俄罗斯拿出来ATACMS战术导弹所用的激光陀螺仪和GPS定位模块,能否实现仿制呢?
       日前,俄罗斯展示出来了ATACMS战术导弹所用的激光陀螺仪和GPS定位模块,这让美国的技术落入了俄罗斯的手中。
       众所周知,俄罗斯的电子信息技术与欧美以及我国存在着较大的差距。
       那么,其是否可以在缴获的美制激光陀螺仪上开发出属于自己的激光陀螺仪呢?
       首先来说,激光陀螺仪对精确制导武器的作用非常之大。
       要知道如今的制导武器基本上都不会缺乏一种制导系统,那就是惯性制导系统。


       而在惯性制导系统中,最为重要的一个部件就是陀螺仪。
       陀螺仪也发展了四代,
       第一代是静电陀螺仪和动力调谐陀螺仪;
       第二代是激光陀螺仪和光纤陀螺仪;
       第三代是半球谐振陀螺仪和MEMS陀螺仪;
       第四代是核磁共振陀螺仪和原子干涉陀螺仪。


       之所以惯性制导系统被大规模的应用,主要就是因为惯性制导系统属于闭环制导设备,它具备不受外界干扰的特征。
       不像GPS、雷达、红外等制导系统容易受到外界的干扰,从而导致精确制导武器失效。
       只不过,随着时间的推移,惯性制导系统还是存在着误差,主要就是累积误差。
       这种误差就是精确制导武器的控制系统根据惯性制导系统的作用,以及导弹的飞行位置来不断的调整导弹的飞行轨迹,在调整飞行结果轨迹的过程中就出现了误差。


       而导弹是一直在飞行的,那么就需要多次来调整轨迹,这样就形成了积累误差。
       这种只能通过技术手段来减弱,并无法将其消除,因此就需要其他的制导系统协同工作。
       就像ATACMS战术导弹那样,有了惯性制导系统之外,还要有GPS定位系统。不然,它的精度绝对达不到米级的水平。
       因此而言,惯性制导系统就是如今的精确打击武器必用的一种制导体系。


       其次来看,激光陀螺仪的研发难度比较高。
       从发展时间上来看,激光陀螺仪是在1963年被研发出来的,而在二十世纪八十年代,激光陀螺仪被大量的应用到制导武器中。
       可以说,激光陀螺仪已经不再是什么高端设备了,毕竟已经发展了60多年。
       但是呢,尽管激光陀螺仪的出现时间比较早,但是直到今日,可以独自研发出该设备的国家也是凤毛麟角。
       如今也就只有中、美、法、俄、英、德、日这几个国家具备这样的技术。


       激光陀螺仪的原理主要就是利用光程差来测量旋转角速度。
       在闭合的环形光路中,由同一光源发出的沿顺时针方向,和逆时针方向传输的两束光和光干涉,利用检测光的相位差或者干涉条纹的变化,就可以测出闭合光路旋转角速度。
       激光陀螺仪的基本元件是环形激光器,而环形激光器的底座是由一块低膨胀系数的陶瓷玻璃制成,在此基础上制造成三角形或者正方形的玻璃空腔。


       激光器的空腔内部装有氦氖混合气体的短管,以及两个不透明的反射镜和一个半透明的镜子。
       将高频电源或直流电源作用到混合气体上,由于稀有气体在经过高压的作用时会发出光波,从而使其产生单色激光,这也是常说的泵浦激光发生器的最简单的原理。
       为了维持回路谐振,回路的周长应为激光波长的整数倍。毕竟只有形成谐振腔,才可以使激光输出。


       其中半透明的镜子主要的作用就是将激光导出回路,经过两个不透明的反射镜的作用之后,使得两束向相反方向传输的激光之间相互干涉,通过光电探测器和电路输入与输出角度成比例的数字信号。
       那么,俄罗斯是否拥有这样的技术呢?
       毫无疑问,俄罗斯也拥有制造激光陀螺仪的技术。
       毕竟该技术早在已逝的超级大国时代就已经被研发出来了,俄罗斯自然也是具备这样的技术。
       毕竟俄罗斯的物理光学、陀螺仪光学、拉明斯克仪表厂和Optolink都是研发激光陀螺仪的高端公司。


       只不过,激光陀螺仪也有性能优劣之别,而衡量激光陀螺仪的性能优劣的就是零漂值,目前由霍尼韦尔公司制造的GG-1389型激光陀螺仪的零漂值就达到了0.00015°/h。
       所谓的零漂值就是指当输出的角速率为零时,激光陀螺仪输出量围绕其均值的离散程度,这个值越低离散程度就越小,表示激光陀螺仪的稳定性就越好,精度就越高。
       当然了,目前最高端的激光陀螺仪还是掌握在美国手中;只不过,ACTCMS战术导弹中用到的激光陀螺仪是哪个档次的就不得而知了。


       只不过,美国已经大规模装到精确制导导弹上的激光陀螺仪是霍尼韦尔公司制造的GG-1308,其重量为60g,体积只有2立方英寸,可以承受20g的过载。
       而由其制造出来的惯性制导系统名为HG1700-IMU,该惯性制导系统主要用于多管武器发射系统和联合直击弹药。
       想必ACTCMS上使用的也应该是HG1700-IMU吧!


       而俄罗斯目前的激光陀螺仪技术发展到了何种程度还不得而知,只不过,其精度自然是不及美国的产品。
       有了ACTCMS上的激光陀螺仪,或许会对俄罗斯的激光陀螺仪技术的提升有所帮助。
       当然了,俄罗斯也有第三代的半球谐振陀螺仪,俄罗斯米亚斯梅吉科科研生产所,利用其独有的离子束调平技术,很好地促进了半球谐陀螺仪的发展。
       只不过半球谐振陀螺仪还存在着制造难度大、造价高昂、适用范围不够广的不足之处。
       相比之下,还是激光陀螺仪更加合适用作精确制导弹药的惯性制导系统。


       俄罗斯拿到装在ACTCMS战术导弹上的激光陀螺仪就可以进行逆向仿制了吗?
       尽管有了半球谐振陀螺仪,俄罗斯估计也很难做到对美国的激光陀螺仪不屑一顾。
       相对而言,还是激光陀螺仪的造价更低一些,易于大批量的生产,从而提升精确制导武器的精度。
       这对俄罗斯还是很重要的。
       说白了,激光陀螺仪不过只是第二代的产品,而俄罗斯已经有了第三代的半球谐振陀螺仪。
       那自然也具备生产激光陀螺仪的技术。


       要知道,制造先进激光陀螺仪是需要一定的技术基础,越先进的激光陀螺仪所需要的技术就越先进。
       而制约激光陀螺仪精准度的因素主要就包括“噪声、漂移、闭锁阈值”。
       其中改善噪音的方法有提高激光陀螺仪的角速率测量精度。
       改善飘移的措施主要有提升谐振光路的折射系数的各向同性。
       提高闭锁阈值的方式就是使用对激光损耗更小的反射镜,主要可以采用镀膜技术,降低反射镜的损耗;采取小抖动偏频工作方式;采用四频差动技术;对激光陀螺的控制方式和信号处理方式进行优化设计与控制。


       既然知道了激光陀螺仪的工作原理,那么找出对应的改进方案还是可以做到的。
       上述提到了俄罗斯的物理光学、陀螺仪光学、拉明斯克仪表厂和Optolink这几家研发激光陀螺仪的公司。
       相应的产品也有BINS-85和ZLK-16,依靠着这些公司也可以对ACTCMS战术导弹上的激光陀螺仪进行研究。


       总而言之,得到了ACTCMS战术导弹所用的惯性制导系统,对俄罗斯的激光陀螺仪性能的提升还是有莫大的裨益。(图源网络,侵删)

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