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《双模复合寻的制导关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、制导与控制双模复合寻的制导关键技术研究刘隆和姜永华丁善荣摘要多模复合寻的制导技术作为精确制导武器的发展方向之一是导弹制导的发展趋势,本文提出发展双模复合寻的制导的可行性,并就其寻的距离的设定、天线罩与天线结构、双模信号的数据融合等几项关键技术进行了探索和论证,提供了一些思路。主题词复合制导天线构型信号混合在未来的高技术战争中,精确制导武器将成为主战武器。精确制导武器的发展方向是智能化。战术导弹的智能化实现途径之一是导引头的多模复合,多模复合寻的制导技术是精确制导武器的关键技术之一。在单模导引头技术的基础上,发展双模甚至多模复合导引头,主要是解决关键技
2、术,只要把关键技术解决好,双模或多模复合导引头的技术问题就可迎刃而解。1寻的距离的设定确定好导引头的自导距离对选择复合模式、确定主动模式的发射功率、天线增益和灵敏度、确定被动模式的型式及灵敏度都具有重要意义。1.1增大寻的距离是提高导弹制导精度和增强飞行稳定性的要求随着导弹作用距离的增大,导弹自控段终点的散布也扩大,这就要求导引头寻的距离增大,以便有更充裕的时间修正自控终点散布造成的误差。例如,俄罗斯现役装备部队的一种主ö被动双模复合寻的制导反舰导弹(3M280),它的飞行速度为Ma=2.3～5,有效射程700～1000km,其寻的距离50～60km
3、,是我国现役反舰导弹寻的距离的5～6倍。只有寻的距离增大,才能使两种模式有足够的时间进行制导功能的转换以及飞行姿态的控制、调整。这种导弹精度指标达到了单发命中率0.83;其毁伤能力对驱逐舰为1.2枚,2万吨运输船为1.5枚。1.2增大寻的距离是适应导弹速度提高的要求在日益复杂的作战环境中,导弹飞行速度的提高进一步增强了导弹的生存能力和突防能力以及作战效能,并使导弹能攻击远距离的目标,甚至实现超视距攻击。在导弹飞行速度提高的情况下,对于导弹的末制导段,若不增大寻的距离R,那么,从末制导雷达开机到导弹与目标相遇的时间将会大大缩短,可供末制导雷达探测、识别
4、、捕获、跟踪以及制导的时间将很短。这种情况下,导弹的精度就无从保障;同时,寻的段导弹飞行的稳定性也将很难保障。比如,现役条件下,反舰导弹的寻的距离为10～15km,飞行速度为Ma=0.9,那么末制导段导引头从开机到完成作战任务的时间约为30～50s;若弹速提高到Ma=3,导弹末制导导引头从探测目标到有效击中目标,仅有约10～15s。这种情况下,导弹的制导精度和飞行的稳定性就很难保证了,也就是说,在导弹提高飞行速度的情况下,寻的距离也要相应增加。本文1998208205收到,作者均在海军航空工程学院执教飞航导弹1999年第3期·51·2天线罩与天线结构
5、技术双模复合寻的制导可分为频率复合和方式复合两种。在多数应用中双频和双模复合制导模式是难以分辨的,例如一个使用主动毫米波和被动红外复合的系统,既是多模(主动和被动)复合,又是多频(毫米波和红外)复合。在实际中,无论是频率复合,还是方式复合,只要是组合的复合系统必然有着不同频谱响应,所以方式复合最终还是归结到频率复合上,由此带来了天线罩和天线必须具有宽频带的性能,这在技术上是很难实现的。2.1结构分离的双模天线罩及天线结构这种双模制导系统的天线及探测头配置如图1所示。在这种结构中,两种制导模式的天线分别位于两个位置。其中一种制导探测器的天线布设在导弹的
6、壳体上或在天线罩壳上蚀刻出来,可将其做成一种宽带对数周期天线,用于被动反辐射工作模式。该天线阵可接收从射频辐射源发出的微弱信号,并送往后面信号处理电路。在导弹前端中央部分可安装不同制导模式的探测图1空间位置分离的天线复合结构头,如微波主动或被动红外探测器,这种探测头可安装在导弹前端万向架上。这种天线罩和天线结构,实现起来技术难度较低,对天线罩的频带宽度要求也不太苛刻,在当前的技术状态下,是可实现的。2.2介质棒或棒螺旋天线结构采用介质棒或棒螺旋的天线结构如图2。图2所示天线结构与图1所示的不同在于用介质棒或棒螺旋天线取代了壳体的对数周期天线。介质棒或
7、棒螺旋结构天线的馈电可用同轴线或波导。图3给出了这种天线的馈电方式。用同轴线馈电的介质天线,其激励源为同轴线内导体延伸部分的激励阵子,外面包的金属套筒除夹住介质棒外,主要作用是反射电磁波,从而保证由同轴线的内导体所激励的波仅向介质棒的自由端传图2介质棒或棒螺旋天线及其复合天线结构播。用波导管激励的介质天线,其激励源为圆形波导。圆形波导插入介质棒。矩形波导中传播的TE10型波传给圆形波导,就在圆形波导中激励出TE11型波,该型波传给介质棒,在介质棒中向自由端传播,形成辐射。2.3共孔径双模复合天线结构采用两种频率复合时,存在天线与高频回路的复合安装技术
8、问题,尤其是采用主动方式必须具备两台发射机,这样不可避免地造成导引头结构的复杂化,所以须改变两种频率的极·5
