导弹制导规律的研究从二次世界大战以来一直备受世界各国政府和军队关注的[4]。导弹的制导规律,也就是导弹的导引律,对导弹能否精确的击中目标起到至关重要的作用。而导引律的选择需要从导弹自身实际性能的多方面考虑,如导弹的飞行性能、技术措施、制导设备、制导精度等[6]。23404
导弹的引导规律已经得到了充分的研究,我们把建立在早期概念上的制导规律定义为经典制导规律,经典的制导规律主要有追踪法、三点法、前置角法、平行接近法和比例导引法等[7]。它们都是只研究质点运动学,而不去考虑导弹和目标的运动学特性,根据目标飞行特性和制导系统的组成不同所选择的导引规律也大不相同。
(1)追踪法
追踪法是指导弹在攻击目标的导引过程中,导弹的速度矢量自始至终指向目标的一种导引方法[5]。该方法的最大优点便是容易实现技术上的要求,抵御噪声的能力强,是早期提出的一种导引方法。踪法导引在技术方面更容易实现。这种导引方法的缺点是导弹弹道比较弯曲,因为导弹的绝对速度自始至终指向目标,相对速度总是滞后于目标线,无论从什么方向发射,导弹总会绕到目标的后方去命中目标,这样便导致了导弹的弹道较为弯曲,需用法向过载比较大,要求导弹具有很高的机动性,由于法向过载的限制,不能实现全方位攻击。且要考虑名重点的法向过载,速度比就受到了严格的限制,所以,追踪法目前的应用很少。论文网
(2)平行接近法
平行接近法是指导弹在攻击目标的导引过程中,目标瞄准线在空间保持平行移动的一种导引方法,平行接近法要求目标视线的转动角速率应为0。与其他导引方法相比,平行接近法导引弹道最为平直,因此需用法向过载也相对较小,这样所需的弹翼面积可以缩小,且对弹体结构的受力和控制系统均有利,于是它可以实现全向攻击,从这个意义上说,平行接近法师最好的一种导引方法。可是,到目前为止,平行接近法并未得到广泛的使用,其主要的原因是实施这种导引方法对制导系统提出了严格的要求,使制导系统的结构更复杂,它要求制导系统在每一瞬间都要精确地测量目标、导弹速度及其前置角,并严格保持平行接近法的运动关系。实际上,由于发射瞬时的偏差或者飞行过程中存在的干扰,不可能绝对保证导弹的相对速度 始终指向目标,因此平行接近法很难实现[8]。
(3)三点法
三点导引法是指导弹在攻击目标的导引过程中,导弹自始至终处于制导站与目标的连线上。如果观察者从制导站上看目标,则目标的影像正好被导弹的影像所覆盖。因此三点法又称目标覆盖法或重合法。三点法导引的最显著的优点是技术实施简单,抗干扰能力强。缺点是作机动飞行时的导引误差过大; 弯曲的弹道导致需用法向过载较大,在接近目标的时候可能会出现导弹的可用过载小于需用法向过载,造成导弹脱靶;在迎击低空目标时,导弹离轨后可能产生“下沉”的现象[9]。
(4)前置量法
前置量法是指导弹在攻击目标的导引过程中,导弹-制导站连线始终超前于目标-制导站连线,而这两条连线之间的夹角是按一定规律变化的。前置量法的最大优点是需用法向过载相对较小,弹道没有三点法那么弯曲;前置量法的缺点实现导引规律时用到的制导参数相对较多,较多的制导参数造成了制导系统结构繁琐,对技术实施增加了困难,并且如果目标施放出干扰,会对导引过程形成假象,于是抗干扰的性能低,甚至会出现很大的起伏误差[10]。
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