激光陀螺在军事上有什么应用?

激光陀螺在军事上有什么应用? 激光陀螺是*新出现的一种陀螺,它的基本原理是:使用环形激光器使之在惯性空间转动,产生正反两种激光束,激光束随惯性转动产生拍频效应,从而达到陀螺仪所要求的各种稳定和转速指标。激光陀螺与传统的机电陀螺相比,*大的特点是不需要转动部件,所以耐冲击力强,坚固可靠,使用寿命较长。由于接通电源就能产生激光,所以不存在怠速反应,起动时间短,而且运行过程中的稳定性好。激光陀螺的结构十分简单,功耗很小,易于维护,造价低廉。*重要的一点,就是激光陀螺能够直接输出数字控制信号,而不是像以前那样先输出模拟信号,再将其转换为数字信号。能够直接输出数字信号,就能够直接与计算机系统相连,这对于实现自动化或智能化控制非常重要。 一般情况下,航空平台或**制导武器常用的**导航器件主要是全球导航定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)。激光陀螺出现之后,成为新一代航空器、导弹、灵巧炸弹等测控系统的核心部件。 激光陀螺捷联系统应用于火箭系统之后,效能明显提高。过去,由于箭机运算速度的限制,无法**计算火箭的实时速度和位置,只能将大量的数据处理工作放在地面进行,给设计和事后报轨带来大量的工作。采用激光陀螺之后,在飞行过程中,不断地计算火箭的实时速度和位置,利用实时速度、位置进行火箭制导方程的运算,以控制火箭沿标准弹道飞行,将载荷送入预定的轨道,从而简化了设计,达到了快速报轨的要求。 巡航导弹或**制导炸弹通常采取复合式制导方式,常见的复合式制导又多为GPS/INS。1999年5月8日美国B-2A隐身战略轰炸机袭击我驻南使馆使用的联合直接攻击**(JDAM),就是采用GPS/INS制导的GBM-31**制导炸弹。海湾战争期间美军使用的“战斧”巡航导弹则是采用的惯性+地形匹配+景像匹配复合制导方式。 GPS全球定位系统由于具有不可替代的高性能,所以仍将是未来**制导武器的主要制导方式。但是,与之相匹配的其它制导方式,随着技术的不断进步将有所改变,激光陀螺就是一个范例。从1998年开始,美国“战斧”式巡航导弹开始改进制导系统和任务规划系统。其中,惯性导航系统开始选用环形激光陀螺代替传统的机械陀螺,不再采用地形匹配制导方式,而是采用抗干扰性能更好的GPS接收机,装一台前视电视摄像机或红外成像装置,以提高目标捕获和毁伤判定能力,从而将任务规划时间从过去的十几天缩短到一个小时左右。 美国在激光陀螺的研制及应用方面始终居****地位,目前已经在很多高技术武器装备中将其与GPS制导系统联合使用。F-15E对地攻击战斗机的LN-93型惯导装置中采用了LG-9028型环形激光陀螺,B-52战略轰炸机也正在把陈旧的惯性导航系统改进为环形激光陀螺惯性导航系统。 日本在引进美国速率捷联控制系统以后,开始在自行研制的运载火箭上使用全惯性控制技术,提高卫星的入轨精度。在TR1和M5火箭上,率先使用了光导纤维构成光路的激光陀螺,组成了不仅适用于火箭也适用于导弹的高精度、简单可靠的控制系统。高精度固体空间运载火箭的研制成功,说明日本已经具备研制洲际弹道导弹的能力。 英国皇家海军的三艘新型“机敏”级攻击型核潜艇将分别装备2套改进型北约船用惯性导航系统,该系统采用了环状激光陀螺系统。该惯导系统将于今年底开始装配,能为武器控制和作战管理系统提供**的导航数据及姿态方位数据。此外,英国AS90式自行榴弹炮也选用了美国霍尼韦尔和辛格两公司联合制造的组合式定向定位系统,它的核心部分是一个环形激光陀螺。该装置能自动测地和自动校准,随时准确地测出炮车自身的位置和方向。因此,装有惯性动态基准装置的AS90式自行榴弹炮,可以取消为一般自行火炮配备的测地器材和测地分队。惯性动态基准装置解决了火炮的测地和校准问题,再加上炮塔控制计算机和外部通信设备,每门自行榴弹炮就成了一个完整的射击单位,大大提高了火炮在战场上的独立作战能力和快速反应能力,并将导致火炮使用原则的改变。瑞士120毫米迫击炮系统中也装有激光陀螺导航与定位系统,在发射时自动提供**的方位和武器定位。 俄罗斯在激光陀螺的研制方面也处于较为先进的水平,目前主要应用于作战飞机和弹道导弹的制导与控制。俄罗斯S-37飞机使用了数字式多通道自动控制设备,一体化自动指挥和导航系统。在导航系统中,激光陀螺仪惯性导航系统成为核心组件。这种系统还广泛应用于苏-30MK、苏-32FN和苏-34战斗机等多种飞机上。印度空军引进的俄制飞机或自行研制的轻型战斗机上也装有环形激光陀螺导航仪。 随着激光陀螺与GPS制导装置在一系列高技术武器装备中的推广使用,武器装备的**程度将日益提高,从而使未来作战样式出现一系列重大变化,**战、远战、非接触作战将成为主要的作战样式。
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