北航居国际领先的星光制导技术

星光制导的概念、主要优点和应用
概念 。
星光制导 也称天文导航 是指通过观测天体来测定飞行器所在位置的技术 。天体是宇宙空间各种星体的总称 ,包括 自然天体 行星 、恒星等 和人造天体 人造卫星等 。自然天体按人类难以干预的恒定规律运动 ,人们通过长期的观测和计算 ,掌握了 自然天体的运动规律 ,编制天文年历表 ,确定其在一年内不 同时刻相对不同参照系的精确位置 。在飞行器飞行过程 中那些便于飞行器导航设备进行观测的 自然天体构成星光制导的信标 ,通过对信标观测所获得的数据进行处理后 ,可获得飞行器所在位置的信息 。星光惯性制导系统利用装在飞行器上的星敏感器观测恒 星 ,以确定飞行器 的空 间位置和方位 ,从而修正飞行器的 初始 定位定 向误差和大部分陀螺漂移误差 。星光制导系统其本身不像惯性制导系统具备加速度测量和连续的姿态测量功能 ,它也不是完整的制导系统和姿态控系统 。严格地说 ,它只是起到某些惯性器件相似的敏感器的作用 ,基本上只作为一种惯性制导系统的辅助制导系统 ,称星光 惯性复合制导 。
主要优点 。
具有 自主性和隐蔽性 。根据星体的固有运动规律提供的信息来确定飞行器在空间的运动参数 ,战时不受干扰和破坏 。信息误差不随时间积累。
从地球到恒星的方位基本保持不变 ,星体跟踪器相当于没有漂移的陀螺 ,虽有像差 、视差和地球极轴章动及恒星方向的微小变化 ,但造成的误差远小于 角秒 能同时提供定位 、定 向信息 。抗干扰能力强 ,适用范围广 ,并有望突破全天候的限制 设备简单 ,成本低无需陆基台站和空间卫星支持 。
应用 。星光观测作为航海的导航方法已有千年的历史 ,但星光制导作为航天飞行器的重要辅助制导方法却只有 40年左右的时间。几十年来 ,随着计算机技术 、光电技术 、自动化技术 以及制造工艺的发展 ,星光制导已广泛应用于各种飞行器 ,其 中包括弹道导弹 、卫星 、飞船 、巡航导弹 反卫星武器和飞机 。星光制导与惯性制导结合对机动发射和水下发射 的弹道导弹显示 出其优越性 ,星光 惯性 复合制导系统在远程潜地战略导弹上获得了广泛和成功的运用 ,陆基弹道导弹特别是中远程战略导弹采用星光 惯性制导系统 ,不仅大 幅度提高制导精度 ,还能提高机动能力 、快速发射能力 以及降低武器系统的成本 。
星光 惯性制导的基本原理和分类基本原理 。
星光 惯性制导是天文导航与惯性制导 的组合 ,星光 惯性制导是运用星敏感器来修正惯性基准的漂移。其基本原理是利用恒星作为固定的参考点 ,在导弹飞行 中用星敏感器观测星体的方位 ,来校正惯性基准随时间的漂移 ,以提高导弹的命中精度 。采用星光 惯性制导 系统的必要性陆基 战略导弹采用星光 惯性制导可提高打击精度 ,降低成本 ,简化或取消瞄准设备 ,提高机动能力和快速发射能力 。大幅度提高制导精度 。根据相关资料 ,
陆基洲际战略导弹采用星光 惯性制导可提高命中精度14.3% ,当惯性水平较低时 ,提高精度可达 30%以上 。在相 同惯性技术水平下 ,采用 星
光 惯性制导 的陆基 战略导弹CEP 减少 了40% ,洲际导弹采用星光 惯性制导在提高精度方面还将更加明显 。提高陆基战略导弹的机动能力和快速发射能力 。
据国外资料 ,对井下发射的陆基导弹 ,星光 惯性制导允许的初始方位误差 瞄准误差和调平误差 放宽了几十倍 ,对惯性器件的精度要求也较低 。
对机动发射的陆基导弹 ,由于发射位置 的不确定性 ,采用星光 惯性制导可降低对发射点坐标定位的要求和方位瞄准的要求 。采用 星光 惯性制导可修正这个误差 ,即使初始位置误差增加 100倍 ,达到数千米 ,对 cep的影响也不大 ,这对提高导弹机动发射能力有重要意义。
降低武器系统的成本 。
虽然星光产 质性制导增加了弹上设备 ,但是星光 惯性制导可降低武器系统的成本 。一是采用其它方法提高精度比星光制导提高同样的精度所花费的代价要大得多 ,特别是惯性器件的精度提高到一定水平后再提高 ,所花费 的代价将大幅提高 二是星光 惯性制导可减少维护成本和备用设备 ,
降低平常储存保养的消耗 。环境适应能力强 。一是星光 惯性制导能突破全天候的限制 ,二是星敏感器抗核辐射能力较强 。
目前 ,正在研制的固态星光敏感器能够经受大剂量的核辐射 ,是一种有生存能力的器件。采用星光 惯性制导 系统的看法采用星光 惯性制导 ,提高导弹制导精度 。随着对精确打击要求的提高 ,单纯靠惯性制导来提高精度已有很大的困难 ,为了提高打击精度多采用复合制导方法 。目前 ,
我国难以在短时间内建立 自己 的全球定位系统系统虽然在 民用导航技术上发挥越来越广泛 的应用 ,但在未来 的战场上 的可用性难 以保证 。
天文导航不需设陆基 台站 ,更不需发射轨道卫星 ,设备简单 ,工作可靠 ,不受制于人 ,这些独到的战术优越性是 GPS.LRC等无线电导航系统无法
比拟 的。天文导航有可能成为换代设备 。天文导航可达到 1角秒的测量精度 ,定位精度可达到30 米在右 。目前 ,我 国星敏感器的测量精度 已 经达 到 2角秒 ,定位精度达 60米 。因此 ,采用星光 惯性制导系统是提高我 国战略导弹制导精度的一种行之有效的先进方案 。
提高加速度表的研制精度 。采用星光惯性制导的武器系统 ,提高加速度表的精度 ,可使武器系统的精度进一步提高。星光制导的概念、主要优点和应用
概念 。
星光制导 也称天文导航 是指通过观测天体来测定飞行器所在位置的技术 。天体是宇宙空间各种星体的总称 ,包括 自然天体 行星 、恒星等 和人造天体 人造卫星等 。自然天体按人类难以干预的恒定规律运动 ,人们通过长期的观测和计算 ,掌握了 自然天体的运动规律 ,编制天文年历表 ,确定其在一年内不 同时刻相对不同参照系的精确位置 。在飞行器飞行过程 中那些便于飞行器导航设备进行观测的 自然天体构成星光制导的信标 ,通过对信标观测所获得的数据进行处理后 ,可获得飞行器所在位置的信息 。星光惯性制导系统利用装在飞行器上的星敏感器观测恒 星 ,以确定飞行器 的空 间位置和方位 ,从而修正飞行器的 初始 定位定 向误差和大部分陀螺漂移误差 。星光制导系统其本身不像惯性制导系统具备加速度测量和连续的姿态测量功能 ,它也不是完整的制导系统和姿态控系统 。严格地说 ,它只是起到某些惯性器件相似的敏感器的作用 ,基本上只作为一种惯性制导系统的辅助制导系统 ,称星光 惯性复合制导 。
主要优点 。
具有 自主性和隐蔽性 。根据星体的固有运动规律提供的信息来确定飞行器在空间的运动参数 ,战时不受干扰和破坏 。信息误差不随时间积累。
从地球到恒星的方位基本保持不变 ,星体跟踪器相当于没有漂移的陀螺 ,虽有像差 、视差和地球极轴章动及恒星方向的微小变化 ,但造成的误差远小于 角秒 能同时提供定位 、定 向信息 。抗干扰能力强 ,适用范围广 ,并有望突破全天候的限制 设备简单 ,成本低无需陆基台站和空间卫星支持 。
应用 。星光观测作为航海的导航方法已有千年的历史 ,但星光制导作为航天飞行器的重要辅助制导方法却只有 40年左右的时间。几十年来 ,随着计算机技术 、光电技术 、自动化技术 以及制造工艺的发展 ,星光制导已广泛应用于各种飞行器 ,其 中包括弹道导弹 、卫星 、飞船 、巡航导弹 反卫星武器和飞机 。星光制导与惯性制导结合对机动发射和水下发射 的弹道导弹显示 出其优越性 ,星光 惯性 复合制导系统在远程潜地战略导弹上获得了广泛和成功的运用 ,陆基弹道导弹特别是中远程战略导弹采用星光 惯性制导系统 ,不仅大 幅度提高制导精度 ,还能提高机动能力 、快速发射能力 以及降低武器系统的成本 。
星光 惯性制导的基本原理和分类基本原理 。
星光 惯性制导是天文导航与惯性制导 的组合 ,星光 惯性制导是运用星敏感器来修正惯性基准的漂移。其基本原理是利用恒星作为固定的参考点 ,在导弹飞行 中用星敏感器观测星体的方位 ,来校正惯性基准随时间的漂移 ,以提高导弹的命中精度 。采用星光 惯性制导 系统的必要性陆基 战略导弹采用星光 惯性制导可提高打击精度 ,降低成本 ,简化或取消瞄准设备 ,提高机动能力和快速发射能力 。大幅度提高制导精度 。根据相关资料 ,
陆基洲际战略导弹采用星光 惯性制导可提高命中精度14.3% ,当惯性水平较低时 ,提高精度可达 30%以上 。在相 同惯性技术水平下 ,采用 星
光 惯性制导 的陆基 战略导弹CEP 减少 了40% ,洲际导弹采用星光 惯性制导在提高精度方面还将更加明显 。提高陆基战略导弹的机动能力和快速发射能力 。
据国外资料 ,对井下发射的陆基导弹 ,星光 惯性制导允许的初始方位误差 瞄准误差和调平误差 放宽了几十倍 ,对惯性器件的精度要求也较低 。
对机动发射的陆基导弹 ,由于发射位置 的不确定性 ,采用星光 惯性制导可降低对发射点坐标定位的要求和方位瞄准的要求 。采用 星光 惯性制导可修正这个误差 ,即使初始位置误差增加 100倍 ,达到数千米 ,对 cep的影响也不大 ,这对提高导弹机动发射能力有重要意义。
降低武器系统的成本 。
虽然星光产 质性制导增加了弹上设备 ,但是星光 惯性制导可降低武器系统的成本 。一是采用其它方法提高精度比星光制导提高同样的精度所花费的代价要大得多 ,特别是惯性器件的精度提高到一定水平后再提高 ,所花费 的代价将大幅提高 二是星光 惯性制导可减少维护成本和备用设备 ,
降低平常储存保养的消耗 。环境适应能力强 。一是星光 惯性制导能突破全天候的限制 ,二是星敏感器抗核辐射能力较强 。
目前 ,正在研制的固态星光敏感器能够经受大剂量的核辐射 ,是一种有生存能力的器件。采用星光 惯性制导 系统的看法采用星光 惯性制导 ,提高导弹制导精度 。随着对精确打击要求的提高 ,单纯靠惯性制导来提高精度已有很大的困难 ,为了提高打击精度多采用复合制导方法 。目前 ,
我国难以在短时间内建立 自己 的全球定位系统系统虽然在 民用导航技术上发挥越来越广泛 的应用 ,但在未来 的战场上 的可用性难 以保证 。
天文导航不需设陆基 台站 ,更不需发射轨道卫星 ,设备简单 ,工作可靠 ,不受制于人 ,这些独到的战术优越性是 GPS.LRC等无线电导航系统无法
比拟 的。天文导航有可能成为换代设备 。天文导航可达到 1角秒的测量精度 ,定位精度可达到30 米在右 。目前 ,我 国星敏感器的测量精度 已 经达 到 2角秒 ,定位精度达 60米 。因此 ,采用星光 惯性制导系统是提高我 国战略导弹制导精度的一种行之有效的先进方案 。
提高加速度表的研制精度 。采用星光惯性制导的武器系统 ,提高加速度表的精度 ,可使武器系统的精度进一步提高。