組圖:託起精確制導的臂膀--記珠海航展慣導產品

2020-11-26 搜狐網


美國JADM


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　　說起現代戰爭中的精確打擊武器和外科手術式戰爭，廣大軍迷們可能會津津樂道上一大堆精確制導武器，什麼戰斧巡航飛彈、JDAM、先進地地飛彈、先進中距空空彈等等，無一不是精確制導武器的典範。但是在這些戰果卓著、名頭響亮的武器背後，人們往往忽略了一種重要的保證設備--慣性導航設備。

　　精確制導武器給人們印象最深的通常是最後一刻致命一擊的精準和破壞力，實際中遠距離射程的制導武器在到達最後攻擊點前，多數都需要經過一段無制導的巡航或滑翔階段，這個階段需要按照一定的預定軌跡修正運動姿態，以保證在飛彈或制導炸彈末段進入導引頭的有效制導區域，否則就會造成目標丟失脫靶。要保證飛彈按照可計算和控制的軌跡飛行，就需要提供飛彈運動矢量的各種參數和相對參照坐標系，這些數據和參照坐標系的來源就是慣性導航設備。

　　慣性導航系統（INS）是一種不依賴於任何外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導航系統。具有很好的隱蔽性，其工作環境不僅包括空中、地球表面，還可以在水下。慣性導航的基本工作原理是以牛頓力學定律為基礎的，通過測量載體在慣性參考系的加速度，將它對時間進行積分，且把它變換到導航坐標系中，就能夠得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置信息等。

　　目前，慣導可分為兩大類：平臺式慣導和捷聯式慣導。它們的主要區別在於，前者有實體的物理平臺，陀螺和加速度計置於由陀螺穩定的平臺上，該平臺跟蹤導航坐標系，以實現速度和位置解算，姿態數據直接取自於平臺的環架；在捷聯式慣導中，陀螺和加速度計直接固連在載體上。慣性平臺的功能由計算機完成，故有時也稱作"數學平臺"，它的姿態數據是通過計算得到的。慣導有固定的漂移率，這樣會造成物體運動的誤差，因此長射程的武器通常會採用指令、GPS等對慣導進行定時修正，以獲取持續準確的位置參數。比如中距空空彈中段採用捷聯式慣導+指令修正，JDAM採用自主式的衛星定位/慣性導航組合（GPS/INS），戰斧也採用了GPS/INS+地形匹配的技術，多數運載火箭採用平臺式慣導等。

　　慣導系統的機制目前已經發展出撓性慣導、光纖慣導、雷射慣導、微固態慣性儀表等多種方式，根據環境和精度要求的不同，廣泛的應用在航空、航天、航海和陸地機動的各個方面。

　　我國在慣導研究方面起步相對較晚，但近年來已經取得了長足進步，在軍民用的各個領域都發揮了重要作用。本屆航展展出了多種慣性導航裝置，從中我們可以看到目前我國在這方面所取得的一些成就。

　　參加展出的多家廠商都展出了各自的慣性導航設備，比如航天時代儀器公司的液浮陀螺平臺慣性導航系統（圖1）、動力調諧陀螺四軸平臺系統已相繼應用於長徵系列運載火箭，其它各類小型化捷聯慣導（圖2）、光纖陀螺慣導（圖3）、 雷射陀螺慣導（圖4）以及匹配GPS修正的慣導裝置等也已經大量應用於戰術制導武器、飛機、艦艇、運載火箭、宇宙飛船等。比如新型陀螺穩定平臺應用到最新發射的資源衛星上，顯著改善了遙感解析度和測量精度，漂移率0.01~0.02度/小時的新型雷射陀螺捷聯繫統已經在新型戰機上試飛，漂移率0.05度/小時以下的光纖陀螺、捷聯慣導在艦艇、潛艇航海上應用，以及小型化撓性捷聯慣導（圖5）在各類飛彈制導武器上的應用，都極大的改善了軍民用裝備的性能，反映了慣性導航測量裝置在國防和國民經濟中的重大作用。

　　另外在航天二院某所的展臺上，筆者在一個不起眼的角落裡還發現了兩個小型化的撓性捷聯慣導裝置（圖6）。這兩個裝置是用於戰術飛彈、制導炸彈、無人飛機等使用的低成本小型裝置，據悉目前已經在上述幾個方面應用到了實用或試驗產品中。按科研人員的介紹，裝置的大小和精度是根據客戶要求定做的，性能穩定可靠，並引起了部分外商的注意。可以想像，如果進展順利，我軍也將會擁有國產的象「戰斧」飛彈這樣的精確戰術制導武器。

　　另一方面，高精度的慣導裝置需要先進的精密加工工藝作為基礎，而精密加工歷來是我國基礎工業的弱項，這一點也直接造成了我國的各類慣性導航測量裝置在精度等方面同發達國家存在一定的差距。參展的各廠家也都間接表示了這方面的憂慮和希望，相信在今後一段時間，國內相關廠家部門在這些方面會迎頭趕上，前途是光明的。

　　各類高性能慣導裝置在國防裝備中大量應用，必將顯著改善我軍的戰術/戰略精確打擊能力，為實現科技強軍、保衛我國領土完整，捍衛國家尊嚴提供強有力的保障。同時，在民用方面的應用也為我國國民經濟的發展提高貢獻了力量。（千龍軍事特約供稿員：暖風）

　　


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    珠海航展取消！就在本周一的9月7日珠海新視角就發布消息網傳珠海航展生變！對網上的信息進行了匯總沒想到網上流傳的消息確被證實早在今年8月14日，就有網友說「2020珠海航展在萬眾期待中還是決定延期了」，微博截圖如下：
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