末制导炮弹的末段制导率设计与分析(3)

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1.3.2 制导技术

末制导炮弹一般采用弹道末段寻的制导。末段制导是指炮弹发射后，在弹道的起始段、中段不加控制。当飞行到弹道末段时，弹上的制导系统开始工作，接收目标辐射或反射的能量信息，测出炮弹相对目标的角偏差，由弹上的飞行控制系统调整炮弹向减小角偏差的方向运动，直至命中目标。根据信号能量来源的不同，通常有以下3种方式。(1)全主动式寻的制导能源发生器(无线电雷达、激光雷达等)装在末制导炮弹上。主动向目标发射能量，再接收从目标反射回来的能量信息，以确定炮弹与目标间的误差信息，从而控制炮弹跟踪、命中目标。(2)半主动式寻的制导能源发生器(无线电雷达、激光照射器等)装在地面炮兵观察站或无人驾驶机上，用来照射目标。目标将入射能量的大部分漫反射到周围的空间，炮弹上的导引头按探测到目标反射的能量信息。来控制炮弹跟踪、命中目标。(3)被动式寻的制导制导能源(可见光、红外、毫米波、声波等)来自目标自身向周围空间的辐射，末制导炮弹上的导引头被动地接收到目标辐射出的能量信息，经过处理后控制炮弹跟踪、命中目标。

1.3.3 末制导炮弹特点

末制导炮弹的主要特点包括以下几方面。(1)小型化，炮弹由于受火炮1：3径的约束，弹重和弹长都有严格的限制。末制导炮弹在引入了探测和控制等元件后，比一般炮弹的结构复杂，因此零部件要尽可能小型化。 (2)耐高过载，高过载主要体现在炮弹发射时所承受的径向加速度。为使导引头中的探测器以及惯性陀螺等零部件能够承受发射时的巨大加速度．需采用能够承受力和传递过载的安装结构。必须对易损零部件采取加固、缓冲、减震等技术措施，确保在高过载下不被损坏。(3)空间定向技术，为了测量飞行器的姿态角，必须标定出地球坐标系的上方位作为测定基准。一般导弹上的滚转姿态陀螺．在发射前定位启动，其零位指向地球坐标系的上方位，发射后依靠陀螺的定轴性，可以自始至终的标定出地球坐标系的上方位。但对于末制导炮弹，由于火炮发射时的高过载，陀螺不能在发射前启动，只能发射后在弹道上某点解锁启动。因此定向问题成为一项技术关键。通常利用陀螺内外环摆角与炮弹上方标志及重力方向间的关系，来确定重力上方基准。 (4)减旋技术，无控炮弹在发射时通过膛线的导转作用使炮弹高速旋转，起到稳定的作用。而末制导炮弹要求其转速不能太高，或要求滚转停止。为了减小炮弹的旋转，一种方法是采用滑动弹带减旋技术．弹带环与弹体能相对滑动，弹带环高速转动，而弹体仅在摩擦力的作用下轻微转动，其转速明显下降。文献综述

1.4 末制导炮弹研究前景

欧美各国与前苏联自20世纪70年代以来，纷纷研制并装备了各种类型的末制导炮弹。早期的末制导炮弹，以美国“铜斑蛇”和前苏联“红土地”为代表。这两种末制导炮弹均采用了激光半主动末制导技术，说明激光制导技术最为成熟。然而，随着红外毫米波成像技术和微型数字信号处理机技术的进步．末制导炮弹采用何种制导技术，在国外产生了两种趋势。(1)俄罗斯专注于发展激光半主动末制导炮弹继“红土地”之后，前苏联和俄罗斯先后研制了榴弹炮等末制导炮弹。后来又将“捕鲸者一2”和“捕鲸者一2M”的控制系统成功小型化，并与“红土地”战斗部结合，而改进成“红土地一2M”末制导炮弹。这些炮弹均采用了激光半主动末制导方式，表明俄罗斯始终重视发展激光半主动未制导炮弹。(2)欧美重视发展“发射后不管”的成像末制导炮弹激光半主动末制导方式具有明显的缺点：在末制导阶段，激光指示器必须连续不断地照射目标，迫使地面的侦察人员或无人驾驶机长时间暴露在敌方阵地前沿，易受敌方的反击和干扰。因此，美国在“铜斑蛇”之后，便未再发展单一模式的激光半主动末制导炮弹，转而热衷于发展采用成像被动寻的方式的“发射后不管”的末制导炮弹。随着毫米波红外成像被动寻的技术的发展和微型数字信号处理机技术的进步，美国的“铜斑蛇一2”激光半主动／红外成像被动寻的末制导炮弹，德国EPHRAIM毫米波末制导炮弹，瑞典“林鹗”120ram红外成像末制导迫击炮弹等，都采用了先进的成像导引头的末制导炮弹，并具有了一定的“发射后不管”能力。成像被动寻的末制导炮弹虽隐蔽性好，具有“发射后不管”的能力，但成本较高、技术难度大；激光半主动末制导炮弹命中概率高．成本低，技术成熟。因此，有人提出：综合权衡使用要求和技术因素．也可以考虑同时装各两种类型的末制导炮弹，以应对不同的任务要求和作战环境。论文网