精確制導武器的展望范文

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《機電技術雜志》2014年第二期

1精確制導武器的發展及其趨勢

1.1激光制導武器及其在海灣戰爭中的大規模應用1962年美國首先開始了激光制導武器的研究，并于1967年經過一系列的評估改進后完成了世界上首個激光制導炸彈——BOLT-117。這些炸彈的工作原理都是利用在地面或者飛機上的激光器照射到指定的打擊目標上，然后發射出去的炸彈或者導彈利用光敏傳感器來追蹤目標實現精確打擊。而激光制導武器最大的缺點就是它無法在惡劣的天氣環境下使用以及在激光發射器無法靠近目標的時候使用，這是因為：首先，激光源可能無法在惡劣的環境條件下照射到目標從而武器就無法追蹤到光源；其次，激光制導武器的激光不是普通的鐳射激光，而是一段特定加密后的脈沖，所以在無法靠近打擊目標的情況下是無法進行指導的。激光制導武器的普及是在微處理器出現后。迄今，在美國服役的兩組激光制導武器是PavewayII和PavewayIII。這兩組激光制導導彈擁有非常良好的空氣動力學特性，并且射程廣，缺點就是造價高。500磅的PavewayII是一種輕便的精確制導武器，它主要用來對付戰車等效目標，相反2000磅重的PavewayIII導彈更適合于打擊更重要的目標。激光制導導彈在現代戰爭中應用最廣的一次就是1991年的海灣戰爭。在美軍的精確武器裝備中，約一半武器都運用了制導原理，其中包括了空射導彈、海射巡航導彈等。總體來看，激光制導炸彈運用到了這場戰爭的各個地方，如戰場、機場、指揮控制和領導機關目標、橋梁、鐵路等。這次戰爭證實，精確制導炸彈擁有一發摧毀一個目標的能力。此后的戰爭中也不斷的應用到激光制導炸彈。

1.2衛星制導武器的發展總體來說，海灣戰爭是制導武器的勝利，它讓我們認識到了激光制導武器的價值，但是同時也讓我們深刻的認識到了激光制導武器的局限性——激光制導武器只能在特定的可視的環境下或者空中目標可視的情況下才可以得以利用。于是美國空軍在《全球參與21世紀空軍構想》中將精確打擊能力列為了面向21世紀空中作戰的必備6大核心能力之一，對精確制導武器進行了更多的關注，投入了更多的資金，并且開發了聯合直接攻擊彈藥（JDAM）和聯合防區外武器（JSOW）[4]。它使用美國GPS定位系統進行制導，可以在任何時間、任意場所、任意環境進行指導，無需外部輔助設備。利用全球定位系統和慣性制導系統復合制導的精確制導武器完成了歷史上最精確的轟炸戰役——1999年北約轟炸南斯拉夫的戰役。美軍為了提高導彈打擊精度，克服激光制導系統易受環境影響的缺點，成功的在“戰斧”式巡航導彈、GBU-37導彈上裝載了GPS/INS復合制導系統，為下代精確制導武器的研究提供了方向。

1.3新一代的精確制導武器——聯合防區外武器（JSOW）和聯合直接攻擊彈藥（JDAM）聯合防區外武器是由美國海軍和空軍聯合研制的具有隱身能力的可分配彈藥的新一代空地精確制導武器，它帶有可以折疊的雙翼，模塊化的載荷以及精確的全球定位系統/慣性導航制導系統（GPS/INS）。JSOW項目迄今為止已經生產了3種型號：AGM-154A（基本型）、AGM-154B（反裝甲性）、AGM-154C（單元爆破型），這3種不同型號彈藥的主要區別是能夠攜帶的有效載荷不同，其中AGM-154A是1997開始服役，AGM-195B于2001開始服役，AGM-195C于2004年交付了首批導彈。目前正在實施改進的有JSOWBlockIII（JSOW-C1），它由Raytheon公司參與設計，該導彈是在AGM-154C的基礎上加入了Link-16武器數據庫鏈接以及海上移動目標捕捉技術，計劃于2009年投產。另外改進的還有AGM-154A-1以及PoweredJSOW計劃。聯合直接攻擊彈藥（JDAM）則是第一次海灣戰爭的直接產物。裝載了JDAM的武器是由全球定位系統輔以慣性制導系統來進行精確制導，打擊的目標可以囊括28km。裝載了JDAM的武器重量從227kg到907kg。JDAM武器的核心部件包括了一個可控的空氣動力尾翼、一個戰斗部再加上全球定位系統/慣性導航制導系統（GPS/INS）。在1999年的海灣中，美軍的B-2戰斗機首次使用了JDAM，向目標投擲了900kg級的Mk83和BLU-110穿甲炸彈，成功的對目標進行了精確轟炸。

1.4精確制導武器的發展趨勢隨著微電子技術、計算機技術、自動控制技術、材料科學等一批高新技術的迅速發展，精確制導武器也以驚人的速度不斷的飛速發展。對于現在越來越惡劣的作戰環境來說，制導武器的要求能無視外圍環境影響、全天候的實現精確打擊。

1）射程的提高。武器發射平臺生存能力提高的方法是增大精確制導武器的射程，這就使得防區外作戰顯得格外的重要。為了適應未來高技術局部戰爭、防空系統的需要，將3500km的作戰縱深納入防區以內也是合情合理的。例如美國“聯合空地防區外導彈”AGM-158的射程為450km，“增強反應防區外對陸攻擊導彈”AGM-84H的射程為275km；英國的CASOM的射程為250~500km；德國的“金牛座”的射程為350km等，都可滿足這一指標要求。

2）制導精度的提高。影響打擊準確率的關鍵因素就是武器的制導精度。因此升級武器的最好方法就是不斷提高武器的制導精度。迄今為止，大部分制導武器已經采用了GPS/INS進行途中制導，這使得武器可以適應全天候、晝夜作戰。總體而言，軍用GPS的制導精度為9~12km，不受天氣和戰場條件的影響。若制導系統采用差分GPS系統，涉及精度還可以進一步提高。

3）打擊隱形化。精確制導武器的隱形化不但可以有效的提高發射平臺的生存能力，而且可以提高突防能力。在抑制紅外輻射，同時減少精確制導武器的雷達散射截面積后，制導武器的可探概率大大減小，同時武器的攻擊和突防能力會大大增強。

4）多用化。采用“一種負載多個平臺”或者“一種平臺多個負載”的模式，可以使得制導武器提高用途，使其可以與相應的飛機、軍艦等運載平臺實現綜合作戰，形成了可靠的攻防體系。

5）超音速化。精確制導武器可打擊遠距離目標的前提是縮短武器在空中的飛行時間。目前，美國海軍要求的導彈飛行時間不超過15min，最理想的是在8min內飛行1000m左右，否則等導彈飛到目標位置時候，目標已經遠離該位置，所以超音速制導武器發展是大勢所趨。利用沖壓噴氣發動機和超燃沖壓發動機的超音速導彈可以有效的命中移動目標。

2精確制導武器的特點

精確制導武器在現代戰爭的使用越來越普遍是時代的要求，隨著各種科技的不斷進步，其他相應學科的不斷發展，制導武器必然是以后戰場的主戰力。目前，精確制導武器的特點可以歸結為以下幾點：

1）命中精度高。迄今為止，精確制導武器的射擊命中率一般都在50%徘徊，有的武器可以達到了80%，如激光制導導彈的CEP在15m，“戰斧”式巡航導彈在改進后的命中圓周率誤差（CEP）達到了3m，第四代遠程戰術空地導彈的命中精度甚至達到了1~3m。美軍研制出來的激光制導子彈甚至可以精確命中1000m以外的目標。

2）殺傷威力大。過去的戰爭中，軍隊完成摧毀指定敵方綜合設施就需要對該設施進行大規模的地毯式轟炸。而使用精確制導武器后，軍方只需要瞄準所需要打擊的指定目標，用一枚制導炸彈或者制導子彈就可以完成任務。美國海軍一項研究報告中表明：攻擊機場、武器庫、工廠等固定目標，投擲精確制導武器與非制導武器的數量比為1：10，而攻擊裝甲、火箭發射器、坦克等移動目標，需要投擲精確制導武器和非制導武器的數量比例約為1：20，對大多數目標而言，一枚精確制導武器相當于35枚左右的非制導武器的效果。

3）可實施遠程打擊。與非制導武器相比，精確制導武器的最大優勢就在于對“射程—精度”概念的重新定義。非制導武器會隨著射程的增加而降低其打擊精度，而精確制導武器則不會受到射程的影響。

4）復雜的系統組成。每種精確制導武器都是由比較復雜的控制制導系統組成的，這就對每個制導武器的技術保障要求非常高，并且如果制導武器的任何一個部分出現故障或者運行過程中某一個環節配合出現差錯，都將影響武器效能的發揮。

5）總體效能高。精確制導武器雖然成本很高，但由于具有較高的命中率，所以通常用于攻擊價值高的重要目標。例如在海灣戰爭中，美國在1000km以外向伊拉克發射大量“戰斧”巡航導彈，精確的摧毀了嚴防于巴格達市的高價值目標，使得伊軍基本喪失作戰能力。精確制導武器的總體性能遠遠優于普通轟炸機群的常規空襲。

6）制導系統易受干擾。現代精確制導武器的抗干擾能力在不斷的提高，但是任何一種精確制導武器的抗干擾手段都是有限的，不可能對所有的干擾都進行有效的抵抗，對于一種新型武器而言，只要對手掌握了它的主要技術參數，就可以對其進行干擾，從而有效的使其作戰效能大打折扣。

7）易受戰場環境和氣象條件的影響。不管是激光制導武器還是紅外制導武器，都存在著全天候作戰能力差的問題，它們易受煙霧、水霧的影響，尤其是陰雨多云等不良氣候，其系統的作用距離將會大大縮短，甚至難以正常工作。

3結語

精確制導武器經過了半個世紀的發展和戰爭的檢驗，已經成為戰場上各國必不可少的武器。正是因為精確制導武器在戰爭中的廣泛應用，引起了戰略戰術的巨大改革。同時，作戰樣式的改革也在不斷的對精確制導武器的發展提出更新、更高的要求，不斷的推動著精確制導武器朝著打擊精度更高、威力更強大、突防能力更強的方向發展。

作者：高炳龍王惠源單位：中北大學機電工程學院