sina.com.cn
新浪首页 | 新闻中心 | 搜索引擎 | 主题社区 | 都市生活 | 竞技风暴 | 财经纵横 | 科技时代 | 网上购物 | 网站地图

 
 
新浪军事

军事首页 | 将军寄语 | 中国军事 | 军事图片 | 武器纵横 | 国际风云 | 周边军情 | 战略视角 | 各国军力
您还可以通过
新浪点点通软件
摩托罗拉6188手机
爱立信R320sc手机
西门子3518i手机
浏览新浪网新闻


网友评论:导弹这样制导如何?

http://www.sina.com.cn 2000年8月24日 一介村夫

  (本文是署名为“一介村夫”的网友于8月24日19时19分发表在“空军论坛”里的论帖)

  设计导弹,需要明确导弹打击的是何种目标,目标有何运动特性,例如:飞机的机动性好,速度一般不会超过3马赫;弹道导弹速度极快,但飞行中机动性不好;无人机的机动性理论上比有人飞机大得多,尺寸也可以很小;巡航导弹的机动性不很好,速度也不很快,但目标很小;军舰的速度小,机动性差,目标大,但防护力强,可对来袭导弹施以硬杀伤。

  显然,首先应该根据不同的打击对象设计不同的导弹,以满足基本作战要求,其次才有可能设计一种导弹打击多种目标,以增加作战的灵活性。

  我在这里提出一种导弹制导的方法,望正在搞导弹的和正准备搞导弹的网友指正。由于是个人的一些想法,得不到一些基本的数据和研究手段加以验证,粗浅在所难免,只希望抛砖引玉,能对网友中的导弹设计者有所启发即已很庆幸了。

  假定目标是一个有人驾驶的飞机,它的运动特性是已知的。假定导弹的不可逃逸范围已给定,那么根据飞机的位置和状态,是可以判断导弹是否可以攻击的。假如可以攻击,那么自导弹发射那一刻开始记时,指定一时间值,飞机经过这段时间的运动,将出现在某一位置,所有可能出现的位置的集合,构成一个区域,暂称机动区域,它跟指定的时间长度有关,是可以确定的,因此给定一段时间,就可以预测飞机经过这段时间最终将出现的机动区域,。

  同样,指定的这个时间,导弹也有对应的机动区域。

  预测的时间长度不同,机动区域也不同。假如这段时间极短,为1毫秒,(飞机最快也就飞1米,最慢也得飞1分米),因为这个时间很短,飞机的运动状态是不可能改变多少的,飞机在这么短的时间里可认为速度恒定,方向恒定,因此机动区域就犹如一架虚拟的飞机重合在真实飞机上,与真实飞机错开一点,即在导弹发射1毫秒时间后,飞机一定出现在略有模糊的虚拟的飞机内;假如预测的时间长为十秒,机动区域将迅速扩大,虚拟的飞机迅速模糊,成为在导弹发射那一刻真实飞机前方的大厚碟子;假如时间为十分钟,机动区域将成为巨大的扁椭球体,飞机的原始出发位置被包在里头。

  不仅机动区域随时间变化,某时刻机动区域内飞机的出现概率也并非处处均匀。这个三维概率密度可由飞机的运动特性和人的承受能力及习惯定出。为简化起见,暂时假定机动区内出现概率处处均匀,那么在该时刻当导弹飞到这个机动区域内时,可由概率论推出计算命中率的公式:飞机被击中的概率=目标体积/目标机动区域的体积。(概率密度不均匀时计算比较复杂)

  给定一预测时间段,飞机和导弹都有自己相应的机动区域,时间为零,机动区域就是他们自己本身,随着时间增大,机动区域也增大,那么总有一时刻,两个区域开始相交,该时间即为导弹命中目标的最短时间,交点即为这个最短时间命中目标的唯一可能的点,命中率由公式计算。再随着时间的增大,两个区域的交集渐渐增大,交集中的任意点,都代表可能的命中点,再随着时间的增大,两个机动区域脱离接触,不再有交集,也即过了这段时间,导弹不可能打到飞机,这段时间为导弹命中目标的最长时间,(可能两个区域不会失去交集,但导弹不可能无限期的追逐目标,所以最长时间是客观存在的)

  以上是导弹发射开始那一刻为基准,对给定预测时间和相应的机动区域进行的第一次分析。那么在导弹发射过后的某时刻,飞机和导弹到达新的位置和状态,将这个时刻作为预测的开始,重新分析给定预测时间和机动区域的关系,可以得到第二次的刷新了的最短命中时间及交点,最长命中时间,或最大交集等等的数据。等到导弹再飞行一段时间,再推算,重新分析,又可以得到第三次刷新的数据,如此重复下去N次。假如我们关心那个最短命中时间的唯一的交点,就可以得到一条由所有这种交点组成的曲线,假如导弹能命中目标,这条曲线就收敛于目标本身。假如我们关心某种交集,也可以得到由这种交集不断叠加构成的区域,导弹在某一时刻,对应某个交集,应飞向该交集的某一点,交集最终收敛于目标

  现在可以假定一种制导:导弹发射后飞向以该时刻预测出的两个机动区域的唯一交点,飞行一段时间后重新预测,再次飞向新的交点,如此不断,眼中盯着飞机,心里想着的是交点,随着飞机离击中的时间越来越近,可能的机动范围迅速缩小,最终,飞机被命中,所需要的时间一定不会超过第一次预测出来的最长时间。

  导弹的每次预测,都需要知道飞机的位置,速度,飞行方向,加速度信息,也需要知道导弹自己的位置,速度,飞行方向,加速度信息,即双方的全部运动信息,因此,对导弹导引头要求高,不仅要提供目标的角度信息,还要提供距离信息,导弹要能提供自身的可靠的姿态信息,否则无法换算出双方的全部运动信息。对飞机机动区域的预测对导弹的计算能力也提出了要求,对导弹的控制也提出了要求,飞行路线能否做到命中那个假想点。

  或者假定这样制导:每次预测的是最大交集,导弹飞向交集中的任意的某一点,由该点构成的曲线,包含在交集构成区域中,由于该曲线的任意性,很可能有某种简化算法,由该算法得出的点,总在区域中。

  如果机动区域内飞机出现的概率不均匀,且分布已知,又可以这样制导:每次预测的交集中应包含一个点,在该点飞机最可能出现,导弹应飞向该点,如此不断。显然这样的导弹很聪明。

  对两次预测的间隔,可这样考虑,如果两次预测的间隔过长,很可能导弹算得的该次的最短命中时间加上它实际飞行的时间,将超过第一次预测的最长命中时间,飞机就逃逸了,因此间隔是越短越好。两次预测间隔也不可能太短,要受到导引头实际扫描的极限速率的影响,也要考虑到假如是雷达制导的中程导弹,很可能要求导弹飞行的初期和中期,雷达采用低截获概率工作方式,希望间隔长些,至于间隔长到什么地步导弹会脱靶,我无法证明,因为我不知道引导导弹的那些点的表达式,如果有表达式,则根据所有间隔之和必不大于第一次预测的最长命中时间,可以推算出某种规律的间隔,间隔的初期较大。

  至于间隔小到什么地步,倒是有一些依据,可以根据导弹设计的毁伤方式加以推算,如果导弹装战斗部,它有一个毁伤半径,命中率计算公式中的目标用一个半径为毁伤半径的圆球代替,如果导弹采用动能杀伤,目标换为飞机的要害部分的体积,但导弹末端速度有要求,得大于飞机最高速度的一定值,总之,在命中之前,总有一次预测,预测的目标机动范围比目标体积大些,目标机动范围和导弹机动范围的交集中,有一点,它所处的位置,是目标在它的机动区域内怎么躲也躲不开的,这时导弹飞向交集中的那个点,飞机一定会被命中,这个时间就是最小的预测间隔,因为从此无须再预测了。由该最小间隔,即可估算导弹的导引头刷新数据的频率和控制机构的频率应在什么范围,预测计算应有多快,根据末端速度,还可估计导弹的最大加速度不应小于多少。

  上述引导方法或许可在高性能计算机上模拟,以得出简化的计算方法,有可能使用模糊数学理论和神经网络计算能提高预测的速度,但限于水平,我在这里给不出答案。

  这些引导方法的特点,都是每时每刻排除导弹不可能命中飞机的那些区域,让飞机的机动区域迅速变小,直至命中目标,使我高兴的是,这些制导方法,在飞机作匀速直线运动时,可使导弹飞行的差不多是一条直线,这很可能意味导弹的飞行距离要比其他制导方式要短。

  设计这些制导方式,必须知道对方飞行器的参数,否则预测的误差大,这也是缺点。我有一个猜测,如果不知道对方飞行器参数,是否可以对参数分成几档,平时设计几档对应导弹,尝试攻击时,用雷达记录攻击过程,分析出目标参数,为以后攻击该型目标对应选择合适的导弹或设计新导弹提供依据。

  我还有一个猜测,如果分析出飞行器参数,而暂时没有单枚即可克敌的导弹,是否可考虑发射多枚导弹协同攻击,从不同方向,封死目标出路,最终摧毁目标,这就需要研究导弹之间如何有效的协同,协同的最佳数量,地理上最佳的分布格局,各个作战单位又如何协同作战。这是一个很挑战的问题,即:怎么让狼群战胜狮子。

  我的另一个问题是:当多个目标出现时,发射多枚导弹,能否设计一个有效的“混战”策略,因为导弹在追逐过程中,很可能会遇上更好打的目标,怎样在目标之间切换,与哪个同伴交换攻击信息,标准是什么。解决了这些问题,导弹作战的效能会大大提高。

  看国外导弹技术蓬勃发展,心中不是滋味,我们刚刚研制出一些对付飞机的导弹,别人却已开辟了对付来袭导弹的导弹技术的新领域,难道我们的军队又要面临象朝鲜战场上那样以劣势装备对抗优势装备的局面?什么时候才能让我们的士兵不用付出很大的代价就能赢得胜利,报道里出名的将不再是战斗英雄,而是某些型号的高科技装备?什么时候能逼得美军象当初我们在朝鲜那样缺吃少穿,狼狈不堪,不得不多多的宣传他们自己的邱少云,黄继光,杨根思来苦撑下去,而不再大肆宣传他们的武器如何厉害?那样倒过来我才高兴,因为这才表明我们真正有了实力,从此我们也可以只要一高兴,就扣他们一顶美国威胁论的帽子来玩玩了。

  我希望我们的导弹具有很高的命中率,他们的飞机只要飞进来,就别想飞回去,他们的舰队只要开进我们的近海,就别想开回去,我也希望我们的导弹能拦截弹道导弹和巡航导弹,如此决不会有任何国家对我们说三道四。

  很遗憾自己不能为国防工业尽自己微薄的力量,面对强大对手的威胁,只能作壁上观,只能在业余关心国防而已。

发表评论】【关闭窗口

 新浪推荐
读新浪新闻 得手机大奖
新浪奥运专题网站
趣味心理测试
星光无限俱乐部
俄罗斯核潜艇沉没北冰洋
马明宇登陆意甲
2000高考专栏
悉尼奥运神秘特使降临北京








网站简介 | 用户注册 | 广告服务 | 招聘信息 | 中文阅读 | RichWin | 联系方式 | 帮助信息

Copyright (C) 2000 SINA.com,Stone Rich Sight. All Rights Reserved

版权所有 四通利方 新浪网
本网站由北京信息港提供网络支持