Система наведения

Система наведения — это совокупность технических средств и алгоритмов, предназначенных для управления движением объекта (ракеты, снаряда, торпеды, беспилотного летательного аппарата, космического аппарата) с целью приведения его в заданную точку пространства или обеспечения встречи с подвижной целью. Системы наведения являются ключевым элементом высокоточного оружия и навигационных комплексов, обеспечивая заданную точность попадания или сближения.

Основные принципы и классификация

Системы наведения функционируют на основе непрерывного или дискретного определения текущих координат объекта и цели, вычисления рассогласования (ошибки) между требуемым и фактическим положением, а также формирования управляющих команд для исполнительных органов (рулей, двигателей). По способу получения информации о цели и объекте различают несколько основных типов систем.

Автономные системы наведения

Автономные системы не зависят от внешних источников информации после старта. Они используют заранее введённые данные о координатах цели или траектории полёта. К ним относятся:

• Инерциальные навигационные системы (ИНС): Определяют положение объекта путём измерения ускорений и угловых скоростей с помощью акселерометров и гироскопов. ИНС не излучают сигналов, что делает их нечувствительными к помехам, но точность снижается со временем из-за накопления ошибок (дрейфа).
• Программные системы: Управляют полётом по заранее заданной программе (например, по времени и углам). Используются на баллистических ракетах и некоторых типах неуправляемых снарядов.
• Астроинерциальные системы: Комбинируют ИНС с астронавигацией, корректируя ошибки дрейфа по звёздам. Применяются на межконтинентальных баллистических ракетах и космических аппаратах.
• Магнитометрические системы: Ориентируются по магнитному полю Земли. Используются в торпедах и некоторых типах мин.

Командные системы наведения

В командных системах управление объектом осуществляется с внешнего пункта (наземного, корабельного, воздушного). Оператор или автоматическое устройство отслеживает объект и цель, вычисляет траекторию и передаёт команды на борт. Выделяют:

• Радиокомандные системы: Команды передаются по радиоканалу. Оператор (или вычислитель) видит на экране отметки от цели и ракеты и вручную или автоматически корректирует её полёт. Недостаток — уязвимость к радиопомехам.
• Телевизионно-командные системы: На ракете установлена телекамера, изображение с которой передаётся на пункт управления. Оператор видит цель и управляет полётом, удерживая перекрестие прицела на цели. Используются в некоторых противотанковых ракетных комплексах (ПТРК).
• Лазерные командные системы: Ракета летит по лазерному лучу, удерживаясь в его центре. Оператор подсвечивает цель лазером, а ракета автоматически следует по лучу. Пример — ПТРК «Корнет».

Самонаведение

Самонаведение — это процесс, при котором объект (ракета) самостоятельно обнаруживает и захватывает цель, используя собственную головку самонаведения (ГСН). ГСН устанавливается на борту и может быть пассивной, активной или полуактивной.

Пассивное самонаведение

ГСН принимает собственное излучение цели (тепловое, оптическое, радиолокационное, акустическое). Ракета не излучает сигналов, что обеспечивает скрытность. Примеры:

• Тепловые (инфракрасные) ГСН: Реагируют на тепловое излучение двигателей самолётов или вертолётов. Используются в зенитных ракетах малой дальности (например, «Игла», «Стингер») и ракетах «воздух-воздух» (Р-73).
• Оптические (телевизионные) ГСН: Захватывают визуальный образ цели. Применяются в некоторых ракетах «воздух-поверхность» и ПТРК.
• Радиолокационные пассивные ГСН: Наводятся на излучение радиолокационных станций (РЛС) противника. Используются в противорадиолокационных ракетах (ПРР), например, Х-58.

Активное самонаведение

ГСН сама излучает энергию (радиоволны, лазерный луч) и принимает отражённый от цели сигнал. Это позволяет захватывать цель после пуска, но демаскирует ракету. Пример — ракеты «воздух-воздух» средней и большой дальности (Р-77, AIM-120 AMRAAM) и противокорабельные ракеты (например, «Гарпун»).

Полуактивное самонаведение

Цель подсвечивается внешним источником (наземной РЛС, лазером с самолёта или вертолёта), а ГСН ракеты принимает отражённый сигнал. Применяется в зенитных ракетных комплексах (например, С-125, «Бук») и в некоторых ПТРК (например, «Хеллфайр» с лазерным наведением).

Комбинированные системы наведения

Для повышения точности и помехозащищённости часто применяются комбинированные системы, сочетающие разные принципы на разных участках траектории. Например, на начальном участке полёта используется инерциальная система, на среднем — радиокомандная коррекция, а на конечном — активное или пассивное самонаведение. Такой подход характерен для современных зенитных ракетных систем (например, С-400 «Триумф») и высокоточных крылатых ракет (например, «Калибр»).

Применение в различных типах вооружения

Зенитные ракетные комплексы (ЗРК)

Системы наведения ЗРК классифицируются по методу наведения ракеты на цель:

• Метод «трёх точек» (метод совмещения): Ракета, цель и пункт управления находятся на одной линии. Простой, но неэффективный против маневрирующих целей.
• Метод пропорционального сближения: Ракета маневрирует так, чтобы угловая скорость линии «ракета-цель» была постоянной. Более точный метод.
• Метод погони: Ракета всё время направлена на цель. Используется в ближнем бою.

Противотанковые ракетные комплексы (ПТРК)

Для ПТРК характерны командные системы (по проводам, по радио, по лазерному лучу) и самонаведение (лазерное, тепловизионное). Современные ПТРК (например, «Корнет», «Джавелин») используют комбинированные схемы: на начальном этапе — инерциальная, на конечном — самонаведение.

Крылатые ракеты

Крылатые ракеты (например, «Томагавк», «Калибр») на маршевом участке используют инерциальную навигацию с коррекцией по спутниковым системам (GPS/ГЛОНАСС) и рельефу местности (TERCOM). На конечном участке применяется оптическое или радиолокационное самонаведение.

Баллистические ракеты

Для баллистических ракет (межконтинентальных, оперативно-тактических) характерны автономные системы: инерциальные, астроинерциальные, а также коррекция по спутниковым сигналам. На конечном участке может использоваться самонаведение (для отделяемых головных частей).

Интересные факты

• Первые системы наведения появились ещё в конце XIX века — для торпед использовались гироскопические автоматы курса.
• Во время Второй мировой войны в Германии были созданы первые серийные зенитные ракеты с радиокомандным наведением (например, «Вассерфаль»).
• Современные системы наведения способны обеспечивать круговое вероятное отклонение (КВО) менее 1 метра для ракет «воздух-поверхность».
• В России и США ведутся разработки систем наведения, основанных на искусственном интеллекте, способных распознавать цели и выбирать оптимальную траекторию в условиях активного противодействия.

Источники

1. Военная энциклопедия. Том 7. — М.: Воениздат, 2003.
2. Справочник по ракетной технике. Под ред. В. И. Варфоломеева. — М.: Машиностроение, 1988.
3. Основы теории полёта и наведения ракет. Учебное пособие. — М.: МО РФ, 2015.
4. Jane's Defence Weekly. — Jane's Information Group, 2020-2024.
5. Федеральный закон «Об оружии» № 150-ФЗ (в части классификации вооружений).