惯导技术：不怕干扰的导弹

精确制导技术的问世，极大地提高了打击精度，但武器的发展总是一个对抗的过程，有制导，就有反制导，研究人员根据制导方式研究出了各种各样的干扰武器。就连美国的GPS制导的导弹在伊拉克战争中也受到了俄罗斯制造的手持干扰器的干扰，一时间精确制导武器遭遇了寒流，但现在研究人员又研究出了不怕干扰的导弹，这就是惯导技术。其中一个有效的做法就是把GPS、惯导组合起来形成新的导航技术，即GPS/惯导导航技术。

法国“米卡”多用途导弹（近距、中距拦截用采用惯导制导）

惯性是物体的一种基本属性，导弹的质量在运动过程中不断发生变化，其惯性力也在变化，并不断地反映导弹飞行加速度的变化。因此，只要能随时测量导弹飞行中的加速度并进行积分运算，就可得出导弹的飞行速度；再对加速度进行第二次积分运算，即可得出导弹的飞行距离（即射程）。在导弹上安装测量导弹飞行加速度的仪表——加速度表，由它与弹上的其他仪器配合，即可实现对导弹射程的控制，这就是惯性制导系统的基本工作原理。惯性制导是巡航导弹最普遍、最基本的制导方式。惯性制导系统通常由陀螺仪、加速度表、万向架和计算机等组成，利用惯性原理对导弹运动的速度和位置进行测量并校正飞行。通常在导弹飞行的初段和中段工作。根据惯性测量装置在导弹上的安装方式可分为两类。一类是平台式惯性制导，惯性测量装置安装在惯性平台上，惯性平台隔离弹体角运动对惯性测量的影响，从而直接得到需要的运动参数值。这样制导多用于早期巡航导弹。另一类是捷联式惯性制导，惯性测量装置直接安装在弹体上，这种制导必须通过计算机计算（排除弹体角运动的影响）才能获得所需要的运动参数值。现代巡航导弹大都采用捷联式惯性制导。对于惯性制导来说，只要在同一坐标系中确定了发射点和目标点的坐标位置，即可选定一条合适的飞行弹道。当然，发射点的位置容易确定，可利用多种精密仪器进行测量，而目标点往往在敌方境内，不可能实测，很难获得精确资料（除非使用卫星定位系统），只能通过多种手段获取相应情报，或通过该国公开的地理资料数据（有些国家公布的数据往往故意与实际数据有很大的偏差）加以修正。有了发射点和目标点的坐标等资料，即可预先编制巡航导弹的飞行程序。导弹发射后，惯性制导系统只要工作可靠，即可使导弹基本上按预定的弹道飞向目标。形象一点说，惯性制导解决了巡航导弹飞行的“大方向”。惯性制导系统的全部仪器都安装在导弹内部，与无线电制导、地形匹配制导等相比，它的导引控制信息完全依靠导弹上的设备取得，不依靠任何外部设备和控制指令，能完全独立自主地进行工作。

GPS的优点是全球覆盖而且精度很高，惯导的优点是不怕干扰，短期精度高。把两者组合起来，便能产生一种精度高且不怕干扰的系统。最初步的组合是，当干扰使GPS不能工作时，惯导将继续维持高精度导航，而当干扰停止后，GPS又立即开始起主导作用，不断重新调整惯导的误差。

事实上，发达国家已很少用这种低级的组合方式而用卡尔曼滤波组合法了。卡尔曼滤波法是建立在线性最佳（或次最佳）估值理论基础上的，能够使组合系统产生比GPS单独更高的精度，而且在GPS被扰后还能在一段时间使惯导很好地维持精度。目前，美国的所有重要军事平台，如作战飞机、大型军用飞机、水面舰艇、各型较大的导弹在装备GPS时，如果原已有惯导，便将GPS与惯导组合起来；如果原先没有惯导，便装入GPS/惯导组合系统。前者叫作松耦合，即GPS和惯导是两部分立的设备；后者一般为紧耦合，即GPS是一块插件板，插在惯导机箱之中。从信号处理和交联关系看，松紧两种组合差异也较大。紧耦合能够进一步发挥GPS和惯导两者的互补性，实现更多的功能。比如：在GPS辅助下实现惯导的空中对准，基本上不用准备时间，这对于加快部队的反应速度有很大意义；在惯导辅助下实现对GPS系统完好性监视，即所谓空中自主完好性监视（AAIM）。在惯导辅助下调节和压窄GPS接收机带宽，以提高其抗干扰能力。