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激光制导

1 绪论

激光制导是精确制导家族中发展较晚但却进步神速的一个重要成员。激光制导是

用来控制飞行器飞行方向，或引导兵器击中目标的一种激光技术。激光制导与其它制导种类相比具有结构简单、作战实效成本低、抗干扰性能好、命中精度高等优点。不足的是受大气及战场条件影响较大，不能全天候工作等。

激光制导的基本原理是：用激光器发射激光束照射目标,装于弹体上的激光接收

装置则接收照射的激光信号或目标反射的激光信号,算出弹体偏离照射或反射激光束的程度,不断调整飞行轨迹,使战斗部沿着照射或反射激光前进,最终命中目标。

1.1 精确制导

制导方式是实现导引和控制飞行器按照特定规律，选择飞行路线去寻找和攻击目标的过程中所采用的手段和方法。常用的制导方式有自主式制导、遥控式制导、寻的制导、全球定位制导及复合制导等几大类。

1.1.1 寻的制导

它包括主动式寻的制导、半主动式寻的制导和被动式寻的制导。寻的制导常用的寻的器有微波(毫米波)雷达寻的器、红外寻的器、电视(可见光)寻的器和激光寻的器

[1]

。

寻的制导精度很高，但作用距离较短，故多用于末制导。精确制导武器的高精度

土要靠末段制导保证，远程精确制导武器都有术段制导，而末段制导大多采用寻的制导[2]。

1.1.2 遥控制导

遥控制导通过设在精确制导武器外部的制导站来测定目标和制导武器的相对位

置，然后引导精确制导武器飞向目标。它包括指令制导和波束制导两大类。

指令制导 系统由制导站和装在精确制导武器上的控制设备组成。制导站根据制

导武器在飞行中的误差计算出控制指令，指令通过有线或无线的形式传输到制导武器上有线指令制导系统主要用于射程几千米的反坦克导弹。无线指令制导的常见形式是微波雷达指令制导，由制导雷达测出目标和导弹的位置与速度，并根据这些数据计算出控制指令，然后发送出无线电遥控指令纠正导弹的飞行误差，直至命中目标。这种

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激光制导

制导方式的作用距离比较远，弹上设备的成本较低，但易受干扰，而且制导距离越远，精度越低，因此适用于中段制导。

图1-1 指令制导示意图

波束制导系统由指挥站和精确制导武器上的控制装置组成。指挥站发现目标后，

对目标自动跟踪并通过雷达波束或激光波束照射目标，当精确制导武器进人波束后，控制装置自动测出其偏离波束中心的角度和方向，控制精确制导武器沿波束中心飞行，直至命中目标。波束制导系统的控制装置比较简单，成本低，并且可以同时制导数枚精确制导武器，而且由于控制装置直接接收波束能量，不易受干扰。这种制导方式的缺点是在整个攻击过程中，指挥站必须不间断地以波束照射目标，这样会使指挥站连同载体很容易受到对方攻击。

图1-2 波束制导示意图

1.1.3 匹配制导

匹配制导系统通常用来修正远程惯性制导的误差。它包括地形(高度)匹配制导和

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激光制导

景像〔灰度)匹配制导。发射前预先把选定的飞行路线中段和末段下方的若干地区的地面特征图储存到弹上的计算机内，当导弹飞行到这些地区时，将探测器现场实测到的地面图像同预先储存的地面图像作相关对照，计算出导弹的飞行误差，形成控制指令，就能控制导弹沿预定的航线飞向目标。储存在弹上的地面图像由侦察卫星或侦察飞机预先测定，经过处理转换成数字信息后储存在弹上的计算机中。由于同一地域对于可见光、微波、红外、微光所表现的地面特征不尽相同，从而可构成各种地图匹配制导，如微波雷达图像匹配制导，可见光电视摄像匹配制导，激光雷达图像匹配制导，红外成像匹配制导等。匹配制导的制导精度与射程无关，可使射程为几千千米的导弹达到较高的命中精度。

1.1.4 惯性制导

惯性制导是一种只依靠弹上惯性部件提供制导数据，而不依赖外部信息的自主制

导方式。惯性制导技术主要用于弹道式导弹，它利用陀螺仪、加速度计等惯性元件来测量和确定导弹的运动参数，控制导弹飞行。它的精度随射程的增大而降低，所以只装有惯性制导系统的武器不可能成为精确制导武器。但是惯性制导最大优点是不受外界的干扰，只要它的精度能保证将制导武器引导至末制导系统的作用范围，就不失为一种简便可靠的中段制导方式。

1.1.5 卫星定位(GPS)制导

卫星定位制导也称“GPS”制导，是指制导武器接收全球定位系统中卫星播发的

导航信号，实现三维精确定位和获取速度、时间信息的制导方式。

美国的全球定位系统在1993年已全部完成并投人使用，这个由24颗卫星组成的定

位系统可用于各种军用与民用的定位与导航。如果在精确制导武器上安装全球定位系统的接收机，就可以在飞行过程中情确地测出自己的空间位置和匕行速度，用来修止惯性制导的误差C虽然其作用与地形匹配制导相似，但是攻击前的准备工作却简单得多，所以用全球定位系统制导来代替地形匹配制导，可改善远程精确制导武器的性能。

1.1.6复合制导

复合制导是采用两种或两种以上不同物理特性的探测器组成的制导系统。在制导

时，若探测器串行使用，为复合制导;若并行使用，为多模制导或并联复合制导。

任何一种制导方式都有其优缺以，如能取长补短则能趋利避害。一般，远程精确

制导武器都采用两种以上的制导方式构成复合制导系统，这样不仅能提高制导精度而

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