闲说导弹之没有卫星也能”导“

前文说了导弹这个东西核心是导,短程的导弹在发射时候就看到目标,所以各种引导方式可以根据目标来匹配,但是对于动不动几百上千甚至几千公里的远程导弹,如何让导弹飞那么远还不迷失方向,就是一个大问题了。

 

很多人对远程制导方式有个误解,认为远程指导一定要卫星,实际上,在GPS卫星诞生之前,导弹们就已经能自己找到目标了,其采用的制导方式主要就是两个:惯性制导和地形匹配制导。

 

惯性制导的原理非常简单,是先计算出从发射到目标的方位和距离,然后让导弹记住向哪个方向飞多远就可以了。有点类似一个盲眼摸字,与先看好距离,然后计算前进多少步,左转再前进多少步。

其核心在计算导弹自己的方位和速度。

所以惯性制导的核心元件就是陀螺仪,这个东西能通过旋转来保证其方向稳定性,进而测出导弹本身的运动方向,这样就能计算出其实时位置,并且通过这个数据来计算该在什么时候向什么方向运动。

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整体来说,惯性制导的精度比较差,其误差会因为距离增加而放大,所以距离越远精度越差。

 

惯性制导的起源很早,德军第一代导弹V1\V2都是靠惯性制导,而现在大量制导武器的初级段也都有惯性制导模块,现在因为陀螺仪技术进步,惯性制导精度相对也有大幅度提升。

实际上,早期弹道导弹最重要的技术核心,就是这个高精度陀螺仪。

在早期还没有激光陀螺仪的时代,纯机械陀螺仪的技术含量甚至远高于导弹本身。

甚至,一个洲际弹道导弹的主要成本之一就是这个陀螺仪,一个飞上万公里误差只有几十米的纯粹机械运动定位设备,其误差精度要求已经是人类机械加工的极限了。

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这种超级贵超级复杂的东西,基本只会出现在真正的大杀器上面,毕竟一个这样的陀螺仪在六七十年代就是一百多万美元一个。

后来激光陀螺仪的出现才大大降低了陀螺仪价格,最终也才让导弹价格降下来的。

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惯性制导的最大优点是不受干扰,毕竟等于闭眼拼接预先设定来飞。外部干扰基本无效。

惯性制导适用于弹道导弹也适用于巡航导弹

 

除了惯性制导,还有就是地形匹配制导。

地形匹配制导其实也是非常非常古老的方式,起源起是人肉引导。

早期远程轰炸机需按照目标,其飞行路径就是靠导航员,而导航员其实就是根据地图,然后根据目视观测地面标志性或者建筑、或者山川河流来进行飞行方向的矫正,这个就是最原始的地形匹配导航。

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而在战后七十年代出现的地形匹配制导,其实就是等于机器代替导航员,通过对预先地图获取的导航点进行匹配来获得导弹飞行路径。

 

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地形匹配的缺点在于需要预先获取地图,这样才能给导弹设定导航点,这个也是基于空中侦察技术的进步才能完成的。

当然,地形匹配导航的优势也是很明显的,首先是精度更高,只要有高精度的地形地图数据,那么设定的导航点足够多和足够西,可以让远程导弹的精度远高于惯性制导。

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同时,地形匹配也可以实现更复杂的飞行轨迹,也就是动力允许下可以绕行,同时进行高度匹配,也就是掠地飞行,大大降低导弹飞行高度,降低地面雷达发现距离,最终有更好的突防效果。

不过,除了需要预先有地图数据,同时还要很强的计算能力,这个也是这种制导方式的一个瓶颈。

同时,地形匹配更适合巡航导弹。

另外,还一种比较少见的叫做星光定位。

洲际弹道导弹有很长一段飞行过程是在大气层边缘或者上面,也就是观察星星很容易,这样在导弹头上开一个透明小窗,通过寻找星星来确定自己实时位置就比较容易,这个可以对惯性制导进行一个补充和矫正,以获取更高的精度。

星光定位可以说是惯性制导的一种辅助修正。

 

这两种主流的远程制导模式,都不需要GPS卫星的介入,就能做到发射后不管的指导。

这两种基本都是中段制导,如果没有其它方式,首先是打不了移动目标,其次是即使对固定目标也是做不到很高精度。

所以,或者这类导弹本身就是核弹头,虽然命中误差有几十米甚至几百米,但是反正我的杀伤半径都是几千米,只要杀伤范围比误差大,那就不存在打不中了。

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或者,在导弹末端增加末制导,这样就能做到更高精度甚至打移动目标,比如我们用弹道导弹打航母,可以在几千公里外发动对航母的直接打击,这个就涉及到末端的制导了。