制导控制导航技术的分析

王景

（中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，河南 洛阳471000）

随着时代发展，有的研究制导控制导航技术是必要的，在实践探索过程，应该明确导航及制导控制方式，加强对于导引规律的认识，从而才能有效的提高制导控制导航技术水平。希望结合本文实践探索，能够为相关技术人员提供有效参考。

1 制导控制导航体系的分析

1.1 选择导航及制导方式

在选择具体的导航方式时，首先应遵循其本身对时间的敏锐性特征，系统的核心作用是辅助飞行设备确定准确的飞行方向，以便在既定的时间范围内顺利完成计划任务。因此在判定导航与制导方式有效性的两个指标便是控制及导向作用。控制作用主要是指在飞行设备运行过程中，通过恰当的方式控制其飞行装置系统，从而增强设备飞行的稳定性和安全性。导引作用只要通过飞控设备及导引头等装置组成的闭合性系统，来保障飞行设备核心的稳定运行。不同的飞行设备特点也对导引技术提出了不同程度的技术要求。相较于红外导引头来说，运用地面无线系统发出具体的位置信息来进行导引，更能体现出其在功能消耗和成本消耗等方面的优势。因此本文探讨的飞行导航系统主要指从地面发射位置信息进行导引的方式。

1.2 选择导引规律

导引系统的工作原理是依据导引头测出的数据，同时结合设备实际的飞行状况，按照导引规律计算出飞行设备的计划位置和实际完成效果之间的差距，并以此作出相应的导航指令，从而纠正飞行设备的运行轨迹，促使其重新按照计划方向飞行，最终顺利完成既定的飞行任务。科学的导引规律不仅客观呈现出设备在飞行过程中应该遵循的客观运行规律，还可决定设备在飞行过程中的参数数值，因此运用适当、合理的导引规律指导飞行设备完成既定目标尤为关键。当前，使用频率较高的导引规律主要有经典规律和现代规律，前者的优点是结构相对单一，对信息量的要求较少，因此其适用范围更广。

2 制导控制导航技术应用分析

2.1 针对飞机的研究

在最初的导航主题年会中，主要讨论的是无人驾驶设备的控制、航天飞行设备的制导控制、GPS 应用与实际效果、航天设备控制等内容。基于上述内容的研究结果，便能够初步体现出当前的技术发展方向。从行业科研成果记载中可知，我国早期已经形成较有规模的飞行设备及无人机研究成果，同时根据阿富汗、利比亚等地的实战经验可知，无人驾驶飞行技术已能够全面取代人工驾驶，完成相同的飞行任务，由此也带动了更多的航行业技术人员投入到无人驾驶飞行技术的研究中。大多研究人员主要针对设备性能的检测、故障排查与处理、飞行设备的自主控制能力等方面实施研究，并取得了一定的成效。此外，基于民用客机的不断增加，飞机在起飞或完成飞行任务的过程中发生碰撞事故的几率也日益提高，造成了十分严重的损失。因此科研人员也将研究目光锁定在机场周围飞机的行驶协调方面，并取得了较大的进展。

2.2 针对航天飞机的研究

当前，在航天领域开展研究工作，目标不仅是提高飞机运行的稳定性，同时还要在投入成本方面实现更高的经济性。在此研究目标的指引下，研究人员更为倾向于将卫星以组合的形式完成既定的工作目标，从而取代之前借助大型卫星来完成多个项目的方式。经过实践分析得知，通过对NASA 火星的探索侦查，验证了上述方式的可行性。因此目前我国将多个小型卫星进行系统编制，并以组合形式完成同一工作目标，同时以这种方式实施故障的排查和处理更为便捷，调整任务内容也更为简便和灵活。但需注意的是，多个卫星协同作业还会形成运行轨迹的控制和故障排查方面的问题，这也是研究人员未来的新研究方向，如何精准规划各个卫星的运行轨道，并在卫星出现故障时能够及时进行技术处理，提高任务完成的成功率，是飞机研究领域的新课题。

2.3 飞行器导航制导与控制方式

2.3.1 遥控式制导系统

通常飞行设备会在制导站外完成整体或部分的安装，并通过制导站将设备的运行参数还原成数据指令，此后通过控制系统指导设备向着既定的目标飞行。由于指令的传送方式不同，一般可分为波束和指令两种制导方式。其中，指令制导方式还能细分为电视指令、无线与有线指令制导三个类别。指令制导的方式操作较为便捷，且投入成本较低，可同时应对多个任务目标。而波束制导方式又可划分为激光或雷达波束制导两种，波束制导对射程的要求较高，如果射程超过预定范围，则会影响系统探测的精度，因此这种方式只适用于完成射程较短的任务。

2.3.2 惯性制导系统

此类系统主要是通过惯性作用来完成导弹数据的测量。借助惯性完成测量工作带有一定的主动性，主要由制导计算机、控制系统等设备组成，通常用于对固定的目标实施攻击。由于测量设备以弹上方式完成安装，因此可将其分为捷联式与平台式两种惯性制导。此系统的可取之处是对外部的干扰有较强的抗击能力，不会因气候因素影响运行效果，同时能够发挥较好的隐蔽作用。但不足是其制导的精准度会随着飞行时间的增加而减弱。因此此类系统不适宜应用于飞行时间较长的任务。如果在应用中出现了制导偏差，技术人员则会应用其他方式进行修整，从而保证系统提供制导指令的准确性。

2.3.3 地形匹配与景象匹配制导系统

此系统还可叫做地形与景象区域相关系统。工作原理主要为先通过遥感技术对目标区域进行数据采集和分析，并依据具体的参数形成虚拟的数字地图，明确表明区域的地理特征，并在系统内保存。此后再使用导弹实地勘测，将导弹获取的真实数据与之前绘制的数字地图数据进行对比分析，从而确定最佳的导弹飞行轨迹，使导弹能够按照正确的方向和轨迹运行。由于绘制地图的手段不同，可具体分为激光雷达、红外热成像图像匹配等多种方式，上述方式均不会因气候因素影响获取数据的精准性。地形匹配制导方式与惯性制导相结合使用，可有效降低惯性制导出现的偏差，从而可为导弹发出更为精准的指令，导弹根据指令可灵活控制自身运行轨迹，准确达到既定的位置目标。

2.3.4 全球定位制导系统

此种制导系统属于导航方式，借助卫星的导航作用准确定位目标位置，并将监测到的数据信息精准反馈给制导设备，从而促使设备能够掌握目标方位、时间等多种信息，判断目标的状态。安装专业的定位信号接收设备，能够有效缩短目标锁定与攻击的时间，同时还可以实现对未提前锁定的目标实施攻击行为。目前，此类定位制导方式主要应用于战术导弹等多种军事渠道。

2.3.5 复合制导方式

此类制导方式又称为组合制导，是将各类制导方式的优势进行整合，从而最大限度发挥制导系统的优势作用。这种方法可以促使不同的制导方式发挥自身优势，弱化不足，可有效延长制导的物理距离，同时提升制导的精准性和对外界干扰的排除能力。此类方式对系统的稳定性、计算机运行速度和内存、飞行载重等方面均提出的较高的要求，因此对其成本投入也相对较大。

总之，在分析制导控制导航技术时，要重视分析该技术的实践应用情况，通过以上分析，总结了制导控制导航技术的应用途径，作为相关技术人员，要不断加强对于相关技术的学习与研究能力，从而才能不断提高制导控制导航技术水平。