匹配制导技术：巡航导弹识路

在战争中，巡航导弹的表现非常引人注目，它一旦打出去就像认得路线似的，在飞行途中迂回起伏、翻山越岭，经过几个多小时跋涉，准确地飞向2000多千米外的预定目标。为什么巡航导弹能“认路”呢？

巡航导弹具有认路的本事，是因为它心中有“路”。这主要归功于它采用了地形综合的制导技术。如地形匹配制导技术、景象匹配制导技术，但同时还要有其最基本的制导技术即惯性制导技术，一般情况下，三种制导技术综合起作用更为精确。

地形匹配制导技术，又称地图匹配制导。地形匹配是指利用地形海拔高度特征进行定位的制导技术，在低空飞行和攻击的现代飞行器上被广泛采用。地形匹配制导系统在导弹飞行的初始段、中段和末段均可工作。雷达高度表、气压高度表和计算机即可组成最简单的地形匹配制导系统。地形匹配制导系统的工作原理可分为三步：一是数据制备，即绘制数字地图。根据从发射点到目标点间的航线情况，首先确定若干个（一般3～5个）地形匹配区，使巡航导弹飞行到该地区上空时能适时修正弹道。这个区域一般为长几千米的矩形。战前，通过侦察卫星、侦察飞机测量，并将匹配区划分成许多小方块，以每个小方块的平均海拔高度作为其高度值，进行量化后记下该数字。这就形成了一张用数字行列表示的高度变化图（即数字地图）。每个小方块边长可以是100米，也可做得更精细（如细分到20米），甚至将房子和水塔等在数字地图中标出来，显然，小方块分得愈细致，数字地图就越逼近真实的地形图。然后将这些数字地图预先存贮在导弹计算机内。二是数据实测。当巡航导弹按照惯性制导飞临预定的地形匹配区上空时（如果飞不到匹配区上空，就是打“飞”了，无法进行航线修正），导弹头部的雷达高度表对地面实时扫描，测出导弹离地相对高度（雷达高度表在导弹飞入预定匹配区前就已开始测取高度数据，在导弹离开预定匹配区时停止测量）；气压高度表测量导弹的海拔高度。由计算机对实测飞行高度数据与预先存贮的最佳飞行路线的数字地图数据进行对比，确定导弹偏离预定航线的偏差。例如，期望航线是0—20—0—10，实际航线是0—0—10—0，这就形成了横向偏差和纵向偏差。三是修正航线。一旦巡航导弹实际航线与预定航线出现偏差，计算机可根据这一偏差适时发出控制指令信号，执行机构即可修正航线、保持航向。经过几次这样的地形匹配，就可以使巡航导弹较准确地到达目标区上空。

美国“战斧”多用途巡航导弹发射瞬间

景象匹配制导技术，是一种利用特定地区（目标区）的景象特征进行定位的制导方法，其制导装置一般由成像传感器、图像处理装置、数字相关器和计算机等组成。工作过程类似于地形匹配制导系统。首先通过侦察获得距目标几十千米范围内地貌特征明显的地区，特别是目标（阵地、机场、港口、建筑等）本身的光学图像；再把景物图像匹配区划分为若干小方块，并将目标图像编码成数字阵列（即数字式景象匹配地图），再将这个图像存储在一个闪光灯大小的数字相关器内。当巡航导弹飞临目标区上空时，弹头上的电视摄像机开始拍摄，实拍的景物图像经数字化处理后也形成数字式景象地图，与弹上预先存储的数字式景象匹配地图进行比较，如有偏差，即发出指令改变航迹，直到二者吻合。

巡航导弹采用“惯性制导+地形匹配制导+景象匹配制导”的“三合一”方式，命中精度可以从“二合一”的30米提高到10米以内。这也正是早期“战斧”巡航导弹的拿手好戏。海湾战争中曾出现数枚“战斧”巡航导弹击中同一目标位置的情况，美国防部后来承认，这是由于这些导弹的“三合一”制导系统的输入数据完全一致的结果。不过，如果敌方目标采取有效的伪装防护措施，特别是经常改变目标周围的景象，则有可能造成景象匹配系统无法正常工作或误差增大的情况，这也是景象匹配制导所面临的一个现实难题。