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各国洲际导弹为何全都抵制GPS制导?因涉及国家存亡
送交者: 力挽狂澜 2019年01月09日21:41:59 于 [军事天地] 发送悄悄话

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  洲际弹道导弹只有一种制导方式,那就是惯性制导。全世界所有型号的洲际弹道导弹都采用惯性制导作为主要制导方式,没有例外的。导弹发射前,先计算出一条可命中目标的理论弹道,导弹通过惯性陀螺仪和传感器,测量导弹弹体空间六个自由度方向上的速率、加速度、角速度等运动参数,不断计算并修正导弹飞行的真实航路和速度,当与事先规划的理论弹道吻合时,就关闭发动机,使导弹沿预先计算好的弹道惯性飞行,最终落入目标区。

  在上世纪60年代,使用高精度的机械式惯导,洲际导弹可以把关机的时间精度控制在百万分之一秒内,使导弹进入预设弹道的精度达到分米级。这样,一万公里射程的弹道导弹的实际命中半径(CEP)可以达到5公里左右,能够满足百万吨级核弹头的爆炸要求。

  到了80年代,美国率先应用了精度更高的激光光纤陀螺仪,以及更大计算规模的导航计算机,可以使洲际弹道导弹的末端CEP小于90米,这意味着可以直接使用核弹头打击敌国的加固导弹发射井。

  至于其他的几种制导方式,例如星光导航,GPS卫星导航等等,都是辅助工作方式,没有一个作为主要制导方式的。

  很多人以为随着技术的进步,GPS卫星制导会成为主要的导弹制导方式。其实这是误解,在武器应用领域,GPS卫星制导系统并不是人们想象的那样神奇厉害,GPS基本都是作为辅助制导,极少有武器弹药单纯的使用GPS作为唯一制导系统。比较先进的导弹,一般都是GPS/INS组合制导,即惯性制导+GPS全球定位系统辅助制导,例如战斧巡航导弹或JDAM卫星制导炸弹,都是以惯性制导为主,GPS导航为辅。

  全球定位(GPS)辅助制导多用于速度比较低的巡航导弹,或全程制导的射程几百和一千多公里的中短程弹道导弹。很少用于洲际弹道导弹的末端突防,因为洲际弹道导弹的突防速度极高,一般要有20~30马赫,这个速度是无法顺畅使用GPS的,美国在进行弹道导弹助推的HTV-2高超音速飞行器试验时,发现飞行器速度超过17马赫以后,就不能顺畅的捕捉到GPS卫星信号。此外,采用GPS辅助制导还要考虑穿过黑障区的问题,GPS天线的设计要充分考虑再入过程的热防护,尽量减少再入时产生等离子气体对信号接收的影响。

  为了提高洲际弹道导弹的入轨精度,美国在研制MX导弹时,首次使用了星光辅助制导。弹头脱离火箭后,弹头安装有恒星敏感器,能够测量一些恒星的位置,根据恒星的方位获得导弹的准确位置信息,修正偏移误差,能克服大地重力场变化带来的弹道飘移,能使导弹的入轨精度误差达到接近0。正是有了星光辅助制导,才使得美国的MX和三叉戟等几种洲际导弹的末端精度小于100米。

  美国在90年代进一步发挥了GPS辅助制导的功效,使用GPS辅助制导,可以惯性制导系统在助推段关机时间和关机姿态有更好的控制精度。2009年,美国三叉戟2洲际导弹在惯性制导和星光辅助制导的基础上,升级到可以接收GPS信号,作为助推上升段的另一种辅助制导形式。不过,由于GPS全球卫星地位系统比较脆弱,在发生核战争的情况下,能否顺利使用,令人怀疑。战略武器系统涉及到一个国家的生死存亡,必须要极端的可靠。所以,目前所有弹道导弹仍需要依赖非常可靠的惯性制导。


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