对智能化武器系统发展的关键技术探讨
戚 锦 王旭明 党 宁 姚 桐 卢永超
(西北机电工程研究所，陕西 咸阳 712000)
摘 要： 智能化武器已经成为当前军事强国最重视的一种武器类型，作为一类高度集成化的武器系统，存在大量的关键技术。基于对智能化武器系统包含内容的研究与分析，本文指出了智能化武器在设计、建造和运行中涉及的关键技术，并在此基础上展望了这类关键技术的今后发展方向，进一步提高智能化武器的发展效率。
关键词： 智能化武器；武器系统；关键技术
在智能化武器的运行中，涉及的子系统包括两个方面，即武器本身的各个子系统和武器的相关辅助系统。前者包括自动控制系统、静电屏蔽系统等多个方面，保证智能化武器能够精准打击目标。辅助系统包括的内容很多，如陆基发射台、海基发射台等，还具备相应的保护措施，只有这两个系统都能够正常稳定运行的情况下，才可保证智能化武器正常稳定运行。
1 智能化武器系统发展的关键技术
1.1 武器本身系统
在智能化武器的运行中，武器中本身具备的各个子系统对武器的运行影响效果很大，所以在具体的运行中，需要通过对这一方法的应用，提高武器的运行质量。武器系统中本身包括的关键技术如下：1.1.1通信系统。在各类智能化武器的运行中，虽然无需地面人员完成对武器运行状态的控制，当前通常应用GPS系统完成导航等工作，保证武器能够攻击争取的目标。在智能武器的运行中，通信系统的作用为获取GPS系统的相关信号，根据武器中设定的相关程序，完成对通信信号的解读和分析，在此基础上规划行进路线[1]。另外在一些智能化武器运行中，也需要接收雷达设备以及士兵直接配置的信号，例如地空导弹以及反坦克导弹，前者依赖雷达信号规划行进路线，自然需要通过对通信系统的应用达成这一应用效果，后者当前开发出了多种形式，早期为直接应用通信线缆完成控制，当前的一个研发方向为应用无限电完成姿态控制工作，无论对于那种方式，通信系统都发挥了重要作用。在通信系统的设计和应用中，有线通信系统的关键技术在于线缆的强度设计、线缆滚轮的摩擦力、武器发射后的通信线缆受到的应力过大等问题。对于无线控制的智能化武器，关键技术一方面在于能够及时准确接受到相应的控制信号，另一方面系统中需要具备杂波滤除系统，让武器完全按照控制信号运行。1.1.2自动控制系统。自动控制系统在智能化武器中发挥重要作用，通过对方向舵、火箭等设备的调整，可以有效调整武器的运行状态。
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在自动控制系统的运行中，自动控制系统需要与通信系统衔接，在具体的设计中，自动控制系统中包括两个方面，即制导系统和控制系统，在具体的设计中，通过建成视线坐标系和惯性坐标系的方式，提高智能化武器的自动追踪能力，该过程中需要应用一体化三通道解耦算法，通过对这一方法的应用，可以完成对控制器的构建，并在建模仿真软件中通过设置相关参数，研究对智能化武器的实际控制效果。对于以导弹为首的智能化武器中，一体化三通道解耦技术中，应用ESO体系可以完成对导弹运行中各类不确定项的补充和优化，通过对这种方法的应用，可以让整个系统更好运行，通常情况下，在导弹的运行末段，受到的干扰更大，包括自然环境干扰因素、目标运动干扰因素等，在ESO技术的应用中，实现了对这些项目的全面补充，从最终模拟效果来看，检测的解耦算法体系能够保证制导和控制精度。1.1.3干扰屏蔽系统。干扰屏蔽系统能否高质量运行，会从根本上决定整个智能化武器的控制与制导精度，通过加装干扰屏蔽系统，可以有效解决规避这一现象。在干扰的屏蔽过程中，需要分析干扰信号的产生来源，首先为武器中的强弱电干扰，其次为武器外壳产生的静电对内部环境的干扰，最后为地方主动施加的干扰信号，在当前的智能化武器设计和建造中，通过对干扰屏蔽系统的应用，提高了该武器的运行质量。针对武器中的强弱电干扰，应用的方法为完成对线束的合理规划，并在一些关键区域中设置屏蔽层，并防止一些“接地”的线缆之间出现互相干扰现象。在接地技术的应用中，包括同点接地、同线接地、悬浮接地等多种形式，防止接地线的电势过高，在其余的线缆中出现反向电压[2]。对于武器外壳静电对内部环境的干扰，当前常用的方法为，消除导弹外壳与内部相关构件之间的电势差，应用导线和电阻将外壳与“接地”系统连接，在连接的导线中需要配置一个低阻值的电阻，当前通常要求该电阻的参数在600～2000μΩ之间。对于主动施加的干扰信号，需要根据干扰信号的功率确定屏蔽系统能够正常运行，主要应用的方法为主动降噪技术，在武器中的关键线缆体系中设置信号监控装置，当发现电流参数在短时间发生大幅变化时，控制系统自动分析信号接受装置中的信号情况，发现产生过多的无关信号后，通过施加反向信号完成达到滤波目的。
1.2 武器辅助系统
武器的辅助系统包括多方面内容，对武器运行过程产生最大影响的内容为武器的发射平台、信号接入装置、武器的检修体系等，当前的实现方式如下：1.2.1发射平台设备。武器的发射平台不但发挥对武器的承载作用，一个重要工程为向武器中加装燃料、输入控制程序等，要求发射平台中必须具备相应的设备，通过对这种方法的应用，保证武器能够在第一时间投入运行。对于燃料加注设备来说，在陆基武器系统中的应用数量较多，尤其是对于洲际导弹等智能化武器，在发射平台的构建中，对燃料加注设备的性能要求很高，保证该设备能够在关键时期投入使用。该设备的关键技术包括设备的密封技术、燃料加注量的检测技术、故障诊断技术等，只有在满足相关要求的基础上，该设备才可正常运行。1.2.2信号接入装置。在当前的智能化武器中，信号接入装置有两种，一种为中远距离的智能化武器，另一种为近距离格斗智能武器，信号接入装置有较大不同。前者在运行和应用中，方法为在武器的发射平台上，将计算机与武器连接，在计算机上设置武器的航向、目标信息、转向点和转向角等信息，武器通过对GPS等导航信号的应用，按照设定值运行。另外在该过程中，还能够完成对各类参数的校准工作，确保控制精度。后者的控制方式为，主要依托武器中的信号接收设备与传感设备获取信息，在机载平台中的应用较多，在武器发射之前的短时间之内，完成对相关信号的输入。
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2 智能化武器系统关键技术的今后发展发现
2.1 自动控制系统的发展
在自动控制系统中，当前的系统已经能够适应智能化武器的控制和运行过程，然而作为一项系统性的运行内容，自动控制系统中存在大量的精密器件，这些器件本身的抗干扰性较差，所以在今后的自动控制系统发展中，需要采取合理措施升级自动控制系统的抗干扰效果。本文提出的方法为，加大对主动滤波装置的研发力度，在系统的运行中，该装置完成对接收到信号的全面分析和研究工作，确定向系统中传入的干扰信号，及时消除这类内容，从而让整个系统能够稳定运行。另外也需要设置被动滤波系统，该系统的作用为，消除武器中各类线束产生的干扰信号，以提高系统的运行质量。
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2.2 发射平台系统的发展
发射平台在今后的发展中，一个重要思想为完成机构精简工作，同时完成对现有设备的优化和完善工作，建成模式化运行体系，通过对这种方法的应用，可以大幅提高燃料加注、导航数据的传递效率，从而让整个系统能够正常稳定运行。另外在发射平台的今后发展中，需要完成对各类控制软件的优化工作，同时提高这类设备的环境防护能力，防止在设备的运行中，遭受过大的环境影响效果，无法提供应用的数据调试和控制信号输入作用[3]。
2.3 通信系统的发展
通信系统为智能化武器运行中的最重要系统之一，对该系统的优化工作，可以提高整个系统的运行和完善工作，提高这个系统的运行质量。在今后的系统发展中，一个重要方向为在通信系统中建成滤波装置，包括主动滤波系统与被动滤波系统，在具体的工作中，巡航阶段完成对各类杂波的滤除工作，保证武器能够按照规划的路线完成运行。在武器的运行末端，通过对电磁波环境的检测和分析，找到地方想系统中施加的干扰波，通过对这种方法的应用，可以降低自动控制系统的运行压力，提高制导精度。另外在我国当前的发展中，北斗卫星导航系统已经逐步完善和建成，北斗导航系统的通信波段、应用的坐标系等内容都与GPS系统有很大区别，在今后的发展中，要按照北斗系统完成通信和控制系统优化。
3 结论
综上所述，在智能化武器的设计和运行中，关键技术总体可分为武器本身的系统和其余辅助系统，前者的具体内容包括自动控制系统、通信系统和干扰屏蔽系统，后者包括发射平台和信号接入系统。在今后的发展中，主要优化方向为自动控制系统、通信系统和发射平台系统。
参考文献
[1]谷康,李亚明,刘平.智能化电子对抗装备发展[J].国防科技,2018,39(2)：78-81，90.
[2]朱婕.武器装备智能化故障诊断与测试关键技术研究[J].现代防御技术,2012,40(5)：30-34.
[3]张路青,许宏泉,詹广平.人工智能在信息化战场的应用探析[J].舰船电子工程,2009,29(6)：13-16.
中图分类号： E92
文献标识码： A
文章编号： 2096-4390（2019）21-0036-02
标签：智能化武器论文; 武器系统论文; 关键技术论文; 西北机电工程研究所论文;