У керованій зброї застосовуються різні способи наведення високоточних боєприпасів: ракет, керованих бомб і керованих артилерійських снарядів для ураження цілей. Точність влучання боєприпасу є головним показником ефективності зброї. Системи наведення покращують точність влучання шляхом «Ураження одним пострілом» (SSKP), що є частиною розрахунку живучості, яка пов'язана з моделлю залпового бою.«Active and Semiactive Radar Missile Guidance». "Chapter 15.
Ці технології наведення можна поділити на декілька розрядів, із широкими категоріями «активного», «пасивного» та «запланованого» керування. Здебільшого, у ракетах і керованих бомбах, використовують однакові типи систем наведення, а різниця полягає лише у тому, що ракети мають двигун для керування, водночас керовані бомби а також ракети котрі запускаються з літаків, залежать від швидкості та висоти їх пуску з літака.
Наведення, насамперед балістичних ракет, ускладнюється двома чинниками. По-перше, на останніх ділянках фази посиленого розгону, атмосфера настільки розріджена, що аеродинамічні засоби керування польотом, як-от килі, не можуть працювати, і єдині поправки, які можна внести до траєкторії польоту, повинні надходити від самих ракетних двигунів. Але, оскільки двигуни забезпечують лише вектор сили, приблизно рівнобіжний фюзеляжу ракети, їх не можна використовувати для забезпечення значного виправлення курсу; внесення серйозних поправок створило б великі сили тяжіння перпендикулярно фюзеляжу, які могли б знищити ракету. Тим не менш, можна внести невеликі виправлення, злегка підвісивши головні двигуни, щоби вони поверталися, розмістивши відхильні поверхні, які називаються лопатями, у вихлопі ракети або, в деяких випадках, установивши невеликі ракетні двигуни, відомі як двигуни з вектором тяги або керувальні двигуни. Ця техніка внесення невеликих поправок у траєкторію польоту ракети через незначну зміну вектора сили її двигунів, відома як керування вектором тяги.
Друге ускладнення виникає під час повернення в атмосферу, коли бойова частина без двигуна, піддається дії відносно непередбачуваних сил, як-от вітер. Системи наведення повинні бути розроблені з урахуванням цих труднощів.
Помилки в точності для балістичних ракет (а також для крилатих ракет) зазвичай, виражаються як помилки точки запуску, помилки наведення/на маршруті або помилки точки прицілювання. Помилки як у точці запуску, так і в точці прицілювання, можна виправити шляхом більш точного огляду зони запуску та прицілювання. З іншого боку, помилки наведення/в польоті необхідно виправляти шляхом вдосконалення конструкції ракети, зокрема її наведення.
Точність влучення виражається як кругове імовірне відхилення.
Історія Задум керованої ракети з'явився, принаймні, на початку Першої світової війни, зі спроби віддаленого наведення бомб з літака.
Під час Другої Світової війни перші керовані ракети були розроблені, як частина німецької програми Зброї відплати.Siouris, George. Американський проєкт Голуб біхевіориста Б. Ф. Скіннера став спробою розробити ракету керовану голубом.
Категорії систем наведення Системи наведення розподілено на різні категорії залежно від ураження яких цілей вони розроблені — рухомих або нерухомих. Зброю можна поділити на дві широкі категорії, Go-Onto-Target (GOT) (Рух на ціль) та Go-Onto-Location-in-Space (GOLIS) (Рух на позицію у просторі).P. Zarchan, Tactical and Strategic Missile Guidance, AIAA (2007). Ракети системи GOT здатні атакувати як рухомі так і нерухомі цілі, натомість зброя системи GOLIS може бути спрямована на нерухомі або малорухомі цілі. Траєкторія за якою ракета вражає рухому ціль, залежить від пересування цілі. До того ж, рухома ціль сама може бути загрозою для відправника ракети. Ціль повинна бути знищена до того як зможе завдати удар у відповідь. У системах GOLIS це виглядає простіше оскільки ціль не рухається.
Системи руху на ціль (GOT) У кожній системі Руху на ціль є троє підсистем: Трекер цілі Трекер ракети Комп'ютер наведення Залежно від розташування цих трьох систем, на ракеті існують дві різні пускові категорії: Дистанційне керування наведенням: Комп'ютер наведення на пусковій установці. Трекер цілі також на ПУ. Самонаведення: Комп'ютери наведення розміщені на ракеті і трекері цілі.
Віддалене керування наведенням Ця система наведення зазвичай потребує радарного, радіо або дротового зв'язку між контрольною точкою та ракетою; іншими словами, траєкторія підтримується командами які передаються по радіо або дротах (див. Керована по дротах ракета). Такі системи містять: Контроль наведення — Трекер цілі розташовано на пусковій установці. Ракети керуються з пускової платформи. Є два варіанти Контроль на лінії візування (CLOS) Контроль поза лінією візування (COLOS) Наведення по променю на лінії візування (LOSBR) — Трекер цілі на ракеті. Ракета вже націлена на ворожий літальний апарат який підсвічено променем з пускової платформи. Це можна робити вручну і автоматично. Archived January 9, 2007 at the Wayback Machine
Контроль на лінії візування (CLOS) Система CLOS використовує лише кутові координати між ракетою та ціллю для забезпечення ураження останньої. Ракета повинна перебувати на лінії «пускова установка — ціль» (LOS), а будь-які відхилення від цієї лінії коригуються. Через те що багато ракет використовує подібну систему, їх поділено на чотири групи: Звичайний тип контролю наведення та навігації де ракета завжди отримує команду, перебувати на лінії візування (LOS) між трекером та літаком, відомий як контроль на лінії візування (CLOS) або триточковим наведенням. Система намагається утримувати ракети якомога ближче до можливої лінії візування на ціль після захоплення ракети. Більш конкретно, якщо враховується пришвидшення променя і додається до номінального прискорення створеного променевим наведенням, то можна отримати результати наведення CLOS. Отже, команда прискорення наведення за променем змінюється і містить додаткові умови. Описана продуктивність наведення по променю може бути покращена якщо враховувати рух променя. Наведення CLOS зазвичай, застосовується у зенітних системах малого радіуса дії та у протитанкових ракетах.
Ручний контроль на лінії візування (MCLOS) Контроль за мішенню та ракетою відбувається в ручному режимі. Оператор стежить за польотом ракети і використовує сигнальну систему для вирівнювання ракети на лінії між оператором і ціллю («лінія візування»). Це підходить для ураження повільних цілей, де непотрібні значні коригування. MCLOS це підтип систем контролю наведення. Ця система є придатною для ковзних бомб та протикорабельних ракет або у разі використання надзвукової Wasserfall проти повільних бомбардувальників B-17 Flying Fortress, але проти швидкісних цілей система MCLOS безпомічна.
Напівручний контроль лінії візування (SMCLOS) Відстеження цілі автоматичне, а керування і відстеження ракети відбувається вручну.
Напівавтоматичний контроль лінії візування (SACLOS) Стеження за ціллю в ручному режимі, керування і спостереження за ракетою автоматичне. Схоже на систему MCLOS, але автоматичні системи позиціонують ракету на лінії візування поки оператор пильнує за ціллю. Система SACLOS дозволяє запускати ракету непомітно для користувача, а також простіші у застосуванні. Системи SACLOS здебільшого використовуються для наведення по наземних цілях таких як танки та бункери.
Автоматичний контроль на лінії візування (ACLOS) Стеження за ракетою та ціллю, а також керування ракетою здійснюються автоматично.
Контроль поза лінією візування (COLOS) Це була перша система наведення яка використовується і дотепер, переважно у зенітних ракетах. У такій системі, пристрій стеження за ціллю та за ракетою можуть бути направлені у різні боки. Система наведення забезпечує перехоплення цілі ракетою завдяки перебуванню обох у просторі. Це значить, що вони не спираються на кутові координати як системи CLOS. Для них потрібні інші координати, якою є відстань. Обидва прилади спостереження за ціллю та ракетою повинні бути активні. Вони завжди автоматичні, а єдиним сенсором системи є радар. SM-2MR Standard інерційно наводить під час фази польоту, але йому допомагає система COLOS через радарний зв'язок наданий радаром AN/SPY-1 встановленим на пусковій платформі.
Керування променем на лінії прицілювання (LOSBR)
LOSBR використовує «промінь», зазвичай радіо, радар або лазер який спрямовано на ціль, та приймачі у хвості ракети тримають її у центрі променя. Променеві системи зазвичай відносяться до SACLOS, але є винятки; в інших системах промінь є частиною автоматичної радарної системи стеження. В останніх версіях ракети RIM-8 Talos яку використовували у В'єтнамі — радарний промінь починав стежити за ракетою у верхній точці польоту ракети і починав наводити її на повітряну ціль, точніше напівактивне радарне наведення застосовувалося в останню мить перед ударом. Це залишає пілоту невеликий шанс на отримання попередження, що його опромінює радар наведення ракети, а не пошуковий радар. Це дуже важливий чинник, через те що сигнали відрізняються і це може допомогти здійснити маневр ухиляння.
Хибою системи LOSBR, є розширення радарного променя зі збільшенням дальності. Лазерний промінь не має таких вад, але він діє на невелику дальність, а також може бути викривлений через погану погоду. З іншого боку напівактивне радарне наведення стає точнішим зі зменшенням дальності, тож обидві системи є взаємодоповнюючими.
Самонаведення
Пропорційне наведення Пропорційне наведення (також відоме як PN або Pro-Nav) є способом наведення (подібно пропорційному контролю) який використовується у тій чи іншій формі у більшості самонавідних зенітних ракет.Yanushevsky, page 3. Він заснований на тому факті, що два об'єкти перебувають на зустрічних курсах, коли напрямок їх лінії візування не змінюється. PN вказує, що вектор швидкості ракети повинен обертатися на пропорційній швидкості до швидкості обертання лінії візування, і в тому ж напрямку.
Радарне самонаведення Активне радіолокаційне самонаведення — спосіб наведення ракет, який полягає у тому, що ракета оснащується самостійним радіолокатором і обчислювальним блоком, тож це дозволяє виявити і перехопити ціль без втручання станції наведення на об'єкті-носії.
Радіолокаційне самонаведення поєднує в собі дві визначні переваги:
самонаведення, за якого ракета теоретично напевно, попрямує на зіткнення з ціллю, радар, здатний проникати крізь дощ, дим і пил.
Таким перевагам сприяли великі зусилля щодо розробки, та зростання великої галузі радіолокаційної техніки.https://link.springer.com/content/pdf/bfm%3A978-1-349-08602-3%2F1.pdf
Активне радіолокаційне самонаведення зрідка використовується як єдиний метод наведення ракети. Переважно воно застосовується на остаточній стадії перехоплення, в безпосередній близькості від цілі, оскільки невеликі розміри джерел живлення ракети, не дозволяють зробити випромінювач досить потужним і надовго робочим, щоби діяти з миті запуску на великих відстанях перехоплення. Аби подолати цю ваду, більшість самонавідних ракет, мають додатково систему командного наведення або систему інерційної навігації, котрі виводять ракету в зону безпосередньої близькості до цілі, де вмикається активне самонаведення. Інерційна навігація застосовується для стрільби по малорухливим цілям (наприклад, по кораблях), командне наведення — для стрільби по швидкісних і маневрових цілях. Часто інерційна навігація та командне наведення, поєднуються в одному пристрої у вигляді інерційного автопілота, установки якого підлаштовуються радіокомандами.
Активне самонаведення