我国成功发射遥感四十号卫星,导弹有哪些制导方式?
谢邀,您问到W君的专业上了。
W君简单写写,尽量浅显一些,相信您看完这篇文章即使不会成为一个导弹专家,也会成为一个导弹“知道份子”,而对导弹有一定深入的了解。
说东西先得正原,咱们先说说“导弹”这个词。
如果说学术上的话,咱们尽量得说一点英语,理由很简单,现代汉语受到外来语影响过于严重,很难准确的表意了。
导弹这个词——missile,在牛津辞典里面是这样一解释的:“an object which is forcibly propelled at a target, either by hand or from a mechanical weapon”——“一种可以用手或者机械力强行推进到目标的武器。”
在二战战场上有这么一种东西:
士兵们用一个长木杆,前头绑着一枚反坦克手雷,直接举起来跑向坦克,将反坦克手雷的引信杵到坦克上……严格的意义说这就是一枚“missile”。它符合了“missile”的定义:用手强行推进到目标的武器。
其实,现代导弹(missile)这个词汇是一个省略语,全名叫做 “guided missile”,这时又来了一个新词:“guided”,意思是“directed by remote control or by internal equipment”(由遥控器或内部设备指导)。将两个词的意思合起来其实就是我们说的导弹的大体概念了。
那么二战装备就又来了——神风敢死队用的樱花自杀机是不是导弹?
当然是了啊!这是一个由内部人员控制内部设备利用机械力强行推进到目标(军舰)上的武器。这是符合导弹的基本定义一的。
那再告诉大家一件事吧——guided也是一个省略语。懒惰的外国人用了guided替代了原来的 homing guidance(归航引导)词组。当时搞两弹一星的时候,为了让大伙听得懂这是什么玩意,不至于用“有归航引导能力的动力投射物”把大家搞蒙,钱学森就给出了“导弹”的中文简称。要说这词 根 “火车”的来源类似,就是用中文里普遍存在的事物在前面加了一个大致的属性。钱老的中文水准还是很高的,要是W君来命名说不定就真的叫这个东西“归投”了,这多不雅啊!(遥想当年在课堂上老师就是这么说过……这臭不要face的教授老杂毛W君记了他一辈子)
说到“归投”,其实很重要的是“归”,最早的时候并不是想像现在一样让导弹追着目标屁股后面跑的。所以用了一个技术“归航”(homing)——现在开始讲硬核技术了。
在上世纪10-20年代的时候人们就已经掌握了两项很重要的技术,第一个就是无人机技术第二个就是火箭技术。这两项技术都可以用于军事,将武器投射到很遥远的距离上去。
在1916年美国就搞出来了这样的一架飞机:
只有动力装置,和简单的控制装置,可以直线飞行50公里,携带450公斤的炸药坠地炸毁周围的目标。但是在最后真正实验的时候,这种飞行炸弹往往会飞到目标1-2公里以外爆炸,对于一真正的要打击目标来说根本没哟于任何有意义。
于是到最后,这种N9“巡航导弹”一共生产了8架就没什么动静了。但这个方式特别的深入人心,美国搞的最大的一次是在1941年,弄了架B-17轰炸机,装了套遥控驾驶装置,飞到目标附近后,飞行员跳伞,在降落伞上用遥控操纵B-17使之撞向德国人的工厂。但这件事基本上没战果
到这里就产生了一个最早的导弹制导方式——无线电遥控制导。在操作员目视范围之内利用无线电装置控制导弹向一个目标飞行。可是这件事还不是“归航”。
归航是指给定了一个飞行器的目标方位,飞行器可以飞向这个目标方位。看起来是很简单的事情,但如果真正做就很困难了。理由也很简单,飞行器在大气中飞行的时候,大气是流动的,因此受到大气扰动这个飞行器往往会偏离目标。为了克服大气扰动(当然了还包括飞行器本身制造精度和工艺带来的误差)就需要实时的对飞行器的姿态进行测试,当飞行器偏离航线后,依据测试数据将航线修正过来。
在二战中,德国人在V-1和V-2导弹上都装了一个很重要的设备——陀螺仪。
上图是V-1导弹的陀螺仪,这是一个真正意义上的归航引导设备。
利用了陀螺的角动量守恒原理测量V-1导弹在飞行过程中所受到的加速度变化。当有加速度产生的时候驱动V-1导弹上面的翼面向相反的方向转动,这样一导弹就可以维持在预定好的航线内飞行了。
这就是第二种要说到的制导方式了——惯性制导。简单的说,惯性制导就是通过测量陀螺仪角动量变化来修正导弹弹道轨迹的一种制导方式。
但惯性制导有问题!
这是一个陀螺,陀螺在旋转的过程当中的确是会遵守角动量守恒定律的。但一切定律其实都是在理想的物理状态下才有效果的。对于一角动量守恒,最重要的是陀螺和周围的摩擦力可以忽略不计。
问题就来了,陀螺仪的框架和陀螺之间是可以尽量的做到润滑,但无论如何也不可让摩擦力真的等于零。这时,陀螺仪就会拥有积累误差。
减小积累误差的方式有两种:
第一种是提高陀螺仪的转速,将转速提高后陀螺仪每一转的误差就会相对减小。当然了,这种陀螺仪的转速是不能无限提高的。毕竟我们的宇宙里最高的速度是光速,陀螺仪的边缘线速度如果能达到光速,那么这个国家也就不需要制造导弹了。
第二种就是检测的频率,检测频率越高陀螺仪所带来的精度误差就越小,当然了能够趋近于一个普朗克时间的国家也不需要制造导弹。
在二战的技术条件下,陀螺仪的这种误差,在导弹飞行几百公里以后就开始有较大的偏差了。这也就是为什么在二战中德国的V-1和V-2导弹并没有取得太大战果的原因呢。
在二战之后由于电子技术的提升,之前每秒检测几十次陀螺仪状态的方式改成了每秒检测几千次(晶体管石英电路检测)这就使得导弹在飞行1-2000公里以后依旧可以保持较准确的归航精度。
但超过了2000公里以后,陀螺仪的精度就又下来了。这时就不得不借助第三种导弹的制导方式——天文制导,天文制导是给远程导弹所使用的一种制导方式。
我们都知道远程弹道导弹在发射后会很快的飞出大气层。这时候,大气的扰动就不会对导弹造成影响了。导弹可以沿着一个精准的抛物线进行飞行。
但是之前在大气层内大气扰动所产生的误差还是存在并且会被放大的。
现在咱们回到生活中,玩摄影的人都知道,如果在星空下长时间曝光,会得到一个有星迹的照片:
这里面记录了地球的转动,星星的轨迹会形成不同疏密度的条纹。知道这些就够了。
照片中手里拿着的这个就是一个天文制导模块。在导弹进入太空后,这个模块会高速的旋转。这时宇宙中的恒星就会在这个模块的成像系统中形成类似于条码的疏密条纹。这个条纹里面是包含角度、方位信息的。导弹的电子系统只要能确保成像的图形和预先存储在导弹计内的图形相匹配(重合)就能找到自己的方位信息。这个重合度偏差也就是要修正的参数了。
在导弹飞出大气层到再进入大气层的中段飞行时间中有大把的时间进行轨迹修正。在修正自身轨迹的同时,还可以将惯性导航系统的陀螺仪数据不断的归零,这时,陀螺仪的精度也就又提高了。
那么——如果导弹不飞出大气层有没有高精度制导的方式呢?还是有的!
例如战斧导弹吧,飞行距离2400公里,超过了高精度陀螺仪惯性制导的范围了,同时飞行高度一般的情况下是50米,又不能很好的监测恒星轨迹信号。
那这个东西可是贴着地球近啊!
于是可以用遥感技术,对地形进行测试。
卫星现在可以用对地表进行遥感测高,所以每个国家手里其实都有一套地球表面高度的数字指纹,在规划导弹飞行航线的时候,航线距离L和当前点的地面海拔高度就有了一个参照关系。导弹在飞行过程中直接测量地面海拔高度就可以导航了。这种导航方式就是第四种导航方式——地形匹配制导。没有任何国家可以在短短的几个月的时间内宏观的改变地表海拔。因此,这种制导方式的精度极高。通过记录地表高度的数字地形图和导弹的测高数据,甚至可以用让导弹沿着复杂的航迹飞行。
第2、3、4种制导方式是目前用的最多的打定点目标的制导方式。当然了到这里很多人会问又没有导弹运用GPS导航?
还是有的,这第五种制导方式叫做卫星制导,就是利用类似于一GPS、北斗、伽利略等导航卫星进行导航等的方式。但是这种导航的方式和咱们开车打开高德地图不同车子每小时开到180公里就吊销执照了!所以车子开的都不快,GPS可以用得上,但是如果在1500公里的时速下运用GPS那么GPS的频率是不够的,这就会产生巨大的偏差。一般的情况下卫星导航用在导弹发射前的一瞬间,对导弹发射原点进行经纬度测量。这就是有的导弹用卫星导航的原因了——可以快速的知道自己是从哪个经纬度发射的。很多陆基移动发射平台,类似于一我们的DF-41在发射前都会用卫星定位的方式测量自己的发射原点为位置,那如果没有卫星信号或者卫星信号被干扰了怎么办?
即使是GPS被干扰了,导弹发射人员也可以用利用几百年来的传统,利用六分仪快速的测出自己所在位置的经纬度。这件事并没有什么难度。
刚刚说了这么多种导弹的制导方式,其实咱们还没有脱离打定点目标的范畴。既“从地球上的一个点打地球上另外一个点”。
对于很多军事移动目标(例如:坦克、飞机、军舰)来说,它们的移动速度一般相对于导弹来说都是小儿科。这就使“归航(homing)”这件事微妙了。如果能实时的测量目标的当前方位,那么就可以用导弹来“追击”目标。这对导弹的机动能力来说并不是什么难事。
所以就出现了类似于对空导弹、反舰导弹和反坦克导弹这一类可以用对应运动目标的导弹。
其实对于这些导弹来说,打击运动目标也是一个“归航制导”行为。
只不过,这时归航坐标变成了一个“变量”,需要实时的测量和实时的修正。很多人在说的早期的AIM-9响尾蛇导弹只能追尾攻击时在说响尾蛇导弹的红外导引头只可以识别强红外信号。这是其中的一个原因而意义,而类似于一早期的AIM-7麻雀雷达制导导弹其实也只能迎头攻击和追尾攻击。
这里其实就涉及到一个导弹飞行轨迹规划的问题了。导弹如果不能预测目标飞行方向的情况下就只能追尾攻击,如果导弹可以预测目标运动方向的条件下,导弹的飞行路线就可以优化以提高射程。
这似乎和今天的问题不太相关,就跳过去吧。
导弹对移动目标的攻击需要有有一个目标指示,这个指示器在红外制导导弹面前,目标本身就是指示器。
目标发出红外线,红外线制导导弹寻的目标后修正飞行方向进行攻击。
而在雷达制导导弹面前则是另外有一种方式:包括火控雷达照射的半主动制导导弹。
上图就是半主动雷达制导,飞机需要运用火控雷达一直照射目标,导弹使用雷达接收机接收目标反射的雷达波,直到归航命中目标。
而主动雷达制导就是导弹自己发射雷达波照射目标,自己接受目标雷达波的返回信号。在导弹锁定目标后直至命中目标前,都不需要额外的载机继续火控雷达照射。完全是导弹自己寻找和跟踪目标的行为
其实再古老的雷达(无线电波)制导方式还无线电乘波制导。导弹后面放个接收机,地面雷达照射持续照射目标,导弹在无线电波束内飞行,不过这个制导方式很过时了。基本上现在没有用的了。
再有的一路邪派武功呢,就是利用激光器照射目标,导弹向光点飞过去。
一般用在空地打击和反坦克上。
但无论是红外制导、雷达制导还是激光制导,其实这几种制导方式都是第六种方式——叫做寻的制导。从字面上就很好解释了:自己寻找目的地的制导方式。
其实导弹是一个很大的武器分类,里面的制导方式还有一些,例如反辐射导弹,本身并不发出雷达波,只是依靠接受对方的无线电波辐射信号进行定位和打击的,按理论上说也应该算是寻的制导的一种变体。
再有类似于陶氏反坦克导弹这样的
飞的时候拉光纤的导弹以及一系列的有线的无线的电视制导导弹其实都是和美国那家B-17一样的遥控导弹系统。
大体先就说这么多吧,这些内容一般酒桌上聊天什么的基本上就够了。再往深处说就是各种复杂的公式和推导方程了,能给大家说困了。
中国就是举国之力也很难造出顶级芯片?
谢天谢地这位忠谋先生,还没继续认定大陆人吃不起泡面茶叶蛋!不知道他是哪来的底气?在那位贬损国人吃不起茶叶蛋的公知,被重重打脸之后还会如此蔑视14亿同胞!不知道他认为自己是哪国人?
不否认他站在业内人士的角度,可以更深刻的理解7纳米芯片的制造难度,但业内人士也不只他和那些资本体系的权威,大陆科技只华为一家民营企业,就在7纳米芯片的门槛之外,已经把全球顶级产业链——5G技术全覆盖做到引领全球,已经首创性的在大陆开始全面建设。世界工业系统工程的皇冠的——航空母舰在大陆也仅经过十几年的技术积累,就在高技术起点上,服役了自己全体系配备齐全中大型航母,紧接着更尖端科技的电磁弹射阻拦技术,加中压直流综合供电系统的,大型航母也将应运而生,跨越代际的白手起家直接并轨世界一流,如此巨大的科技跨越,好像我国也没有举全国之力吧?
40多年前,我国被发展了100多年海军强权的战略核潜艇,堵在家门口实施核威慑,我们在仍然十分落后的技术、工艺、装备条件下,在经济条件仍然十分贫困的国情状态下,曾经举全国之力,经过十几年的艰苦拼搏,就让我们的海下核反击力量,可以对等反制那种潜伏的核威慑了!而全球首创更新型全电推/无轴泵喷技术,具备更大低噪声优势的潜艇,也将在不久之后成为人民海军的镇国利器。54年前,在我们举全国之力节衣缩食,仅用6年时间独立自主的奋斗,就成功试爆第一颗原子弹后,又以两年的拼搏再次成功试爆了,全球唯一可以长期储备的氢弹,我们的举全国之力的那种空前庞大的科技爆发力,还有世界独一无二的,弹道导弹打击移动目标技术,可能这位忠谋先生真的对这个民族的卓越智慧,这个国家体制的巨大优越性,保障的强大科技生产力一无所知,这就难免会有那种坐井观天的认知了。7纳米芯片技术的设计等技术对当代世界而言,已经不再是瓶颈,关键在于光刻机的制造技术,与其它若干关键技术一起,已经被列为国家品牌保护计划,确实会组织国家资源组合攻关,但是像航空发动机技术一样,在我们还没有拿出正式产品之前,就不会做任何吹嘘,这也就会让那位忠谋先生暂时有机会,得以如此蔑视自己的14亿同胞了。但现代的我国,已经拥有了许多世界独有的、世界领先的、世界首创的尖端科技,岂能在一架光刻机技术面前止步?
人类的科技进步,只有我们想不到的,却很难设想有什么做不到的,我国在最困难的条件下完成那么多难以想象的创举,还可以把更难做的,超大型电子对撞机做到世界极致,不知道这位忠谋先生根据什么了?就能把如此强大创造力的14亿人民智慧,限定在一架光刻机之下的?
是否真的是独孤求败?
目前看来独孤求败,毕竟除了B2没有任何一国有现役的隐身轰炸机,中俄都没有,但是5年之后就不一样了,到时候中俄的新一代的隐身轰炸机都会服役的。
俄罗斯的隐身轰炸机项目叫做PAK-DA项目,早已经开始研发,基本和PAK-FA,也就是苏57战斗机是同时开始研发的。俄罗斯在2018年曾经宣布开始了第一架PAK-DA隐身轰炸机的制造工作,预计首飞将会在未来2年内进行,此后估计需要5年左右的试飞,就能进入部队服役,这将会是俄罗斯第一次研发类似于美国B2的飞翼式隐身轰炸机。
此前俄罗斯的轰炸机一直都是超音速突防的设计,很少有设计隐身轰炸机,但是随着战争技术的发展,超音速的优势不再那么明显,除非飞行到高超音速的速度,也就是5马赫以上,才能彻底摆脱防御系统和战斗机的拦截,起码目前能飞2马赫的超音速轰炸机是不能完全摆脱战斗机和防空导弹的打击,俄罗斯也开始将研发的目光投降隐身轰炸机,多一种技术,多一份保障。
我国的隐身轰炸机项目叫做轰20项目,他的基本概念在中航工业前年出的宣传片中出现过,从当时那张名为“THE NEXT”的图片上看来,轰20也是一种扁平的飞翼式布局隐身轰炸机,也有在上方背负式布置的发动机舱,而且央视前阵子对我国空军试飞员的专题报道中提到,这些试飞员的经验和能力,为轰20项目的进展提供了帮助,作出了贡献,可见轰20也距离出现不远了。
轰20的发动机舱部件,也就是S型弯道式进气排气设备早已经在去年交付了第一套,一架轰20大约需要2-4个这样的部件,由西飞生产,可见轰20的首架飞机也进入了工程制造阶段,很快也会在1-2年内进行首飞,到时候世界上就会出现美国B2、俄罗斯PAK-DA、我国的轰20三种隐身轰炸机同台竞技的局面了,像极了如今的F22、苏57、歼20的比拼。
所以说,目前还是B2独孤求败,但是这个局面不会持续很久了,我们只需要静待结果就可以了。
一些博士和教授发生过的常识性笑话有哪些?
还记得《百家讲坛》爆火的于丹吗?
因为一部网络小说,让这位大学教授闹出笑话,彻底跌落神坛。
“皇帝的演讲”2015年9月5日,北京师范大学开学典礼前夕。
大学教授、古代文学硕士于丹在微博上向广大新生送去一份“迎新大礼”
——《光绪皇帝在京师大学堂的开学演讲》(京师大学堂是北京大学前身)
在这份“慷慨激昂”的皇帝演讲前,于丹老师不免感叹:
“看到当年“京师大学堂”的迎新讲话,还是很感慨……”
同时还对大学生寄予了厚望,她说:
“我们的大学生真的破除伪善和守旧了吗?”
按理来说,国学大师训诫后辈,是再正常不过的事了。
更何况,当时的于丹,还真不是普通的文化名人。
彼时的于丹,凭借《百家讲坛》栏目声名鹊起,《<论语>心得》等著作的先后出版,让她更是拥有了众多粉丝。
甚至在很多报道中,于丹有着国学大师的美誉。
但伴随着火爆出圈,质疑声也蜂拥而至。
有些人认为她的心得只是充满鸡汤味的成功学文章,甚至有些人质疑她毁了国学。
这条微博的出现,瞬间让她成为众矢之的,也让她从神坛跌落。
因为她引用的这篇《光绪皇帝在京师大学堂的开学演讲》,是伪造的。
伪造的证据证据一:时间对应不上
在开学演讲中,光绪皇帝曾说:“朕想把17年前李鸿章写给恭王信里的一段话念给大家……”
从信的内容来看,应该是1864年(同治三年)李鸿章写给恭亲王的,据此可以推断,文中京师大学堂的开学典礼为1881年……
但是,现实中的京师大学堂,创建于1898年。
证据二:无据可查
文中,光绪皇帝在上千名学生面前,引经据典、洋洋洒洒的演讲。按理来说,这种事情应当记载于史料当中——哪怕是北京大学的图书馆。
可现实是,所谓的“光绪演讲”,在清代诸多史料中,没有任何记载。
包括记录光绪皇帝起居的《光绪帝起居注》和《清德宗景皇帝实录》,也没有任何文字描述这场演讲。
疑点还不止于此,文中的皇帝与学生之间的交流,也不符合当时的皇家礼制。
因此,于丹的这篇微博发出后,质疑光绪演讲的人越来越多。
终于,有人找到了这个所谓的“光绪皇帝在北大的演讲”的真正出处。
——1本网络小说。
两本网络小说、跌下神坛的大师让我们把时间线,从2015年,拉到2008年。
那一年,起点中文网更新了1本清穿小说——《篡清》。
这本书,描述的是主角穿越到清朝末年篡位光绪皇帝的故事。
在穿越文火爆的当时,这本网文也引来很多穿越文爱好者观看——这本身就是正常的一件事。
但问题就在于,该网文的作者:天使奥斯卡,别名奥公公,绰号奥特慢。
是的,这本《篡清》,更新的确实有些慢,到后来直接断更了。
这一慢,就急坏了读者。
这一断,就有个读者“造反”了。
这名叫“面条2008”的读者,因为气不过天使奥斯卡的拖更和断更行为,决定自己写一本网络小说
——书名叫《一个人的甲午》。
《篡清》是主角篡位光绪皇帝,《一个人的甲午》书中的主角则是穿越到了光绪皇帝身上。
这也说明这个读者怨念颇深。
在《一个人的甲午》第二卷第二十四章的故事里,被现代人穿越附体的光绪皇帝,在京师大学堂作了一番慷慨激昂的演讲。
因为作者写的颇为精彩,这个“光绪演讲”也逐渐开始在网文圈以外流传。
2012年,《杭州日报》发表了一篇名为《光绪皇帝在“北大”开学仪式上说了什么?》的长文,将网络小说中的故事,全文刊登。
这篇文章迅速引起读者共鸣,火速传遍网络,一时间众多读者纷纷转发,“光绪演讲”这个谣言也被更多人看到。
终于,文学硕士、大学教授、文化名人于丹,看到了这篇演讲。
于是就有了文章开头的那一幕。
在发现“光绪演讲”是穿越小说的片段后,于丹虽然删除了微博,但事情显然已经不受她控制。
那些对她学问、书籍的质疑,还有以前在百家讲坛出现过的常识性错误,被一并翻了出来。
从那以后,于丹也渐渐的不再出现在电视等媒体上。
1本网络小说的断更,导致另1本网络小说的出现,最后让1名大学教授闹出笑话,跌落神坛。
令人感慨的是,时至今日,这个“光绪演讲”,已经被很多人认为真实存在,被各大自媒体转发。
高光谱综合观测卫星参数?
高光谱综合观测卫星是中国首颗高光谱遥感卫星,发射于2018年10月,主要用于地球资源和环境监测、农业生态与精准农业、地质矿产等领域。该卫星的主要参数包括:载荷数量15个,光谱覆盖范围0.4~2.5μm,空间分辨率5~40米,覆盖宽度30~150公里,任务周期为4天。高光谱综合观测卫星是中国高分辨率遥感卫星系统的重要组成部分,为中国遥感领域的发展做出了重要的贡献。
还没有评论,来说两句吧...