对再入飞行器精确制导的探讨

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　　摘 要：由于再入飞行器根据类型的不同，应用的领域也就不一样，但是他们的总体技术特点还是相近的，文章由主体、控制、探测三个技术主体出发探讨目前精确制导技术方面的研究状况，希望能为我国的再入飞行器精确制导方面提供新的启迪。
　　关键词：飞行器；导引头；制导控制
　　中图分类号：V448.35 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）32-0071-01
　　1 再入飞行器精确制导目前的发展现状
　　新的时代，先进的科研技术成为各国军事和经济发展的最有利保障，做为经济与军事的超级大国――美国最先开展了再入飞行的大规模试验比如舰载侦打一体远程无人攻击机早在2011年开始美军相继完胜X-47B、 HTV-2、 AHW的试验。为尽快解决离远程快速精确打击的实战需要，使离远程快速精确打击得到系统的解决，保证维护这一领域的霸主地位，美国国防更是紧锣密鼓开展了一体化高超声速（IH） ，建立了THAAD导弹防御系统后又新增2.91亿美元改为增程型THAAD系统。我国也不甘示弱 再次高超音速飞行器试飞测试也进行之中，新型的打击飞行器被可以携带核弹头或常规的弹头飞行于大气层边缘据分析可以通过美国的增程型THAAD导弹防御系统。
　　2 再入飞行器的特点
　　现在的局势技术已经开始由机械化想信息化转移。由近距离打击向远程控制发展，在提高飞行器的军事性能的过程就是精确制导技术的得发展过程。再入飞行器的特点正是迎合了这一时代军事需要，它主要有以下特点。
　　2.1 航程远、速度快
　　美国DARPA初代的计划是2025年的高超声速巡航飞行器在小于2 h的时间可以打击16 700 km以外的任何目标，我国的东风26（DF-26）再入飞行器据美国《自由灯塔》报道中，至少 3 540 km的射程的中远程导。我国的WU-14的飞行速度可以达到10 Macr，美国的HTV-2高超音速飞行器可以达到20 Macr高超音速。
　　2.2 高精度
　　在实战的海湾战争、伊拉克战争上看，精确制导武器的高精度是惊人的，可以实现具体目标的精确打击，其精度可以精确具体的精度和纬度，确定到哪一座楼房或楼层，对斩首行动是一个飞跃式的进步。
　　2.3 适应性强
　　再入飞行器的打击对象广泛，现今的飞行器多为多段控制的飞行器，更是性非线性的目标，环境对再入飞行器影响相对减弱，所以对水面舰艇、战斗机、直升机等运动目标的跟踪、与打击能力增强，锁定目标后，及时目标转弯或改变速度也可以自行修正，改变运动的轨迹实现精确打击的效果。
　　2.5 抗干扰能力协战模式
　　随着雷达等防御系统的技术发展的成熟，对飞行器的实战化的实战性提出了新的要求，暴漏目标，没有眼睛的结果就是烈日下的猫头鹰只能是挨打，为了加强抗干扰能力，发展协战模式太空领域的发展也日益激烈，你方唱罢我登场，太空领域的争夺愈演愈烈，空间的争夺意味着地面的控制。对于飞行器的定位，网络化飞行器的对接的连接与对接各国在太空领域的突破也非常之大。所谓道高一尺、魔高一丈，就目前而言，飞行器的抗干扰能力协战的发展超前于防御系统的发展。
　　3 再入飞行器精确制导的分析与探讨
　　3.1 主体技术
　　再入飞行器的综合性则须从多段控制、单机性能等方面来提升，太高整体构思，从科学、合理的顶层性能出发，合理分配，既要整体相依，又要增强独立性能，做到全体性能优化
　　3.1.1 协战模式技术探讨与分析
　　实现信息化化作战，以现有装备为基础上，根据自己的在天技术，构建网络信息框架，并考虑技术更新与完善对信息框架的影响，实现陆、海、空的“一体化作战信息体”。在信息体系框架内进行各飞行器的需求分析包括各飞行器的协作及链接网络需求的分析。于此同时要充分考虑需要同步、一致的数据链标准，“一体化作战信息体”中不同的信息平台的通讯协议要规范化，大幅度增强小环信息频率以提高效率，提升一体化打击能力。
　　3.1.2 实战化制导技术探讨与分析
　　在世界历史上，军事竞赛的事例是不难查找的，二战后苏、美的军备竞赛中，苏联因为过度的军事开支成为了经济的重大包袱，导致了经济的发展过慢。所以在制导成本和体制上我们上必须探索和分析。传统的方法是成本中一半费用用在导弹从最高点下落至目标这一阶段的导引头这一截获、跟踪目标的核心部件在。随着科技的发展现在的技术已经开始进入微机电系统（MEMS），转变为通过测量飞行器的惯性，自动的运算出飞行器速度、位置等和末制导方式的结合，注重考虑现有卫星信息的全面综合利用，提升制导技术，并大大节约传统制导方法的成本。
　　3.1.3 约束指标与多段控制技术
　　再入飞行器飞行时在总体设计、动力、电气、载荷与环境、气动、结构、弹道、姿控、制导等总体专业中都要紧密耦合曾强把关、辐射和牵引作用，再入飞行的实现，需要合适的攻角（速度矢量V在纵向对称面上的投影与导弹纵轴之间的夹角）才可以进行再入飞行，攻角影响射程，而考虑到控制和实现一般在职正负10 °之间。要保证攻角的相对稳定和速度的稳定，对气动特性的要求就非常的严格，攻角过大
　　修正能力会大幅度下降，再入攻角会影响弹道参数，对防隔热的影响也打打增强――特别是再入的初始阶段。与攻角对应的舵偏量要采用基于最大舵偏下的保守设计。为保证飞行轨迹满足每一项约束指标的要求，而且需要一体化协调优化就要总体规划设计，同时为适应环境影响和变化，适应非线性的要求进行对端控制，减少对结构参数和飞行动力的依赖，对增强修复补偿的不确定因素的波动是一个有效科技手段。
　　3.2 制导技术
　　3.2.1 抗干扰的分析与评估
　　现在的电子伪装技术逐步增强，可见光红外的点源诱导、烟幕等对末制导导引头的干扰都很强。技术攻克抗干扰，就要进行目标类型分析，对环境进行分析并进行合理分配，对指标进行量化评估，以确保导引头的抗干扰能力的同时，建立起系统的抗干扰评估信息台和整体体系，保证实战需求。
　　3.2.2 定位及自主自适应轨迹规划技术
　　实战要求再入飞行器具备快速无依托快速发射的快速定双天线卫星定姿、空中对准技术技术还需要进一步的科技创新，利用卫星导航，星光导航等多源导航等以及未来的航空航天技术为再入飞行器提供定位保障。另外要压缩发射瞄准的时间实现自行起竖、发射集多重功能为一体。在约束过程终端情况下区域目标可实现的情况下，自主更新在线轨迹，实现空中对准，实现与目标的打击的数据链接，做到随时同步的轨道修正。现在的飞行器都是多飞行器的协同飞行配合完成任务并实现多目标任务，多为侦察弹、攻击弹或战斗弹、干扰弹得协同作战。红外末制导不为了避免红外气动光学效应，对红外交班的速度要求较高，在快速下压时修正横向位置的同时要进行速度控制飞行器多采用CC 控制。
　　4 目标探测技术
　　飞行器轻、小型化和飞射程的需求需要内部空间的压缩和导引头的作用距离的加大。现在的细头锥外形，导引头的前置安装空间收到限制，光学导引头又必须安装光学窗口和雷达导引头的跟踪和提供高透波率的天线罩并且要设计好气动热和防隔热。天线罩与导引头要一体化设计以优化空间尺寸，实现性能指标。目标探测就是获取目标特性信息实现识别与跟踪，具体是通过外形、吸波材料来结合雷达体制取得隐身散射的数据与特性根据成像原理，实现精确制导，现主要是是舰船识别。纯惯性制导的导航精度低且高度通道发散影响目标精度，惯性卫星复合制导可以充分发挥传统、惯性优势。现在的先进中段制导多数采用技术或甚至是取消末制导采用等离子鞘套技术，并且要增强多体制兼容卫星制导的技术研究，对于复合多模导引头研究主要是复合导引头的技术攻克，主被动复合导引头主动模式对下视横向截击目标的探测与跟踪，被动模式无预装条件下对预警机信号的分选与识别、激光、红外成像复合制导技术研究，目标典型部位的识别跟踪。开展大功率二维相控阵导引头的工程化研究等实现对隐身目标的远距离探测。
　　参考文献：
　　[1] 穆育强.再入飞行器精确制导技术发展分析[J].飞航导弹，2015，（3）.
　　[2] 陈萱.对未来空天敏捷打击的策略分析[J].战术导弹技术，2012，（6）.
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