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1 # 素食的貓
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2 # 彧蔚
慣性制導裝置的技術含量高不高,這個怎麼說呢?很多娛樂用途的手機晶片、超級跑車、無人旋翼機就裝備結構最簡單、功能也最單一的慣性制導裝置,用於手機衛星導航、超跑駕駛、無人機飛行過程中的程式控制和邏輯測算,所以從這一點來說的話,慣性制導裝備的技術含量並不是很高。但是反過來在軍事航天領域、上到衛星、火箭甚至洲際導彈下到戰機、無人機、導彈都裝備有各種型別的慣性制導裝置,特別是運載火箭和衛星上裝備的高階慣性制導裝置,技術含量非常高,全球範圍內能夠獨立研製彈道導彈的國家基本都具備這個實力,但是也因為各國在慣性制導精度上的差異,其慣性制導技術也分高低端有很大的差距存在。首先從慣性制導的原理來說,慣性制導裝置主要由慣性測量單元、計算機和控制裝置三大部分組成,其中慣性測量單元中主要包括有三軸加速計和三軸陀螺儀組成,其中前者主要測量物體運動的線速度,而後者陀螺儀則主要測量物體運動時的偏轉角度。比如在某個物體運動過程中,慣性測量單元中的加速計和陀螺儀會不間斷的重複測量物體運動過程中的線速度變化和偏轉角度,然後計算機透過和控制程度中的引數進行對比,如果發現測量資料和程度資料不一致的時候,控制裝置就會做出相應的改變使得物體運動過程中的線速度和偏轉角度和已知程式中保持一致,這就是慣性制導的原理和過程。其實慣性裝置雖然在民用領域應用的比較多,但是慣性制導裝置在則主要應用於航空航天領域,比如作為戰略武器的彈道導彈雖然早已實現複合制導功能,也就是說在裝備最早的慣性制導裝置的同時,還同時裝備有包括衛星制導、星光制導等多種不同型別的制導裝置,這些制導裝置共同工作來進一步提升洲際導彈的遠端打擊精度。慣性制導裝置因為在執行過程中會不斷重複測量校隊資料,所以運轉時間長了以後就會出現誤差,這個誤差和執行時間是成正比關係的,所以早期只裝備有慣性制導裝置的導彈打擊精度往往都比較差,很可能瞄準打擊這個目標,但是最後導彈往往會擊中幾百米外、甚至千米外的目標。所以後面隨著技術的發展這些彈道導彈也開始裝備制導精度更高的衛星制導、星光制導等其他制導裝置來共同工作提升導彈的末端打擊精度。但是慣性制導仍然能夠一直長久的在導彈等飛行武器上存留下去,因為慣性制導是所有制導裝置中唯一具備自主執行、不受外界任何因素干擾的制導裝置,其工作時可以完全不依賴外界資訊、也不向外輻射能量、更不易受到外界干擾,是一種自主式的制導系統。反觀制導精度更高的衛星制導裝置雖然制導精度更高,但是衛星制導容易受到衛星訊號干擾等外界影響,比如導彈在飛行過程中,如果對方關閉了該空域的衛星訊號或者對該空域的衛星訊號進行強電磁干擾的話,那麼近裝備衛星制導的導彈或者飛機就會因為失去制導能力而墜毀,所以這也是慣性制導裝置雖然發明的最早、制導精度也沒有後面出現的其他制導系統高,但是仍然能夠長久保留的核心原因,所以對於包括戰機、運載火箭、洲際導彈在內的高階武器裝備雖然裝備有多種複合制導裝置,但是慣性制導系統絕對是最為核心的制導裝置,其他制導裝置只是起一個輔助作用。但是要想研發用於洲際導彈等高階武器上的慣性制導裝置可不是那麼簡單的,前面也說過慣性制導裝置在工作過程中會不斷重複測量引數並進行校對,那麼執行時間長了以後重複測量的誤差就會越來越大。但是又因為慣性制導裝置是所有制導裝置中唯一不受外界干擾和依靠外界的主動式制導裝置,所以如何降低重複測量過程中的誤差,製造出制導精度更高的“高階慣性制導裝置”就成了世界性難題。比如對於洲際導彈、運載火箭這類飛行速度極高的飛行器而言,在其飛行過程中,如果慣性制導精度相差幾毫秒的話,那麼對於洲際導彈而言,可能實際飛行路線和預定飛行路線會相差上千米,最終擊中目標點會和預定攻擊目標相差幾公里甚至十幾公里遠。同樣對於運載火箭而言其在發射衛星等航天器的過程中,運載火箭要透過慣性制導裝置不斷校對自身飛行軌跡是否精準,因為運載火箭在發射衛星進入預定軌道的過程中,如果入軌精度不夠的話衛星無法實現精準入軌就會發射失敗。所以對於這種使用制導精度要求非常高的高階慣性制導裝置,由於研發、製造技術非常難,所以全球範圍內能夠獨立研製這種高階慣性制導裝置的國家不超過五個,比如聯合國五常基本就有這個自主研製高效能慣性制導裝置的能力(英國因為早就使用美國製造的洲際導彈,而且本國也沒有火箭發射中心,所以英國這個技術應該是落後於其他四個國家的)。其次再有包括印度、日本這種雖然沒有裝備洲際導彈,但是具備自有航天發射中心,並且在航天領域取得一定成就的國家並非具備高效能慣性制導研發能力,比如印度的運載火箭的慣性制導系統是俄羅斯國立機構提供的,日本的運載火箭慣性制導裝置也是由美國雷聲或者波音公司提供的。
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3 # 論道今朝
慣性制導是一種常用的制導方式,這種技術用於導彈的主要目的就是抗干擾,確保導彈不受任何干擾的影響。
慣性制導是利用慣性原理控制和引導導彈飛向目標的一種技術。慣性制導的原理是利用慣性測量儀器測出導彈的運動引數,然後把測出的引數形成指令,透過控制方向陀轉向,及控制發動機推力的方向、大小和作用時間,引導導彈自動飛行至目標區。慣性制導是封閉式自主工作,與外界不發生任何聯絡,因此,具備抗干擾和隱蔽性(沒有電磁輻射源)。
彈道導彈一般都安裝有這種裝置,特別是洲際導彈,所以,能夠研製彈道導彈的國家都具備這種技術。除了彈道導彈和洲際導彈外,很多導彈為了對付敵方的電子干擾,提高命中率,也會加裝慣性制導裝置,形成複合制導模式,從而達到抗干擾的目的。比如,空空導彈、空地導彈和反艦導彈,以及高超聲速導彈等,很多都具備慣性制導在內的複合制導模式導彈。
要說慣性制導導彈哪幾個國家做得比較好,毫無疑問中美俄是第一梯隊。
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這個很厲害,其中以美、蘇/俄羅斯、法國、中國的水平最高,因為這個星球上只有這四個國家擁有射程過萬的路基、海基彈道洲際導彈,精度均在500米以內,這些導彈的制導系統都是以慣性導航為主。