顧毓珍

[拼音]:zhidao xitong

[英文]:guidance system

引導飛行器克服各種干擾因素自動飛向目標的整套裝置,又稱導航系統。制導系統通常安裝在各種型別的無人駕駛飛行器如導彈(包括魚雷)、航天器和無人駕駛飛機上,實現自動控制。在有人駕駛的飛機、艦船和潛艇中,也常用制導系統來協助領航員工作。在飛行器中,制導系統常常與姿態控制系統(又稱自動駕駛儀)交聯在一起。制導系統一般由測量裝置(探測機構)、制導計算裝置(決策機構)和執行機構組成(見圖),它的工作原理是測量飛行器相對於目標或某一基準的位置和速度,按預定演算法進行計算,形成制導指令,通過姿態控制系統控制飛行器,使它沿著適當的軌道飛行。

發展概況

1908年船用羅盤的出現標誌著現代導航和制導技術的開始。1932年美國R.H.戈達德首次將陀螺儀和燃氣舵用於控制火箭飛行。同一時期,無線電導航系統如無線電信標和無線電羅盤開始用於飛機導航。第二次世界大戰期間,德國科學家研製出一套簡單的慣性制導系統並將它用於 V-2導彈上,直到80年代許多運載火箭和導彈仍然採用這種慣性制導原理。戰後一些主要的工業國在制導系統的研究和發展方面取得重大的進展。50年代,慣性制導系統已用於飛機和潛艇導航,而導彈主要採用無線電-慣性複合制導。這一時期人們逐步解決了指令制導、波束制導和尋的制導的基本技術問題,紅外製導雖已經採用,但效能較差。隨著慣性儀表精度的提高和誤差分離與補償技術的發展和應用,慣性制導系統的精度顯著提高。60年代,慣性制導系統得到廣泛應用。這一時期光學跟蹤和光電制導技術也有所發展。70年代,制導系統的種類日趨齊全,精度大大提高,並用於各種低空飛機、無人駕駛機、導彈和航天飛行,如中國的返回衛星和通訊衛星工程,美國的“阿波羅”登月工程和太空梭等。

型別

制導系統的種類很多,按制導方法大體上分為6類。

(1)自主式:這種制導系統根據飛行器內部或外部的參考基準來控制飛行器飛行,它不需要任何人為的控制和導航,也不需要地面裝置配合工作,因而抗干擾能力強。應用這種方法的系統有慣性制導系統,天文制導系統。

(2)波束式:波束制導系統用電磁波束導引,又稱駕束制導。常用的波束為無線電波束和鐳射波束。用鐳射波束制導時,抗干擾性能更好。這種制導方法的制導精度隨距離增大而降低。

(3)指令式:指令制導系統是從飛行器以外的制導站發出指令來控制飛行器飛行。

(4)尋的式:裝在飛行器上的敏感器(導引頭)感受目標輻射、散射的能量或聲音,自動形成制導指令控制飛行(見尋的制導系統、魚雷聲導系統。

(5)影象匹配式:影象匹配製導系統利用遙感特徵影象把飛行器自動引向目標。

(6)複合式:複合制導系統將上述兩種以上方法組合起來,以充分發揮各自的優點。

如果按制導所用的物理量的性質區分,制導系統還分為無線電制導、紅外製導、鐳射制導、雷達制導、電視制導等。