洲际导弹是怎么导航的?
洲际弹道导弹作为大国国防力量的中坚威慑力量,其制导模式从诞生以来基本构架方面变化并不大,这不是因为技术没有进步,而是为了确保可靠性。
这种类型的导弹制导方式采用的是复合式制导模式,主要依赖于不同制导方法共同提供航向定位,从而能够互相纠正偏差,确保CEP值处在设计范围以内。
其中最为主要的指导模式主要有两种:
1、惯导方式。
这种方式是一种经典方法,依赖于惯性导航设备实施测量导弹弹体空间六个自由度方向上的速率、加速度、角速度等运动参数,并依靠内部计时器,在弹载计算机的作用下,以导弹发射点的坐标为原点,开始进行积分运算,从而能够实时绘制出导弹的运动轨迹。
早期都是机械式惯导,现在慢慢的升级到激光惯导,惯导本身的精度也在提高。
不过这种方式有两个天然性的缺点:
第一个,导弹发射点的坐标必须事先精确测量,否则就失去积分运算的基准参照。这就是为什么早期洲际弹道导弹往往需要设置几个陆地发射场,这些发射场的发射架地理坐标都是事先精确测绘好的,提前输入到各枚导弹的计算机中,这样才能够确保缩短发射准备时间。
第二个缺点,随着导弹飞行时间的累计,积分误差也在累计,并且不断的放大,射程越远,误差就越大。正因为如此,洲际弹道导弹就无法配置常规弹头,必须是核弹头,这样才能够确保打击效果。
2、星光制导。
正因为惯导具有天然的误差累计效应,因此为了提高打击精度,就必须在飞行过程中提供一种误差修正方法,星光制导就被采用了。这种制导方式不依赖于地面任何负责设施,而是采用光学方法,以宇宙中的某些恒心作为参照物,在飞行过程中通过不断测量导弹相对于恒心的位置和角度变化量,通过计算机的运算来完成对惯导系统的修正,从而提高对飞行轨迹的控制角度。
像其他的制导模式,比如地形匹配、卫星定位系统、光电电视制导等,这些都不适合洲际弹道导弹,毕竟这玩意要严格确保发射可靠性,全程只依靠导弹自己进行飞行,这就不会被他国进行干扰。
这个问题呢就回答到这里吧。
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洲际导弹时一种超远程弹道导弹,其射程动辄万里,其设计用途为携带一枚或多枚核弹头,该型导弹威力强大,是世界末日的核战的终极武器。洲际导弹如果摧毁敌方战略目标,必须达到核弹头、射程和命中精度三个客观条件。其中命中精度作为关键,这就需要依赖洲际导弹的制导系统,对于洲际导弹而言,最常见的是惯性制导方式,其次还有星光制导和卫星制导的复合制导方式。目前洲际导弹制导已经发展至第五代。
图、1950年代,麻省理工学院研发出的惯性导航装置
惯性制导是洲际导弹中最常见的制导方式,其通过惯性测量系统来测出物体的运动数据,可以形成制导指令来控制导弹。惯性导航系统不用依赖外界信息,也不向外扩散辐射信息,不容易受到干扰。第二次世界大战时期,德国研发出的V2弹道导弹就是使用的惯性制导方式,但是当时的惯性导航装置受限于工艺水平和制造技术,其发射后的精度不理想。在德军发射的所有V2导弹中,有超过七成的导弹落在目标周围三十公里以内,精确摧毁目标能力十分有限。
第二次世界大战后,美国和俄罗斯在惯性导航的基础上研发出了星光测量仪器,它能利用宇宙空间恒星的方位来判断初始定位误差和陀螺漂移,能对惯性制导误差进行修正,提升了洲际导弹的命中精度。
随着科技的进步,目前洲际导弹已经发展至第五代。俄罗斯研发的萨尔马特洲际导弹采用了包括新型惯性导航、星光制导和卫星制导的复合型制导系统,这进一步提升了洲际导弹的命中精度。可以说随着人工智能的崛起,新一代洲际导航的制导方式也迎来更新,届时会出现精度更高的制导方式。
洲际导弹是怎么导航的?
这个问题老梁来回答。
一瞅这问题,估计很多小伙伴脑壳一转,一准想到的是什么GPS,当然还有咱家的北斗系统,再有就是咱这地界比较出名的高德地图,下载这么个家伙塞到导弹里头,在天上飞也不担心走岔道。
导个航嘛?轻轻松松的!
如果您真这么想,那真就外行了。您别说洲际导弹了,放大一点但凡是弹道导弹都不用这些个东西。
当然咱并不说这些个东西不好,精度不够,玩不转导弹,所以一脸嫌弃,丢一边不稀罕用。
相反在整个导航系统中,这卫星导航的精确度还是很牛叉的,但这洲际导弹为嘛不用呢?其实原因很简单,洲际导弹这哥们算是大杀器,他是一个国家最后的防御护盾,一打开这玩意,咣叽把这按钮按下去,洲际导弹嘎嘎的从那发射井里头飞出来,基本上可以断定这个国家要玩命了。
啥后果不后果的已经不再他的考虑范围了。
既然要玩命了,当然要来个狠的,前提是您这大杀器,别一整出去,还没嘎嘎的甩开膀子飞呢,就别人家给干扰了。
什么电子干扰,什么激光干扰等等,来这么一下,噹的一家伙,这洲际导弹拐弯了,回过头来冲着自己地盘砸就下来了。
坑吧?
再说,他就算是不干扰,直接把你用的GPS给关了,你尬不尬,这洲际导弹一家伙就变成了瞎子,老天爷才知道他要打那飞,跑那炸去?这不就废了吗?
是不是这个理?
要真来这么一下,后悔药您都没地买去。
您别以为这不可能,就美国他们家那GPS,要是哪天这家伙一不高兴,一家伙就给你关了GPS服务器,导弹一准就抓瞎。
这事美国人又不是没有干过,当年咱家俩导弹射偏了原因,就是他们关了GPS服务。
这其实就是美国人对咱的一个恐吓,意思很明显,怕了吧!离开俺们你啥也不是!赶紧的收拾收拾该干嘛干嘛!
咱能咽下这口气,咱是奔着领头羊的位置去的。
所以直接导致咱下决心研究北斗,你喜欢关,咱还不用你的。滚!
开心!
如今咱家有了北斗,什么GPS滚一边去,姥姥!碍眼的很!
所以您要是给自己家的大杀器,整这么个卫星导航,一不说你这是打外头接受的信号,容易让人家干扰,二还的预防人家一个不高兴给你关闭了。
不管那个出现,这都得砸自己脚面上,不能不防。
说道这里,估计大家伙也就明白了,作为大杀器的洲际导弹,他的导航系统绝对不能和外界有任何联系,一旦发射就得依靠自身携带的系统进行工作。
那么这系统是啥系统呢?还这么先进。先进谈不,名字叫惯性导航,这玩意相当古老,算是导弹里头用于制导的鼻祖。当年作为导弹领头羊的V2用的就是这个。
要知道二战那会,哪有什么卫星啊?你导弹打出去,要找对地,这就得另辟途径。
那么这惯性导航又是咋工作的呢?他又是咋避免找的地不对呢?
首先咱了解一下惯性制导的核心,这玩意叫陀螺仪。
说白了他就是一个陀螺,只不过比咱玩的用鞭子抽的那种更加的精巧漂亮而已。
那么大家伙应该都注意过,这陀螺转动起来,他围绕中心点玩命的转,如果把这个中心点拉长,变成一根轴,其实陀螺就是围绕这根轴转动的,一旦偏了这根轴,这陀螺就躺那了,转不起来了。
那么科学家在研究这根轴的时候就发现,这陀螺不管怎么转动,顺着转,到这转,颠倒了转,他这根轴所指的方向永远都不会变。
跟那指南针一个意思,只不过指南针不动的时候指一个方向,而陀螺仪是在转动中指一个方向,而且这陀螺仪还不会被磁力所影响。
你这指南针来块大磁铁,让他指个方向,来不了,奔着那块磁体给你瞎指挥。而陀螺仪就没有问题,你只要让他转起来,方向就不会变。
所以德国人在制作V2导弹的时候,就使用了陀螺仪作为他们给导弹指引方向的工具。
当然你这方向有了,还得找目标不是。
所以塞点测量装置,你把具体到目标有多远的数据整进去,他这一测量,距离有了,当然计算机作为一个分析数据的小高手不能丢了,再加上一套自动驾驶仪。
完美,一套完整的导航系统就出现了。
当然这玩意作为鼻祖级的东西,属于博物馆里头的收藏品,所以他的精确度是令人堪忧的。
毕竟你要打的目标,是经过提前测量然后把数据输入进去进行攻击的,你这提前测量也是有一定的误差,而在运动过程中,什么风向,什么湿度等等都会影响。
电脑这玩意虽然是个小高手,但他是死的,压根就辨别不出目的地是个啥德性,只能按照预定的轨迹运动。
所以您这导弹攻击距离越远,他的精确度越是扯淡,头疼啊!所以后来为什么就整出了卫星导航之类的东西。
当然到了现在,啥高科技都有,所以这惯性制导也升级了,激光都用上去了,也只是提高了一点点,依然纠正不了他那精度不高的恶习。
所以现在的洲际导弹为了增加制导的精确度,又引入了星光制导。
一听这名字大家伙就能猜个八九不离十,这星光制导他是参照太空中某一颗恒星作为一个点,让导弹在运动过程中对比和这个点的相对运动,您比方说他俩之间的位置,他俩之间的角度,从而修正惯性制导在飞行过程中出现的偏差。
这么一弄确实提高了不少。而且这么做还让这洲际导弹本身就成为了一个关闭的系统,他不受外界一丁点的干扰,所以一发射出去,别想了,你只能想法把他打下来,没有任何办法让他停下来。
要不说他是最后一道保护伞,一旦发射出去,那就是在玩命了,这您都不用怀疑。
所以伊朗他们家的最厉害的导弹用的都是这个,就是害怕让干扰,用卫星导航碰到美国人的GPS,这不抓瞎了。
咋说呢?俄罗斯的卫星导航虽然比美国人GPS差点,但也是个备选答案,当然咱家的北斗也是个不错的选择。
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洲际导弹是怎么导航的?
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导航方式有很多,各有优缺点,一般都是使用多种导航方式组合导航,常用的有以下几种导航方式。
一、卫星导航。由于洲际导弹打击的目标通常都是固定地点,所以卫星导航再合适不过了,但是有能力实现全球制导的国家,除了美国的GPS,也就是中国的北斗卫星导航系统了。中国早期试射导弹时,美国突然定向加大了GPS的干扰,导致我国的导弹偏离了预定目标,更是坚定了我国发展自己的导航系统的决心。
二、惯性导航。使用惯性模组进行导航抗干扰能力非常强,几乎不受任何外界的干扰,但是内部的误差累计随着时间的增长会不断的增大,所以必须定时由其他导航方式修正误差,这种导航方式也是目前洲际导弹的标配。
三、星光制导。星光制导是利用弹载的星跟踪器来追踪选定的恒星的方位,结合发射的时间来标定导弹当前的位置进行导航的制导方式。美军的“三叉戟” Ⅰ、“三叉戟”Ⅱ都采用了星光制导。
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洲际导弹是怎么导航的?
我是萨沙,我来回答。
其实洲际核导弹,采用最原始的惯性制导就足够了。
因为洲际核弹对于精度要求并不高。
反正现在核弹至少也是几十万吨当量,核弹精度相差几百米甚至一二公里,其实没有什么影响,都可以将攻击的城市摧毁。
而洲际导弹价格极为高昂,基本不可能用于攻击战术目标,也就不需要高精度。
二战期间,惯性制导主要是通过机械零件,比如机械陀螺仪,误差很大,导弹精度很差。
即便是几百公里,也有数公里的精度误差。
时代不同了。
目前先进的惯性导航设备,精度比当年高出若干倍,足够实战需要了。
同时,现代化洲际导弹,一般还会采用星光导航进行辅助。
大体上来说,就是以特定仪器观测星空的位置进行定位,提高导弹精度。弹道导弹的运行轨道在大气层外,也就是太空,观星不受大气层散射的影响,非常适合用这种定位方式。
而普通导弹常用的GPS和地形匹配这些,洲际导弹都不会用。
洲际导弹不是巡航导弹,它的速度太快,又是高俯角,根本看不到地形,所以地形匹配用不上。
至于GPS也好,北斗也罢。一旦开战,我方定位卫星很可能被敌人击毁,导致定位网络瘫痪。如果导弹依赖GPS定位,就可能导致系统崩溃,无法定位。
目前主流洲际导弹的精度只需要控制在1000米之内,现有导航技术是完全可以实现的。
洲际导弹是怎么导航的?
谢邀,导弹的所有问题W君都可以回答。
谈到洲际导弹,那么就是射程在10000公里以上的弹道导弹了。在万里之外的导航似乎的确是一个很大的难题。尤其是当导弹以十几甚至二十几马赫的速度再入的时候导航的真正能发挥效果的时间则只有十几秒。
那么导弹到底怎么导航的也就成了很多军迷很关心的问题了。
其实在洲际导弹发射点火之前、导航仪就已经在工作了。
通常洲际导弹并不以GPS或者类似系统进行导航,作为战争期间的最后手段,洲际导弹发射的时候已经不能保证GPS系统还能正常工作了,因此洲际导弹的导航方式要确保其不受摧毁和外界影响,那么最具稳定性的导航条件就是利用——物理定律了。
这里要说的就是——惯性导航系统。
当你有兴趣拆开一枚美国的民兵导弹的时候,会发现导弹内有一个圆球形的机构。
这就是洲际导弹导航所使用的陀螺仪和导航计算机了,上图的型号是D-37D。
洲际导弹的预定目标都在导航计算机的存储器内保存,在发射前以代码的形式输入导弹导航计算机。
所以当导弹需要发射的时候,导弹发射基地的值班士兵只需要将攻击代码通过图下的控制台输入到导弹内即可。
注意,这里输入的是代码,值班士兵只知道代码输入的流程,但是这些代码到底是什么意思值班士兵并不知道。
哪怕是导弹的目标是基地本身士兵也会毫不犹豫的输入进去。
那么为什么不使用卫星或者无线电控载波对导弹进行导航呢? 主要是因为基于陀螺仪的惯性导航严格符合物理定律,之前说过物理定律是无法被干扰的。只要仪器做得足够精密那么导弹就可以按照预定路线飞行。
而使用GPS在大杀器上则是一个不安全的行为,之前也出现过伊朗通过伪造GPS信号捕获美国无人机的事情。
导弹内的导航系统则不可以这么傻。同时,作为陀螺仪的升级版本,现在有使用光纤陀螺仪的导弹导航器。
通过将几公里的光纤以特定的缠绕方法缠到一个圆盘上。
几个缠绕好的圆盘成角度安装到框架内。这样就形成了一个激光光纤陀螺仪。
其内部是这样的
当光源通过垂直分光器进入到一根光纤的两头后会分别从另一端射出,射出后到检测器(Detector)上可以检测出干涉条纹。如果在光线传输过程中A水平旋转,那么按照光速度恒定的原理投射到检测器上的干涉条纹就会有变化。
看——激光光纤陀螺也还是使用的基本物理定律,只不过从惯性陀螺仪的“角动量守恒”变成了“光速恒定”
至于很多人说的星光导航什么、地面图像导航其实都是辅助导航手段,并不完全在洲际弹道导弹上起主要的导航作用。
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