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第26章 军事高技术(2)

利用惯性测量设备测量导弹运动参数的制导技术,称为惯性制导。惯性制导系统全部安装在弹上,主要有陀螺仪、加速度表、制导计算机和控制系统。采用此类制导技术的中、远程导弹,一般用于攻击固定目标,因此制导程序和初始条件是预先输入弹载计算机的。导弹飞行过程中,计算机根据惯性测量装置测得的数据和初始条件给出制导指令,弹上控制系统根据指令导引导弹飞向目标。

美“打击者”反坦克导弹,射程50~5000米,激光波长1.06微米  惯性制导是一种自主制导技术,它不需要弹外设备的配合,也不需要外界提供目标的直接信息,仅靠弹上设备独立工作,不与外界发生关系,因此抗干扰性强、隐蔽性好、不受气象条件的影响。

惯性制导的主要缺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,常采用其他制导方式来修正其积累的误差,这样就构成复合制导。

(四)地形匹配与景象匹配制导

地形(图)匹配与景象匹配(或相关处理)的含义是将导弹飞行时测出的数字序列,同预存的数字序列进行比较:若一致,则匹配,说明导弹按预定弹道飞行;若不一致,则不匹配,弹载计算机便自动地计算出实际航迹与预定航迹的偏差,并发出指令调整导弹姿态。这样,导弹就像长了眼睛似地迂回起伏、翻山越岭,准确地飞向预定目标。数字地图(模型)就成为导弹的“向导”。

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。例如:美国AGM一86B 空射巡航导弹采用惯性+地形匹配复合制导,最大射程2500千米,命中精度CEP 仅为30米。景象匹配区域相关末制导与惯性制导等配合,用于提高远程导弹的末制导精度。

(五)全球定位系统(GPS)制导

美国为满足各军种导航需要,于1987年开始发展导航星全球定位系统,全称是NAVSTAR G1oba1PositioningSystem,简称GPS全球定位系统。其中NAVSTAR 又是Navigationa1SystemUsingTimeandRanging(利用时间和测距进行导航的系统)一词的缩写,中文译为“导航星”,GPS 即为上述G1oba1Positioning System 三个英文词的首字母,中文译为“全球定位系统”。

GPS系统由空间设备、地面控制设备及用户设备三部分组成。空间设备由24颗导航卫星(其中21颗工作卫星,3颗备用卫星)构成;地面控制设备由5个地面监控站、3个上行数据发送站和1个主控站构成。用户设备为各种GPS接收机(导航接收机)。全部系统已于1993年完成并正式使用。最初研制目的是为海上舰船、空中飞机、地面车辆等提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、速度和精确的时间信息,现已扩展为精确制导武器复合制导的一种手段。其工作原理是利用弹上安装的GPS 接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号来修正导弹的飞行路线,提高制导精度。目前已报导的GPS 空间位置精度为16米,时间精度为1微秒。出于保密考虑,美国现开通的GPS 服务分为两个等级,即标准定位服务(SPS)和精密定位服务(PPS),只有后者才能实时获取精确的GPS数据。精确制导武器利用GPS 系统可以大大提高制导精度。例如,美国BGM一109C“战斧”巡航导弹已改装为“B1ockⅢ”型,其主要改进是加装一个GPS 接收机和天线系统,据说可使CEP 值由9米降为3米。

安装GPS接收机还可取消地形匹配制导,缩短制定攻击计划所需时间,或攻击非预定目标。

GPS制导和惯性制导都属导航制导方式。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)等都将采用GPS复合制导系统。

二、隐身伪装技术

现代侦察技术的引人注目的发展,必然刺激与之相抗衡的反侦察技术的发展,作为反侦察重要手段的军事伪装技术也因此发生了巨大的变化。现代军事伪装在大量采用传统伪装技术的同时,也不断对之加以改进和完善并越来越多地采用高新技术措施予以提高和发展。其中,崭新的隐身技术的出现就是传统的伪装技术向高技术领域扩展和延伸的结果。隐身技术代表了现代伪装技术的一个发展方向。

(一)伪装技术

所谓伪装,就是进行隐真示假,为欺骗或迷惑敌方所采取的各种隐蔽措施。更具体地说,伪装是通过隐蔽真目标、设置假目标、实施佯动、散布假情报和封锁消息等措施,以降低敌方侦察器材(包括人员)的侦察效果,提高目标的生存能力,使敌方对己方军队的行动、配置、作战企图和各种目标的位置、状况等产生错觉,造成指挥失误,从而实现己方军队行动的自由,最大限度地发挥兵力兵器的作战效能,取得战役、战斗的胜利。

在现代高技术战争中,伪装被用来对付各种雷达设备的侦察,各种光学相机、电视摄像机、红外扫描仪、热像仪等光电侦察设备的侦察,以及用于对付制导武器。

1.防雷达侦察伪装

防雷达侦察伪装技术通过运用各种防雷达伪装器材,消除、破坏和干扰目标回波在雷达荧光屏上的光标信号,造成敌方雷达的失效。

雷达目标回波包含两种信息,一种为目标的位置坐标参数和速度、加速度等运行参数,称为度量信息,它确定了目标跟踪、定位和轨道的信息;另一种为目标的体积、形状重量(高速再入大气层目标)以及表面层材料的物理参数(如粗糙度、电导率、磁导率与介电常数),它们是用于雷达目标分类与识别的特征信号。

要确定对付雷达的伪装措施,首先应了解雷达用于侦察探测的局限性。这种局限性主要表现在:受地形的影响大,显示目标不逼真,易受到干扰等等。利用雷达的这些弱点,就可以针对性地采取伪装技术防止雷达侦察探测。

2.防光电侦察伪装

防光电侦察伪装技术主要对付敌方各种光学侦察器材、红外侦察器材以及激光侦察器材的侦察。防光电侦察伪装可以利用各种天然伪装,如沟渠、峡谷,丛林等,形成不通视地域,或利用不良天候,如雨、雾、雪、风沙情况,衰减可见光及近红外线(0.40微米~1.6微米)。对光电侦察器材而言,通常在小雨、小雾、小雪中,目标的可视距离要降低20%,大雨、大雾时目标则近乎不可见;对波长较长的中红外侦察器材,在潮湿天气,或大雨之后及大风沙时,其探测距离将下降60%~70%。

防光电侦察伪装除上面所述的充分利用天然遮蔽和不良天候,降低武器可视性之外,也可以利用各种人工伪装遮障对目标实施遮盖,使光电侦察器材无法找到目标;利用各种防紫外、防可见光、防红外、防激光类涂料涂敷目标表面,或使用涂有变形迷彩的遮盖,造成光电侦察器材判断困难而无法发现目标;施放烟幕或气溶胶,阻止光电侦察器材的探测;制造光电假目标,吸引光电侦察器材,导引光电制导武器飞向假目标。

3.对付制导武器的伪装

制导武器特别是精确制导武器的大量研制成功并用于战争,是20世纪军事技术的最重要的发展之一。由于制导武器命中精度高、威力大,因此在高技术战争中,对付制导武器便成为一项重要的作战任务。实践证明,防制导伪装是对付制导武器的一种有效的方法。

现代制导武器按其制导原理可分为光电制导和雷达制导两大类(有关内容见本书精确制导武器部分),相应对付制导武器进行伪装的方法也就分为防光电制导伪装和防雷达制导伪装两大类。它通过真目标的充分隐蔽,使敌方制导武器找不到进攻目标,或是设置假目标,实施欺骗,引诱制导武器对假目标发射,或在末制导阶段将制导武器引向假目标,从整体上降低制导武器的效能。

(二)隐身技术

隐身技术,又称隐形技术,或“低可探测技术”,是通过降低武器装备等目标的信号特征,使其难以被发现、识别、跟踪和攻击的技术。

隐身技术是传统伪装技术走向高技术化的发展和延伸,是第二次世界大战以后军事技术的重大突破之一,被称为“王牌技术”。20世纪70年代初,随着美国国防高级研究计划局的“海弗兰”雷达特征信号减弱计划开始实施,隐身技术便作为一项重要的军事高技术获得迅速发展。1975年以后,美国一直对飞机、导弹、军舰和空间飞行器隐身技术加紧进行秘密研究。80年代以来,由于各种隐身技术的发展取得了重大突破,加之战场对武器装备的隐身要求非常迫切,使得隐身武器装备异军突起,武器装备的隐身化成为现代军事高技术发展的一种重要趋势。各种隐身技术的综合运用,导致一系列新型的隐身武器装备的问世。

1.隐身飞机

应用隐身技术手段最多、发展最快的当数隐身飞机。近三十多年来,已研制出多种隐身飞机。早在20世纪60年代初,美国就研制成功SR一71“黑鸟”隐身高空战略侦察机。80年代后期又研制出SR一71的后继型“北极光”隐身战略侦察机。80年代,美国还先后研制成功B一1B 隐身战略轰炸机。美国曾经进行研究和现正研制的隐身飞机还有海军的A一12先进技术飞机(AFA)、空军的YF一22A 及YF一23A 先进技术战斗机(AFF)和陆军的RAH一66等。此外,美国的HU一60直升机、R一4D 无人机、日本的TV 无人侦察机、加拿大的CL一227“哨兵”侦察机等都成功地运用了隐身技术,在研的英、德、意联合研制的欧洲战斗机(EFA),法国的“阵风”战斗机、日本的SX一3战斗机以及俄罗斯的新一代战斗机等,也都将综合运用各种隐身技术。

已研制成功的隐身飞机的典型代表,当数F一117A“夜鹰”隐身战斗机和B一2隐身战略轰炸机。

2.隐身导弹

减小飞机的雷达散射面积和红外特征的各种隐身技术原则上均可用于研制隐身导弹。美国在这方面也开展了大量研究工作,并取得了一系列成果。从20世纪80年代初以来,美国已先后研制出AGM一86和ACM一129隐身战略巡航导弹,以及ACM一137和MCM一137隐身战术导弹等。未来巡航导弹降低雷达截面积的新方法可能是采用无翼升力体结构设计和冲压喷气发动机装置,使导弹以高超音速飞行;或将巡航导弹设计成隐身子弹药运载器,以小尺寸的子弹药攻击目标等。

3.隐身坦克

由于现代反坦克武器的发展,在战场上坦克一旦被发现就很容易被击毁。因此,提高坦克的隐身能力是提高其生存能力的关键措施。20世纪80年代中期以来,美国国防高级研究计划局和陆军战车制造部门一直在进行坦克隐身技术的研究。此外,英国陆军也在研制具有隐身能力的2000年的主战坦克。尽管目前尚未见有隐身坦克研制成功,但有关隐身技术已获得了较大进展,预计21世纪的主战坦克基本上都将尽可能采用隐身技术。

三、侦察监视技术

现代科学技术特别是高技术的发展,使军事侦察与监视的技术水平和能力有了极大提高。现代侦察设备器材或侦察探测系统不但有可见光的,还有微波、红外、声学的,它们不但被部署在地面上、海上、水下和空中,而且还被部署在太空。利用这些高性能的侦察探测系统可进行全时域、大空域甚至覆盖全球的侦察与监视,从而在战时和平时都可迅速、准确、全面地掌握敌方的情况,为实时地采取相应的对策提供依据。因此,世界各国都非常重视现代侦察监视技术的发展,现代侦察监视技术已成为军事高技术的一个重要领域,并在军事上广泛应用,根据侦察设备的运载工具及其使用的范围不同,可分为地面、水下、空中和空间四个侦察系统。

(一)地面侦察监视技术

地面侦察监视是一种传统的侦察监视方式,它是在陆地上进行的侦察与监视。地面侦察监视手段很多,除了常见的光学侦察(如望远镜、潜望镜、侦察经纬仪、测距机、地面远程摄影机等)外,主要还包括无线电通信侦察、雷达侦察、地面传感侦察等。

1.无线电通信侦察

无线电通信侦察是使用无线电收信器材,截收和破译敌方无线电通信信号,查明敌方无线电通信设备的配置、使用情况及其战术技术性能,以判明敌人编成、部署、指挥关系和行动企图,为制定电子对抗作战计划,实施通信干扰和引导火力摧毁提供依据。无线电通信侦察由于具有侦察距离远,速度快,工作隐蔽,受环境、地形、气候等自然条件影响小的特点,世界各国都十分重视运用这一手段。无线电通信侦察包括侦听和测向定位两个方面。

2.雷达侦察

雷达侦察是利用物体对无线电波的反射特性来发现目标和测定目标状态(距离、高度、方位角和运动速度)的一种侦察手段。雷达侦察具有探测距离远,测定目标速度快、精度高、能全天候使用等特点,在战场上应用十分广泛,成为现代战争的一种重要侦察手段。按用途和任务的不同,雷达主要包括:一是用于警戒和引导的雷达;二是用于武器控制的雷达;三是用于侦察的雷达;四是用于航行保障的雷达。

3.地面传感器侦察

地面传感器,是指能对地面目标运动所引起的电磁、磁、声、地面震动和红外辐射等物理量的变化进行探测,并转换成电信号的设备。其工作过程是,运动目标所产生的地面振动波、声响、红外辐射、电磁或磁能等被测量,由探测器接收并转换成电信号,再由信号处理电路放大和处理,送入发射机进行调制后发射出去,由设在远处的接收机接收、解调和识别发现的目标。地面传感器通常由探测器、信号处理电路、发射机和电源四部分组成。

地面传感器是20世纪60年代出现并投入战场使用的一种辅助性战术侦察器材,它具有结构简单、便于携带埋伏、易于伪装等特点,可用飞机空投、火炮发射,或人工埋设到交通线上和敌人可能入侵的地段,用来执行预警、目标搜索、目标监视等任务。目前大量使用的地面传感器有:震动传感器、声响传感器、磁性传感器、应变电缆传感器、红外传感器等。

(二)水下侦察监视技术

水下侦察监视是利用水下侦察设备来探测水下的各种目标。它是现代侦察监视系统不可缺少的组成部分。

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