王二军 汪文艳
国营长虹机械厂 541002
摘要：主动雷达制导系统是一种要求高制导精度的制导形式。因此，对雷达制导系统的制导精度进行统计分析是非常必要的。本文旨在影响有源雷达制导系统的制导精度。系统制导精度的各种误差来源，分析了它们对制导精度的影响。
关键词：主动式雷达 制导系统 精度分析
引言
众所周知，制导精度是导弹精确打击的最终指标，也是衡量制导系统性能的关键因素。主动雷达制导系统设计复杂，容易受到干扰。有许多因素会影响指导的准确性。在设计和开发阶段对其制导精度进行分析是每个成熟制导系统的关键一步。早期，制导精度的统计分析依靠飞行实验数据，但由于经济条件，发展周期等因素的影响，依靠实验方法已不能满足现代高科技条件下武器系统的性能要求。
一、主动式雷达制导系统分析
1.1基本组成
系统的组成基于其功能的实现。制导系统的功能是引导和控制导弹以准确地飞向目标。在此过程中，需要收集目标的相关信息；收集的信息需要进行转换和转换。根据命令信息，需要对导弹的控制面进行修改，以改变飞行轨迹。在改变飞行轨迹的同时，还需要稳定导弹的姿态。总之，制导系统的目的是在保证导弹制导精度的同时控制导弹的飞行姿态。
导弹制导系统需要对导弹进行制导和控制，以使其能够准确跟踪并击中目标。它的组成实际上是一个闭环。包括制导系统所有环节的闭环是制导环，制导环是制导系统。闭环由每个子系统组成，每个子系统彼此独立，并根据输入和输出信息的关系紧密相连。指导循环主要由以下部分组成：
（1）主动雷达导引头。测量目标的距离，速度和角速度。比例电压信号被输出到引导指令形成装置。
（2）制导指令形成装置。处理有关导弹与目标之间关系的信息，根据不同的战斗方法和目标状态选择制导律，并形成控制系统命令。
（3）控制系统。它也被称为飞行控制系统，该系统可使导弹在各种干扰条件下按照控制指令平稳地飞行，并有效地偏转导弹的舵面以改变导弹的飞行状态并稳定其飞行姿态。控制回路和引导回路的两个子回路构成大引导回路，并且控制回路和引导回路也称为大引导回路的内回路和外回路。导弹的飞行控制和导弹飞行的稳定性均由控制回路控制。调整时间，超调量和稳定裕度是衡量控制回路质量的标准。
1.2控制原理
主动雷达制导系统的工作原理是基于主动雷达导引头成功拦截目标，雷达导引头进入跟踪状态，雷达导引头测量距离，速度和视线角目标相对于导弹的速度信息。提供制导律所需的有关信息，以形成制导命令，实现导弹的定位和导航，并通过数据计算和导弹计算机的转换将其发送至导弹控制系统。控制系统根据指令要求控制导弹调整飞行姿态。击中目标，最后引信和战斗部完成摧毁目标的任务。在控制系统中，根据制导指令的大小和方向产生相应的舵偏转角，与导弹的姿态敏感元件形成姿态控制环。作为控制对象的导弹主体在方向舵控制环的作用下产生回旋，从而改变导弹的姿态和飞行方向：导弹主体将导弹的运动参数反馈给活动的雷达导引头，以形成闭合的导弹制导控制环。
1.3飞行控制系统
描述导弹飞行的参数很多，主要包括三个姿态角，三个角速度和三个位移，两个气流角，飞行控制系统通过控制上述参数来控制导弹的飞行。根据不同的飞行控制系统，参数采样可以全部或部分。
飞行控制系统包括单通道控制，双通道控制和三通道控制。通用控制系统包括受控对象和控制器，该控制器是导弹命令加速度与实际加速度之间的动态关系。因为导弹的滚动通道对俯仰和偏航通道具有耦合作用。
二、制导系统误差分析
2.1目标机动误差
目标的机动是典型的随机过程，并且机动时间和机动模式难以估计。近年来，围绕目标机动模型的建立进行了大量的描述和研究，并针对目标分析了步态机动，倾斜机动和正弦机动三种机动形式。目标产生的突然步调称为步调。坡道操纵是目标加速度以坡道形式变化的操纵。正弦回旋也称为回旋回旋或蛇形回旋，这是常用的目标回旋，是一种移动表格。
2.2主动式雷达导引头误差
2.2.1导引头噪声误差
（1）闪烁噪声
在目标从原始位置操纵到当前位置的过程中，目标的操纵将对有源雷达导引头的反射波阵面产生影响。由角度变化引起的雷达噪声是闪烁噪声。这种噪声的大小与弹丸和眼睛之间的距离成反比。随着导弹到眼距离的逐渐减小，这种噪声对制导精度的影响将越来越大。
（2）降低噪音
这种噪声是由目标回波幅度的变化引起的，该变化发生在接收器或搜寻器伺服系统中。该噪声通常与距离无关。
（3）热噪声
这种噪声是由电子的热振动引起的。它通常在搜寻者的接收者中找到。称为搜寻器接收器的内部热噪声。目标距离变小，并且该噪声对引导精度的影响越来越小。
2.2.2导引头天线罩斜率误差
天线罩是主动式雷达导引头的重要组成部分，通常也是影响制导精度的重要因素之一。对于制导回路，主动式雷达搜索器的主要功能是测量导弹目标的视线角速度。由于天线罩中的光束折射，目标的视线会移动，并且实际测得的视线角速度会发生变化，包括真视线角速度和假角速度。
2.2.3导引头初始误差
当搜寻器开始追踪目标时，搜寻器的天线轴与导弹与目标的连接之间会存在一定的偏差。这种偏差称为搜寻器的初始指向误差。
目标初始位置误差也称为多目标干扰误差，它是在搜寻器跟踪目标过程中目标位置突然变化所引起的误差。这种情况主要发生在打击编队目标的过程中。当两个或多个目标接近时，搜寻器可以跟踪多目标的中心力量位置，这是目标位置的阶跃变化。
2.3元器件误差
零部件误差是指制导系统中零部件设计缺陷引起的对制导回路的影响。这是不可避免的错误来源。其中，陀螺漂移和加速度漂移引起的误差是影响制导精度的主要因素。
2.4阵风干扰误差
与纵向噪声误差波形相比，横向噪声误差基本相同，但是横向误差的幅度大于纵向误差的幅度。可以看出，阵风对弹丸的侧向冲击大于纵向冲击。
三、各误差对制导系统精度影响
3.1目标机动对制导精度的影响
目标的正弦操纵误差对未命中距离的影响较大，但幅度不大；目标坡度操纵误差对脱靶距离影响较小，但幅度较大。步调介于两者之间。在导弹飞向目标的过程中，目标斜率机动对初始拖把的影响最大，其次是目标的步进机动，目标的正弦机动最小。
3.2主动式雷达导引头误差对制导精度的影响
有源雷达导引头中主要存在三种噪声误差，即目标闪烁噪声，衰落噪声和热噪声。其中，将目标闪烁噪声引入双积分链路之后的导向环路中，将稀释噪声引入视线之前的导向环路中，并将热噪声引入乘法器之前的导向环路中。
3.3元器件误差对制导精度的影响
随着引导时间变短，陀螺仪漂移误差对遗漏量的影响逐渐减小。陀螺仪漂移率越大，未命中量越大。误差波形的自相关系数越大，未命中量越大。加速度计的漂移误差与陀螺仪的漂移误差相同。
3.4阵风干扰对制导精度的影响
在相同的湍流强度和湍流尺寸下，横向阵风干扰比纵向阵风干扰对引导精度的影响更大。在强风条件下，对制导精度会有较大影响。 。
四、结束语
本研究针对主动式雷达制导系统所产生的误差和对精度的影响进行分析，自从主动式雷达制导系统问世以来，一直被受各军事强国的重视，主动式雷达制导系统是依靠弹上的导引头向空间辐射能量，遇到目标反射回来，又被导引头所接收，利用接收的目标回波能量获取目标信息，再形成导引信号，控制导弹飞向目标的系统。预计在未来的战争中，会发挥其作为精确制导旗舰武器的强大作用。
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