精确打击导弹:美陆军新一代战术弹道导弹

美国陆军宣布,已于2023年12月8日接收了首批新型地对地战术弹道导弹,这种名为“精确打击导弹”(PrSM)的武器将逐步取代服役30多年的陆军“战术导弹系统”(ATACMS)。那么,相较于美国陆军ATACMS,“精确打击导弹”有何能力提升?该导弹列装后对美国有何战略意义?

战术弹道导弹防御中的威胁评估算法

弹道导弹防御系统中制定防御计划,确定最佳部署策略都需要实时、准确地评估TBM的威胁程度,依据攻防双方的能力及武器的特性,采用了多属性决策理论中的TOPSIS方法,提出了战术弹道导弹威胁等级评估算法,建立了导弹威胁评估的数学模型。该算法具有多属性输入和多决策优化的排序功能和实时判决能力,适应瞬变的导弹攻防态势。仿真实例证明了该算法的可行性。

动能拦截器拦截战术弹道导弹的脱靶量仿真

在末制导段采用动能拦截器拦截战术弹道导弹,可以利用其快速响应的直接力控制技术提高命中精度,达到直接碰撞杀伤目标的目的。本文探讨了动能拦截器在末制导段拦截战术弹道导弹的轨道和姿态控制规律,建立了拦截的脱靶量仿真数学模型。在此基础上,对在不同给定误差条件下的拦截脱靶量进行了仿真计算与分析。

导引头性能对拦截战术弹道导弹制导精度的影响

针对末制导段采用直接碰撞动能杀伤技术的拦截弹拦截战术弹道导弹(TBM),分析了导引头分辨率、帧频和测量噪声等主要性能参数对制导精度的影响。在拦截弹弹道修正和姿态控制规律的基础上,考虑拦截弹与TBM的初始位置偏差、弹道修正发动机推力偏差和制导控制延迟因素,完成了导引头不同性能参数条件下拦截弹拦截TBM制导精度的六自由度Monte-Carlo仿真计算。根据对仿真结果的分析,给出了直接碰撞动能杀伤方式下的制导精度与导引头性能参数之间的约束关系。

战术弹道导弹系统效能评估SEA法的建模与仿真

分析了战术弹道导弹攻防对抗过程,建立了战术弹道导弹系统模型和反导防御系统模型,并在此基础上建立了SEA法评估战术弹道导弹系统效能的模型。建模过程中,通过使命属性向使命需求的转化,运用改进的超盒数值算法,在四维空间求解系统使命轨迹,解决了SEA法操作性不强和缺乏细节表现能力的缺陷。仿真分析了不同型号战术弹道导弹系统的效能,及不同使命需求下同一型号的战术弹道导弹系统的效能,验证了该方法的正确性和有效性。

预警卫星对战术弹道导弹预警能力研究

从研究DSP预警卫星预警原理出发,分析了战术弹道导弹主动段的弹道特征和尾焰的红外辐射特性,从关机点速度预报偏差与射程偏差的角度,基于弹道学原理并利用三次样条插值方法,建立了DSP预警卫星对常规战术弹道预警能力仿真模型,通过仿真计算,可以发现在无干扰条件下,DSP预警卫星对弹道导弹落点预报精度非常高。

战术弹道导弹拦截的仿真研究

根据来袭导弹再入段的运动学方程,建立了适应于侧面拦截的导引法,即将传统的平面拦截拓展到三维立体拦截,从理论上对该导引法对弹道过载的影响进行了分析和讨论.给出仿真实例进行计算说明,并与推广后的K比例导引法进行比较,结果表明该导引法能更好地抑制随机误差带来的法向过载.

战术弹道导弹再入段红外辐射特性分析

为了有效地获取再入段导弹的红外辐射特性,对其测量方法进行了研究。将不同时刻的目标距离和测量角作为已知量,利用非线性回归的方法估算目标运动参数,根据大气在高度85km以内的温度分布规律来估算由于气动加热后的目标蒙皮温度,进而分析迎头方向上的红外辐射特性。分析结果表明,反导系统红外探测器在再入飞行段的最佳工作波段是短波和中波。

反战术弹道导弹引信炸点控制算法研究

本文推导了 ATBM寻的引信最佳炸点控制算法 ,及使用定向战斗部时所需的弹体坐标系中的脱靶方位 ,其中对应于最佳炸点的最佳延时为剩余飞行时间减去破片飞行时间。文中根据战斗部的尺寸对炸点控制所允许的误差进行了简单分析 。

战术弹道导弹拦截的数学建模与仿真

拦截系统是反导系统的最后一环,也是关键所在。拦截系统反应的灵敏、迅速、有效性是十分重要的。针对拦截战术弹道导弹这一特殊任务,对传统的K-比例导引法进行推广,以适应侧面逆轨拦截,从理论上给出了此导引法对弹道影响的分析证明,并结合STK,对拦截弹道导弹进行了仿真,实验结果说明此方法形式简单、方便,具有实用价值。

战术弹道导弹助推段拦截方法研究

针对战术弹道导弹及其助推段拦截的特点,结合美军助推段拦截现状,概括总结出现有主要弹道导弹助推段拦截方法,并探讨了基于网络条件下的弹道导弹助推段综合拦截方法。

战术弹道导弹(TBM)弹道的构造方法

战术弹道导道（ＴＢＭ）和反战术弹道导弹（ＡＴＢＭ）的研究需要一种获取ＴＢＭ弹道数据的快速简便的方法，在对ＴＢＭ的全弹道进行分析以后，根据最小能量弹道理论提出了一种考虑地球自旋情况下构造ＴＢＭ从发射点至落点的弹道的快速迭代算法，该方法在仿真中的成功应用表明它是有效的。

战术弹道导弹的弹道仿真

战术弹道导弹(TBM)的弹道运动可以看作是导弹绕地心质点的二体运动,因此进行TBM弹道仿真的关键是根据发射点和落点的经纬度计算弹道轨道根数。考虑导弹运动过程中地球自转所产生的落点经度的变化,研究建立了弹道轨道根数的求解方法,通过坐标变化方法对轨道根数进行了校验,并采用二体椭圆轨道运动理论实现了TBM的弹道仿真,仿真得到的发射点落点位置与给定的位置完全重合,从而对轨道根数进行了进一步的确认。

浅析战术弹道导弹的探测预警

在认真分析战术弹道导弹的弹道特点和战术使用特点的基础上 ,肯定了对战术弹道导弹预警探测的可行性 .并研究构建了战术弹道导弹预警探测的体系结构 ,着重分析了对其预警探测的基本手段 ,提出了预报弹道与落点的模型和雷达散射截面综合模型 。

战术弹道导弹(TBM)的威胁值评定

依据反战术弹道导弹(ATBM)射击理论,探讨了反战术弹道导弹作战单元级的可拦截条件;在分析影响战术弹道导弹(TBM)威胁值因素的基础上,提出了一种计算 TBM 威胁值的方法。

红外导引头对中段战术弹道导弹目标的探测距离估算

针对战术弹道导弹（TBM）中段的弹道特性,建立了TBM在中段的温度计算模型和红外辐射计算模型。在红外辐射的大气传输理论基础上,综合考虑大气吸收和散射因素,分析了大气衰减对红外辐射的影响,得到了大气衰减作用下的目标辐射模型。在此基础上,建立了红外导引头对目标的探测距离计算模型;最后,在假定的仿真条件下,利用模型计算得到采用3-5μm和8-12μm双频段的红外导引头对中段TBM目标的作用距离为810 km,该结论可为反导拦截弹的设计提供数据支持。

典型预警模式支援反战术弹道导弹效能评估

介绍了典型预警模式的系统组成,给出该模式下反战术弹道导弹(Tactical Ballistic Missile,TBM)作战过程;重点探讨了效能评估的指标体系,建立了预警时间、预警内容以及预警精度的数学模型;接着引进云重心评价法并用粗集改进了权重。最后,对通过仿真得到的一组数据进行分析,得出对典型模式支援效能评价结论。

反战术弹道导弹（ATBM）攻防对抗过程有关参数计算模型研究

以椭圆理论为基础，在分析攻防对抗数据流程基础上，建立了反ＴＢＭ攻防对抗过程有关参数计算模型。

战术弹道导弹的性能推测及仿真实现

在弹道导弹防御系统性能分析中，战术弹道导弹进攻的威胁特性分析是一个比较重要的环节。为了对战术弹道导弹的威胁特性进行有效地分析，开展战术弹道导弹的性能推测和仿真是十分必要的。讨论了战术弹道导弹性能推测及导弹仿真的实现方法。

战术弹道导弹建模及其RCS估算

根据战术弹道导弹 (TBM )的结构特点 ,建立其电磁散射理论分析模型。采用几何绕射理论 (GTD)、几何光学法 (GO)、物理光学法 (PO)等高频法计算了雷达照射频率分别为1 50MHz、30 0MHz、5GHz、9GHz时TBM的RCS。计算结果表明在探测来袭的TBM目标时 ,应采用低频波段水平极化工作的雷达。