浅谈光纤制导系统

光纤制导技术是用光纤来取代金属线制导武器的新技术，它将成为推动有线制导武器进一步发展的唯一技术，还可用于未来的外层空间卫星武器的有线制导。光纤制导武器被称为“智能兵器”，最重要的是由于它采用了光纤线路、光纤传感器和小型光纤红外寻的器，这使得它的信息数据传输质量得到很大改善，因其性能格外优良，以至达到“智能”水平，从而获得了“第一代智能武器”的美誉。

1.光纤制导系统基本组成与工作原理

光纤制导系统根据图像的不同，目前的光纤制导武器有两种类型:一类是白天使用的昼光型，采用光纤电视制导系统;另一类是全天候使用的昼夜型，采用红外成像制导系统。光纤制导系统由图像导引头和光纤双向信息传输系统组成。光纤双向传输系统由弹上光电端机、弹上波分复用器、光缆线管、地面波分复用器、地面光电端机组成。

光纤制导的基本原理，光纤制导导弹，它是一种非直视武器，可以从一个隐蔽的位置发射，先垂直飞行到200米左右的高度，然后点火转向，转入巡航飞行，导弹即按控制台发出的指令飞向目标区上空，装在弹体末端线轴上的光缆随之放出。导弹头部的电视或红外成像导引头再光纤传来的指令信号控制下搜索目标，将所看到的图像和收集到的各种信息数据通过连接于导弹于地面控制装置之间的双向光纤指令系统反馈到地面控制台，经信息处理后显示在控制台屏幕上。射手根据收到的图像信息分析战场情况，并通过同一根光缆向导弹发出控制指令，遥控导弹飞行，并按一定的制导控制导弹向目标方向飞行，直至命中目标。

2.光纤制导的关键技术

光纤制导的关键技术包括制导光缆强度与细径化，光缆拼接、缠绕与高速释放，光纤双向信息传输以及导引头等。

(1)制导光缆强度与细径化

制导光缆释放机构安装在导弹尾部，光缆的长度一般略大于导弹的最远射程(最远为60公里)。制导光缆有别于普通的通信光缆，必须满足制导应用的特定要求，属于特种光纤。这些特定的要求主要包括：强度高、光学传输性能稳定、光缆直径细。制导用光纤一般是在普通或特种光纤的基础上经过加强、被覆后制成的，要求强度筛选张力为1.38 MPa。另外，为了增加射程，需要考虑制导光缆的细径化问题。光缆直径变细可使同样结构导弹的射程增加一倍。根据不同用途直径在0.3-1 mm。

(2)光纤拼接、缠绕与高速释放

为了增加导弹的射程，制导光缆拼接是不可避免，对制导光缆拼接的要求是拼接处的光缆直径要与原直径相同，同时还具有很强的抗拉力。拼接要求制导光缆既具有最低损耗，又不能损失强度，扩延到几十千米至上百千米以上长度而无疵痕，这是相当困难的。光缆的绕放机理和绕放机构对导弹顺利发射并满足飞行速度要求至关重要。在导弹飞行过程中，为了保证光缆不断线和可靠的信号传输，光缆的绕线技术十分重要。

高速释放技术与线轴设计及光缆缠绕技术密切相关，这两项技术是高速释放的基础，但是通过放线试验也可以为线轴设计、光缆缠绕和光纤技术提供改进的依据。高速释放技术包括地面模拟放线、飞行放线实验以及相关的测试技术。

(3)光纤双向信息传输

光纤双向信息传输系统是光纤制导系统的一个重要组成部分，是由单根制导光缆构成的双向全双工传输系统。作用是进行弹上与地面制导站到导弹的信道叫上行线。实现光缆双向传输系统有模拟传输和数字传输两种方案。下行线传输由弹上摄像机摄取的目标背景的图像信号到地面控制站后，地面控制站的图像处理单元通过计算机运算产生控制指令，控制指令由上行线传输到弹上，控制导弹飞行并引导至目标处。

结语：光纤技术具有传输容量大、抗干扰能力强、制导精度高、隐藏性好等一系列优点，日益受到各国政府和军方的重视。光纤制导导弹具有一系列的优点并已初步装备部队使用，但总体来讲仍处于发展阶段，相信随着科学技术的发展，光纤制导导弹也必将得到进一步的发展与完善。

审核编辑：汤梓红