慣性制導(dǎo)技術(shù)

目前精確制導(dǎo)武器應(yīng)用的慣性測量單元僅能作為暫時失去GPS信號時的備選措施。未來在高強(qiáng)度對抗環(huán)境或遮蔽地形等GPS受限條件下，要確保實現(xiàn)精確打擊，需要慣性測量單元在滿足小型化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高精度。2016年，慣性制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的慣性測量裝置以及原子干涉陀螺儀等方面。

>>>> 美國休斯研究實驗室研發(fā)不依賴GPS的慣性傳感器技術(shù)

美國休斯研究實驗室（HRL）正在研發(fā)一種不依賴GPS的抗振抗沖擊慣性傳感器技術(shù)。HRL實驗室計劃將把一個哥氏振動陀螺（CVG）的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器與一個極精準(zhǔn)原子鐘的基準(zhǔn)頻率同步，利用原子超精細(xì)躍遷頻率的精確性，實現(xiàn)不依賴GPS的慣性傳感器技術(shù)。感應(yīng)旋轉(zhuǎn)與加速度是慣性測量的基礎(chǔ)，近期對稱MEMS架構(gòu)、集成光子學(xué)、光學(xué)測力及位置應(yīng)用等方面的技術(shù)進(jìn)步，發(fā)展慣性測量新模式提供了機(jī)遇。使用CVG的MEMS平臺可以生成先進(jìn)的自動陀螺，能實現(xiàn)相當(dāng)于、甚至是優(yōu)于當(dāng)前GPS方法的精確制導(dǎo)。目前，該項目面臨的主要挑戰(zhàn)為，研發(fā)一個在不引入其他噪聲的情況下將原子鐘的基準(zhǔn)頻率穩(wěn)定傳遞給CVG傳感器的系統(tǒng)架構(gòu)。

>>>> 諾斯羅普?格魯曼公司研發(fā)下一代導(dǎo)航級慣性測量裝置

DARPA微系統(tǒng)技術(shù)辦公室選定諾斯羅普?格魯曼公司為其“彈藥精確可靠慣性制導(dǎo)：導(dǎo)航級慣性測量裝置”項目研發(fā)下一代導(dǎo)航級慣性測量裝置（IMU）。該裝置將以先進(jìn)的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)為基礎(chǔ)，通過感知加速度和角速度實現(xiàn)導(dǎo)航，為飛行器制導(dǎo)控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)信息，并使系統(tǒng)的成本、尺寸、質(zhì)量和功耗降大幅降低，應(yīng)對GPS拒止和高度對抗的作戰(zhàn)環(huán)境。諾斯羅普?格魯曼公司研發(fā)的原型系統(tǒng)，將用于取代美軍當(dāng)前已部署的IMU，提供更加精確的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。該公司還將驗證基于MEMS的陀螺儀和加速計，以滿足系統(tǒng)的性能和環(huán)境需求。

>>>> 美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院開發(fā)原子干涉陀螺儀

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）正在研制一種基于激光冷卻原子云的原子干涉陀螺儀，可實現(xiàn)陀螺儀及加速度計的功能。原子干涉儀利用原子的波粒二象性，通過干涉波測量原子上的力，當(dāng)原子加速或旋轉(zhuǎn)時，它們的物質(zhì)波以可預(yù)見的方式發(fā)生偏移和干擾，形成干涉圖形。該陀螺儀的核心是一個容納著約800萬冷銣原子的玻璃室，利用激光束使原子云在兩個能量狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。通過該裝置，冷原子云可在50毫秒的測量序列內(nèi)，擴(kuò)展到初始大小的5倍，可用于測量原子的加速度。旋轉(zhuǎn)則通過傾斜玻璃室下方的鏡子進(jìn)行模擬。通常情況下，陀螺儀/加速度計的結(jié)合需要兩個獨立的原子源，NIST研制的陀螺儀實現(xiàn)了從單一的原子云同時得到加速度與角度兩個信號，大大簡化了設(shè)備，使系統(tǒng)體積更小、結(jié)構(gòu)更簡單。

射頻制導(dǎo)技術(shù)

與光學(xué)制導(dǎo)體制相比，射頻制導(dǎo)方式由于采用的電磁波頻率遠(yuǎn)低于光學(xué)頻段，其對目標(biāo)幾何外形的分辨率較低，但是作用距離遠(yuǎn)、受環(huán)境因素影響小，非常適合用于遠(yuǎn)距離作戰(zhàn)的精確制導(dǎo)武器。2016年，英法等國積極發(fā)展彈上射頻系統(tǒng)，美國則致力于開展射頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)研究。

>>>> 法國為“阿斯特-30”導(dǎo)彈換裝新型主動雷達(dá)導(dǎo)引頭

為加快SAMP/T陸基防空系統(tǒng)的現(xiàn)代化進(jìn)程，提高彈道導(dǎo)彈防御能力，擴(kuò)大作戰(zhàn)攔截范圍，法國計劃全面升級“阿斯特-30”Block 1導(dǎo)彈，并授予了MBDA公司與泰勒斯公司“阿斯特-30”Block 1新技術(shù)（B1NT）項目合同?！鞍⑺固?30”B1NT導(dǎo)彈將采用高分辨率的Ka波段主動雷達(dá)導(dǎo)引頭代替原來“阿斯特-30”Block 1導(dǎo)彈的Ku波段導(dǎo)引頭。新的Ka波段導(dǎo)引頭波長更短，配備了新型任務(wù)處理器，可增加目標(biāo)鎖定距離，提高分辨率。配備新導(dǎo)引頭的“阿斯特-30”B1NT導(dǎo)彈可攔截射程為1500千米、飛行速度更快、機(jī)動能力更強(qiáng)的彈道導(dǎo)彈目標(biāo)。法國空軍將于2023年開始接收“阿斯特-30”B1NT導(dǎo)彈。

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