南烟斋笔谈

惯性制导

惯性制导使用灵敏的测量装置来计算导弹离开已知位置后的加速度。早期的机械惯导系统并不十分精确，需要某种外部调整，以使它们能够击中甚至城市大小的目标。现代洲际导弹系统使用固态环形激光陀螺，在10000公里范围内精确到米以内，不再需要输入目标修正信号。惯导陀螺仪的发展以美国MX导弹上的AIRS为顶峰，这使得洲际射程的精度低于100米。

许多民用飞机使用环形激光陀螺仪进行惯性制导，这种陀螺仪不如洲际弹道导弹中的机械系统精确，但它提供了一种获得相当精确的定位的廉价手段(当大多数飞机，如波音707和747被设计出来时，全球定位系统并不是今天这样在商业上广泛使用的跟踪手段)。如今，制导武器可以结合惯性导航系统、全球定位系统和雷达地形测绘来实现极高的精度，就像现代巡航导弹一样。

惯性制导最受战略导弹初始制导和再入飞行器设计师的青睐，因为它没有外部信号，也不会被干扰。此外，这种制导方法相对较低的精度对于大当量核弹头来说不是什么大问题。

天文惯性制导

天文惯性制导是惯性制导和天文导航的传感器融合/信息融合。它通常用于潜艇发射的弹道导弹。与发射点固定而可以作为参考的发射井式洲际弹道导弹不同，SLBM是从移动的潜艇上发射的，这使得必要的导航计算变得复杂并增加了圆概率误差。这种天文惯性制导用于校正小的位置和速度误差，这些误差是由潜艇导航系统的误差引起的发射条件不确定性以及飞行过程中由于仪器校准不完善而在制导系统中积累的误差造成的。

潜射洲际导弹使用天文定位来微调发射后惯性制导系统的精度。由于导弹的精度取决于制导系统知道导弹在飞行过程中任何给定时刻的准确位置，恒星星光是计算该位置的固定参考点，这使得这成为提高精度的非常有效手段。

在美国三叉戟导弹天文制导系统中，这是通过单台摄像机来实现的，该摄像机被设计成只在预期位置上定位一颗恒星（苏联潜艇发射的导弹将跟踪两颗独立的恒星来实现这一点)，如果它没有完全对准它应该在的位置，那么这将表明惯性系统没有精确对准目标，将进行校正。

目前只知道这两种洲际导弹制导方式，有知识面广的大侠，欢迎补充。

军机处留级大学士

洲际弹道导弹作为大国国防力量的中坚威慑力量，其制导模式从诞生以来基本构架方面变化并不大，这不是因为技术没有进步，而是为了确保可靠性。

这种类型的导弹制导方式采用的是复合式制导模式，主要依赖于不同制导方法共同提供航向定位，从而能够互相纠正偏差，确保CEP值处在设计范围以内。

其中最为主要的指导模式主要有两种：

1、惯导方式。

这种方式是一种经典方法，依赖于惯性导航设备实施测量导弹弹体空间六个自由度方向上的速率、加速度、角速度等运动参数，并依靠内部计时器，在弹载计算机的作用下，以导弹发射点的坐标为原点，开始进行积分运算，从而能够实时绘制出导弹的运动轨迹。

早期都是机械式惯导，现在慢慢的升级到激光惯导，惯导本身的精度也在提高。

不过这种方式有两个天然性的缺点：

第一个，导弹发射点的坐标必须事先精确测量，否则就失去积分运算的基准参照。这就是为什么早期洲际弹道导弹往往需要设置几个陆地发射场，这些发射场的发射架地理坐标都是事先精确测绘好的，提前输入到各枚导弹的计算机中，这样才能够确保缩短发射准备时间。

第二个缺点，随着导弹飞行时间的累计，积分误差也在累计，并且不断的放大，射程越远，误差就越大。正因为如此，洲际弹道导弹就无法配置常规弹头，必须是核弹头，这样才能够确保打击效果。

2、星光制导。

正因为惯导具有天然的误差累计效应，因此为了提高打击精度，就必须在飞行过程中提供一种误差修正方法，星光制导就被采用了。这种制导方式不依赖于地面任何负责设施，而是采用光学方法，以宇宙中的某些恒心作为参照物，在飞行过程中通过不断测量导弹相对于恒心的位置和角度变化量，通过计算机的运算来完成对惯导系统的修正，从而提高对飞行轨迹的控制角度。

像其他的制导模式，比如地形匹配、卫星定位系统、光电电视制导等，这些都不适合洲际弹道导弹，毕竟这玩意要严格确保发射可靠性，全程只依靠导弹自己进行飞行，这就不会被他国进行干扰。

这个问题呢就回答到这里吧。

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谈到洲际导弹，那么就是射程在10000公里以上的弹道导弹了。在万里之外的导航似乎的确是一个很大的难题。尤其是当导弹以十几甚至二十几马赫的速度再入的时候导航的真正能发挥效果的时间则只有十几秒。

那么导弹到底怎么导航的也就成了很多军迷很关心的问题了。

其实在洲际导弹发射点火之前、导航仪就已经在工作了。

通常洲际导弹并不以GPS或者类似系统进行导航，作为战争期间的最后手段，洲际导弹发射的时候已经不能保证GPS系统还能正常工作了，因此洲际导弹的导航方式要确保其不受摧毁和外界影响，那么最具稳定性的导航条件就是利用——物理定律了。

这里要说的就是——惯性导航系统。

当你有兴趣拆开一枚美国的民兵导弹的时候，会发现导弹内有一个圆球形的机构。

这就是洲际导弹导航所使用的陀螺仪和导航计算机了，上图的型号是D-37D。

洲际导弹的预定目标都在导航计算机的存储器内保存，在发射前以代码的形式输入导弹导航计算机。

所以当导弹需要发射的时候，导弹发射基地的值班士兵只需要将攻击代码通过图下的控制台输入到导弹内即可。

注意，这里输入的是代码，值班士兵只知道代码输入的流程，但是这些代码到底是什么意思值班士兵并不知道。

哪怕是导弹的目标是基地本身士兵也会毫不犹豫的输入进去。

那么为什么不使用卫星或者无线电控载波对导弹进行导航呢？ 主要是因为基于陀螺仪的惯性导航严格符合物理定律，之前说过物理定律是无法被干扰的。只要仪器做得足够精密那么导弹就可以按照预定路线飞行。

而使用GPS在大杀器上则是一个不安全的行为，之前也出现过伊朗通过伪造GPS信号捕获美国无人机的事情。

导弹内的导航系统则不可以这么傻。同时，作为陀螺仪的升级版本，现在有使用光纤陀螺仪的导弹导航器。

通过将几公里的光纤以特定的缠绕方法缠到一个圆盘上。

几个缠绕好的圆盘成角度安装到框架内。这样就形成了一个激光光纤陀螺仪。

其内部是这样的

当光源通过垂直分光器进入到一根光纤的两头后会分别从另一端射出，射出后到检测器（Detector）上可以检测出干涉条纹。如果在光线传输过程中A水平旋转，那么按照光速度恒定的原理投射到检测器上的干涉条纹就会有变化。

看——激光光纤陀螺也还是使用的基本物理定律，只不过从惯性陀螺仪的“角动量守恒”变成了“光速恒定”

至于很多人说的星光导航什么、地面图像导航其实都是辅助导航手段，并不完全在洲际弹道导弹上起主要的导航作用。

军武数据库

洲际弹道导弹只有一种制导方式，那就是惯性制导。全世界所有型号的洲际弹道导弹都采用惯性制导作为主要制导方式，没有例外的。导弹发射前，先计算出一条可命中目标的理论弹道，导弹通过惯性陀螺仪和传感器，测量导弹弹体空间六个自由度方向上的速率、加速度、角速度等运动参数，不断计算并修正导弹飞行的真实航路和速度，当与事先规划的理论弹道吻合时，就关闭发动机，使导弹沿预先计算好的弹道惯性飞行，最终落入目标区。

在上世纪60年代，使用高精度的机械式惯导，洲际导弹可以把关机的时间精度控制在百万分之一秒内，使导弹进入预设弹道的精度达到分米级。这样，一万公里射程的弹道导弹的实际命中半径（CEP）可以达到5公里左右，能够满足百万吨级核弹头的爆炸要求。到了80年代，美国率先应用了精度更高的激光光纤陀螺仪，以及更大计算规模的导航计算机，可以使洲际弹道导弹的末端CEP小于90米，这意味着可以直接使用核弹头打击敌国的加固导弹发射井。

至于其他的几种制导方式，例如星光导航，GPS卫星导航等等，都是辅助工作方式，没有一个作为主要制导方式的。

很多人以为随着技术的进步，GPS卫星制导会成为主要的导弹制导方式。其实这是误解，在武器应用领域，GPS卫星制导系统并不是人们想象的那样神奇厉害，GPS基本都是作为辅助制导，极少有武器弹药单纯的使用GPS作为唯一制导系统。比较先进的导弹，一般都是GPS/INS组合制导，即惯性制导+GPS全球定位系统辅助制导，例如战斧巡航导弹或JDAM卫星制导炸弹，都是以惯性制导为主，GPS导航为辅。

全球定位(GPS)辅助制导很少用于洲际弹道导弹，因为洲际弹道导弹的突防速度极高，一般要有20~30马赫，这个速度是无法顺畅使用GPS的。所以GPS辅助制导多用于速度比较低的巡航导弹，或者中短程弹道导弹。

为了提高洲际弹道导弹的入轨精度，美国在研制MX导弹时，首次使用了星光辅助制导。弹头脱离火箭后，弹头安装有恒星敏感器，能够测量一些恒星的位置，根据恒星的方位获得导弹的准确位置信息，修正偏移误差，能克服大地重力场变化带来的弹道飘移，能使导弹的入轨精度误差达到接近0。正是有了星光辅助制导，才使得美国的MX和三叉戟等几种洲际导弹的末端精度小于100米。

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目前洲际导弹的导航方式一般是惯性导航+星光辅助制导（以惯性制导为主），只有在早期的时候才是单纯的采用惯性导航。那么，什么是惯性制导呢，就是在发射之前先用计算机计算出一条可以打到目标的模拟弹道，当实际发射导弹，等导弹飞出大气层后，再根据航路和速度不断的自主修正飞行参数，使导弹的真实弹道与预设弹道重合，此时就可以关闭发动机了，让导弹沿着预设好的弹道进行惯性飞行，最终达到目标区域，而等到真实速度与预设速度也重合的时候，发动机也会与弹体分离，不再为导弹（弹头）提供动力！

惯性导航根据组合方式的不同，分为平台式和捷联式两种。这两种方式的不同点在于：平台式是通过附加的框架将陀螺平台稳定在惯性空间，考虑到了陀螺仪的定轴性，然后再把加速度测量表安装在平台的台体上，这种方法隔绝隔离了弹体在飞行时的振动以及角运动，避免了加速度测量表受到弹体振动的影响；而捷联式则是直接将陀螺仪和加速度测量表安装在弹体上面，测出相关参数后再由计算机进行处理转换。相对于平台式，捷联式在测量的时候容易受到弹体振动的影响，所以对计算机的要求会更高，不过捷联式也有优点，那就是整个系统更加简单、可靠，而且随着科技的发展，对高要求微型计算机的需求也很容易得到解决，所以，捷联式惯性制导的方式正日益受到重视。

至于原理，惯性制导最主要的就是可以灵敏地监测到运动过程中导弹的加速度变化，再通过计算就可以得出运动速度和位移（比如加速度对时间的积分是速度，速度对时间的积分则是位移），由于导弹是在立体（三维）空间内运动的，所以需要三个两两垂直的加速度测量仪，测量出不同方向上的加速度分量，合成后就是总的加速度的数据了，得出的各种参数再经过计算机的计算和转换，从而达到控制导弹飞行的目的。以上就是大概原理，说起来简单，但是真正做出来并且做到极致，就不是我们这些普通人能做到的了！

最后，对于洲际导弹的导航方式，除了最主要的惯性制导之外，是还有其他辅助手段的，比如星光制导，所谓的星光制导，就是通过监测形体的位置以及方位的变化，进一步计算出导弹的具体坐标信息，然后在利用微调动力系统不断地修正弹道误差，以达到最佳打击精度的效果，至于大家平时听到的GPS制导，是不会用在洲际导弹上面的，一旦打起核战争来，最先被干掉的可能就是各种卫星，此时GPS基本上不会有多大的用处！

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导航方式有很多，各有优缺点，一般都是使用多种导航方式组合导航，常用的有以下几种导航方式。

一、卫星导航。由于洲际导弹打击的目标通常都是固定地点，所以卫星导航再合适不过了，但是有能力实现全球制导的国家，除了美国的GPS，也就是中国的北斗卫星导航系统了。中国早期试射导弹时，美国突然定向加大了GPS的干扰，导致我国的导弹偏离了预定目标，更是坚定了我国发展自己的导航系统的决心。

二、惯性导航。使用惯性模组进行导航抗干扰能力非常强，几乎不受任何外界的干扰，但是内部的误差累计随着时间的增长会不断的增大，所以必须定时由其他导航方式修正误差，这种导航方式也是目前洲际导弹的标配。

三、星光制导。星光制导是利用弹载的星跟踪器来追踪选定的恒星的方位，结合发射的时间来标定导弹当前的位置进行导航的制导方式。美军的“三叉戟” Ⅰ、“三叉戟”Ⅱ都采用了星光制导。

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要明白洲际导弹导航是怎麽回事，涉及制导武器定义，控制论，和导弹类别的划分。根据不同划分，又涉及其他的一些学科。简明点说，导航就是导弹在弹上控制机构的作用下，按一定航迹寻找、并到达（有时称击中目标）的过程。导航定义较窄，常用于对飞航式对地导弹的寻径方法的描诉。正式一点应是导引或制导。可分为主被动雷达制导、光学（电视、红外、紫外、激光）制导、惯性制导、天文（星光）制导、无线电被动定位（GPS前身）制导、数字地型图为基础的地形跟踪制导、无线（有线）指令制导（也包括光纤制导）。

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导弹这一类型的武器，在现代化战争中的地位是越来越重要，有的时候能发挥出千里制胜的关键作用。关于导弹的起源，早在二十世纪三十年代德国就在研发导弹，并率先在二战后期把导弹应用于战场上，不过早期的导弹命中精度很差。

1.无线电遥控制导
无线电接收装置接收目标和导弹辐射或反射的电磁波，经过信息处理得出目标和导弹的运动参数，再经过信号变换形成制导指令。若制导指令在导弹以外的场所（如地面或载机）形成，则可以用密码形式由指令发射机发出。弹载接收机接收到指令信号后经解码变换用于控制导弹的飞行。它易受无线电干扰，地面设备复杂，不能满足现代作战使用要求。

2.惯性制导（也叫自主式制导）
利用惯性原理控制和导引导弹飞向目标的技术。惯性制导的原理是利用惯性测量装置测出导弹的运动参数，形成制导指令，通过控制发动机推力的方向、大小和作用时间，把导弹自动引导到目标区。惯性制导是以自主方式工作的，不与外界发生联系，所以抗干扰性强和隐蔽性好。

3.星光惯性制导
利用恒星作为固定参考点，飞行中用星跟踪器观测星体的方位来校正惯性基准随时间的漂移，以提高导弹的命中精度的制导方式。

4.导航系统制导
由于美国的GPS卫星导航系统在全球通用，通常又称为GPS导航系统制导。利用弹上安装的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号，来修正导弹的飞行路线，提高制导精度。现在中国有了自己的北斗卫星导航系统，不用再像上世纪九十年代台海危机时，使用DPS导航来制导导弹，美国关闭了GPS，导致当时中国军演时发射的导弹失灵了。现在中国有了北斗卫星导航系统，不用像以前那样受制于人了。

以上是海岛小哥给大家列举的导弹一般采用的制导方式，如果大家有什么问题想交流，欢迎在评论区里面留言。如果大家对海岛小哥的解答还满意的话，麻烦大家点个关注，谢谢大家。

新青小哥

基本使用惯性导航，外加星光制导。

另外，其他答案有说GPS的，洲际弹道导弹出来的时候GPS还在图纸上，泥姿道么。上一次我看见说大陆弹道导弹靠GPS的是湾湾砖家。

卫星制导可以提高精度，但世界大战就是要做好了卫星全被揍下来的准备。

你可以拦截我，但不能干扰我―――没点裸奔的魄力能叫洲际弹道导弹嚒。

陕西西安王佳

關鍵字: 制导 惯导 惯性