程；利用卫星摄影测量照片读取高程； 4.从小比例尺普通等高线地图上读取高程。从小比例尺普通等高线地图上读取高程。 数字地图的误差主要产生于制作过程，一般有测量数字地图的误差主要产生于

18、制作过程，一般有测量误差、判读误差和制图误差等。由等高线地图制作误差、判读误差和制图误差等。由等高线地图制作地图时的高程精度随等高线地图的比例尺和地形类地图时的高程精度随等高线地图的比例尺和地形类型而变，目前用小比例尺等高线地图制作的数字地型而变，目前用小比例尺等高线地图制作的数字地图的高程精度通常为图的高程精度通常为35m。 b) 地形随机线性化技术地形随机线性化技术 地形随机线性化必须包含在地形随机线性化必须包含在SITAN 的工作的工作中，中，SITAN 的精度在很大程度上取决于所的精度在很大程度上取决于所用线性化技术的质量和效率。推广的递推用线性化技术的质量和效率。推广的递推卡尔曼滤波

19、的实质，就是采用地形随机线卡尔曼滤波的实质，就是采用地形随机线性化技术，将非线性测量方程线性化。地性化技术，将非线性测量方程线性化。地形随机线性化是形随机线性化是SITAN 系统的核心。系统的核心。 C）存储技术）存储技术 地形辅助导航系统需要建立数据库和存储高质量地形辅助导航系统需要建立数据库和存储高质量的数字地图，可以想象，存储飞行器所飞越地的数字地图，可以想象，存储飞行器所飞越地区的数字地图数据，需要很大容量的存储器。区的数字地图数据，需要很大容量的存储器。现代大容量存储技术的发展，使实现这一目标现代大容量存储技术的发展，使实现这一目标成为可能。现有的大容量存储器有磁泡存储器、成为可能。

20、现有的大容量存储器有磁泡存储器、快速擦写存储器（快速擦写存储器（FLASH）、光盘等。）、光盘等。举例：巡航导弹举例：巡航导弹 现有制导方式的缺陷现有制导方式的缺陷 ： 1地形匹配地形匹配 (1)任务规划周期长任务规划周期长 使用地形匹配作为中制导的巡航导弹在发射前要对被使用地形匹配作为中制导的巡航导弹在发射前要对被攻击目标以及沿途经过的地形地物特征进行卫星或航空攻击目标以及沿途经过的地形地物特征进行卫星或航空拍摄，在地形匹配飞行区域内选出一条合适的飞行路线，拍摄，在地形匹配飞行区域内选出一条合适的飞行路线，并在多个匹配区域内预先侦测地形高度并绘制出数字地并在多个匹配区域内预先侦测地形高度并绘

21、制出数字地形图，将卫星拍摄的照片放大成与巡航导弹飞行高度相形图，将卫星拍摄的照片放大成与巡航导弹飞行高度相对应的图像，然后把上述资料编成相应软件存入弹上计对应的图像，然后把上述资料编成相应软件存入弹上计算机。这两项工作量大而繁琐，需要大量硬件设备支撑，算机。这两项工作量大而繁琐，需要大量硬件设备支撑，先后耗时近一个星期左右才能完成。先后耗时近一个星期左右才能完成。 (2)导弹使用的灵活性差导弹使用的灵活性差 由于对地形起伏特性有特殊要求，不适于在平原、由于对地形起伏特性有特殊要求，不适于在平原、海面等地形起伏小的地区使用，限制了导弹使用的灵海面等地形起伏小的地区使用，限制了导弹使用的灵活性。特

22、别是在可匹配地形较少的情况下，巡航导弹活性。特别是在可匹配地形较少的情况下，巡航导弹的可选飞行路线就会很少，甚至只能沿一条路线飞行，的可选飞行路线就会很少，甚至只能沿一条路线飞行，使敌方很容易判断后续导弹的飞行路线而加以拦截，使敌方很容易判断后续导弹的飞行路线而加以拦截，从而增加了损失。据报道，由于美国在海湾战争前没从而增加了损失。据报道，由于美国在海湾战争前没有为攻击伊拉克准备地形匹配数字地图，在战争开始有为攻击伊拉克准备地形匹配数字地图，在战争开始后，大部分战斧巡航导弹分后，大部分战斧巡航导弹分6批沿着同一条航线一枚接批沿着同一条航线一枚接一枚地飞向目标区，而不是同时从不同方向飞向目标。一

23、枚地飞向目标区，而不是同时从不同方向飞向目标。 (3)抗干扰能力差抗干扰能力差 巡航导弹在预定匹配区的离地高度值是巡航导弹在预定匹配区的离地高度值是地形匹配修正惯导偏差的主要依据，而雷地形匹配修正惯导偏差的主要依据，而雷达高度表是实现地形匹配的关键设备。如达高度表是实现地形匹配的关键设备。如果雷达高度表所测得的离地高度值偏差较果雷达高度表所测得的离地高度值偏差较大的话，那么地形匹配就无法实现修正惯大的话，那么地形匹配就无法实现修正惯导的目的。例如，目前美国巡航导弹所使导的目的。例如，目前美国巡航导弹所使用的用的AN/APN194前沿脉冲雷达高度表由前沿脉冲雷达高度表由于受巡航导弹体积重量的限制

24、，几乎没有于受巡航导弹体积重量的限制，几乎没有采用任何抗干扰措施，因此很容易对这类采用任何抗干扰措施，因此很容易对这类雷达高度表实施电子干扰。雷达高度表实施电子干扰。 (4)难以攻击机动目标难以攻击机动目标 导弹发射前要由任务规划系统将攻导弹发射前要由任务规划系统将攻击目标所需数据输入制导计算机，击目标所需数据输入制导计算机，作战时如果需要改变攻击目标，必作战时如果需要改变攻击目标，必须重新输入确定航迹的数据，需要须重新输入确定航迹的数据，需要几个小时的准备时间。几个小时的准备时间。 另外，地形另外，地形匹配系统本身还会由于地形、季节匹配系统本身还会由于地形、季节和天气变化而使得输入信息老化而

25、和天气变化而使得输入信息老化而迷航。迷航。 2GPS 尽管尽管GPS在正常工作的情况下具有很高的精度，但在正常工作的情况下具有很高的精度，但它的抗干扰能力很差，对于接收信息的可靠性难以它的抗干扰能力很差，对于接收信息的可靠性难以进行验证，还有可能被信号模拟进行验证，还有可能被信号模拟(电子欺骗电子欺骗)所诱骗。所诱骗。 巡航导弹所用巡航导弹所用GPS接收机的信噪比多为接收机的信噪比多为54dB，很，很容易受到各种因素的影响，包括太阳电离层暴和蓄容易受到各种因素的影响，包括太阳电离层暴和蓄意干扰等。据称，输出意干扰等。据称，输出100mW的全向天线干扰机可的全向天线干扰机可以对以对16km范围内

26、使用范围内使用GPS的巡航导弹和其它精确制的巡航导弹和其它精确制导武器造成严重干扰；输出导武器造成严重干扰；输出100W的全向天线干扰的全向天线干扰机可使机可使1000km范围内该种武器的范围内该种武器的GPS受到干扰。受到干扰。 因此，美军担心因此，美军担心“只要敌方装备了简易的干扰机，只要敌方装备了简易的干扰机，就很容易破坏美军利用精确制导武器进行外科手术就很容易破坏美军利用精确制导武器进行外科手术式打击的能力式打击的能力”。在。在2003年的伊拉克战争中，美国年的伊拉克战争中，美国多次指责俄罗斯一家公司向伊拉克提供了多次指责俄罗斯一家公司向伊拉克提供了GPS干扰干扰机，致使多枚战斧巡航导

27、弹偏离预定航迹。机，致使多枚战斧巡航导弹偏离预定航迹。 另外，非美国盟友的国家在战时使用另外，非美国盟友的国家在战时使用GPS是很不是很不可靠的，甚至是危险的。尽管美国已经宣称取消了可靠的，甚至是危险的。尽管美国已经宣称取消了选择可用性选择可用性(SA)政策，但在战时是很容易恢复的，政策，但在战时是很容易恢复的，而且有资料表明美国的而且有资料表明美国的GPS系统可以实现在部分区系统可以实现在部分区域内的民用码不可用而军用码正常使用，在我国某域内的民用码不可用而军用码正常使用，在我国某些区域也曾出现过可以正常接收到卫星信号而无法些区域也曾出现过可以正常接收到卫星信号而无法进行定位的情况。进行定位

28、的情况。 3景象匹配景象匹配 环境对于末段景象匹配的影响是很大的，如景物环境对于末段景象匹配的影响是很大的，如景物的反射率和辐射率的变化、云和太阳投射角的变化的反射率和辐射率的变化、云和太阳投射角的变化所引起的阴影和景物的遮挡效应以及在基准区域中所引起的阴影和景物的遮挡效应以及在基准区域中实际景物的变化等。所有这些因素都将引起景象匹实际景物的变化等。所有这些因素都将引起景象匹配实时图全部或部分网格的灰度值变化，从而影响配实时图全部或部分网格的灰度值变化，从而影响匹配结果。人为的干扰会对景象匹配的效果产生更匹配结果。人为的干扰会对景象匹配的效果产生更大的影响。在科索沃战争中，南联盟就曾利用燃烧大

29、的影响。在科索沃战争中，南联盟就曾利用燃烧废旧轮胎的办法对敌方的巡航导弹进行干扰，使其废旧轮胎的办法对敌方的巡航导弹进行干扰，使其末段数字景象匹配系统丧失作用。末段数字景象匹配系统丧失作用。 4红外末制导红外末制导 (1)易受欺骗易受欺骗 在海湾战争中伊拉克用胶合板硬塑料铁皮等材料在海湾战争中伊拉克用胶合板硬塑料铁皮等材料制作了大量导弹发射装置假目标并在其内安装了热制作了大量导弹发射装置假目标并在其内安装了热源无线电应答器和金属角反射器，有效地对抗多国源无线电应答器和金属角反射器，有效地对抗多国部队的红外末制导精确制导武器。据报道，在海湾部队的红外末制导精确制导武器。据报道，在海湾战争初期这些

30、假目标曾吸引了美国战争初期这些假目标曾吸引了美国50的空地弹药。的空地弹药。 (2)在激光武器照射下易失去目标在激光武器照射下易失去目标 在末制导段采用强激光束对巡航导弹进行照射，在末制导段采用强激光束对巡航导弹进行照射，可使弹上的可使弹上的CCD传感器或红外成像导引头饱和，从传感器或红外成像导引头饱和，从而失去精确制导能力。而失去精确制导能力。 (3)易受烟幕干扰易受烟幕干扰 烟幕中大量的微小颗粒对可见光和红外辐射起吸烟幕中大量的微小颗粒对可见光和红外辐射起吸收和散射综合作用，把入射的红外辐射衰减到光电收和散射综合作用，把入射的红外辐射衰减到光电瞄准探测系统不能可靠工作的程度。当目标产生的瞄

31、准探测系统不能可靠工作的程度。当目标产生的红外辐射通过遮蔽烟幕的透过率小于红外辐射通过遮蔽烟幕的透过率小于5时，被动时，被动红外成像系统将无法显示完整的目标图像。遮蔽烟红外成像系统将无法显示完整的目标图像。遮蔽烟幕可以使热成像系统光电转换后的信噪比减小到使幕可以使热成像系统光电转换后的信噪比减小到使其得不到清晰图像而起到对红外成像的干扰作用。其得不到清晰图像而起到对红外成像的干扰作用。对于美国的对于美国的AGM129B和战斧多任务导弹以及法和战斧多任务导弹以及法国的国的APTGD等巡航导弹，烟幕干扰可使弹上的红等巡航导弹，烟幕干扰可使弹上的红外成像器件难于获得地面目标景象，从而不能发现外成像器

32、件难于获得地面目标景象，从而不能发现和攻击目标，使导弹失去精确制导能力，命中精度和攻击目标，使导弹失去精确制导能力，命中精度大大降低。大大降低。 另外，红外成像的热图像只相当于单目观察而无另外，红外成像的热图像只相当于单目观察而无立体感，其实质只是一幅单色辐射强度分布图，立体感，其实质只是一幅单色辐射强度分布图，加之热图像与可见光图像的差异，给目标识别带加之热图像与可见光图像的差异，给目标识别带来一定的困难。来一定的困难。 未来发展趋势：未来发展趋势： 1采用抗干扰的采用抗干扰的GPS导航导航 据报道，由于据报道，由于GPS系统抗干扰能力较弱，特别是系统抗干扰能力较弱，特别是受到受到“倒萨倒萨

33、”行动中多枚巡航弹偏离航线的影响，行动中多枚巡航弹偏离航线的影响，美国准备在未来几年内对现有的美国准备在未来几年内对现有的GPS系统进行改造，系统进行改造，将其抗干扰能力提高将其抗干扰能力提高100倍。如果此目标达到，那倍。如果此目标达到，那么未来美国等国家的巡航导弹必然会采用这种增么未来美国等国家的巡航导弹必然会采用这种增强抗干扰性能、保密性能的强抗干扰性能、保密性能的GPS接收机。接收机。 2多模复合及智能末制导多模复合及智能末制导 对于巡航导弹，最终影响其精度的是末制导。目对于巡航导弹，最终影响其精度的是末制导。目前的末制导方式大体上分为单模制导和双模前的末制导方式大体上分为单模制导和双

34、模/多模制多模制导两类。单模制导方式有很多，可以根据作战任务导两类。单模制导方式有很多，可以根据作战任务和战场情况的不同选择不同的制导方式。例如，反和战场情况的不同选择不同的制导方式。例如，反舰导弹多采用主动雷达制导；对陆攻击的巡航导弹舰导弹多采用主动雷达制导；对陆攻击的巡航导弹大都采用景象匹配；在攻击发电厂等目标时，则多大都采用景象匹配；在攻击发电厂等目标时，则多采用红外导引头等。随着攻击时遇到的对抗层次的采用红外导引头等。随着攻击时遇到的对抗层次的增多和对抗手段的多样化，单模制导方式已难以完增多和对抗手段的多样化，单模制导方式已难以完成作战使命。因此，必须发展多模复合制导方式和成作战使命。

35、因此，必须发展多模复合制导方式和智能化导引头。多模复合制导并不是这些制导方式智能化导引头。多模复合制导并不是这些制导方式的简单组合。的简单组合。 随着多模传感器、集成电路以及计算机软硬随着多模传感器、集成电路以及计算机软硬件等技术的发展，智能制导将是未来精确制导件等技术的发展，智能制导将是未来精确制导的发展趋势。智能导引头采用多模或复合成像的发展趋势。智能导引头采用多模或复合成像传感器，利用多个传感器获取的信息，应用人传感器，利用多个传感器获取的信息，应用人工智能自适应技术进行自动目标探测和识别，工智能自适应技术进行自动目标探测和识别，实现精确命中目标。智能导引头的反应速度快，实现精确命中目标

36、。智能导引头的反应速度快，制导精度高，抗干扰能力强，效费比高，非常制导精度高，抗干扰能力强，效费比高，非常适应未来高技术的复杂作战环境。美俄等国家适应未来高技术的复杂作战环境。美俄等国家都很重视这方面的研究。都很重视这方面的研究。 未来的智能化寻的制导的主要技术要求有：未来的智能化寻的制导的主要技术要求有： 能在充满各种干扰的战争环境中全自动探测、搜索和识能在充满各种干扰的战争环境中全自动探测、搜索和识别视场中的全部目标，捕获多个目标并进行实时多模跟踪；别视场中的全部目标，捕获多个目标并进行实时多模跟踪； 能够综合利用多种信息，对多传感器和复合传感器探测能够综合利用多种信息，对多传感器和复合传

37、感器探测的数据进行融合处理；的数据进行融合处理； 采用具有规划、理解、推理和学习功能的计算机，能够采用具有规划、理解、推理和学习功能的计算机，能够模仿专家解决问题时有效而复杂的思维活动，使智能制导系模仿专家解决问题时有效而复杂的思维活动，使智能制导系统能在瞬息万变的战争环境中进行判断和决策，自动跟踪目统能在瞬息万变的战争环境中进行判断和决策，自动跟踪目标；标； 具有对故障、干扰和环境进行综合决策的能力。具有对故障、干扰和环境进行综合决策的能力。 智能导引头智能化的核心是智能化的智能导引头智能化的核心是智能化的信息处理技术，它在很大程度上依赖于信息处理技术，它在很大程度上依赖于软件和信息处理方法

38、。这就要求信息融软件和信息处理方法。这就要求信息融合技术在现有的硬件和传感器水平上，合技术在现有的硬件和传感器水平上，寻求新的特征层融合算法、决策层算法寻求新的特征层融合算法、决策层算法和传感器自动复合策略，从理论上形成和传感器自动复合策略，从理论上形成一套复合寻的制导信息融合方法。如何一套复合寻的制导信息融合方法。如何将神经网络人工智能、小波变换等各种将神经网络人工智能、小波变换等各种信息处理方法引入智能寻的制导信息融信息处理方法引入智能寻的制导信息融合技术中正在引起人们的高度重视。合技术中正在引起人们的高度重视。 3利用卫星视频数据链技术利用卫星视频数据链技术 在努力提高巡航导弹自身智能技

39、术的同时，利用在努力提高巡航导弹自身智能技术的同时，利用其它武器控制平台为导弹提供各种战场信息也是包其它武器控制平台为导弹提供各种战场信息也是包括巡航导弹在内的未来精确制导武器的一个发展方括巡航导弹在内的未来精确制导武器的一个发展方向。例如，计划在向。例如，计划在2005年部署的战斧多任务导弹将年部署的战斧多任务导弹将具有两条数据传输线，即双向卫星数据传输线和视具有两条数据传输线，即双向卫星数据传输线和视频数据传输线。这些传输线路将使飞机或其它控制频数据传输线。这些传输线路将使飞机或其它控制平台能够精选导弹的瞄准点，并能观察导弹所攻击平台能够精选导弹的瞄准点，并能观察导弹所攻击的目标，从而使得

40、巡航导弹具有实时目标的目标，从而使得巡航导弹具有实时目标/瞄准点的瞄准点的选择、目标的自动末段攻击及执行多种任务的能力。选择、目标的自动末段攻击及执行多种任务的能力。 在反水面作战任务中，视频数据传输线可以从中在反水面作战任务中，视频数据传输线可以从中立的舰艇中分辨出所要攻击的敌舰，并使导弹能攻立的舰艇中分辨出所要攻击的敌舰，并使导弹能攻击港内的舰艇；在对陆攻击任务中，视频数据传输击港内的舰艇；在对陆攻击任务中，视频数据传输线将确保导弹攻击预定的目标，然后提供攻击损伤线将确保导弹攻击预定的目标，然后提供攻击损伤评估。评估。 当不知道目标的确切位置时，可向可疑地区发射导当不知道目标的确切位置时，

41、可向可疑地区发射导弹，由遥控飞行器标定目标并用激光照射，导弹响弹，由遥控飞行器标定目标并用激光照射，导弹响应后实施攻击。也可以向预定目标发射第二枚导弹，应后实施攻击。也可以向预定目标发射第二枚导弹，由它通过数据链反馈损伤评估信息。如果第一枚导由它通过数据链反馈损伤评估信息。如果第一枚导弹未摧毁目标，则通过数据链控制第二枚导弹继续弹未摧毁目标，则通过数据链控制第二枚导弹继续攻击目标。如果轰炸破坏评估表明目标已被摧毁，攻击目标。如果轰炸破坏评估表明目标已被摧毁，可重新控制导弹攻击其它目标。这种瞬时损伤评估可重新控制导弹攻击其它目标。这种瞬时损伤评估能力，可使规划人员减少一次特定攻击任务中所需能力，

42、可使规划人员减少一次特定攻击任务中所需的导弹数。的导弹数。 另外，未来的巡航导弹不必具有相同的能力，另外，未来的巡航导弹不必具有相同的能力，多数导弹只需在指定条件下抵达目标就可以了，多数导弹只需在指定条件下抵达目标就可以了，因此制导和任务软件就可以相对简单一些。利因此制导和任务软件就可以相对简单一些。利用巡航导弹领弹执行进攻前的目标定位，并通用巡航导弹领弹执行进攻前的目标定位，并通过数据链传递这些数据，这样紧跟其后的过数据链传递这些数据，这样紧跟其后的“较较笨笨”的巡航导弹便可以使用领弹的目标定位数的巡航导弹便可以使用领弹的目标定位数据进行攻击。因此，巡航导弹领弹应是可回收据进行攻击。因此，巡

43、航导弹领弹应是可回收的，尺寸与外形类似于一般的巡航导弹，采用的，尺寸与外形类似于一般的巡航导弹，采用长寿命的发动机，战斗部换成燃料，可以执行长寿命的发动机，战斗部换成燃料，可以执行无人驾驶飞行器和遥控飞行器的任务。无人驾驶飞行器和遥控飞行器的任务。 4提高攻击机动目标和隐蔽目标能力提高攻击机动目标和隐蔽目标能力 通过对多次局部战争中巡航导弹的攻击效果统计通过对多次局部战争中巡航导弹的攻击效果统计数据的分析可以看出，尽管巡航导弹总的命中概率数据的分析可以看出，尽管巡航导弹总的命中概率可达到可达到80以上，但多是攻击固定目标，而对于机以上，但多是攻击固定目标，而对于机动性强的小型目标或临时目标则效

44、果较差。例如，动性强的小型目标或临时目标则效果较差。例如，在在“沙漠之狐沙漠之狐”行动中，巡航导弹的命中率为行动中，巡航导弹的命中率为87，但摧毁和重创率却不超过但摧毁和重创率却不超过60，尤其是对地面机动，尤其是对地面机动目标和隐蔽目标的摧毁率可能只有目标和隐蔽目标的摧毁率可能只有10左右。左右。 今后可能采取的改进措施有：今后可能采取的改进措施有： 利用多光谱和超频谱光学探测器，使用利用多光谱和超频谱光学探测器，使用分离很细的各个小段频谱识别目标，但这种方分离很细的各个小段频谱识别目标，但这种方法易受天气影响，价格贵。法易受天气影响，价格贵。 利用安装在卫星上的合成孔径雷达成像，利用安装在

45、卫星上的合成孔径雷达成像，通过数据链传输给巡航导弹。合成孔径雷达成通过数据链传输给巡航导弹。合成孔径雷达成像不但可以绘出粗略画面，提供更多的频率和像不但可以绘出粗略画面，提供更多的频率和从不同角度照射，还可以探测出信号相位和极从不同角度照射，还可以探测出信号相位和极化方式的变化。化方式的变化。 同时，由于把雷达放到了天上，使其具有很好的机同时，由于把雷达放到了天上，使其具有很好的机动性，一方面分析人员可以从不同的角度观察目标；动性，一方面分析人员可以从不同的角度观察目标；另一方面卫星的出现不好预测，敌人目标无法隐藏。另一方面卫星的出现不好预测，敌人目标无法隐藏。在建造低成本、跟踪动目标的雷达卫

46、星方面主要有在建造低成本、跟踪动目标的雷达卫星方面主要有以下几种方案：发射添加燃料的飞行器给每颗卫星以下几种方案：发射添加燃料的飞行器给每颗卫星加燃料；研制替代燃料；利用天上拖船把卫星推向加燃料；研制替代燃料；利用天上拖船把卫星推向需要的位置；在不固定的轨道上设立加油站，卫星需要的位置；在不固定的轨道上设立加油站，卫星可以飞过去加燃料。可以飞过去加燃料。 利用前面提到的双向数据链将导利用前面提到的双向数据链将导弹获取的数据送回控制平台处理。例如弹获取的数据送回控制平台处理。例如战斧多任务导弹就设计成能够从卫星、战斧多任务导弹就设计成能够从卫星、预警机、无人机和岸基通信设备上实时预警机、无人机和

47、岸基通信设备上实时接收重新确定打击目标的命令和数据，接收重新确定打击目标的命令和数据，在飞行过程中改变方向，攻击新的机动在飞行过程中改变方向，攻击新的机动目标。目标。 三大导航系统总结三大导航系统总结 导航系统是能够向航行体的操纵者或控制系统提供导航系统是能够向航行体的操纵者或控制系统提供航行体的位置、速度、航向、姿态等即时运动状态航行体的位置、速度、航向、姿态等即时运动状态的系统。导航与定位技术是涉及自动控制、计算机、的系统。导航与定位技术是涉及自动控制、计算机、微电子学、光学、力学以及数学等多学科的高技术，微电子学、光学、力学以及数学等多学科的高技术，是实现飞行器特别是航天器飞行任务的关键

48、技术，是实现飞行器特别是航天器飞行任务的关键技术，也是武器精确制导的核心技术，在海、陆、空、天也是武器精确制导的核心技术，在海、陆、空、天等现代高技术武器及武器平台中得到广泛的应用，等现代高技术武器及武器平台中得到广泛的应用，这对于提高航空器、航天器以及武器装备的机动性、这对于提高航空器、航天器以及武器装备的机动性、反应速度和远程精确打击能力具有重要意义。反应速度和远程精确打击能力具有重要意义。 现代精确打击武器要有效地发挥自己的威力，现代精确打击武器要有效地发挥自己的威力，导航技术是关键，导航系统是其高精度的保导航技术是关键，导航系统是其高精度的保证，从这个意义上来讲，导航系统可以说是证，从

49、这个意义上来讲，导航系统可以说是现代精确打击武器的现代精确打击武器的“眼睛眼睛”。随着航空航。随着航空航天事业的发展，对飞行器姿态、速度和位置天事业的发展，对飞行器姿态、速度和位置的精度和可靠性要求越来越高。现代武器的精度和可靠性要求越来越高。现代武器（战术飞机和导弹）的典型工作条件通常是（战术飞机和导弹）的典型工作条件通常是从从300 米高度进入任务地段，对定位精度的米高度进入任务地段，对定位精度的要求通常是要求通常是50 米以内，甚至只有几米。米以内，甚至只有几米。 现代武器还应能工作于高对抗的电子环境中，执行现代武器还应能工作于高对抗的电子环境中，执行诸如回避地空导弹拦截、低空突防、武器

50、投放、空诸如回避地空导弹拦截、低空突防、武器投放、空空格斗、空中加油等高机动、复杂的多种战斗任务，空格斗、空中加油等高机动、复杂的多种战斗任务，更重要的是要实现不依赖气象条件、可昼夜工作、更重要的是要实现不依赖气象条件、可昼夜工作、寂静（低截获概率）的导航任务，这就要求具有很寂静（低截获概率）的导航任务，这就要求具有很高的自主性和可靠性，但是单一的导航系统无法满高的自主性和可靠性，但是单一的导航系统无法满足实际要求，足实际要求，组合导航系统组合导航系统有利于充分运用各导航有利于充分运用各导航系统的冗余量测信息进行互补，使组合后的导航系系统的冗余量测信息进行互补，使组合后的导航系统在精度和可靠性方面都有所提高，已成为当前主统在精度和可靠性方面都有所提高，已成为当前主要的实现方案。要的实现方案。 地形辅助导航系统地形辅助导航系统(TAN) 可以作为可以作为INS/GPS 的有效补充：一是在低高的有效补充：一是在低高度特别是丘陵地带和山区，度特别是丘陵地带和山区，GPS由于观察到由于观察到的导航卫星少而难以达到完善的几何精度，的导航卫星少而难以达到完善的几何精度，其辅助导航精度将明显降低，此时地形