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天堂變地獄,巡航導彈是如何制導的?
人一天不說話會怎樣
這兩隻鴿子怎麼都想不到下一秒天堂變地獄。
仔細看,
打擾它們的是一枚從美軍基德號驅逐艦上發射的最新型
戰斧式巡航導彈
了,它應該沒有裝上戰鬥部,否則兩隻鴿子就只能去見閻王了。
從圖片中可以看得出來它倆似乎躲過了一劫,但其實
這一劫本不該來
。
因為戰斧式巡航導彈或者說所有的巡航導彈通常打的都是陸地上的靜止目標
,至於海上的目標嘛,它根本就不擅長,為什麼呢?
聽我講完巡航導彈的制導方式你就明白了,拿戰斧式巡航導彈舉例——
它採用的是結合了慣性制導、GPS制導、地形匹配製導和數字場景匹配製導
等手段的
一套複合制導方式。
我們一個個的來說,
慣性制導
通常用的是陀螺儀加速度儀等裝置來測量導彈的實時飛行引數,
並拿它跟預先設定好的飛行引數做對比,不斷的調整和修正,進而控制導彈飛向目標的。
舉個例子你會更加明白,這有點像是
你給一個不知道你家在哪裡的朋友指路,你不會告訴他你家的具體位置在什麼什麼地方。
因為告訴他了他也不一定知道,而是從他的起點位置告訴他走多遠就該朝哪個方向拐了,接著再走多遠再怎麼拐之類的,於是他也就老老實實的照著你給他的指令一步步的朝你家接近了。
至於到底能不能準確的到達取決於你的描述精度和他的理解能力,以及他對自己每一個所處位置的正確判斷了。
所以換到導彈上的
慣性制導上儀表的誤差就是決定最終精度的關鍵了
,雖然我們已經越做越好,但想要完全避免仍然是天方夜譚,而那句老話是怎麼說的:失之毫釐,謬以千里。誤差是會累積的。
所以
單靠慣性制導的尷尬就是打的越遠偏的越多
,還好我們現在已經有了很多能夠在中間幫它糾正的方法了。
GPS制導算一個,當然咱們自己的就是北斗嘛
,靠衛星進行精確定位這個咱就不必多說了,誰還沒用過導航呢?是不是。
雖然精度可能有所不同,但工作原理都是一樣的。
所以,我們就重點說一下地形匹配製導——它靠的是裝在導彈上的雷達用實時測出來的地形資料去匹配事先已經輸入導彈計算機裡面的地形參考資料,然後控制導彈一步步的追著這個參考結果去飛的。
有點像樂高機器人的
巡線功能
,它是巡航導彈的專屬,畢竟只有貼著地面飛才能享受到看清地形的福利嘛。
它的具體思路是這樣的——
如果地球表面任何一個地方的地理位置,都可以用周圍地形的垂直等高線來唯一確定的話,那麼我只要去匹配這個特定的垂直等高線特徵不就能精確的找到這個位置了嘛。
於是,系統當中的
雷達高度表、氣壓高度表、慣性測量裝置和計算機就開始配合
來完成這個工作了,
雷達高度表提供導彈的離地高度,氣壓高度表測量導彈相對於平均海平面的高度。
兩個訊號在計算機裡再同慣性測量裝置得出的加速度資料,
綜合一下便產生了極其精準的絕對高度訊號
,
而把這個絕對高度訊號減去離地高度訊號,是不是就等於此處相對於平均海平面的地形標高呢?
是的,導彈正是拿這個
測得的地形標高跟儲存在計算機中的基準標高資料去匹配的
,如果沒有偏差就繼續飛,如果有一定偏差那就調整姿態重新回到準確的路線上去。
巡航導彈在飛行的
途中可能需要經過數十個這樣的地形匹配點
,以此不斷修正自己的航向,最終才能提供出相當高的精度了。
好了,就這麼飛了一路等來到末段準備要實施最終打擊的時候,另一個更為精確的制導模式便開啟了,它就是
數字場景匹配製導
這個制導系統。
使用位於巡航導彈頭部的攝像機來實時的拍下地面的動態影像,並拿它來跟事前儲存在導彈裡面的畫面做對比。
就跟我們人眼的工作方式是一樣的,到了最終,你的朋友能把手敲到你家的門上,不就是他看到的資訊跟他得到的資訊正好匹配上了嗎?
綜上就是一枚戰斧式巡航導彈的制導全過程了
,你可以發現
它就是為陸地目標而存在的
,什麼地形匹配,什麼數字場景匹配,到了瞬息萬變的海面不都是白瞎嗎?
所以我一開始說那兩隻無辜的鴿子本不應受此一劫了。
但是到了戰斧的block4版本,目前的承包商雷神公司準備再從美國海軍身上搜刮點銀子出來,
就整了一個針對海面移動目標的版本
,
它當然就需要再花點錢升級一套主動式雷達制導出來嘛。
但是海軍看了測試驚的直呼:“好傢伙!我要了!”於是,
不僅追加了訂單,還又繼續堅定的把戰斧升級到了block5版本,計劃一直威脅世界到2040年。
哦對了,我們也有
長劍~10
呀!不怕!
我是火箭叔,關注我把不一樣的科學知識講給你聽。