Системы наведения управляемых ракет¶

Системы наведения управляемых ракет — совокупность бортовых устройств и алгоритмов, обеспечивающих наведение ракеты на цель с требуемой точностью. Системы наведения являются ключевым элементом управляемого ракетного оружия, определяя его эффективность, дальность действия и устойчивость к средствам радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Выбор конкретного метода наведения зависит от типа ракеты, класса цели, условий пуска и требуемой вероятности поражения.

¶Классификация и основные методы

В зависимости от источника информации о цели и способа формирования команд управления выделяют три основных класса систем наведения: автономные, командные и самонаведения. Также существуют комбинированные системы, объединяющие несколько принципов.

¶Автономные системы наведения

Автономные системы не зависят от информации, поступающей с пункта управления или от цели. Они функционируют на основе заранее заложенных данных о траектории полёта и координатах цели. К ним относятся:

• Инерциальная навигационная система (ИНС) — использует акселерометры и гироскопы для вычисления текущих координат и скорости относительно начальной точки. ИНС автономна и помехоустойчива, но обладает накапливающейся со временем ошибкой. Применяется на баллистических ракетах, крылатых ракетах большой дальности и как составная часть комбинированных систем.
• Астронавигационная система — определяет координаты по положению звёзд, используется для коррекции траектории стратегических ракет и крылатых ракет.
• Программное управление — ракета движется по заранее заданной траектории, вычисленной на земле. Применяется для ракет, запускаемых по целям с известными координатами.

¶Командные системы наведения

При командном наведении команды управления формируются внешним пунктом (наземным, корабельным или авиационным) и передаются на борт ракеты по радиолинии или по проводам. Оператор или автоматизированная система следит за целью и ракетой, вычисляет ошибку и передаёт корректирующие команды.

• Радиокомандное наведение — оператор наблюдает за ракетой и целью на экране РЛС или оптического прицела, передавая команды. Уязвимо для средств РЭБ.
• Телеуправление по проводам — используется в ПТУР первого поколения (например, 9М14 «Малютка»). Команды передаются по тонкому проводу, разматывающемуся с катушки ракеты. Система проста и дешева, но ограничивает дальность и скорость полёта.
• Наведение по лучу — ракета удерживается в электромагнитном луче (радиолокационном или лазерном), направленном на цель. Бортовая аппаратура ракеты измеряет отклонение от оси луча и вырабатывает корректирующие сигналы.

¶Самонаведение

Самонаведение — автоматическое наведение ракеты на цель, основанное на использовании энергии, излучаемой или отражаемой целью. Головка самонаведения (ГСН) устанавливается непосредственно на ракете и работает автономно после захвата цели.

По типу используемой энергии различают:

• Активные ГСН — облучают цель собственным передатчиком (радиолокационным, лазерным) и принимают отражённый сигнал. Обеспечивают режим «выстрелил и забыл», но демаскируют ракету и ограничены мощностью передатчика.
• Полуактивные ГСН — используют энергию внешнего источника подсветки (РЛС или лазерного целеуказателя на носителе или земле). Ракета принимает отражённый от цели сигнал. Более скрытны, чем активные, но требуют подсветки цели носителем до момента поражения.
• Пассивные ГСН — наводятся на собственное излучение цели (тепловое, радиолокационное, акустическое). Наиболее скрытны, но зависят от контраста цели с фоном. Типичный пример — инфракрасные (тепловые) ГСН зенитных ракет и ракет «воздух—воздух».

По физической природе сигнала ГСН делятся на радиолокационные, оптические (телевизионные, тепловизионные), лазерные и инфракрасные.

¶Комбинированные системы

Для достижения высокой точности на всей траектории полёта применяются комбинированные системы, сочетающие автономные и самонаводящиеся методы. Например, на маршевом участке ракета летит по данным ИНС с коррекцией от спутниковой навигации (ГЛОНАСС/GPS), а на конечном участке включается активная или пассивная ГСН для точного наведения на цель. Такой подход реализован в крылатых ракетах «Калибр» и зенитных ракетах семейства С-400.

¶Методы наведения на конечном участке

В зависимости от требуемой траектории сближения с целью выделяют методы погони, пропорционального сближения и метод параллельного сближения. Метод пропорционального сближения является наиболее распространённым для высокоманевренных целей, так как обеспечивает плавное изменение курса без больших перегрузок.

¶Применение по типам ракет

• Зенитные ракеты — используют радиокомандное наведение, наведение по лучу, полуактивные и активные радиолокационные ГСН, а также инфракрасные ГСН для ближнего боя.
• ПТУР — применяют проводное телеуправление, лазерное наведение по лучу и полуактивные лазерные ГСН.
• Крылатые ракеты — сочетают ИНС, спутниковую навигацию и корреляционные системы (сверка рельефа местности с эталоном) на маршевом участке, а также оптические или радиолокационные ГСН на конечном.
• Ракеты «воздух—воздух» — используют инфракрасные и радиолокационные (активные и полуактивные) ГСН.

¶Точность и помехоустойчивость

Точность наведения характеризуется круговым вероятным отклонением (КВО) для баллистических ракет и вероятностью попадания в цель для тактических ракет. С ростом сложности систем наведения повышается их стоимость, но также возрастает устойчивость к средствам РЭБ. Современные системы используют помехозащищённые каналы, многоканальные ГСН и методы распознавания ложных целей.

¶Источники

• «Управляемое ракетное оружие», под ред. С. И. Зверева, 1988.
• «Основы теории полёта и наведения ракет», В. И. Меркулов, 2005.
• Материалы открытых публикаций по системам ПВО и ракетному вооружению.