淺談光纖制導系統(tǒng)

光纖制導技術是用光纖來取代金屬線制導武器的新技術，它將成為推動有線制導武器進一步發(fā)展的唯一技術，還可用于未來的外層空間衛(wèi)星武器的有線制導。光纖制導武器被稱為“智能兵器”，最重要的是由于它采用了光纖線路、光纖傳感器和小型光纖紅外尋的器，這使得它的信息數(shù)據傳輸質量得到很大改善，因其性能格外優(yōu)良，以至達到“智能”水平，從而獲得了“第一代智能武器”的美譽。

1.光纖制導系統(tǒng)基本組成與工作原理

光纖制導系統(tǒng)根據圖像的不同，目前的光纖制導武器有兩種類型:一類是白天使用的晝光型，采用光纖電視制導系統(tǒng);另一類是全天候使用的晝夜型，采用紅外成像制導系統(tǒng)。光纖制導系統(tǒng)由圖像導引頭和光纖雙向信息傳輸系統(tǒng)組成。光纖雙向傳輸系統(tǒng)由彈上光電端機、彈上波分復用器、光纜線管、地面波分復用器、地面光電端機組成。

光纖制導的基本原理，光纖制導導彈，它是一種非直視武器，可以從一個隱蔽的位置發(fā)射，先垂直飛行到200米左右的高度，然后點火轉向，轉入巡航飛行，導彈即按控制臺發(fā)出的指令飛向目標區(qū)上空，裝在彈體末端線軸上的光纜隨之放出。導彈頭部的電視或紅外成像導引頭再光纖傳來的指令信號控制下搜索目標，將所看到的圖像和收集到的各種信息數(shù)據通過連接于導彈于地面控制裝置之間的雙向光纖指令系統(tǒng)反饋到地面控制臺，經信息處理后顯示在控制臺屏幕上。射手根據收到的圖像信息分析戰(zhàn)場情況，并通過同一根光纜向導彈發(fā)出控制指令，遙控導彈飛行，并按一定的制導控制導彈向目標方向飛行，直至命中目標。

2.光纖制導的關鍵技術

光纖制導的關鍵技術包括制導光纜強度與細徑化，光纜拼接、纏繞與高速釋放，光纖雙向信息傳輸以及導引頭等。

(1)制導光纜強度與細徑化

制導光纜釋放機構安裝在導彈尾部，光纜的長度一般略大于導彈的最遠射程(最遠為60公里)。制導光纜有別于普通的通信光纜，必須滿足制導應用的特定要求，屬于特種光纖。這些特定的要求主要包括：強度高、光學傳輸性能穩(wěn)定、光纜直徑細。制導用光纖一般是在普通或特種光纖的基礎上經過加強、被覆后制成的，要求強度篩選張力為1.38 MPa。另外，為了增加射程，需要考慮制導光纜的細徑化問題。光纜直徑變細可使同樣結構導彈的射程增加一倍。根據不同用途直徑在0.3-1 mm。

(2)光纖拼接、纏繞與高速釋放

為了增加導彈的射程，制導光纜拼接是不可避免，對制導光纜拼接的要求是拼接處的光纜直徑要與原直徑相同，同時還具有很強的抗拉力。拼接要求制導光纜既具有最低損耗，又不能損失強度，擴延到幾十千米至上百千米以上長度而無疵痕，這是相當困難的。光纜的繞放機理和繞放機構對導彈順利發(fā)射并滿足飛行速度要求至關重要。在導彈飛行過程中，為了保證光纜不斷線和可靠的信號傳輸，光纜的繞線技術十分重要。

高速釋放技術與線軸設計及光纜纏繞技術密切相關，這兩項技術是高速釋放的基礎，但是通過放線試驗也可以為線軸設計、光纜纏繞和光纖技術提供改進的依據。高速釋放技術包括地面模擬放線、飛行放線實驗以及相關的測試技術。

(3)光纖雙向信息傳輸

光纖雙向信息傳輸系統(tǒng)是光纖制導系統(tǒng)的一個重要組成部分，是由單根制導光纜構成的雙向全雙工傳輸系統(tǒng)。作用是進行彈上與地面制導站到導彈的信道叫上行線。實現(xiàn)光纜雙向傳輸系統(tǒng)有模擬傳輸和數(shù)字傳輸兩種方案。下行線傳輸由彈上攝像機攝取的目標背景的圖像信號到地面控制站后，地面控制站的圖像處理單元通過計算機運算產生控制指令，控制指令由上行線傳輸?shù)綇椛?，控制導彈飛行并引導至目標處。

結語：光纖技術具有傳輸容量大、抗干擾能力強、制導精度高、隱藏性好等一系列優(yōu)點，日益受到各國政府和軍方的重視。光纖制導導彈具有一系列的優(yōu)點并已初步裝備部隊使用，但總體來講仍處于發(fā)展階段，相信隨著科學技術的發(fā)展，光纖制導導彈也必將得到進一步的發(fā)展與完善。

審核編輯：湯梓紅