俄罗斯精确制导武器靠什么导航(俄罗斯导弹用什么定位)
本文目录一览:
- 1、精确制导的极限GPS是什么?
- 2、弹道导弹制导方式有哪些?
- 3、俄罗斯的格洛纳斯导航系统定位精度如何?
- 4、俄罗斯SS-X-26导弹有哪些精确制导技术?
- 5、导弹的制导方式有哪些
- 6、中俄共建导航系统,能拼过GPS吗?
精确制导的极限GPS是什么?
自从人造卫星出现以后,科学家们很自然地想到,卫星也是一颗星,而且每天都在头顶上转,如果用卫星来导航,应该是一种很合适的方式。早在1958年美国就开始研究卫星导航,到1964年研究出第一代导航卫星,叫做子午仪导航卫星。这个系统包括6颗卫星,在不同的轨道面上围着地球旋转。当接收机接收到卫星的信号后,可以测算出自己的位置。这种系统大约每一个半小时有一次观测机会,确定地面位置的误差是40米,主要供舰船和潜艇导航使用。因为船只在大海上航行,定位误差40米对舰船来说已经相当不错了,导航卫星研制出来以后受到了海军的欢迎。但是这种卫星也有不足之处,由于卫星轨道比较低,大约在1000千米,寿命比较短,卫星数量少,不能连续地导航,所以后来又研究了更好的卫星定位系统。
子午仪导航卫星是提供导航服务的,属于第一代。现在已经发展到了第二代,就是全球定位系统,英文缩写为GPS。全球定位系统是美国国防部发射的一种卫星无线电定位导航与报时系统,这个系统由三部分组成,一部分是卫星,一共有24颗同时在空中运转,它分布在6个轨道上,这就保证在地球上各个地方都能收到卫星的信号。
第二部分是地面台站,卫星在运行中地面台站对它进行不断地测量,同时把导航数据输入到卫星里。
第三部分是用户部分,用户有一个GPS接收机,接收卫星的信号,就可以确定自己在地球上的位置,用经纬度来表示。
由于卫星的数量比较多,分布也比较广,保证在世界上任何地点的用户,利用卫星接收机可以同时接收到4颗卫星发布的信号。根据4颗卫星发布的信号就能够很准确地计算出用户在地球上的位置。美国发射定位卫星主要是为了军用,同时也兼顾民用。为此,它发出两类信号:一类信号叫做精码,精确的导航数据,专供军用;另一类叫粗码,精确度较低,供给民用。接收精码信号,确定地面位置的精度可以达到3~5米,接收粗码,定位精度只能达到20~30米。目前,世界上很多国家都可以生产GPS接收机,为了保密,美国对自己国家的军队发的信号是带密码的精确信号,其他用户包括美国以外的用户只能接到粗码信号。尽管粗码精度已经降低了,美国还嫌不够,又采取了一些措施降低粗码信号的定位准确度,所以一般用户,接收到美国的定位卫星的信号,定位的精度只能达到100米左右。
由此可见,美国发射定位卫星虽然全世界任何国家都可以使用,但是由于它在技术上采用了保密措施,所以别的国家使用时,定位的精度较低,而它自己国家的军队使用时定位的精度高。一旦打起仗来,美国还可能进一步降低民用导航卫星的定位精度,甚至可能关闭卫星信号,目的是不能让敌方得到利用。因此,不能单纯依赖这种卫星作为自己国家军队的车船、飞机导航使用。目前许多国家,特别是俄罗斯和欧洲的一些国家,都在研究并发射自己国家能够控制使用的卫星定位系统。
全球定位系统的应用范围是很广的,在军事上,各种交通工具都可以用。它还可以用在行进中的舰船、飞机和车辆上。边航行,边接收信号确定自己的位置,这种导航方式叫做动态导航。第一代卫星就做不到这一点,接收机只能在固定的情况下使用。
由于电子技术的发展,可以把地图进行数字化存到微机里。当把电子地图和卫星定位结合起来使用,对军队作战行动就更加方便了。因为卫星定位只能确定用户所在地点的位置,也就是经纬度。而用地图还可以看到地面的地形等许多情况,把电子地图和GPS接收机结合使用的设备已经研究成功。可以把它装到飞机或汽车上,在荧光屏上显示出地图,同时把自己的位置也显示在地图上。汽车边行走,代表汽车的光点就在电子地图上移动,随时随地都可以知道自己在地图上的位置,这对作战或行军都很方便。另外,由于电子技术的发展,GPS接收机的体积可以造得很小,甚至于可以把它放在自动导航的武器里,比如巡航导弹。导弹安装卫星接收机,可以自己定位,自己寻找目标。无人侦察机装上GPS导航接受机,也可以很精确的确定目标的位置,这样就更增加了侦察的准确性。甚至于在侦察卫星上也可以放上GPS接收机,这样它就可以不断报告自己的位置,以及它所侦察到的地面目标的准确位置,为武器的攻击提供了可靠的依据。GPS接收机在军队中应用非常广泛,不仅用在各种运动的车辆、舰船、飞机上,而且每个步兵都可以佩戴这种接收机,作战时能够准确地找到攻击目标,不会迷失方向。
弹道导弹制导方式有哪些?
弹道导弹制导方式有:
1、无线电遥控
弹道导弹的制导方式有无线电遥控制导、惯性制导、星光-惯性制导等。
无线电遥控制导是早期弹道导弹(如SS-6、“宇宙神”等)曾采用的一种制导方式,它易受无线电干扰,地面设备复杂,不能满足现代作战使用要求。
2、自主式制导
惯性制导属于自主式制导,采用的是惯性测量元件,不受外界干扰。自从20世纪50年代以来,各国研制的弹道导弹,绝大多数采用惯性制导。其组合方式,有平台式和捷联式两种。平台式是利用陀螺仪的定轴性,通过框架将陀螺平台稳定于惯性空间。加速度表安装在平台的台体上,平台隔离了弹体的角运动和振动,使加速度表不受弹体振动影响。现已装备的弹道导弹多采用此种方式。捷联式是将陀螺仪和加速度表直接固连在弹体上,经陀螺仪测出的加速度表组合与惯性参考系之间相对角度的测量值,由计算机进行转换。同平台式相比,捷联式的仪表受弹体振动的影响较大,对计算机的要求较高,但捷联式系统简单、可靠,随着微型计算机的发展,正日益受到重视。惯性制导技术的不断发展,使弹道导弹的命中精度有很大提高。如220世纪60年代初服役的“宇宙神”洲际弹道导弹, 射程10000公里,命中精度(圆公算偏差)2.77公里;而70年代末期服役的“民兵”Ⅲ洲际弹道导弹,射程13000公里,命中精度已提高到0.185公里。这主要是因为在设计、材料、工艺以及测量、误差补偿等方面采用了先进技术,先后研制出液浮、气浮、静电悬浮陀螺,以及正在发展的激光陀螺等元件,使惯性仪表日趋完善。
3、惯性制导
星光-惯性制导,是在惯性制导的基础上,增加了星光测量装置,利用宇宙空间的恒星方位来判定初始定位误差和陀螺漂移,对惯性制导误差进行修正,进一步提高了导弹的命中精度。
4、导航系统制导
全球卫星导航系统,就是GPS技术在导航通讯领域的最新应用系统。迄今,比较完善的卫星导航系统已经有美国GPS和俄罗斯GLONASS系统,欧洲计划推出自己的卫星导航系统Galileo。中国这个要逐步扩展为全球卫星导航系统的北斗导航系统(BeiDou),将主要用于国家经济建设,为中国的交通运输、气象、石油、海洋、森林防火、灾害预报、通信、公安以及其他特殊行业提供高效的导航定位服务。
俄罗斯的格洛纳斯导航系统定位精度如何?
近期,俄罗斯《航空港》杂志报道了格洛纳斯-M卫星的有关情况,认为该系统能够更有效地制导海基武器,其天线改进整合了新的数据链,可以在多颗卫星之间传递数据,而不必经过地面控制中心,使格洛纳斯系统的定位和导航效率得到提高。另外,原有格洛纳斯卫星的信号与俄罗斯射电天文望远镜所采用的部分信号存在冲突,格洛纳斯-M卫星经过调整解决了这个问题。
俄新社认为,新型格洛纳斯卫星的最大特点是在定位精度上有较大提高,从而令它能够更好地支持海上移动装备。此前格洛纳斯系统的定位精度约为16米,与民用GPS系统存在差距,更谈不上与军用GPS竞争。新型格洛纳斯系统组网后,其定位和导航误差将在2米到3米之间,从而达到世界领先水平。另外,格洛纳斯-M卫星的使用寿命被延长到7年,这意味着俄罗斯可以通过较低的火箭发射频率维持格洛纳斯卫星系统的运转。格洛纳斯系统总设计师乌尔利奇表示,俄航天部队计划发射格洛纳斯-M卫星以全面升级该系统,但是资金方面的缺口显然使这个目标在短时间内难以实现。
的确,格洛纳斯项目的资金缺口正是影响到开发格洛纳斯-M导航卫星的瓶颈,由于无法对原有格洛纳斯系统进行升级,格洛纳斯-M卫星的一项重要功能,也就是对移动中的海基武器进行制导就难以实现。而且,以格洛纳斯系统目前的情况,即使俄罗斯对华出售俱乐部-K导弹,也难以确保其精确打击能力,这项军售合作恐怕较难实施。
据俄罗斯军工综合体网站报道,俄罗斯正在国际市场上推销“俱乐部”系列导弹,除了俱乐部-K,还可能有意向中国提供该型导弹的潜射版本,用于装备解放军的041“元”级潜艇、093“商”级核动力潜艇以及俄制“基洛”潜艇。这种导弹威力大、速度快,而且既能反舰又能反潜。
《全球安全》指出,俄军称其“俱乐部”系列导弹不仅结合了美国“战斧”巡航导弹、“鱼叉”反舰导弹和法国“飞鱼”反舰导弹的优点。还有所创新,导弹的高级版本在飞行末段的速度达到3600千米/小时(3马赫),会给目标舰艇的防御系统带来很大麻烦。美军的舰载系统要防住“俱乐部”导弹比较困难,因为舰艇的防御系统从识别、分类到开始防御需要一定的时间,而“俱乐部”导弹不会给敌舰留出多少时间。
军工综合体网站分析,“俱乐部”系列导弹要实现精确打击,离不开卫星制导系统的支持。格洛纳斯系统出问题,中国可能难以从俄罗斯购买“俱乐部”导弹。不过报道指出,中国也可能采用变通办法,采购俄制导弹后尝试用“北斗”系统对其进行制导。另外,“俱乐部”系列导弹除了能从卫星获得目标定位信号外,也可从机载平台上获得类似的支持。因此,配备“俱乐部”导弹的中国水面舰艇和潜艇,可以寄望于无人机提供支持,利用无人机提供的目标信息实施精确打击。
俄罗斯SS-X-26导弹有哪些精确制导技术?
SS-X-26导弹的弹头较小,因此必须有非常高的命中精度,有报导称SS-X-26的精度甚至超过SS-21近程导弹的精度(CEP
导弹在发射前将目标信息输入弹头内的计算机,机内储有地形图,高度表启动以后,计算机开始搜寻其储存的目标数据,同时数字传感器针对每一个存储的高度进行显示对比,由装在鼻锥部位的光学传感器搜索目标,并与计算机数据进行比较,一旦确定目标位置后,导引头随即将其锁定,并通过控制尾翼将弹头引向目标,达到准确的命中精度。
导弹的制导方式有哪些
1 寻的式制导
寻的式(又称自动寻找式)制导系统是通过弹上的导引系统(导引头或寻的头)感受目标辐射或反射的能量,自动形成控制命令并跟踪目标,导引制导武器飞向目标。这种制导方式按感受能量(波长)可分为(微波)雷达寻的、红外寻的、毫米波寻的、电视寻的和激光寻的制导;若按弹上安装的导引系统可分为主动寻的、半主动寻的和被动寻的制导。目前,世界上多数导弹和一部分空地导弹都采用这种制导方式。它比较适合攻击短距离目标。主动式雷达寻的制导具有"发射后不用管"的优点,能从任何角度攻击目标,精度很高,但易受电子干扰;毫米波制导虽然具有制导系统强、精度高、抗干扰能力强的特点,但作用距离短。目前,世界各国发展较多的是激光雷达寻的制导。
2 遥控式制导
遥控式制导系统是指导引系统的全部或部分设备安装在弹外制导站,由制导站执行全部或部分的测量武器与目标相对运动参量并形成制导指令,再通过弹上控制系统导引制导武器飞向目标。按指令传输方式可分为指令制导和波束制导。其中指令制导又分有线指令制导、无线指令制导和电视指令制导3种。其特点是弹上设备简单、成本低,如使用相控阵雷达,还可以对付多个目标。波束制导则包括雷达波束和激光波束制导两种。其弱点是射程受制导站跟踪探测系统作用距离的限制,精度随射程增加而降低。(在以前还有线制导的)
3 惯性制导
惯性制导是利用惯性测量设备测量导弹参数的制导技术。它是一种自主式制导方式。惯性制导系统全部安装在弹上,主要是陀螺仪、加速度表、制导计算机和控制系统。一般用于攻击固定目标。根据惯性测量仪表在弹上的安装方式,可分为平台式惯性制导和捷联式惯性制导两种。惯性制导的优点是抗干扰性强、隐蔽性能好、不受气象条件限制。其弱点是制导精度随飞行时间(距离)的增加而降低。因此工作时间较长的惯性制导系统,常用其它制导方式来修正其积累的误差。
4 地形匹配与景象匹配制导
地形匹配与景象匹配制导系统又称地图匹配和景象匹配区域相关制导。是通过遥测、遥感手段按其地面坐标点标高数据绘制成数字地图,预先存入弹载计算机内,导弹飞临这些地区时,弹载的计算机将预存数据与实地数据进行比较,并随时根据指令修正弹道偏差,控制导弹飞向目标。由于绘制地图的方法不同,因此,又有转达图像匹配、可见光电视图像匹配、激光雷达图像匹配和红外热成像匹配制导等方式,它不受天气影响。地形匹配制导与惯性制导配合,可大大减小惯性制导的误差,这样导弹就会像长着眼睛似的迂回起伏,准确地飞向预定目标。
5 全球定位(GPS)制导
全球定位(GPS)制导系统属于导航制导方式。它是利用空间导航卫星的准确定位功能为制导武器提供全天候、连续、实时和高精度的导航服务,保证制导武器得到位置、速度和精确的时间三维信息。安装GPS接收机的制导武器可以取消地形匹配制导,可以缩短制定攻击计划所需的时间,或攻击非预定目标。目前,美国陆军战术导弹ATACMS、"联合防区外发射武器"(JSOW)、"联合直接攻击弹药"(JDAM)等采用这种制导方式。
6 复合制导
复合制导又称组合制导系统,是将各种制导方式的优长组合在一起,在其中某段或几段采用的多种制导方式。它是一种取长补短的办法。目的是增大制导距离,提高制导精度和抗干扰能力。使用"一体化"的复合式制导,对系统可靠性、大容量高速度计算机、减少飞行重量等方面都要有很高的要求,制造成本也相当高。
中俄共建导航系统,能拼过GPS吗?
根据俄新社在近日采访中国国家航天局驻俄罗斯代表处总发言人称,中国和俄罗斯联合建设的微分控制和检测系统地面站正在建设当中。 这也是中俄联合建设的卫星导航控制系统中,地面部分的关键一环,是中国“北斗”系统和俄罗斯“格洛纳斯”系统联合的一个关键节点。中俄互相在各自境内建立3个地面站,主要是为了提升双方导航系统在对方国家的内部的精确导航能力。全球四大系统 想挑战GPS 单打独斗几乎办不到 联合是个快速之路 可惜欧洲人太小家子气
美国的GPS、中国的“北斗”、俄罗斯的“格洛纳斯”、欧洲的“伽利略”被并成为全球四大导航系统,可实质上差距还挺明显的。现在具备全球组网能力的只有GPS和“北斗”,“格洛纳斯”建设是覆盖俄罗斯及远东区域,而“伽利略”系统现在的在轨卫星数量只有18枚,尚不足建成覆盖全球的24颗,更别说跟中国北斗的35颗总数对比。因此,此时中俄联手开始互相建设地面站,也是为了加速自己的全球部署战略。“北斗”和“格洛纳斯”有互补空间,双方采用1:1形式建立地面站,可以保证地面站兼容双方系统,提升各自导航系统的精度。
左下角为中国北斗在泰国建立的地面站 主要服务覆盖示意图可以看出 俄罗斯在高纬度上有优势
虽然理论来说,有3颗卫星就能确定你在全球的任何一点的位置。可实质上,现在的问题是由于城市林立和地球本身并非是个绝对圆,卫星信号的水平未必会达到极高的水准。如果不依靠地面站,GPS的误差可能要到百米级别,有了地面站可以做到15米,要是再辅助手机通讯网络,则可以做到2米以下,逐级精确。而在战时,利用预警机加临时地面站模式,可以做到1米以下,这就突显了地面站的重要性。尤其在卫星覆盖并不全面的位置,地面站起到了相当大的补缺作用。由于GPS是全球最大的卫星定位网络,其在全球的地面站超过了200个!这也是为何现在新型导航系统无法撼动GPS市场老大地位的关键。
JDAM 这是美军过去20年只要扔炸弹 必然会有的一个家伙 也让GPS的军用市场极大的扩展了
所以,此时中俄互相建立系统地面站,等于在卫星导航领域打造了一个超级大联盟,目标就是反制GPS设置的市场门栏和诸多的围堵策略,更好的服务民用。当然,当你覆盖范围和精度都获得提升后,打遍全球就不再是美军的专利。以俄罗斯现在正在进行的对外作战来看,其卫星武器的制导精度大约在10到50米左右,并不稳定。而如果采用”北斗+格洛纳斯“双制导,可能把精度控制在10米以内,这对于小当量武器尤为重要。