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响尾蛇空空导弹制导原理的导弹跟踪目标原理

归档日期:11-07       文本归类:电视导引头      文章编辑:爱尚语录

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  响尾蛇通过改进跟踪方式来提高自己的命中率。Enzian 导弹通过将望远镜捕获的影像直接输送给控制系统来控制导弹飞向目标,就好像前者就是一个操纵杆一样。这意味着导弹在几乎所有条件下都只能直接飞向目标,通过尾追的方式来击落目标。为此导弹不得不在航程内保持足够的速度优势来追逐目标,以便在追踪过程中击落目标。

  响尾蛇并不直接飞向红外线感应器感知到的目标方向,而是飞向目标未来将要到达的位置,在那里与目标“会合”。

  所谓偏置导引,最早被用于舰船导航,为的是防止两艘舰船在海上相撞而采用的一种导航方式。后来被扩展到导弹跟踪,特别是对空中目标的跟踪上。这个算法的核心思想就是:在两个动目标之间的碰撞过程中,它们之间的连线在二维坐标系中的方向应该保持不变。所以在跟踪动目标的过程中,导弹的速度矢量应当随着目标位置、速度和运动方向的变化而变化,以保持它们之间连线方向保持不变,距离逐渐缩短,直到最后相交。

  例如,当连续两次测量后发现目标保持在导弹左前方 5 度角的位置的时候,导引头不会要求控制系统改变导弹当前飞行方向。而当目标正在以和导弹相同速度偏转到导弹右前方 45 度角的位置的时候,导引头会发出信号要求导弹向右偏转来追踪目标。而如果导弹的飞行速度是目标的四倍情况下,导弹只要保持向右偏转 11 度就可以保证在未来某个时间点和目标“会合”了。只要保证无论在何种情况下,导弹和目标之间连线只要保持方向不变,二者总有交会的那一刻。这就是偏置导引技术的精髓,而且这种算法的技术实现也十分简单,在空战实践中这种技术十分有效。

  但是仅仅靠这个还是不够的,响尾蛇必须具备飞行中修正自身飞行方向的能力。如果飞行过程中导弹一直以导弹长轴为轴心进行自旋,那么势必影响导引头中透镜自旋时的速度恒定性,进而影响导弹跟踪目标时的精度。为了修正导弹自旋带来的精度偏差,要设计一种感应器来感知和修正这些偏差。所以在导弹尾部的稳定翼面外 侧又加装了很小的控制翼面,它们被称为“陀螺舵”。飞行过程中高速气流流过这些翼面,如果导弹开始自旋,高速气流流过控制翼面时产生的扭转力矩迫使导弹恢复稳定状态,从而保证了跟踪精度。这样响尾蛇的设计师们用一种很简单的机械装置达到了与复杂的控制系统相同的效果。

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