出品：科普中國(guó)

作者：邵永靈 軍事專(zhuān)家

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

目前，以美國(guó)GPS、中國(guó)的“北斗”和俄羅斯的“格洛納斯”為代表的全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)在軍事實(shí)踐和民事民生中得到了廣泛的運(yùn)用。尤其是在武器制導(dǎo)方面，從各種炸彈、炮彈到彈道導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈，幾乎都使用了全球定位系統(tǒng)。那么是不是可以這么說(shuō)，離開(kāi)了全球定位系統(tǒng)，導(dǎo)彈就打不準(zhǔn)了呢？對(duì)于那些沒(méi)有自己的全球定位系統(tǒng)而需要依賴他國(guó)的國(guó)家，這是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。

其實(shí)，全球定位系統(tǒng)在導(dǎo)彈制導(dǎo)當(dāng)中的運(yùn)用大約只有20多年的時(shí)間，而此前，精確制導(dǎo)武器就已經(jīng)出現(xiàn)了。也就是說(shuō)，導(dǎo)彈制導(dǎo)的方式有很多。并非全球定位系統(tǒng)一個(gè)辦法。

彈道導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈出現(xiàn)于二戰(zhàn)后期，在戰(zhàn)后成為各大軍事強(qiáng)國(guó)，尤其是美蘇兩個(gè)超級(jí)大國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的武器裝備，它們一開(kāi)始都使用慣性制導(dǎo)，遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈則在此基礎(chǔ)上增加了一個(gè)無(wú)線電指令制導(dǎo)。彈道導(dǎo)彈由于飛行速度快，大部分時(shí)間在大氣層外飛行，雖然只有慣性制導(dǎo)，但精度也還過(guò)得去，特別是因?yàn)槭褂昧撕藦楊^，準(zhǔn)不準(zhǔn)的問(wèn)題并不十分突出。上世紀(jì)70～80年代，因?yàn)閼T性制導(dǎo)元器件工藝水平越來(lái)越高，美國(guó)洲際彈道導(dǎo)彈的精度開(kāi)始具備打擊硬點(diǎn)目標(biāo)的能力，即可以打擊對(duì)手加固的洲際導(dǎo)彈發(fā)射井。“民兵”-3的精度進(jìn)入300米，“和平衛(wèi)士”更是達(dá)到90米，這是目前洲際彈道導(dǎo)彈精度的世界紀(jì)錄，也可以說(shuō)是慣性制導(dǎo)的極限水平。

美國(guó)MX“和平衛(wèi)士”洲際彈道導(dǎo)彈

早期的巡航導(dǎo)彈采用慣性和無(wú)線電指令制導(dǎo)。由于導(dǎo)彈在空氣稠密的大氣層內(nèi)飛行，受到的干擾因素多，飛行速度慢、時(shí)間長(zhǎng)，故容易產(chǎn)生較大的累積誤差，不僅導(dǎo)彈精度很差，而且在射程較遠(yuǎn)的情況下還會(huì)發(fā)生在飛行途中丟失的現(xiàn)象，如美國(guó)“鯊蛇”巡航導(dǎo)彈在1956年的一次試射中與負(fù)責(zé)中繼制導(dǎo)的飛機(jī)失去聯(lián)系，控制人員只知道該導(dǎo)彈朝著巴西茂密的原始叢林飛去，直到1982年，這枚導(dǎo)彈才被一個(gè)巴西農(nóng)民發(fā)現(xiàn)于一處樹(shù)林中。到上世紀(jì)50年代末，美蘇兩國(guó)基本停止了巡航導(dǎo)彈的發(fā)展，把精力和資源都轉(zhuǎn)向了彈道導(dǎo)彈。

巡航導(dǎo)彈再次獲得發(fā)展機(jī)遇是在上世紀(jì)70年代之后，伴隨著新科技革命浪潮，以往制約巡航導(dǎo)彈發(fā)展的諸多技術(shù)瓶頸得到解決。就制導(dǎo)而言，當(dāng)小型計(jì)算機(jī)和新一代地形測(cè)繪雷達(dá)出現(xiàn)后，就誕生了一種新的制導(dǎo)技術(shù)——地形匹配制導(dǎo)。地形匹配制導(dǎo)的原理是在預(yù)定航線上選定若干個(gè)地形匹配區(qū)，根據(jù)導(dǎo)彈在飛行過(guò)程中實(shí)測(cè)地形的高度數(shù)據(jù)與彈上計(jì)算機(jī)預(yù)存的地形高度數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，確定導(dǎo)彈的實(shí)際飛行位置與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)位置之間的偏差，然后形成制導(dǎo)指令，控制導(dǎo)彈回到預(yù)定的彈道上來(lái)。導(dǎo)彈每飛過(guò)一個(gè)地形匹配區(qū)，就會(huì)對(duì)前一階段制導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生的累積誤差修正一次。這樣一來(lái)，導(dǎo)彈的精度自然大大提高，而且不會(huì)因?yàn)轱w行距離和時(shí)間的增加而降低。地形匹配制導(dǎo)是新一代巡航導(dǎo)彈具備打得準(zhǔn)的能力的關(guān)鍵因素。

新一代巡航導(dǎo)彈當(dāng)中最具代表性的就是美國(guó)的“戰(zhàn)斧”系列，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)美軍使用的是“戰(zhàn)斧”C/D型，它采取了初段慣性制導(dǎo)，中段慣性＋地形匹配制導(dǎo)，末段慣性制導(dǎo)＋數(shù)字景象匹配或電視制導(dǎo)。這一復(fù)合制導(dǎo)模式使“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈的精度可以達(dá)到10～30米左右，成為真正意義的精確制導(dǎo)武器。由此可見(jiàn)，沒(méi)有全球定位系統(tǒng)，巡航導(dǎo)彈依然可以打得準(zhǔn)。而與此同時(shí)，射程相近的戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈因?yàn)橹徊捎脩T性制導(dǎo)，精度都在百米左右，只能算是準(zhǔn)精確制導(dǎo)武器，做不到巡航導(dǎo)彈那樣百步穿楊、指哪兒打哪兒的精度。

美國(guó)海軍“戰(zhàn)斧”C/D型巡航導(dǎo)彈

海灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后，美國(guó)海軍對(duì)“戰(zhàn)斧”C/D型進(jìn)行了多方面改進(jìn)，形成“戰(zhàn)斧”-3，于1995年定型。它的一個(gè)重要變化是廢除了地形匹配制導(dǎo)，在飛行初段和中段采用GPS＋慣性制導(dǎo)的方式。全球定位系統(tǒng)不僅不受天候變化的影響，而且在航跡規(guī)劃上更靈活，比如在沒(méi)有景象可以匹配的海上、大漠也能夠飛行。因?yàn)槭褂眯l(wèi)星制導(dǎo)可以更精確地調(diào)整飛行軌跡，故導(dǎo)彈的精度有了顯著提高，達(dá)到了3～6米，對(duì)于巡航導(dǎo)彈來(lái)說(shuō)，這也算是一個(gè)極限精度了。進(jìn)入新世紀(jì)，美軍又推出“戰(zhàn)斧”-4，即“戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斧”，繼續(xù)采用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。目前，中俄的巡航導(dǎo)彈也都采用了全球定位系統(tǒng)的制導(dǎo)方式。

中國(guó)火箭軍“東風(fēng)”-10A巡航導(dǎo)彈

彈道導(dǎo)彈的情況略有不同。直到今天，洲際彈道導(dǎo)彈的制導(dǎo)方式仍然采用純慣性制導(dǎo)，但戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈開(kāi)始采用復(fù)合制導(dǎo)，在慣性制導(dǎo)之外，增加使用全球定位、景象匹配、主動(dòng)雷達(dá)等制導(dǎo)方式。所以，戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的精度也得到顯著提高，基本具備了精確打擊的能力。