二、跟蹤製導係統
地空導彈的跟蹤製導係統通過跟蹤目標和導彈,測量目標和導彈的坐標和運動參數,導引和控製導彈沿著選定的製導規律所確定的理想彈道飛向目標。
地空導彈的跟蹤製導係統通常由彈上製導裝置和地麵跟蹤製導設備組成,也有完全由彈上跟蹤製導裝置組成的,如全程主動尋的或被動尋的製導係統。
地空導彈跟蹤製導係統是地空導彈武器係統最重要的組成部分。地空導彈跟蹤製導係統控製導彈運動的部分稱為製導係統,製導係統工作的實質是通過對導彈姿態的控製,實現對導彈質心運動的導引。製導係統主要由測量裝置、解算裝置、指令傳輸設備、自動駕駛儀和執行機構等組成。
測量裝置用來連續不斷地測定目標、導彈的坐標和兩者相對運動的參數並傳輸給解算裝置;解算裝置按選定的製導規律完成測量信息的運算處理,形成修正導彈彈道的製導指令;指令傳輸設備用於將製導指令傳輸給導彈上的製導裝置;自動駕駛儀是彈上製導裝置的基礎,用於將製導指令與自身感受的彈體姿態信息進行綜合處理,形成控製指令;控製指令由執行機構(一般為舵機)執行。執行機構的動作改變了作用在導彈上的力與力矩,從而改變了導彈的飛行方向和姿態,使導彈按製導指令的導引沿理想彈道飛向目標。導彈按製導指令改變了飛行彈道,測量裝置又測定了導彈在空中新的坐標,從而開始下一個循環的製導控製過程,這一控製過程就是一個典型的閉環控製過程。
地空導彈的製導係統和導彈之間所構成的閉環控製回路稱為製導回路;導彈上的自動駕駛儀和彈體之間所構成的閉環控製回路稱為穩定回路。製導回路和穩定回路是地空導彈武器係統中最重要的兩個基本概念,是從總體角度了解地空導彈武器係統最重要的兩個基本概念。
在製導回路中,導彈被視為質點,這是由於雷達測量的局限性所致。在製導回路中,導彈隻具有位於導彈質心的3個直角坐標x、y、z或極坐標R、α、β(斜距、高低角、方位角),此時導彈具有3個自由度,控製指令是以質點控製原理形成的,控製導彈質點沿著理想彈道飛行。在穩定回路中,導彈被視為剛體,此時導彈除具有位於導彈質心的3個直角坐標或極坐標外,還具有剛體繞質心運動的3個姿態(俯仰、偏航和滾轉),此時導彈具有6個自由度,導彈上的自動駕駛儀通過陀螺和加速度儀感受導彈自身的運動,通過計算,與地麵製導係統的控製指令合成形成控製導彈的執行指令。執行指令要完成兩項工作,一是保持導彈自身穩定,二是按照地麵製導係統的導引指令控製導彈沿理想彈道飛行。
地空導彈跟蹤製導係統的一般形式是製導雷達,有的地空導彈武器係統的製導雷達同時還擔負對目標的照射任務,這種情況稱為照射製導雷達。
三、導彈係統
導彈是實現地空導彈武器係統作戰目的的最終設備單元。導彈的主要構件有彈體、彈上製導裝置、戰鬥部、引信、推進裝置和電、氣源設備等。
彈體是承力的結構係統,由殼體和空氣動力麵組成。殼體用於安裝戰鬥部、推進裝置、彈上控製裝置和電、氣源等。空氣動力麵分為翼麵和舵麵。
彈上製導裝置是地空導彈製導係統的一部分或全部,根據製導體製的不同,彈上製導裝置的組成也不同。對於采用主動、半主動和被動製導體製的地空導彈,彈上製導裝置主要由導引頭、自動駕駛儀和執行機構組成。對於采用指令製導體製的地空導彈,彈上製導裝置主要由自動駕駛儀和執行機構組成。
導引頭用來測量導彈與目標的相對位置,並依據選定的製導規律形成製導指令。自動駕駛儀用來測量導彈的瞬時姿態,並綜合處理地麵製導係統或彈上導引頭產生的製導信息與自動駕駛儀自身感受的姿態信息,形成控製導彈姿態的執行指令發送給執行機構(舵機)執行。彈上製導裝置的功能和具體組成因製導方式的不同而有很大的差別。