巡航导弹等高飞行控制技术研究(2)

结论43

致谢44

1 绪论 1.1 课题背景巡航导弹也称飞航式导弹，是指导弹的大部分航迹处于巡航段，用气动升力支撑其重量，靠发动机推动力克服前进阻力在大气层内飞行的导弹。它具有突防能力强、机动性能好、命中精度高、摧毁力强等优点。在现代战争中，巡航导弹是战场上实施“点穴式”、“外科手术式”作战的一把利剑。巡航导弹的飞行状态实质与无人机有一些相似之处，所以在巡航导弹攻击目标之前同样可以担负一些无人机的任务。巡航导弹可分为发射、爬升、巡航、盘旋、下滑等多个过程，但是在这几个过程中巡航和盘旋在纵向面内的控制系统是一样的，如果只考虑纵向过程可以把它们都看作巡航过程，整个巡航过程占了整个导弹飞行过程的绝大部分时间，往往导弹巡航过程的好坏直接决定了整个导弹的作战性能，巡航段主要是通过其自身的自动驾驶仪控制自身飞行装置来实现的。而日益复杂的战场环境与越来越先进的反导防御系统，对巡航导弹的作战性能提出了越来越高的要求源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/ ，尤其是其巡航过程提出了更高的要求，要求巡航时其等高飞行高度越来越低甚至是超低空掠海飞行，飞行稳定性越来越强等等，这就对控制等高飞行的自动驾驶仪的稳定性和响应时间等等技术指标提出了更高的要求。虽然当今世界格局发生了变化，大规模发生战争的可能性变小了，但是各项应用与军事装备的技术发展却越来越快，对控制等高飞行的自动驾驶仪的研究也十分的热门，这种技术不仅仅应用与巡航导弹，无人机的飞行过程更需要应用，而今世界各国都在加紧打造自己的无人机战队，所以对等控制等高飞行的自动驾驶仪的学习研究是很有必要的。
1.2 国内外研究现状随着时代的进步与经济全球化的日益发展，大规模的战争变得越难越以发生，但是小规模的局部战争还是具有很大的潜在性威胁。在近些年来爆发的区域性战争中，我们可以发现战争的形式也由“斩首”行动替代了传统的大规模兵团的正面对抗。而为了完成精确的打击任务，世界各发达国家都开发了多种平台的巡航导弹，其中较为典型先进的有如下几款：
1.2.1 “战斧”式巡航导弹 “战斧”式巡航导弹是美国研制的一种从敌防御火力圈外投射的纵深打击武器，可以从水面作战舰艇或潜艇上发射，攻击舰艇或陆上目标，主要用于对严密设防区域的目标实施精确攻击。该导弹于 1972年开始研制，1976年首次试飞，1983 年开始服役美国军队。该导弹飞行速度快，在航行中采用惯性制导加地形匹配或卫星全球定位修正制导，可以自动调整高度和速度进行高速攻击。导弹表层有吸收雷达波的涂层，具有隐身飞行性能，它是专门为打击远距离目标而设计制造的，是美国军械库中最有威力的“防空区外发射”导弹。 1991年海湾战争中“战斧”式巡航导弹首次应用到实战，此后该导弹又在美国对外的多次战争中得到使用。 “战斧”巡航导弹系统包括全球定位系统（GPS）接收器，一个升级的光学数字场景匹配区域关联（DSMAC）系统，抵达时间控制系统和改进的 402型涡轮风扇发动机。战斧武器系统由四个重要组成部分组成：战斧巡航导弹，战区任务计划制定中心（TMPC）/舰上计划制定系统（APS），水面舰只战斧武器控制系统（TWCS）和潜艇作战控制系统（CCS）。 “战斧式”导弹基本参数：全长：6.25m，直径：0.527m，翼展：2.65m，最大射程：2500km，最大巡航 Ma：0.72，最大巡航高度：50-150m，起飞重量：1.2吨，制导方式：地形匹配制导+惯性导航系统，有效载荷：122.5kg，动力装置：涡轮风扇发动机+固体火箭助推器，最大功率：267kg+3100kg，命中精度：10m。 “战斧”巡航导弹是一种远程、高存活、无人驾驶对地攻击武器系统，它具有极高的精确度。美海军水面舰只的纵深打击能力取决于“战斧”巡航导弹系统，它是经过实践检验了的、证明是执行应急任务的最佳武器选择。1991 年海湾战争以来的历次局部战中，一直就是“战斧”导弹拉开战争的帷幕。在这些行动中，大约有 400枚“战斧”导弹投入了战场。最近的一次就是在“伊拉克自由行动”中，美军发射了大量的“战斧”导弹，多达 802枚，也就是它打响了对伊战争的第一炮。“战斧”导弹在战争中担的任务量也是一路上升。在海湾战争中头几天，巡航导弹与飞机的使用量之比是1:6；在轰炸科索沃中，两者之比为 1:2；在阿富汗战争中的头一天，这一比例为 1:0.8，数字表明巡航导弹的使用量在某些时候已经超过了飞机的使用量。至今，美国雷锡恩公司已经研制发展了包括陆基、海基、空基、潜射等 18种子型号的“战斧”巡航导弹，可以执行包括核打击，反舰，对陆，布撒等多种任务。不足之处在于：由于其制导系统和燃料负载限制了弹头的尺寸，所以“战斧”式巡航导弹打击钢筋混凝土目标时效果不是太好；精确度不如激光制导炸弹，而且容易发生机械故障；造价远高于常规炸弹。并且其巡航高度过高，在战场应用过程中被拦截的可能性有些高如海湾战争中有 29枚战斧被伊军拦截。巡航导弹等高飞行控制技术研究(2):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_66634.html