精準(zhǔn)制導(dǎo)導(dǎo)彈與伺服控制系統(tǒng)

近日的俄烏沖突事件相信大家的印象還十分深刻，誰也沒能想到俄國真的會和烏克蘭發(fā)生戰(zhàn)爭，戰(zhàn)斗中雙方的武器也備受關(guān)注。

沖突在北京時間2022年2月24日凌晨爆發(fā)，俄軍24日兵分三路，從烏克蘭南部敖德薩、東北部的哈爾科夫以及從白俄羅斯境內(nèi)向烏克蘭首都基輔方向發(fā)動大規(guī)模攻擊。北京時間2月24日12時，俄軍已突破哈爾科夫州界 。對烏克蘭各地軍事設(shè)施的火箭彈襲擊始于凌晨5時。俄羅斯武裝部隊對烏克蘭多個城市的機場發(fā)動導(dǎo)彈襲擊，包括***波爾、楚古耶夫、克拉馬托爾斯克等多個城市并在當(dāng)?shù)貢r間2022年2月24日，據(jù)烏克蘭緊急情況部消息，俄軍已摧毀了烏克蘭國民衛(wèi)隊司令部。 當(dāng)?shù)貢r間24日，俄羅斯國防部表示，烏克蘭邊防軍沒有對俄羅斯部隊進(jìn)行抵抗。目前，烏克蘭武裝部隊空軍的軍事基礎(chǔ)設(shè)施已癱瘓，烏克蘭武裝部隊的防空力量已被完全壓制。 烏克蘭國防部長列茲尼科夫表示，俄軍開始對烏軍東部部隊和其他地區(qū)的軍事指揮中心、機場進(jìn)行炮擊。

不難看出，在戰(zhàn)斗剛打響時烏克蘭的許多重要的軍事基地以及軍用場所就已經(jīng)被俄羅斯的導(dǎo)彈精確打擊掉了，這直接導(dǎo)致了烏克蘭的空中力量受到了極大打擊，空中力量幾乎直接癱瘓。這其中，俄羅斯精確的制導(dǎo)技術(shù)起到了關(guān)鍵作用。

如此精準(zhǔn)的打擊是如何完成的呢？實際上，每顆制導(dǎo)導(dǎo)彈都裝有導(dǎo)引頭，導(dǎo)引頭是精確制導(dǎo)武器的核心部件，用來完成對目標(biāo)的自動搜索、識別和跟蹤。按照不同的控制導(dǎo)引方式，可將制導(dǎo)武器的制導(dǎo)方式分為:自主式、尋的式、指令式、波束式、復(fù)合式等5種。導(dǎo)引頭伺服機構(gòu)是實現(xiàn)視軸穩(wěn)定和目標(biāo)跟蹤的執(zhí)行裝置，其性能直接影響導(dǎo)引頭的制導(dǎo)精度。導(dǎo)引頭是精確制導(dǎo)武器的重要組成部分，用來完成對目標(biāo)的自動搜索、識別與跟蹤，它由光學(xué)傳感器、圖像跟蹤器和伺服機構(gòu)組成。在導(dǎo)彈的飛行過程中，受發(fā)動機及氣動力矩的影響，彈體始終處于復(fù)雜的振動和擺動狀態(tài)，這種運動會通過多種方式耦合到與彈體直接連接的成像系統(tǒng)中，使光電探測器的成像質(zhì)量下降，嚴(yán)重影響圖像跟蹤器的正常工作。為了克服彈體運動及其它外部擾動對制導(dǎo)精度的影響，通常采用陀螺穩(wěn)定裝置來隔離外部擾動，以實現(xiàn)視軸的穩(wěn)定。陀螺穩(wěn)定裝置由于能夠精確保持視軸在慣性空間的基準(zhǔn)，并通過圖像跟蹤器來實現(xiàn)對目標(biāo)的自動跟蹤，成為導(dǎo)引頭的一項關(guān)鍵技術(shù)。

導(dǎo)引頭伺服機構(gòu)作為典型的光、機電一體化裝置，其性能的提高需要光電探測、精密機構(gòu)設(shè)計以及控制等多項關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展和突破作為保證。美國、俄羅斯及以色列等軍事強國在導(dǎo)引頭伺服機構(gòu)及陀螺穩(wěn)定裝置的研制、設(shè)計和應(yīng)用上處于世界領(lǐng)先水平。這些國家在已列裝或在研的各類精確制導(dǎo)武器中，都裝有性能優(yōu)良的陀螺穩(wěn)定裝置，以確保光電制導(dǎo)武器系統(tǒng)的精度。國內(nèi)對精確制導(dǎo)技術(shù)的研究起步較晚，經(jīng)過多年的努力探索與實踐，已初步具備自行設(shè)計和開發(fā)的能力，但在性能上與國際先進(jìn)產(chǎn)品相比仍有一定差距，原因主要有兩點:首先,在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、精密機械裝配以及慣性傳感器技術(shù)方面均落后于國外先進(jìn)水平;其次，在應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)測控理論與方法來提高伺服機構(gòu)的性能方面研究的還不夠深入細(xì)致。從先進(jìn)測控制理論與方法的應(yīng)用方面實現(xiàn)突破，對短期內(nèi)縮小與國外先進(jìn)水平的差距具有顯著意義。