精确制导武器的展望范文

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《机电技术杂志》2014年第二期

1精确制导武器的发展及其趋势

1.1激光制导武器及其在海湾战争中的大规模应用1962年美国首先开始了激光制导武器的研究，并于1967年经过一系列的评估改进后完成了世界上首个激光制导炸弹——BOLT-117。这些炸弹的工作原理都是利用在地面或者飞机上的激光器照射到指定的打击目标上，然后发射出去的炸弹或者导弹利用光敏传感器来追踪目标实现精确打击。而激光制导武器最大的缺点就是它无法在恶劣的天气环境下使用以及在激光发射器无法靠近目标的时候使用，这是因为：首先，激光源可能无法在恶劣的环境条件下照射到目标从而武器就无法追踪到光源；其次，激光制导武器的激光不是普通的镭射激光，而是一段特定加密后的脉冲，所以在无法靠近打击目标的情况下是无法进行指导的。激光制导武器的普及是在微处理器出现后。迄今，在美国服役的两组激光制导武器是PavewayII和PavewayIII。这两组激光制导导弹拥有非常良好的空气动力学特性，并且射程广，缺点就是造价高。500磅的PavewayII是一种轻便的精确制导武器，它主要用来对付战车等效目标，相反2000磅重的PavewayIII导弹更适合于打击更重要的目标。激光制导导弹在现代战争中应用最广的一次就是1991年的海湾战争。在美军的精确武器装备中，约一半武器都运用了制导原理，其中包括了空射导弹、海射巡航导弹等。总体来看，激光制导炸弹运用到了这场战争的各个地方，如战场、机场、指挥控制和领导机关目标、桥梁、铁路等。这次战争证实，精确制导炸弹拥有一发摧毁一个目标的能力。此后的战争中也不断的应用到激光制导炸弹。

1.2卫星制导武器的发展总体来说，海湾战争是制导武器的胜利，它让我们认识到了激光制导武器的价值，但是同时也让我们深刻的认识到了激光制导武器的局限性——激光制导武器只能在特定的可视的环境下或者空中目标可视的情况下才可以得以利用。于是美国空军在《全球参与21世纪空军构想》中将精确打击能力列为了面向21世纪空中作战的必备6大核心能力之一，对精确制导武器进行了更多的关注，投入了更多的资金，并且开发了联合直接攻击弹药（JDAM）和联合防区外武器（JSOW）[4]。它使用美国GPS定位系统进行制导，可以在任何时间、任意场所、任意环境进行指导，无需外部辅助设备。利用全球定位系统和惯性制导系统复合制导的精确制导武器完成了历史上最精确的轰炸战役——1999年北约轰炸南斯拉夫的战役。美军为了提高导弹打击精度，克服激光制导系统易受环境影响的缺点，成功的在“战斧”式巡航导弹、GBU-37导弹上装载了GPS/INS复合制导系统，为下代精确制导武器的研究提供了方向。

1.3新一代的精确制导武器——联合防区外武器（JSOW）和联合直接攻击弹药（JDAM）联合防区外武器是由美国海军和空军联合研制的具有隐身能力的可分配弹药的新一代空地精确制导武器，它带有可以折叠的双翼，模块化的载荷以及精确的全球定位系统/惯性导航制导系统（GPS/INS）。JSOW项目迄今为止已经生产了3种型号：AGM-154A（基本型）、AGM-154B（反装甲性）、AGM-154C（单元爆破型），这3种不同型号弹药的主要区别是能够携带的有效载荷不同，其中AGM-154A是1997开始服役，AGM-195B于2001开始服役，AGM-195C于2004年交付了首批导弹。目前正在实施改进的有JSOWBlockIII（JSOW-C1），它由Raytheon公司参与设计，该导弹是在AGM-154C的基础上加入了Link-16武器数据库链接以及海上移动目标捕捉技术，计划于2009年投产。另外改进的还有AGM-154A-1以及PoweredJSOW计划。联合直接攻击弹药（JDAM）则是第一次海湾战争的直接产物。装载了JDAM的武器是由全球定位系统辅以惯性制导系统来进行精确制导，打击的目标可以囊括28km。装载了JDAM的武器重量从227kg到907kg。JDAM武器的核心部件包括了一个可控的空气动力尾翼、一个战斗部再加上全球定位系统/惯性导航制导系统（GPS/INS）。在1999年的海湾中，美军的B-2战斗机首次使用了JDAM，向目标投掷了900kg级的Mk83和BLU-110穿甲炸弹，成功的对目标进行了精确轰炸。

1.4精确制导武器的发展趋势随着微电子技术、计算机技术、自动控制技术、材料科学等一批高新技术的迅速发展，精确制导武器也以惊人的速度不断的飞速发展。对于现在越来越恶劣的作战环境来说，制导武器的要求能无视外围环境影响、全天候的实现精确打击。

1）射程的提高。武器发射平台生存能力提高的方法是增大精确制导武器的射程，这就使得防区外作战显得格外的重要。为了适应未来高技术局部战争、防空系统的需要，将3500km的作战纵深纳入防区以内也是合情合理的。例如美国“联合空地防区外导弹”AGM-158的射程为450km，“增强反应防区外对陆攻击导弹”AGM-84H的射程为275km；英国的CASOM的射程为250~500km；德国的“金牛座”的射程为350km等，都可满足这一指标要求。

2）制导精度的提高。影响打击准确率的关键因素就是武器的制导精度。因此升级武器的最好方法就是不断提高武器的制导精度。迄今为止，大部分制导武器已经采用了GPS/INS进行途中制导，这使得武器可以适应全天候、昼夜作战。总体而言，军用GPS的制导精度为9~12km，不受天气和战场条件的影响。若制导系统采用差分GPS系统，涉及精度还可以进一步提高。

3）打击隐形化。精确制导武器的隐形化不但可以有效的提高发射平台的生存能力，而且可以提高突防能力。在抑制红外辐射，同时减少精确制导武器的雷达散射截面积后，制导武器的可探概率大大减小，同时武器的攻击和突防能力会大大增强。

4）多用化。采用“一种负载多个平台”或者“一种平台多个负载”的模式，可以使得制导武器提高用途，使其可以与相应的飞机、军舰等运载平台实现综合作战，形成了可靠的攻防体系。

5）超音速化。精确制导武器可打击远距离目标的前提是缩短武器在空中的飞行时间。目前，美国海军要求的导弹飞行时间不超过15min，最理想的是在8min内飞行1000m左右，否则等导弹飞到目标位置时候，目标已经远离该位置，所以超音速制导武器发展是大势所趋。利用冲压喷气发动机和超燃冲压发动机的超音速导弹可以有效的命中移动目标。

2精确制导武器的特点

精确制导武器在现代战争的使用越来越普遍是时代的要求，随着各种科技的不断进步，其他相应学科的不断发展，制导武器必然是以后战场的主战力。目前，精确制导武器的特点可以归结为以下几点：

1）命中精度高。迄今为止，精确制导武器的射击命中率一般都在50%徘徊，有的武器可以达到了80%，如激光制导导弹的CEP在15m，“战斧”式巡航导弹在改进后的命中圆周率误差（CEP）达到了3m，第四代远程战术空地导弹的命中精度甚至达到了1~3m。美军研制出来的激光制导子弹甚至可以精确命中1000m以外的目标。

2）杀伤威力大。过去的战争中，军队完成摧毁指定敌方综合设施就需要对该设施进行大规模的地毯式轰炸。而使用精确制导武器后，军方只需要瞄准所需要打击的指定目标，用一枚制导炸弹或者制导子弹就可以完成任务。美国海军一项研究报告中表明：攻击机场、武器库、工厂等固定目标，投掷精确制导武器与非制导武器的数量比为1：10，而攻击装甲、火箭发射器、坦克等移动目标，需要投掷精确制导武器和非制导武器的数量比例约为1：20，对大多数目标而言，一枚精确制导武器相当于35枚左右的非制导武器的效果。

3）可实施远程打击。与非制导武器相比，精确制导武器的最大优势就在于对“射程—精度”概念的重新定义。非制导武器会随着射程的增加而降低其打击精度，而精确制导武器则不会受到射程的影响。

4）复杂的系统组成。每种精确制导武器都是由比较复杂的控制制导系统组成的，这就对每个制导武器的技术保障要求非常高，并且如果制导武器的任何一个部分出现故障或者运行过程中某一个环节配合出现差错，都将影响武器效能的发挥。

5）总体效能高。精确制导武器虽然成本很高，但由于具有较高的命中率，所以通常用于攻击价值高的重要目标。例如在海湾战争中，美国在1000km以外向伊拉克发射大量“战斧”巡航导弹，精确的摧毁了严防于巴格达市的高价值目标，使得伊军基本丧失作战能力。精确制导武器的总体性能远远优于普通轰炸机群的常规空袭。

6）制导系统易受干扰。现代精确制导武器的抗干扰能力在不断的提高，但是任何一种精确制导武器的抗干扰手段都是有限的，不可能对所有的干扰都进行有效的抵抗，对于一种新型武器而言，只要对手掌握了它的主要技术参数，就可以对其进行干扰，从而有效的使其作战效能大打折扣。

7）易受战场环境和气象条件的影响。不管是激光制导武器还是红外制导武器，都存在着全天候作战能力差的问题，它们易受烟雾、水雾的影响，尤其是阴雨多云等不良气候，其系统的作用距离将会大大缩短，甚至难以正常工作。

3结语

精确制导武器经过了半个世纪的发展和战争的检验，已经成为战场上各国必不可少的武器。正是因为精确制导武器在战争中的广泛应用，引起了战略战术的巨大改革。同时，作战样式的改革也在不断的对精确制导武器的发展提出更新、更高的要求，不断的推动着精确制导武器朝着打击精度更高、威力更强大、突防能力更强的方向发展。

作者：高炳龙王惠源单位：中北大学机电工程学院