弹道修正的概念

信息化条件下的战争，对武器系统的精确打击能力提出了更高的要求。常规武器虽然成本较低，但精度差，效费比低；精确制导武器虽然命中精度高，但其造价高昂，生产和维修技术复杂，不可能大批量装备部队。由此，低成本、有一定打击精度的弹道修正弹便应运而生。为了填补无控70mm火箭与海尔发反坦克导弹之间的空缺，美国于20世纪70年代中期最早提出弹道修正弹的概念，目前发展弹道修正弹的国家主要有美国、瑞典、法国、英国、德国、俄罗斯、意大利、以色列等。

弹道修正弹的基本概念是将原来的炮射弹药加装弹道修正模块，使弹丸在空中飞行时可以对弹道进行控制和修正，以提高命中率。基本原理是弹丸发射前根据探测到的炮位坐标、目标坐标等信息预先装定初始弹道信息，弹丸发射后，传感器探测飞行弹丸在空中的姿态（主要包括方位、高度和速度矢量信息），并由弹道解算软件计算出弹丸的实际弹道，将此弹道着点与目标信息相比较，计算出弹道偏差，然后弹道修正模块根据此偏差对弹丸进行修正。

弹道修正弹是把现有制式弹药变为“灵巧”弹药的一种最佳途径，具有成本低、精度高、射程远、能批量生产等特点。弹道修正弹与导弹有着本质的区别：导弹是通过无级弹道修正，直接命中目标；弹道修正弹是通过几次弹道修正，来减少散布，以提高毁伤概率。导弹要求百发百中，弹道修正弹只要求落在以目标为中心的小区域内，正是这些基本差别决定了弹道修正弹和导弹属于两个不同的精确打击范畴，也使它们造价悬殊。

弹道修正可以是一维的，也可以是二维的；可以在全弹道上修正若干次，也可以只在弹道末段或弹道起始段修正。一维弹道修正弹只能对弹药射程进行修正，是弹道修正弹发展的初始阶段，其技术相对比较成熟，易于实现，是目前弹道修正的主流。二维弹道修正弹不仅能在射程上对弹丸进行修正，而且能在方位上对弹丸进行修正，因此精度更高，目前大都处于研制阶段，但也已发展到相当水平，是未来的发展趋势。

弹道修正弹的关键技术主要包括：实际弹道探测技术、弹道解算技术、修正执行机构设计技术等。

弹道探测技术分三种技术：火控雷达（FCS）、全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）。采用FCS技术，弹丸靠外部的火控雷达系统获得实际弹道，目前先进的相控阵雷达在作用距离和精度上都能满足。在这种模式下，雷达可以根据被弹丸反射回的雷达信号跟踪弹丸，也可以由弹丸主动发射对应雷达信号的异频信号使雷达跟踪弹丸。GPS能全天候、全时间、连续提供精确的三维位置、三维速度及时间信息。弹丸飞行时，GPS接收机通过弹载GPS天线阵锁定GPS卫星簇，弹丸旋转时，将用多个GPS天线确保GPS接收机始终能接收到GPS卫星信号，微处理器利用从GPS接收到的弹丸位置来确定弹丸弹道。它的关键技术在于GPS接收机的微型化和GPS天线设计。INS是一种不依赖外部信息、又不发射能量的自主式导航系统，隐蔽性好，不怕干扰。惯性导航系统能提供全面的弹丸飞行信息，它具有数据更新率高、短期精度和稳定性好的特点，缺点是需要初始化，而且误差随时间积累。采用GPS系统和INS的系统，其弹丸可以实现发射后不用管，能自主打击目标，因此称为主动模式弹道修正弹，是目前发展的主流。但它技术难度大，所有的计算都要在弹上实现，而且弹载设备多，需要考虑设备的微型化和抗高过载能力。采用FCS技术的修正弹本身较为简单，但它需要火控雷达和火控计算机协同工作，称为半主动弹道修正弹。整个修正弹系统复杂，但它的设计难度不是很大，特别是海军舰炮弹药发展弹道修正弹，完全可以利用现有的火控雷达和火控计算机来发展这种体制的弹道修正弹。

弹道解算技术是根据弹道探测系统探测到的弹丸姿态，计算出弹丸的着点，由目标的位置信息来求得弹丸的偏差量，由此倒推出弹丸修正的时间。作为半主动弹道修正弹，该解算过程由地面火控计算机完成，所以在解算时间和精度上较容易满足要求；而在主动弹道修正弹中，该解算由弹载计算机来完成，由于炮弹空间小，弹载计算机微型化后，计算速度相对较慢，这也是主动弹道修正弹的设计难点之一。目前，弹道解算主要采用弹道方程的简化快速算法，也可以利用实测数据采用神经网络的方法进行解算。

修正执行机构的设计是弹道修正弹的另一关键技术。目前，弹道修正弹主要采用阻力器、脉冲发动机和鸭舵三种执行机构来修正弹道。弹道修正的执行机构既可以设计在弹体上，也可以设计在引信上。能够实现弹道修正功能的引信又称为弹道修正引信。