科普小文:TVM——一種獨特的,既熟悉又有些陌生的制導方式

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正在發射的S-300防空導彈

乍一看,TVM制導似乎是一種不常見的制導方式,其實幾種著名防空導彈都應用了它,如美國的“愛國者”,俄羅斯的S-300。TVM制導在防空導彈發展過程中是很重要的一種制導類型。這是一種比較特殊的制導方式,為一種變形的半主動尋的和指令制導結合的制導體制,既可以把它看作尋的制導方式的一種,也可以把它看作複合制導方式的一種,其中的典型代表包括美國“愛國者”PAC-1、PAC-2和俄羅斯S-300防空導彈系統。TVM制導又稱為“指令-尋的制導”,引用百科的定義就是:“TVM制導通過地面制導站測量目標和導彈的座標,當導彈接近目標時,導彈上的測向儀接受目標散射的照射信號以測量目標相對於導彈的精確角度,再將測量的座標數據通過下行通道發回地面,由地面站進行處理,得出導彈的控制指令,再由地面指令發射機發射導彈控制指令控制導彈飛行。”引用前篇的場景劇來解釋就是:士兵(艦空導彈)長有一雙正常的眼睛,但腦子不是很靈光,後方的指揮官(艦載或陸基雷達)用強光探照燈將殭屍(敵方目標)全身照亮(這一點與半主動雷達制導相同),士兵雖然能夠看見殭屍的一舉一動,包括殭屍的方位、行動方向和行動速度,但由於太笨,自己拿不定主意該怎麼走,只能把自己所觀察到的信息通過通信設備(雙向數據鏈系統)回傳給後方的指揮官,由指揮官分析後給士兵指出正確的前進路線,然後這個比較笨的士兵就可以奔殭屍而去,將其一磚拍死。

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TVM制導方式的原理圖

可見,TVM制導與半主動雷達制導非常相似,區別在於半主動雷達制導相當於是一個腦子正常、有自主思考能力的士兵,而TVM制導則相當於是一個很笨、其行動必須依賴後方指揮官指令的士兵。對應到現實中就是,半主動雷達制導導彈的導引頭同時具備對目標的探測能力和數據處理能力,而TVM制導的導彈則相當於將目標探測和數據處理兩種能力分置,目標探測的部分放在導彈彈體上,數據處理部分則放在地面/艦載制導站上。TVM制導實際上是一種變形的半主動雷達制導方式,兩者的區別在於前者的數據處理是由地面制導站代為執行的,後者則是由導彈自己執行。那麼為什麼會出現TVM制導這種獨特的制導體制呢?這實際上是尋的制導技術不成熟的情況下產生的一種替代方法。早期的微電子技術比較落後,各種數字器件計算能力低下,因此在導彈彈上空間有限的情況下,不得不將數據處理裝置從導彈身上轉移至地面制導站,從而節省彈上空間,減小導彈的尺寸、重量和結構複雜程度,使導彈的設計更容易實現。這其實不難理解,在當時的那個年代,誰能想象到現在一個智能手機的計算能力會比當初一個計算機機櫃的計算能力還要強大的多呢?因此TVM制導可以看作是早期技術不成熟時的一種替代產物,是一種變形的半主動雷達制導體制。

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“愛國者”PAC-2 防空導彈發射車

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S-300防空系統配備的相控陣雷達

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”愛國者“防空系統的MPQ-53相控陣雷達

同時,TVM制導又具備了無線電指令制導的一些特徵,比如地面指揮站需要進行數據處理與計算,並通過數據鏈將生成的控制指令上傳給空中飛行的導彈,控制導彈的飛行彈道並將導彈引向目標。在前篇中曾講過,無線電指令制導的導彈相當於是一個沒有自主行動能力的瞎子士兵,他的行動受到外界的全程遙控,純粹是後方指揮官的傀儡。這一點TVM制導導彈也是一樣,唯一不同的是TVM制導的導彈長了一雙正常的“眼睛”,只不過思維能力受限而與瞎子士兵一樣需要後方的指揮官加以遙控與指揮。由上可見,TVM制導相當於是將半主動雷達尋的制導和無線電指令制導相結合而成的一種複合制導體制,因此又稱為“指令-尋的”制導。總結來說,無線電指令制導、TVM制導和半主動雷達制導三者的關係是——無線電指令制導:既沒眼睛又沒腦子的士兵;TVM制導:有眼睛卻沒腦子的士兵;半主動雷達制導:既有眼睛也有腦子的正常士兵。

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