视线制导包括指令视线制导和驾束制导。
视线制导特别适合拦截近距中速、小机动目标,不适合拦截高速、机动目标。即使对非机动目标在制导末端的控制量需求也很大,需要地面设备提供制导信息,无法实现发射后不管。
对平面拦截问题,导弹和目标的视线运动满足:
(1) |
式中为导弹与地面站的距离;
为导弹与地面站距离的变化率;
为导弹速度;
为地面站观测导弹的视线角;
为导弹航迹角;
为目标与地面站的距离;
为目标与地面站距离的变化率;
为目标速度;
为地面砖观测目标的视线角;
为目标航迹角。
视线制导理想关系为:
(2) |
视线制导角误差为:
(3) |
沿导弹视线垂直方向,导弹质心到目标视线的距离满足:
(4) |
导弹质心偏离目标视线的垂直距离为:
(5) |
由于误差角通常很小,有
。因此:
(6) |
视线制导拦截器的法向控制加速度可表示为:
(7) |
或者
(8) |
注:视线制导是最早在制导武器中使用的方法,1870年8月,德国的W.西门子(Werner Siemens)就提出了视线制导方法的遥控制导帆船炸弹方案,1916年德国海军进行了这种武器系统的正式列装,采用无线电空中指挥。1917年10月,德国在与英国的海战中应用该技术成功击沉了英国的军舰。虽然1919年的凡尔赛条约禁止德国使用“无人驾驶飞机”(pilotless aircraft),但德国从1930年后启动了制导武器系统、宇航和火箭技术研究。1943年,德国已经拥有了SD-1400-X(“弗里茨”X)无线电制导的空对海制导炸弹。当时的空对海制导武器都使用三点法导引,即指令视线制导方法。虽然德国也发展了地对空制导武器,如“瀑布”(Wasserfall)、“火百合”(Fueurlilie)、“莱茵女儿”(Rheintochter)、“龙胆草”(Enizian)和“蝴蝶”(Schmetterling)等防空制导武器,但这些武器均没有达到使用状态。