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“精导”科普万花筒(21)导弹的“标兵”——目标瞄准线

时间:2022-07-06 12:41:41 来源:科普之家 作者:国防电子信息 栏目:军事 阅读:93

1959年10月7日,从台湾方向有不明身份的高空飞行器窜入大陆领空,并且直飞北京。我指战员沉着应战,判断出这是RB—57D高空侦察机,发射了一枚”萨姆”—2地空导弹,准确击中目标,开创了世界防空史上用地空导弹击落侦察机的先例。

我军导弹是怎样准确命中敌方目标的呢?下面重点介绍导引方法,也就是专业术语“导引律”的基本知识。

我们集合排队的时候,自己站的位置和方向是否正确,总是看标兵的位置和方向而定。导弹在一瞬间所处的位置或飞行方向是否正确,又以什么“标兵”来定位呢?导弹的“标兵”叫“目标瞄准线”,就是瞄准点和目标之间的连接线,简称“瞄准线”。根据“瞄准线”确定导弹的正确位置,并导引和控制导弹朝正确的方向飞行,是现代高精度导引控制技术所广泛采用的方式。基于“瞄准线”原理,通常有“三点法”等几种瞄准目标的方法(导引方法,或称“制导律”)。下面以地空导弹为例进行说明。

1.“三点法”瞄准

简而言之就是指挥站瞄准点、导弹和目标三者始终保持在一条直线上。采用遥控制导的地空导弹的瞄准点固定在地面上,如果目标在空中不动,目标瞄准线是一条固定不动的直线,导弹只要沿着这条瞄准线飞行,就一定能和目标相遇,所以这条瞄准线上所有的点,都是导弹瞬时的正确位置。我们将导弹各瞬时位置连接起来就是导弹的轨迹线,称为导弹的理想轨道。

如果目标在空中飞行,目标瞄准线便随着目标的移动围绕瞄准点连续的转移指向。在任一瞬间的目标瞄准线,叫瞬时瞄准线。只要导弹的位置始终在瞬时瞄准线上,导弹就一定能不断接近目标,最终和目标遭遇。如果导弹不在理想轨道上,表明导弹的飞行存在偏差,导弹偏离理想轨道越远,导弹飞行偏差就越大。上面所说的瞄准方法,要求导弹、目标和瞄准点三点在一条直线上,因此叫“三点法”瞄准。

2.“前置点法”瞄准

地空导弹用“三点法”瞄准运动目标时,导弹的飞行路线是一条曲线,导弹越接近目标,路线越弯曲。就像我们游泳一样,当要对准左前方拐弯的时候,觉得身子向右边滑去,发生“侧滑”。拐弯越急,身子向外侧滑的越多,结果游偏了方向。导弹拐弯飞行的时候,也要在空中侧滑,导弹的飞行路线越弯曲,向外测滑的越多,导弹就打不到目标,而从目标的旁边飞走。若要减小导弹的侧滑,可以将导弹的正确位置设置在瞬时瞄准线的前头,离瞬时瞄准线有一个适当的距离,这个距离叫导弹的“提前量”。这种瞄准方法叫“前置点法”瞄准。为了使导弹能和目标遭遇,导弹的提前量必须随导弹到目标的距离而变化,导弹越接近目标,提前量应越小。

导弹用“前置点法”瞄准时的飞行路线,比用“三点法”瞄准时的飞行路线要直得多,因此导弹向外侧滑较小,更能准确飞向目标。

3.“追踪法”瞄准

采用“追踪法”瞄准的导弹,其瞄准点在导弹上,目标瞄准线是导弹和目标之间的连接线,追踪法又称“两点法”。因为目标和导弹都在飞行,目标瞄准线在空中移动,同时还绕导弹连续转移方向。如果导弹的飞行方向时刻对准目标,也就是和瞄准线的方向一致,只要导弹比目标飞得快,导弹一定能追上目标。这种瞄准和猎狗追踪野兔的情况相似,因而被称为“追踪法”。

4.“前置角法”瞄准

导弹用“追踪法”瞄准的飞行路线比较弯曲。若将导弹的飞行方向提前瞬时瞄准线一个角度,这个角度叫做导弹的“前置角”。它的大小随目标的飞行方向而变化,导弹的飞行路线就可以直得多,这种瞄准方法叫“前置角法”瞄准。

前面介绍的几种导引方法都是经典方法。一般而言,经典导引方法需要的信息量少,且易于工程实现。因此,现役的战术导弹大多采用经典方法或其改进形式。但是对于现代战场环境中出现的一些高速大机动目标,或者是当目标采用各种自卫干扰措施的情况下,经典的导引方法就不太适用了。

随着计算机技术的迅速发展,基于现代控制理论的一些导引方法(如微分对策导引方法、自适应导引方法、微分几何导引方法、反馈线性化导引方法、神经网络导引方法等)得到了快速发展。(来源:国防科技大学“科普中国”共建基地)

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