正文 第21章 智能的地形匹配與景物匹配技術(1 / 1)

地形匹配製導技術又稱地圖匹配製導技術,其工作原理是:在導彈發射區與目標區之間選擇幾個特征明顯的標誌區,通過遙測、遙感手段,按其地麵坐標點標高數據繪製成數字地圖,預先存入彈載計算機內。當導彈飛臨這些地區時,彈載的雷達高度表和氣壓表測出地麵相對高度和海拔高度數據,計算機將其同預存數字地圖比較,算出修正彈道偏差的指令。彈上控製係統執行指令,控製導彈飛向目標。貯存在彈上的地麵圖像是由偵察衛星或偵察飛機預先測定的,經過處理轉換成數字信息後貯存在彈上的計算機中。由於同一地域對於可見光、微波、紅外、激光所表現的地麵特征並不相同,因此可構成各種地圖匹配製導,比如微波雷達圖像匹配製導、可見光電視攝像匹配製導、激光雷達圖像匹配製導、紅外成像匹配製導等。地形匹配製導精度與射程無關,也不受氣侯條件影響。

景物匹配製導又稱數字景象匹配區域相關製導,或區域相關製導。其工作原理與地形匹配製導相似,是利用彈載“景象匹配區域相關器”獲取目標區域景物圖像數字地圖,將其與預存的參考圖像進行相關處理,從而確定導彈相對於目標的位置。地形匹配和景物匹配製導實際上就是將導彈飛行時測出的數字序列,與預存的靈敏字序列進行比較,如果一致,導彈就按預定彈道飛行;如果不一致,彈載計算機便自動地計算出實際航跡與預定航跡的偏差,並發出指令調整導彈狀態。這樣,導彈就會像長了眼睛一樣準確地飛向預定目標。

地形匹配製導技術的發展始於本世紀70年世,80年代開始被用在遠程巡航導彈上。

1977年,美國洛克希德導彈空間公司為美國空軍研製和試飛成功“毫米波輻射測量地域相關器”,用作洲際彈道導彈的末製導係統。相關器是一台專用並行信息處理機,每秒可執行約12000次運算,可滿足彈道導彈迅速下落在目標上空所需的高處理速率。與此同時,美國海軍武器中心也在研製微波輻射度地形遙感製導係統。

1972年,美國海軍委托通用動力公司開發采用地形匹配與景物匹配的“戰斧”巡航導彈,它是美國目前最先進的一種巡航導彈,經過10多年的研製和試驗,於1985年裝備部隊。它有多種型號,有海射型、陸射型、空射型和潛射型,其中海射型最為典型。

“戰斧”巡航導彈在導彈上加裝了地形匹配製導係統。其原理是:當確定了導彈飛行航線後,選擇途中若幹特征性強的地區作為“定位區”,並把定位區的等高線數字地圖預先存貯在彈上計算機中。在導彈按慣性製導到達定位區後,彈上儀器探出實飛地區的實際高度,通過計算機,確定實飛地區與定位區之間的偏差,並發出修正指令,使導彈返回“正道”。導彈有了地形匹配製導幫忙,就象行軍有了地圖一樣,比單純慣性製導“跟著感覺走”大有進步,不僅能使導彈圓概率誤差減小至30米以內,而且命中精度不隨航程和飛行時間增加而降低。

為了準確擊中目標,“戰斧”導彈采用了數字式景象匹配製導,大體過程是:先把通過偵察衛星或其它手段拍到的預定攻擊目標的照片數字化處理,裝在導彈的導引頭上,再在彈上加裝電視攝像機進行搜索,當發現目標後,與貯在彈上的目標照片加以比較,如確信無疑,就控製導彈向目標飛去。

在實戰使用時,當接到命令後,艦上導航係統測出自己的實際位置,計算出導彈發射諸元以及預定的飛行彈道諸元,並輸入彈上的計算機。導彈發射後,先經助推階段上升到一定高度,然後進入巡航飛行狀態,以7~15米的高度掠海麵飛行。在這過程中,導彈中靠彈上的測高雷達和慣性導航係統控製飛行。當導彈進入陸地後,由於地麵起伏不平,導彈便轉入慣性導航與地形匹配相結合的製導方式。導彈的巡航高度在平地是15米,在丘陵地自動升高到50米,經過山地時還會再升到100米。