2023年制导技术发展现状与趋势的调研报告.docx

关于制导技术开展现状与趋势的调研报告 院系：姓名：学号：专业：导师： 1.前言........................................................................................................................................12.正文........................................................................................................................................1 2.1电视制导.....................................................................................................................12.2红外制导.....................................................................................................................22.3激光制导.....................................................................................................................32.4毫米波/微波寻的制导................................................................................................42.5光纤制导.....................................................................................................................52.6地图匹配制导.............................................................................................................52.7全球定位系统（gps）制导.....................................................................................52.8惯性制导.....................................................................................................................62.9程序制导.....................................................................................................................62.2023多模或复合制导.......................................................................................................63.总结........................................................................................................................................7 关于制导技术开展现状与趋势的调研报告 1.前言 从20世纪90年代以来爆发的几场局部战争来看，精确制导武器呈不断开展之势，表现为精确制导武器更新迅速，使用量剧增。在海湾战争中，空对地精确制导武器还只是处于辅助地位，仅占全部投弹量的8%；在1995年的波黑战争中，精确制导武器的使用量提高到了60%；1998年美国对伊拉克进行的“沙漠之狐〞空袭，空对地精确制导武器的使用数量上升到了70%；在科索沃战争中，精确制导武器占到了98%，发挥了主导作用；在伊拉克战争中，美军使用了800余枚战斧式巡航导弹和2万余枚精确制导武器，占总弹药量的80%以上。 精确制导武器是采用高精度探测、控制及制导技术，能够有效从复杂背景中探测、识别并跟踪目标，从多个目标中选择攻击对象并高精度命中其要害部位。精确制导武器与普通武器的根本区别在于它具有制导系统，制导系统的根本任务是确定飞行器与目标的相对位置，在导弹攻击目标的过程中，负责导引和控制导弹按照预定的规律调整飞行姿态与飞行路线，并最终命中目标。导弹命中目标的概率主要取决于制导系统的工作，所以制导系统在整个飞行器控制系统中占有极重要的地位。 2.正文 因为精确制导武器对射程内的目标如坦克、装甲车、飞机、舰艇、雷达、桥梁、指挥中心等进行攻击时，具有很高的命中概率，所以在海湾战争和科索沃战争中，从战略目标到战术目标，参军事目标到民用目标，几乎都遭到精确制导武器的打击。 精确制导武器虽然制造本钱高，但是由于它具有较高的命中率，通常用于攻击高价值的重要目标，因而具有较高的作战效能。精确制导技术的开展与精确制导武器的开展和应用密切相关，目前多种精确制导技术已开展成熟，并已用于精确制导武器。 2.1电视制导 电视制导是利用电视摄像机捕获、识别、定位目标并由弹上或弹外设备形成控制指令导引导弹等武器飞向目标的一种制导技术。由于利用目标反射可见光，所以系统的角分辨率、制导精度高，而且便于鉴别真假目标，不受电磁干扰。但 它只能在白天和能见度较好的条件下使用，且易受强光和烟雾弹的干扰。电视制导有两种方式，一种是电视指令制导，另一种是电视寻的制导。电视指令制导是指导弹上的电视摄像机将所摄取的目标图像以电磁波的形式发送到制导站或载机，制导站或载机的操纵人员得到目标的直观图像，从多个目标中选取需要攻击的目标，同时形成制导控制指令发送给导弹，使它跟踪并飞向所选定的目标的制导方式。电视寻的制导是指由装在导弹头部的电视摄像机根据所摄取的目标信息，利用弹上设备自动跟踪目标并导引导弹等飞向目标的制导方式。电视制导始于二战期间，已是成熟技术，最早是美国研制的电视寻的制导的滑翔炸弹，还有首次在海湾战争中使用的agm-65b空地导弹。俄罗斯、以色列也有多种电视制导武器装备部队。随着光电转换器和大规模高速实时图像处理技术的迅速开展，它已实用化，并朝着复合制导、自主寻的、高精度及智能化的方向开展。 2.2红外制导 红外制导是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻的制导的技术。 红外制导是精确制导武器的一种十分重要的手段，分为红外非成像制导（也叫点源制导）和红外成像制导两大类。红外制导的开展已有近50年的历史，从点源开展到成像，现在还向着智能化方向开展。红外非成像制导技术就是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身所辐射的红外能量来实现精确制导的一种技术手段，探测器是红外导引头中最关键的元件。第一代红外导弹导引头上采用的探测元件是不致冷的硫化铅，它的缺点是作用距离近，导弹只能对目标进行尾追攻击，而且受背景和气象条件影响严重，抗干扰能力弱。代表型号为美国的“红眼〞，苏联的sam-7地空导弹。第二代采用了能致冷的锑化铟元件，提高了抗干扰能力及作用距离，并使导引头有更大的视角和跟踪加速度，攻角可达270°。其代表型号为美国的“毒刺〞及法国的“西北风〞等地空导弹。点源制导的优点是设备简单，体积小，价格低，角分辨率比雷达高1～2个数量级，不受无线电干扰的影响，可昼夜作战，攻击隐蔽性好。但它的正常工作受云、雾和烟尘的影响，并有可能被曳光弹、红外诱饵、云层反射的阳光和其它热源诱惑而偏离和丧失目标，所以点源制导正在被成像制导取代。 红外成像制导技术研究始于20世纪70年代。国外红外成像制导技术的开展中美国处于领先地位。红外成像制导是利用红外探测器探测目标的红外辐射，以捕获目标红外图像的制导技术，其图像质量与电视相近，可在电视制导系统难以工作的夜间和低能见度下作战。与非成像制导技术相比，红外成像制导系统具有更好的目标识别能力和制导精度；与电视制导相比，红外成像制导可昼夜工作， 作用距离远，能识别目标易损部位。缺点是对目标本身的辐射或散射特性有较大的依赖性，需要在背景中将目标信息检测出来。红外成像制导技术已成为制导技术的一个主要开展方向，红外成像制导的成像方式有两种，一种是光机扫描成像，另一种是凝视成像。凝视红外焦平面阵列成像寻的制导系统是最有开展前途的红外成像寻的制导方式，国外正在加速开展，其中中波凝视红外成像制导的开展较快。凝视红外成像制导与光机扫描红外成像制导相比，前者有更高的灵敏度、精度、可靠性以及较低的本钱。在美国空军中期（202223年前）的制导技术方案中，将利用微机电系统（mems）和专用集成微型仪器（asim）技术把大规模探测单元和多波段复合探测器集成在一个基片上，研制高级红外成像导引头，这种导引头类似蜻蜓复眼，可以大幅度提高制导精度、目标分辨率和抗干扰性。 2.3激光制导 激光制导就是利用目标反射的激光来探测、跟踪目标并控制导弹等武器飞向目标的制导技术。激光具有单色性好、方向性强、能量集中等物理特点，从而使激光制导具有制导精度高，目标分辨率高、抗干扰能力强、体积小、质量轻等优点。但激光光束易受云、雾和烟尘的影响，不能全天候使用。激光制导武器，按照其采用的制导方式不同，通常可分为激光波束制导和激光寻的制导。激光波束制导就是导弹发射后沿激光发射机照射目标的激光束飞行，按导弹偏离波束中心的偏差形成控制指令，导引导弹飞向目标的制导技术，适合于短程作战使用。激光寻的制导是指弹外或弹上激光束照射在目标上，弹上的激光寻的器接收目标漫反射的激光信息捕获、跟踪目标，并控制导弹飞向目标的制导技术。按照激光源所在位置的不同，激光寻的制导又可分为两种，即激光半主动式寻的制导和激光主动式寻的制导。半主动式寻的制导是指寻的器在弹上，而激光源在弹外的载体上，是目前常用的制导方式。主动式激光寻的制导是指激光源和寻的器均安装在弹上，导弹发射后能主动寻找目标，缺点是电源设备大而重，激光成像扫描速度较慢，目前还没有用于实战。随着时间的推移和技术的开展，今后的激光制导武器应该向发射后不管的主动式激光制导方式方向开展，智能地自动探测、识别、跟踪，直到命中目标，并可以实施全天候、隐身化作战。由于激光主动成像可成三维图像，且图像稳定，便于图像识别算法的编制，也可能是成像制导的开展方向。 上世纪七十年代国外相继开展了激光制导武器的研制，激光半主动制导已实用化，用在多个型号上，目前已经列入装备的型号也很多，如美国的gbu-11a/b炸弹、海尔法导弹及铜斑蛇炮弹，法国的samp、俄罗斯的kab-500和kab-1500和以色列的怪兽（griffin）等激光制导炸弹。 2.4毫米波/微波寻的制导 毫米波/微波寻的制导是指由弹上的毫米波/微波导引头接收目标反射或辐射的毫米波/微波信息，捕获、跟踪并导引导弹等武器飞向目标的制导技术。 按波源所在位置的不同，毫米波/微波寻的制导可分为主动、半主动和被动寻的制导。微波/毫米波主动寻的制导是指由弹载雷达主动向目标发射电磁波，导引头根据目标发射回来的电波，确定目标坐标及运动参数，形成控制信号，控制导弹飞向目标的制导方