第四章導彈制導控制系統4.1概述4.1.1制導系統的功用及組成圖4.1導彈制導系統的基本組成引導系統：探測或測定導彈相對于目標或發射點的位置，按照要求的彈道，形成引導指令，并將引導指令傳送給控制系統。由探測設備和導引指令形成裝置組成。控制系統：響應引導系統的引導指令信息，產生作用力，迫使導彈改變飛行軌跡，使導彈沿著要求的彈道飛行;或者穩定導彈的飛行。由導彈姿態敏感元件、操縱面位置敏感元件、計算機、作動裝置、操縱面和彈體組成。4.1.2制導系統的分類自主式制導：不需要從目標或制導站獲取信息，完全由彈上制導設備測量周圍環境的物理特性產生導引信號，使導彈沿預定彈道飛向目標的制導。遙控式制導：是由導彈以外的指揮站向導彈發出引導信息，使導彈飛向目標的制導方式。自尋的制導：是由彈上設備直接感受目標輻射或反射的各種信號（聲、光、電、磁、熱等）而形成控制指令實現制導。圖4.2慣性制導原理圖4.2自主式制導系統定義

慣性制導系統是指利用彈上的慣性元件（陀螺、加速度計），測量導彈相對于慣性空間的運動參數（如加速度等），并在給定運動的初始條件的基礎上，由制導計算機算出導彈的速度、位置等參數，并將算出的位置信息與方案計算機的預定值進行比較，形成引導指令，以導引導彈按預定彈道飛行。

4.2.1慣性制導1）加速度計慣性元件2）陀螺儀

陀螺+支撐及輔助裝置陀螺儀具有定軸性和進動性。定軸性：轉軸在慣性空間保持恒定的方向。陀螺進動角速度為：陀螺儀陀螺儀發展的兩個方向

1、高精度測量誤差：常值漂移和隨機漂移。高精度：0.00001°/h中等精度：0.1°/h低精度：幾度/h2、低成本、小型化陀螺的分類

三浮陀螺（液浮、氣浮、磁懸浮）

靜電陀螺、激光陀螺、光纖陀螺

1983-1994美國各類陀螺比例

陀螺穩定平臺平臺式慣導制導原理圖慣性制導的分類

平臺式慣導和捷聯式慣導捷聯式慣導制導原理圖慣導系統的優缺點

1）抗干擾能力和隱蔽性強，可提供全球導航能力；

2）誤差隨時間累計增大，需要初始對準；4.2.3地形匹配制導(terraincontourmatching—TERCOM)

預先用偵察衛星或其它偵察手段，測繪出導彈預定飛行路線的地形高度數據并制成數字地圖，存貯在彈上制導系統中。導彈發射后，彈上測量裝置實際測得的地形數據與存貯在彈上的數字地圖進行比較，利用地形等高線匹配來確定導彈的地理位置，并將導彈引向預定區域或目標的制導。雷達高度表氣壓高度表4.2.4景象匹配區域相關制導(scenematchingareacorrelation)

利用彈上設備實拍導彈飛行地區的景物圖像（實時圖），經過數字轉換，與預存的基準數據陣列(基準圖)在計算機中進行配準比較，來確定導彈相對于目標位置的制導技術，通常簡稱景象匹配制導。4.2.5衛星導航定義：接收導航衛星發射的無線電信號，通過解算，獲得載體的位置、速度、姿態信息，以此來形成導引指令的制導系統。典型的衛星導航系統美國的GPS前蘇聯的GLONASS中國的北斗衛星導航系統(BDS)1)GPS（GlobalPositioningSystem）GPS空間部分地面監控部分用戶接收機：24顆星，軌道高度2.02萬千米，運行周期約為11小時58分.：4個監控站、1個上行注入站和1個主控站GPS的工作原理：被動式偽碼單向測距三維導航

GPS的導航精度

P碼目前己由16m提高到6m，C/A碼目前己由25~100m提高到12m，授時精度日前約20ns。

式中：vti(i=1、2、3、4)分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4的衛星鐘的鐘差，由衛星星歷提供。vto為接收機的鐘差。

2）GLONASS系統由24顆衛星組成，均勻分布在3個近圓形的軌道平面上，每個軌道面8顆衛星，軌道高度19100公里，運行周期11小時15分，軌道傾角64.8°。GLONASS系統單點定位精度水平方向為16m，垂直方向為25m。項目GPSGLONASS星座衛星數2424軌道面個數63軌道高度20183公里19100公里運行周期11小時58分11小時15分軌道傾角55度65度載波頻率L1:1575.42MHzL1:1602.56~1615.50MHzL2:1227.60MHzL2:1246.44~1256.50MHz傳輸方式碼分多址頻分多址調制碼C/A-碼和P-碼S碼和P碼時間系統UTCUTC坐標系統WGS-84SGS-E903）北斗衛星導航系統(BDS)

BeiDou（COMPASS）NavigationSatelliteSystem

BDS空間部分：5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星地面部分：主控站、注入站和監測站用戶部分第二階段：區域性無源衛星導航系統（2012-12-27）16顆導航衛星第一階段：區域性有源衛星導航系統(北斗衛星導航試驗系統，“北斗一號”2000~20033顆地球同步衛星（2顆工作星，定點在東經80°和140°1顆備份星，定點在東經110.5°)覆蓋范圍東經約70°~140°，北緯5°~55°。第三階段：全球性無源衛星導航系統（2020年前）35顆導航衛星開放服務：定位精度10m，測速精度0.2m/s，授時精度10ns。指揮站發出波束(無線電波束、激光波束)，控制波束自動跟蹤目標。彈上制導設備感知導彈偏離波束的方向和距離，并產生相應的引導指令，操縱導彈始終沿著波束飛向目標。單波束系統（按三點法導引），圖(a)雙波束系統（按前置點法導引）,圖(b)4.3遙控式制導4.3.1波束制導原理

制導控制指令由彈外的制導站產生，由指令傳輸通道傳輸到導彈上，操縱導彈飛向目標。組成

（1）跟蹤測量裝置：目視的、光學的、雷達的、電視的

（2）指令形成裝置

（3）指令傳輸裝置：有線的、無線的

（4）指令接收和變換裝置分類

目視有線指令制導(紅箭-73)

、光學有線指令制導（）、

雷達無線指令制導（紅旗-2）、電視指令制導（鷹擊63）4.3.2指令制導

雷達指令制導示意圖

電視指令制導工作原理圖

分類（1）主動式自尋的

彈上有能量發射裝置。照射到目標上，被目標反射回來，被導彈接收。（2）半主動式自尋的

在導彈外有照射源。照射到目標上，被目標反射回來，被導彈接收。

（3）被動式自尋的

利用目標輻射的紅外線或無線電波工作。4.4自尋的制導主動式自尋的半主動式自尋的被動自尋的4.5復合制導目的：提高導引精度，增加制導距離和抗擾能力。“愛國者”MIM-104

制導方式：程序+指令+TVM

程序起飛，指令修正，彈上導引頭發現目標時，進入