精准制导导弹与伺服控制系统

近日的俄乌冲突事件相信大家的印象还十分深刻，谁也没能想到俄国真的会和乌克兰发生战争，战斗中双方的武器也备受关注。

冲突在北京时间2022年2月24日凌晨爆发，俄军24日兵分三路，从乌克兰南部敖德萨、东北部的哈尔科夫以及从白俄罗斯境内向乌克兰首都基辅方向发动大规模攻击。北京时间2月24日12时，俄军已突破哈尔科夫州界 。对乌克兰各地军事设施的火箭弹袭击始于凌晨5时。俄罗斯武装部队对乌克兰多个城市的机场发动导弹袭击，包括***波尔、楚古耶夫、克拉马托尔斯克等多个城市并在当地时间2022年2月24日，据乌克兰紧急情况部消息，俄军已摧毁了乌克兰国民卫队司令部。 当地时间24日，俄罗斯国防部表示，乌克兰边防军没有对俄罗斯部队进行抵抗。目前，乌克兰武装部队空军的军事基础设施已瘫痪，乌克兰武装部队的防空力量已被完全压制。 乌克兰国防部长列兹尼科夫表示，俄军开始对乌军东部部队和其他地区的军事指挥中心、机场进行炮击。

不难看出，在战斗刚打响时乌克兰的许多重要的军事基地以及军用场所就已经被俄罗斯的导弹精确打击掉了，这直接导致了乌克兰的空中力量受到了极大打击，空中力量几乎直接瘫痪。这其中，俄罗斯精确的制导技术起到了关键作用。

如此精准的打击是如何完成的呢？实际上，每颗制导导弹都装有导引头，导引头是精确制导武器的核心部件，用来完成对目标的自动搜索、识别和跟踪。按照不同的控制导引方式，可将制导武器的制导方式分为:自主式、寻的式、指令式、波束式、复合式等5种。导引头伺服机构是实现视轴稳定和目标跟踪的执行装置，其性能直接影响导引头的制导精度。导引头是精确制导武器的重要组成部分，用来完成对目标的自动搜索、识别与跟踪，它由光学传感器、图像跟踪器和伺服机构组成。在导弹的飞行过程中，受发动机及气动力矩的影响，弹体始终处于复杂的振动和摆动状态，这种运动会通过多种方式耦合到与弹体直接连接的成像系统中，使光电探测器的成像质量下降，严重影响图像跟踪器的正常工作。为了克服弹体运动及其它外部扰动对制导精度的影响，通常采用陀螺稳定装置来隔离外部扰动，以实现视轴的稳定。陀螺稳定装置由于能够精确保持视轴在惯性空间的基准，并通过图像跟踪器来实现对目标的自动跟踪，成为导引头的一项关键技术。

导引头伺服机构作为典型的光、机电一体化装置，其性能的提高需要光电探测、精密机构设计以及控制等多项关键技术的发展和突破作为保证。美国、俄罗斯及以色列等军事强国在导引头伺服机构及陀螺稳定装置的研制、设计和应用上处于世界领先水平。这些国家在已列装或在研的各类精确制导武器中，都装有性能优良的陀螺稳定装置，以确保光电制导武器系统的精度。国内对精确制导技术的研究起步较晚，经过多年的努力探索与实践，已初步具备自行设计和开发的能力，但在性能上与国际先进产品相比仍有一定差距，原因主要有两点:首先,在结构优化设计、精密机械装配以及惯性传感器技术方面均落后于国外先进水平;其次，在应用现代先进测控理论与方法来提高伺服机构的性能方面研究的还不够深入细致。从先进测控制理论与方法的应用方面实现突破，对短期内缩小与国外先进水平的差距具有显著意义。