电视导引头在导弹飞行末端发现、提取、捕获目标,同时使光轴瞬时对准目标;当光轴和弹轴不重合时,给出与偏角成比例的控制信号,使得导弹实时对准目标,引导导弹直接摧毁目标。电视导引头主要由电视摄像机、信号处理系统、目标图像跟踪系统、伺服系统电源和机械构件组成。
电视导引头
利用安装在导弹上的电视摄像机作为探测目标的传感器,测量出目标在空间的角坐标并对目标锁定和跟踪,进而控制导弹飞行、攻击目标的导引装置。
- 英文名称
- TV seeker
- 所属学科
- 航空宇航科学与技术
功能上分为自动寻的电视导引头、人工装订电视导引头和捕控指令电视导引头。①自动寻的电视导引头通过导引头光学系统机械扫描自动搜索目标,对实时摄取的电视图像进行检测,一旦发现目标就转入截获和自动跟踪,导引导弹攻击目标。②人工装订电视导引头由火控操作手在导弹从发射平台发射前人工锁定目标,导弹发射后自动跟踪和攻击预先锁定目标。③捕控指令电视导引头比人工装订电视导引头增加了一套图像数据链。导弹发射后,弹上图像发射机把导引头实时摄取的图像信号传送给机载图像接收机,并显示在操作手的监视器上操作手发现目标后,人工锁定目标,使导引头转入自动跟踪,攻击目标。
制导精度高、角精度高、抵抗各类电子干扰,而且目标成像识别精度高,隐蔽性良好。
最早的电视制导导弹是德国研制的,随后美国、苏联、英国等国家先后开始着手研制,第二次世界大战时就已经开始大规模使用,在当时就显现出了高命中率和高可靠性的优点。美国典型的电视制导导弹是早期的AGM-65A/B(小牛)、AGM-53A(秃鹰)、AGM-62A(白星眼),后期研制的ER(斯拉姆)空地导弹、AGM-130电视制导导弹。1971年美国开始生产的AGM-65A,其光学系统的视场角为5°,跟踪装置是形心/反差跟踪,摄像机相对于弹轴旋转可实现视场范围内的目标搜索;AGM-65B,在AGM-65A的基础上做了改进,其光学系统的视场角为2.5°,系统的放大率为2倍,增大了制导距离,可实现50°视场范围内的目标搜索。两种型号的导弹均装载在飞机上,飞机上有控制导引头的跟踪、投弹等按钮。飞行员启动导引头工作后,获得的电视图像出现在显示器上,通过观察显示器来观察地面上的情况,通过手动调节图像的对比度,以尽快发现目标,发现目标后,通过跟踪和投弹按钮摧毁目标。俄罗斯的电视制导技术依赖其光电子方面的实力可以与美国相媲美。电视制导导弹早期的有SA-6(有利)、SA-8(盖克)地空导弹,还有后期研制的kh-29M(小锚)、kh-59(中心梢)和kh-59M(卡苏)空地导弹。SA-8(壁虎)导引头中的采用了特殊的探测器,因而SA-8适用于可见度低的环境中。英国依靠其雄厚的电视技术先后研制了Seacat(海猫)、Seawolf(海狼)、Marter(马特尔)、Javelin(标枪)、轻剑等类型电视制导导弹。比较典型的是Seacat(海猫)电视制导系统,由马可尼公司研制,摄像机是光导管、SEC-光导管或电子照射-诱导光导管中的一种。其导引头的光学系统采用了变焦镜头,光圈值F为2.8~4.5,用长焦小视场对目标进行观察识别,用短焦大视场对目标搜索,它可在可见度极低的夜晚工作,因此极大提高了制导精度。中国从20世纪70年代末开始采用了电视导引技术,并取得了一定的研究成果。电视导引头朝着体积小、质量轻和人工智能的方向发展,在未来的导弹等武器系统中必然会得到更为广泛的应用。