thumb|right|300px|Uma bomba guiada atinge um alvo de testes.

A orientação de mísseis (ou guiamento de mísseis) é um campo da engenharia — mais especificamente de orientação, navegação e controle (GNC) — que trata dos métodos de controle dinâmico e direcionamento de mísseis e bombas guiadas. Os sistemas de orientação são projetados para maximizar a precisão e a eficácia dessas armas, elevando a probabilidade de impacto contra o alvo pretendido.

Os sistemas de orientação dividem-se em duas categorias conceituais primárias: os sistemas de perseguição direta ao alvo (GOT, do inglês go-onto-target), voltados ao engajamento de alvos móveis; e os sistemas orientados a coordenadas geográficas (GOLIS, do inglês go-onto-location-in-space), destinados ao ataque de posições fixas no espaço ou na superfície.

Mísseis e bombas guiadas utilizam arquiteturas de guiamento análogas; a distinção operacional reside no fato de que os mísseis contam com propulsão própria por motor de foguete ou turbina, ao passo que as bombas planadoras dependem da energia cinética transferida pela aeronave lançadora e da aceleração gravitacional.

História No final da década de 1880, o escritor Júlio Verne antecipou em suas obras de ficção científica a concepção de projéteis autopropulsados equipados com cabeças de busca, espoletas de proximidade e ogivas explosivas.

Durante a Primeira Guerra Mundial, diversas nações desenvolveram experimentos pioneiros com projéteis teleguiados. O inventor britânico Archibald Low concebeu os primeiros veículos aéreos não tripulados radiocontrolados, sendo considerado pioneiro no controle por rádio. Na França, Pierre Lorin projetou um protótipo aerodinâmico controlado por rádio com a finalidade de atingir Berlim, embora o comando militar francês não tenha levado o projeto adiante na ocasião.

Ao longo da Segunda Guerra Mundial, os mísseis guiados tiveram seu primeiro salto tecnológico expressivo no âmbito do programa alemão de armas V (como as bombas voadoras V-1 e os foguetes balísticos V-2). Como a Alemanha fora impedida pelo Tratado de Versalhes de produzir arsenais convencionais volumosos, os engenheiros alemães concentraram recursos no desenvolvimento de armas tecnológicas que não estivessem expressamente contempladas nas proibições do pós-guerra. Concomitantemente, as Forças Aéreas do Exército dos Estados Unidos (USAAF) estabeleceram dezenas de iniciativas experimentais envolvendo bombas planadoras e guiadas por sensores ópticos e de rádio.

No pós-guerra, no inverno de 1946, o presidente norte-americano Harry S. Truman impôs severos contingenciamentos orçamentários nos ramos das Forças Armadas, atingindo diretamente a pesquisa e desenvolvimento. Em decorrência desses cortes — episódio conhecido como "o Natal negro de 1946" —, o Estado-Maior da Força Aérea reduziu as dotações para mísseis guiados em 55%. Até o encerramento do primeiro trimestre de 1947, dez projetos foram sumariamente cancelados e apenas dezenove mantidos em andamento.

A eclosão da Guerra da Coreia acelerou decisivamente o ritmo das verbas e pesquisas destinadas aos mísseis teleguiados.

O primeiro míssil balístico norte-americano a incorporar um sistema de navegação inercial de alta precisão foi o vetor de curto alcance PGM-11 Redstone.

Sistemas direcionados ao alvo (GOT) 300px|thumb|O interceptor israelense Arrow 3, que emprega navegação proporcional para destruir mísseis balísticos em voo exoatmosférico.

Autoguiamento

Nos sistemas de autoguiamento (homing guidance), o míssil rastreia o alvo valendo-se de sua própria cabeça de busca (seeker), computando internamente os comandos de deflexão de suas superfícies de controle aerodinâmico ou bocais vetoriais. Os sensores integrados podem operar por ondas de radar, radiação infravermelha, laser ou contraste electro-óptico. Mísseis que utilizam autoguiamento autônomo geralmente dispensam comunicação contínua com a estação de disparo terrestre ou a aeronave lançadora, viabilizando a doutrina de "dispare-e-esqueça" (fire-and-forget).

O autoguiamento subdivide-se em três modalidades principais: Ativo: O míssil emite sua própria energia eletromagnética para iluminar o alvo (como um emissor de radar embarcado no nariz) e processa os ecos refletidos. Exemplos: AIM-120 AMRAAM e R-77. Semiativo: O alvo é iluminado por uma fonte externa emissora de radiação (o radar de bordo da aeronave lançadora ou um iluminador de solo), e o sensor passivo do míssil capta a reflexão dessa energia. Exemplos: AIM-7 Sparrow e R-27R. Passivo: O míssil não emite sinais; seus sensores reagem exclusivamente às emissões térmicas (radiação infravermelha), ópticas ou de radiofrequência originadas pelo próprio alvo. Exemplos: mísseis antiaéreos portáteis FIM-92 Stinger e 9K38 Igla.

A vasta maioria dos mísseis dotados de cabeça de busca emprega variantes do princípio de navegação proporcional para convergir e interceptar o alvo na fase terminal do voo.

Orientação por controle remoto Esses arranjos de orientação dependem de radares de rastreamento e de um enlace de comunicação bidirecional de dados (via rádio, laser ou fio condutor desenrolado) estabelecido entre a estação de controle e o projétil balístico ou aerodinâmico (ver: Míssil guiado por fio). Diversos vetores modernos combinam modalidades distintas: utilizam orientação por comando na fase de subida e no curso intermediário, ativando a cabeça de autoguiamento autônoma ao entrarem na fase terminal de aproximação.

Orientação por comando

Na orientação por comando (command guidance), os algoritmos de cálculo de trajetória e as ordens de manobra originam-se em computadores externos ao corpo do míssil. O método requer dois canais fundamentais de comunicação: o enlace de rastreamento (que monitora a posição espacial do projétil e do alvo) e o enlace de comando (que transmite as correções angulares para os atuadores do míssil). Em certas plataformas, o mesmo radar ou sensor óptico executa ambos os papéis; em outras, existem módulos de telemetria e rastreamento separados. Uma vulnerabilidade intrínseca à orientação por comando é a necessidade de emissão eletromagnética contínua contra o alvo por parte da estação de lançamento, o que pode denunciar a posição do lançador e desencadear manobras evasivas ou ataques de supressão de defesas antiaéreas (SEAD). Exemplos deste sistema abrangem baterias como o MIM-104 Patriot e as primeiras variantes do S-300.

Guiamento por feixe (beam riding)

Os mísseis do tipo beam riding (alinhamento por feixe) navegam centrando-se ao longo de um feixe diretor eletromagnético contínuo — emitido por um radar ou transmissor laser — permanentemente apontado para o alvo. Sensores posicionados na cauda do míssil captam as bordas do feixe e o piloto automático interno comanda os lemes para mantê-lo centralizado no eixo de emissão.

Esses sistemas podem ser operados manualmente (CLOS) ou de modo semiautomático (SACLOS), onde o operador se limita a sobrepor a mira óptica sobre o alvo enquanto o computador alinha o feixe diretor. Uma variante desse princípio foi empregada nas versões avançadas do míssil antiaéreo naval norte-americano RIM-8 Talos durante a Guerra do Vietnã: o feixe de radar elevava o míssil em trajetória de arco ascendente e o inclinava suavemente sobre o vetor da aeronave inimiga, acionando o radar semiativo apenas nos segundos finais. Esse perfil evitava que os sistemas de alerta tático (RWR) da aeronave detectassem o sinal de radar em tempo hábil para executar manobras evasivas.

A principal vantagem do guiamento por feixe reside na capacidade de disparar múltiplos projéteis em sequência sobre o mesmo feixe sem sobrecarregar a capacidade de cálculo do computador de disparo. Em contrapartida, a precisão física degrada-se com o aumento da distância, visto que o feixe sofre dispersão geométrica e se alarga à medida que se afasta da antena emissora. O míssil britânico de defesa de frota Seaslug e o míssil antitanque russo 9K121 Vikhr constituem exemplos operacionais de guiamento por feixe.

Sistemas direcionados a coordenadas no espaço (GOLIS) Os sistemas da categoria GOLIS caracterizam-se pela ausência de rastreadores ativos de alvos durante o voo. O computador de navegação e as referências inerciais residem integralmente a bordo do projétil, que é previamente carregado com as coordenadas geográficas tridimensionais do objetivo antes do lançamento. Trata-se, por definição, de sistemas de navegação autônoma autocontidos, embora possam receber dados de correção geodésica em rota.

Orientação pré-programada A orientação pré-programada representa a forma mais rudimentar de guiamento autônomo. A partir da distância, azimute e elevação do alvo, a trajetória geométrica ótima de voo é calculada previamente. Esses parâmetros de atitude e tempo de queima são inseridos na aviônica do míssil antes da ignição. Em voo, instrumentos simples (como giroscópios mecânicos de rotação livre e espoletas temporizadas) acionam as superfícies de controle para reproduzir fielmente a trajetória tabulada, sem capacidade de reagir a desvios provocados por ventos laterais ou turbulências imprevistas. O foguete balístico alemão V-2 constituiu o exemplo mais notório de guiamento pré-programado na Segunda Guerra Mundial.

Orientação inercial

thumb|Técnicos da Força Aérea dos Estados Unidos inspecionam o sistema de navegação e orientação inercial de um míssil balístico intercontinental Minuteman III. A orientação inercial baseia-se no emprego contínuo de acelerômetros e giroscópios para medir a aceleração linear e a velocidade angular do míssil em relação a um referencial conhecido, computando sua posição e velocidade instantâneas por meio de navegação estimada (dead reckoning).

As primitivas plataformas mecânicas com suspensão cardânica sofriam de derivas acumuladas ao longo do tempo. Em sistemas contemporâneos, utilizam-se giroscópios a laser em anel (RLG) e giroscópios de fibra óptica (FOG) de estado sólido, capazes de manter precisão métrica ao longo de trajetórias intercontinentais de 10.000 km sem requerer correções externas. O auge do refinamento eletromecânico foi atingido pela Esfera de Referência Inercial Avançada (AIRS) instalada no ICBM LGM-118 Peacekeeper, que alcançava erro circular provável inferior a 100 metros em alcance global. Armamentos modernos combinam sistemas inerciais com receptores de satélite (GPS, GLONASS) e radares altimétricos de contorno do terreno.

A navegação inercial constitui o método preferencial para mísseis balísticos estratégicos, visto que opera de forma totalmente passiva: não emite nem depende de sinais de rádio externos, sendo imune a bloqueios de guerra eletrônica ou contramedidas ativas.

Uma variante da navegação inercial destinada a alvos em deslocamento lento é a linha de visada prevista (PLOS, do inglês predicted line of sight), na qual o míssil percorre uma trajetória curvilínea calculada no instante do disparo para interceptar a posição futura do veículo. Como não utilizam cabeças de busca nem enlaces de comando após o lançamento, mísseis com PLOS são invulneráveis a sistemas de proteção ativa (soft-kill). Essa tecnologia é amplamente aplicada em armas antitanque de infantaria, como o NLAW e o FGM-172 SRAW.

Orientação astroinercial