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洲際導彈為何全抵制GPS衛星制導?因為這涉及國家生死存亡

洲際彈道導彈只有一種制導方式,那就是慣性制導。全世界所有型號的洲際彈道導彈都採用慣性制導作為主要制導方式,沒有例外的。導彈發射前,先計算出一條可命中目標的理論彈道,導彈通過慣性陀螺儀和感測器,測量導彈彈體空間六個自由度方向上的速率、加速度、角速度等運動參數,不斷計算並修正導彈飛行的真實航路和速度,當與事先規劃的理論彈道吻合時,就關閉發動機,使導彈沿預先計算好的彈道慣性飛行,最終落入目標區。

在上世紀60年代,使用高精度的機械式慣導,洲際導彈可以把關機的時間精度控制在百萬分之一秒內,使導彈進入預設彈道的精度達到分米級。這樣,一萬公里射程的彈道導彈的實際命中半徑(CEP)可以達到5公里左右,能夠滿足百萬噸級核彈頭的爆炸要求。

到了80年代,美國率先應用了精度更高的激光光纖陀螺儀,以及更大計算規模的導航計算機,可以使洲際彈道導彈的末端CEP小於90米,這意味著可以直接使用核彈頭打擊敵國的加固導彈發射井。

至於其他的幾種制導方式,例如星光導航,GPS衛星導航等等,都是輔助工作方式,沒有一個作為主要制導方式的。

很多人以為隨著技術的進步,GPS衛星制導會成為主要的導彈制導方式。其實這是誤解,在武器應用領域,GPS衛星制導系統並不是人們想像的那樣神奇厲害,GPS基本都是作為輔助制導,極少有武器彈藥單純的使用GPS作為唯一制導系統。比較先進的導彈,一般都是GPS/INS組合制導,即慣性制導 GPS全球定位系統輔助制導,例如戰斧巡航導彈或JDAM衛星制導炸彈,都是以慣性制導為主,GPS導航為輔。

全球定位(GPS)輔助制導多用於速度比較低的巡航導彈,或全程制導的射程幾百和一千多公里的中短程彈道導彈。很少用於洲際彈道導彈的末端突防,因為洲際彈道導彈的突防速度極高,一般要有20~30馬赫,這個速度是無法順暢使用GPS的,美國在進行彈道導彈助推的HTV-2高超音速飛行器試驗時,發現飛行器速度超過17馬赫以後,就不能順暢的捕捉到GPS衛星信號。此外,採用GPS輔助制導還要考慮穿過黑障區的問題,GPS天線的設計要充分考慮再入過程的熱防護,盡量減少再入時產生等離子氣體對信號接收的影響。

為了提高洲際彈道導彈的入軌精度,美國在研製MX導彈時,首次使用了星光輔助制導。彈頭脫離火箭後,彈頭安裝有恆星敏感器,能夠測量一些恆星的位置,根據恆星的方位獲得導彈的準確位置信息,修正偏移誤差,能克服大地重力場變化帶來的彈道飄移,能使導彈的入軌精度誤差達到接近0。正是有了星光輔助制導,才使得美國的MX和三叉戟等幾種洲際導彈的末端精度小於100米。

美國在90年代進一步發揮了GPS輔助制導的功效,使用GPS輔助制導,可以慣性制導系統在助推段關機時間和關機姿態有更好的控制精度。2009年,美國三叉戟2洲際導彈在慣性制導和星光輔助制導的基礎上,升級到可以接收GPS信號,作為助推上升段的另一種輔助制導形式。不過,由於GPS全球衛星地位系統比較脆弱,在發生核戰爭的情況下,能否順利使用,令人懷疑。戰略武器系統涉及到一個國家的生死存亡,必須要極端的可靠。所以,目前所有彈道導彈仍需要依賴非常可靠的慣性制導。


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