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    沒有全球定位系統,導彈能不能打得準?

    2018-08-31 11:49:20 來源: 科普中國-軍事科技前沿 
    聊聊

    出品:科普中國

    作者:邵永靈 軍事專家

    監制:光明網科普事業部

    目前,以美國GPS、中國的“北斗”和俄羅斯的“格洛納斯”為代表的全球定位導航系統已經在軍事實踐和民事民生中得到了廣泛的運用。尤其是在武器制導方面,從各種炸彈、炮彈到彈道導彈和巡航導彈,幾乎都使用了全球定位系統。那么是不是可以這么說,離開了全球定位系統,導彈就打不準了呢?對于那些沒有自己的全球定位系統而需要依賴他國的國家,這是一個很現實的問題。

    其實,全球定位系統在導彈制導當中的運用大約只有20多年的時間,而此前,精確制導武器就已經出現了。也就是說,導彈制導的方式有很多。并非全球定位系統一個辦法。

    彈道導彈和巡航導彈出現于二戰后期,在戰后成為各大軍事強國,尤其是美蘇兩個超級大國重點發展的武器裝備,它們一開始都使用慣性制導,遠程巡航導彈則在此基礎上增加了一個無線電指令制導。彈道導彈由于飛行速度快,大部分時間在大氣層外飛行,雖然只有慣性制導,但精度也還過得去,特別是因為使用了核彈頭,準不準的問題并不十分突出。上世紀70~80年代,因為慣性制導元器件工藝水平越來越高,美國洲際彈道導彈的精度開始具備打擊硬點目標的能力,即可以打擊對手加固的洲際導彈發射井。“民兵”-3的精度進入300米,“和平衛士”更是達到90米,這是目前洲際彈道導彈精度的世界紀錄,也可以說是慣性制導的極限水平。

    美國MX“和平衛士”洲際彈道導彈

    美國MX“和平衛士”洲際彈道導彈

    早期的巡航導彈采用慣性和無線電指令制導。由于導彈在空氣稠密的大氣層內飛行,受到的干擾因素多,飛行速度慢、時間長,故容易產生較大的累積誤差,不僅導彈精度很差,而且在射程較遠的情況下還會發生在飛行途中丟失的現象,如美國“鯊蛇”巡航導彈在1956年的一次試射中與負責中繼制導的飛機失去聯系,控制人員只知道該導彈朝著巴西茂密的原始叢林飛去,直到1982年,這枚導彈才被一個巴西農民發現于一處樹林中。到上世紀50年代末,美蘇兩國基本停止了巡航導彈的發展,把精力和資源都轉向了彈道導彈。

    巡航導彈再次獲得發展機遇是在上世紀70年代之后,伴隨著新科技革命浪潮,以往制約巡航導彈發展的諸多技術瓶頸得到解決。就制導而言,當小型計算機和新一代地形測繪雷達出現后,就誕生了一種新的制導技術——地形匹配制導。地形匹配制導的原理是在預定航線上選定若干個地形匹配區,根據導彈在飛行過程中實測地形的高度數據與彈上計算機預存的地形高度數據進行相關計算,確定導彈的實際飛行位置與預定的標準位置之間的偏差,然后形成制導指令,控制導彈回到預定的彈道上來。導彈每飛過一個地形匹配區,就會對前一階段制導系統產生的累積誤差修正一次。這樣一來,導彈的精度自然大大提高,而且不會因為飛行距離和時間的增加而降低。地形匹配制導是新一代巡航導彈具備打得準的能力的關鍵因素。

    新一代巡航導彈當中最具代表性的就是美國的“戰斧”系列,在海灣戰爭時美軍使用的是“戰斧”C/D型,它采取了初段慣性制導,中段慣性+地形匹配制導,末段慣性制導+數字景象匹配或電視制導。這一復合制導模式使“戰斧”巡航導彈的精度可以達到10~30米左右,成為真正意義的精確制導武器。由此可見,沒有全球定位系統,巡航導彈依然可以打得準。而與此同時,射程相近的戰術彈道導彈因為只采用慣性制導,精度都在百米左右,只能算是準精確制導武器,做不到巡航導彈那樣百步穿楊、指哪兒打哪兒的精度。

    美國海軍“戰斧”C/D型巡航導彈

    美國海軍“戰斧”C/D型巡航導彈

    海灣戰爭之后,美國海軍對“戰斧”C/D型進行了多方面改進,形成“戰斧”-3,于1995年定型。它的一個重要變化是廢除了地形匹配制導,在飛行初段和中段采用GPS+慣性制導的方式。全球定位系統不僅不受天候變化的影響,而且在航跡規劃上更靈活,比如在沒有景象可以匹配的海上、大漠也能夠飛行。因為使用衛星制導可以更精確地調整飛行軌跡,故導彈的精度有了顯著提高,達到了3~6米,對于巡航導彈來說,這也算是一個極限精度了。進入新世紀,美軍又推出“戰斧”-4,即“戰術戰斧”,繼續采用全球定位系統進行制導。目前,中俄的巡航導彈也都采用了全球定位系統的制導方式。

    美國海軍“戰斧”C/D型巡航導彈

    中國火箭軍“東風”-10A巡航導彈

    彈道導彈的情況略有不同。直到今天,洲際彈道導彈的制導方式仍然采用純慣性制導,但戰術彈道導彈開始采用復合制導,在慣性制導之外,增加使用全球定位、景象匹配、主動雷達等制導方式。所以,戰術彈道導彈的精度也得到顯著提高,基本具備了精確打擊的能力。

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