引信对制导系统提供的目标信息综合利用研究

2019-06-16

探索科学(学术版) 2019年11期

江西星火军工工业有限公司江西南昌 331729

引言

当前,随着科学技术的不断进步,在多个国家的导弹技术中都已经实现了引信对制导信息等的充分利用,如俄罗斯、美国、意大利等。通过利用相应的制导信息,这些国家的导弹技术得到了进一步的升级,且还使引信获得了更加良好的引战配合效果。

1 制导信息分析

1.1 制导信息形成与传输过程近年来,在各种新型电子科学技术的带领下,微型计算机已经成为导弹中最不可或缺的一项重要组成元件,也即常说的弹载计算机。当导弹装载有弹载计算机之后,其原本的制导信息的相关内容就都会发生一定的变化。在过去,制导信息基本上都经由相应的制导系统探测所得,且信息也多与目标的运动及辐射等有关,并且在传递至引信时这些信息也不会被做其他处理。但是在装载弹载计算机以后,这些信息就会先被传输至计算机,并经由计算机对这些信息进行处理后才传输至引信。

1.2 制导信息分析通常情况下,弹载计算机以及制导系统均是由制导信息的具体内容来决定的。当前对于空空导弹而言,其制导系统的探测方式主要为两种,一种为主动雷达型,一种则为被动的红外线型。而这两种探测方式上的不同,就致使制导系统所获取到的信息也出现了较大的差别。而这些制导信息中的参量数,则主要会受到弹载计算机性能的影响。

2 引信对制导信息的利用

综上,对于本研究中的制导系统而言,其所获取的制导信息信息量非常巨大,通过对这些信息加以利用就可以有效缓解引信在对目标进行探测及识别时所面临的困境问题。在本研究中,就通过将引信探测信息与制导信息进行充分结合,并对一些新技术进行了研究。

2.1 最佳引战配合技术研究在此最佳引战配合技术中,主要包括对最佳的延迟时间的计算,以及对起爆方位角的计算等两部分的研究。

2.1.1 最佳延迟时间计算通常情况下,导引头失控至引信起爆所经历的时间都极短,假设此时目标在接近导弹时的相对速度为VMT,如下图1所示,假设O为战斗部核心,在导弹与目标进行相对运动的过程中虽然引信天线可以首先探测到目标的边缘A处,但此时所探测到的信息并不能使引信被启动,因此两者会继续做相对运动。而当引信可探测到的信号达到B位置时,所接收到的信息就能使引信被启动。而A与B之间所形成的距离通常会被称为“卷入深度”,定位L0。假设此时O1距离B点p1,从此刻计算,t秒后,引信起爆,而其产生的破片飞行△T秒后将C点处的目标集中。则B与C之间所产生的距离就被称为了“偏移矢量”△BC。

图1 弹体坐标系下弹目交会示意图

而指向B的矢量通常表示为RB,指向C的矢量则表示为RC,而RC可表示为RB和△BC的函数。而根据弹目的相对速度、目标的类型,引信就可以实时选取△BC。并最终结合相对速度的矢量值、RB、RC以及其他相关的参数就可以得出最佳延迟时间,一般用t表示。

2.1.2 起爆方位角的计算经延迟后,C点便会落入战斗部的飞散区,如下图2中F点所示。此时,指向F点的RF与OYMZM所形成的投影与YM之间所出现的夹角就为起爆方位角,用β表示。

图2 弹体坐标系下目标落入战斗部飞散区示意图

2.2 综合利用制导、引导信息的引信抗干扰技术研究

2.2.1 引信远距离接电技术这种技术就是通过利用导弹距离载体的距离、相应的跟踪系统、导弹与目标之间的距离以及剩余飞行过程中所需的时间等等不同的制导信息,来综合制定并建立起逻辑关系,最终控制导弹在接近目标时才启动引信,这样就能确保引信可在远距离之外实现接电,并有效减少引信的有效工作时间。这样就可以相应减少引信内部电路之间发生早炸的情况,同时还能极大地缩短对方的侦查干扰时间,使引信的生存能力得到进一步提升。

2.2.2 引信抗有源干扰技术

(1)调整引信工作模式。近年来,随着各种电子技术的不断进步,引信的方式也变得更加繁复多样,且都在空空导弹中得到了广泛应用。基于此,就可以在制导系统在被外界干扰的过程中,通过使用复合引信的方式改变工作模式。

(2)选择主动雷达引信射频频率。若引信具备诸多射频频点时,此时若经制导系统判断,发现导弹受到了外部有源干扰,此时就可以通过弹载计算机对获取到的信息进行综合分析,并最终对干扰源进行预估,从而在此基础上对主动雷达发起指示,将引信定位至某一射频点。使其可以避开有源干扰,并最终提高引信的抗干扰能力。

2.2.3 引信抗无源干扰技术通常情况下,较为常见的无源干扰主要有箔条云干扰以及地海杂波干扰。地海通常都是静止的,而箔条云却是运动的,只是较之于导弹的速度而言,箔条云也可认为是静止的。因此此时就可以通过结合制导系统所采集的导弹的速度、弹目相对速度等的矢量值,并依据相关的原理,来对无源干扰所产生的噪声进行抑制。此过程中所使用的原理,既可以是FFT算法,也可以使用FIR滤波器算法。