温向华，范海霞，赵永乾

（1.国营长虹机械厂，广西 桂林 541002；2.空军驻桂林地区军事代表室，广西 桂林 541002）

0 引言

巡航导弹在导航期间会严格按照规定路线航行，通常情况下会在卫星导航定位或地形匹配等系统的管控下稳定运行。在海上飞行时，巡航导弹拥有最低飞行水平可以与海平面相距10到15米，且在作战条件下卫星处在可用状态时，导航可以进行长时间的跨海飞行。而在陆地巡航飞行时，这一导弹所拥有的最低飞行水平可以与障碍物上方相距50到100米，能按照敌人威胁状态对飞行系统进行合理规划，从而降低被敌方发现的可能性。在不依据卫星进行作战时，导弹可以运用地形匹配系统提高整体飞行的精确度，以此进入末制导阶段。

1 原理及技术要点的分析

1.1 惯性导航

这系统并不需要利用外界信息，更不需要向外界辐射能量，属于自导式导航系统，且拥有其他导航定位系统所没有的独特优势。结合实践案例分析，这一系统并不需要向外部辐射相关能量，也不会受外界电磁干扰所影响，从而能有效避免因不良因素限制实际工作环境。同时，将其应用到全球的任何地点任何时间，都可以展现出极强的保密性和隐秘性。另外，这一系统在为导弹导航提供载体位置和速度信息时，也可以明确载体的航向和姿态角，所以其在实践工作中的安全性和有效性更高[1]。

从本质上讲，惯性导航系统的原理是指运用惯性加速度计在三个彼此垂直的方向中测量出导弹质心运动的加速度分量，并在提供运动初始条件的基础上，运用制导计算机得到载体的速度、位置以及距离等信息，并明确导弹在不同时刻的坐标值和速度值。同时，还要运用陀螺仪检测出载体的角运动，并在转换和处理下得到载体的姿态和航向。将上述数值和理论飞行轨迹的对应数值进行对比分析，就能在发现偏差数值的同时进行合理调整。如下图所示，其为系统的基本结构图：

图1 系统的基本结构图

在研究系统原理和构成后，可以发现惯性导航在实践应用中具有以下优点：第一，能运用自身获取的载体运动信息来计算载体的位置和速度；第二，在工作状态下，不仅不需要向外部辐射能量，而且不需要接收更多的外部信息，以此有效保障和提升载体的隐秘性；第三，在明确载体所在位置的基础上，还可以计算出载体的姿态角，这一优势也是其他系统所没有的；第四，能在定位的同时获取姿态、加速度以及航向等基础信息，这些内容都属于飞机运行所需的综合信息源；第五，所提供的信息具有实时性，通常情况下信息在0.05到0.1s之间。

1.2 2GPS导航定位

GPS是运用卫星进行测量和导航的卫星定位系统，其在导弹导航控制系统中应用的最早，且具有极强的稳定性。随着时代技术革新步伐的加快，这一导航定位技术也在随之优化和改进。从实践角度来看，GPS导航定位系统是以子午仪卫星导航定位技术为依据提出的，在导弹导航控制中运用具有极强的精度性、全能性以及全球性的优势。一般来讲，GPS包含了用户接收系统、地面监控系统以及空间卫星系统这三部分。其中，空间卫星系统是指均衡分布在六个轨道平面上的二十四颗高轨道工作卫星，各个轨道平面相对于赤道平面而言有50°度倾角。在所有轨道平面中，不同卫星升交角相差了90°，且所有轨道上的卫星都要比西边临近轨道的卫星超前30°。从空间系统来看，所有卫星每12小时就会沿着圆形轨迹绕地球一周，并运用星载高精度原子钟来管控无线电发射机的工作，可以确保其进行持续且实时的导航定位。这一导航定位系统向用户提供的导航电文属于不归零的二进制数据码，码率为50赫兹。此时为了降低卫星消耗电能，提高GPS信号的严谨性和抗干扰性，GPS需要运用伪噪声码将不归零的二进制数据码转变为P码或C/A码两种类型。在实际控制操作时，GPS卫星定位技术最重要的就是对卫星所在位置和用户所在位置的计算[2]。

1.3 地形匹配导航

这一系统主要用于处理导弹巡航期间的辅助导航定位，实际精度可以达到几十米，且不会受光照条件、气候变化以及季节等因素的影响，最常用于丘陵地区，属于自主是导航系统。因为这一系统技术具有极强的隐蔽性，所以很难在实践操作中被发现或受干扰，同时这一系统有极强的稳定性，因此不会受地面建筑或四季变化所影响，且很难在导航匹配期间出现不必要的难题[3]。另外，由于地球表层的地形和道路等跌宕起伏彼此交错，且相关数据信息很难被及时发现，所以在设计导航控制系统时，就运用了地形轮廓来明确飞行器所处区域的地理位置，这也是地形匹配导航系统所遵循的运行原理，具体如下图2所示：

图2 系统运行原理

在正常工作状态下，地形匹配导航系统会运用无线电高度表来扫描导弹，并由此获取地面相关信息，然后按照相应的匹配算法和储存基准数字图形对数据信息进行对比分析。假设最终结果显示GPS系统发生偏移，那么就会按照计算结果对其进行校正，从而确保导弹可以回到最初设定的轨迹上。地形匹配导航是会受所处区域限制的，其不适宜应用在平坦或海面上，只能用在地形跌宕起伏的地形中[4]。同时，因为计算机储存数量是存在限制的，而GPS可以持续运行，所以在导航导弹巡航期间，需要将整体飞行任务划分为多个部分，并在它们之间运用GPS实施组合导航，而后选择适宜的区域运用地形匹配辅助导航系统来修正误差。这样不仅保证整体系统运行的合理性，而且会获取更多有价值的信息数据。

巡航导弹在发射准备期间，必须提出合理航迹，确保其可以准确避开危险区。同时，在快到达危险区域前运用地形匹配辅助导航系统对所处位置进行修正，以此避免危险。另外，在正式进入末端飞行之前，要进行最后一次地形匹配，以此确保巡航导弹可以顺利进入末端制导[5]。

2 未来发展趋势

巡航导弹作为新时代建设发展所提出的远程精确制导的高新技术武器，在近年来各国社会经济和技术水平的不断革新中，科研机构和人员在大力研制和推广巡航导弹的同时，逐渐累积了大量相关经验。预计在未来10年内，将会有更多的国家开始装备和使用巡航导弹。从未来发展角度分析，巡航导弹及其控制原理和技术必将向着以下几点革新：第一，提高制导技术的命中率。未来巡航导弹将运用惯性+GPS +红外线成像等技术进行制导，这样在解决地形匹配和景象匹配系统应用难题的同时，可以获取更为先进的制导软件和系统。第二，研发或革新武器的杀伤力。未来巡航导弹在提高自身摧毁效果的同时，还会展现出极强的软杀伤力。第三，提高隐身技术

的突破能力。巡航导弹通常需要进行长时间和长距离的飞行，此时为了提升攻击的准确率，导弹导航系统会利用隐身技术来提高自身的飞行安全，从而避免对方运用探测系统对自己先进行攻击[6]。由于这一类导弹的体积小，且质量轻，在其表层涂上隐身材料，实际雷达发现导弹的概率极低，同时再运用雷达、红外等隐身技术实施优化设计，不仅能进一步降低噪声，而且可以让防御系统的跟踪和探测工作变得更加困难。

3 结语

综上所述，结合本文对巡航导弹导航控制系统的深入探讨，可以从惯性导航系统、GPS卫星导航系统以及地形匹配辅助系统的应用原理和技术内容，对国内外巡航导弹的研发工作有深入了解。在新时代背景下，加强对巡航导弹及其技术原理等内容的认识和理解，注重应用现代化技术理念进行优化创新，不仅能全面提高导弹导航控制系统的应用水平，而且可以进一步加强我国国防力量。因此，科研学者要在整合以往工作经验的基础上，多学习和借鉴国内外优秀的研发经验和技术理念，只有这样才能按照预期目标稳步发展。