匹配製導

利用相關技術對導彈進行的自主制導。又稱相關制導。典型的匹配製導有地圖匹配製導、圖像匹配製導和地磁場匹配製導等。相關技術是通過測量兩個隨機過程或隨機變量的相關程度，對受控飛行器進行控制的一種綜合性應用技術。在導彈相關制導的過程中，利用彈上敏感探測裝置對飛行中的隨機過程或隨機變量進行測定，由彈載相關計算機進行相關計算，形成制導指令並進行跟蹤和制導。彈上敏感探測裝置有雷達、光學攝像機、多光譜照相機、電磁波探測器、紅外成像探測裝置、激光成像探測裝置、雷達高度表、氣壓高度表、陀螺儀、加速度計、地球磁場探測器等。要求這些敏感探測裝置重量輕、體積小、靈敏度高，能適應彈載工作環境條件。採用相關制導與其他制導方式複合應用的導彈，彈上需安裝相應的多套敏感探測裝置。彈載相關計算機是通過對圖像的相關度量完成圖像識別和定位的專用計算裝置，是以大規模集成的數字信號處理器芯片為核心，配以外圍存儲器和接口電路等硬件及專用相關算法軟件組成。專用相關算法軟件，包括圖像輸入、實時圖像預處理、並行和層次搜索方法的相關度量統計判別、定位參數計算和控制輸出的軟件。實時完成圖像相關計算，要求彈載相關計算機具有高速處理數據的功能，它可以採用超高速單片微處理器芯片或多片微處理器芯片並行構成CPU，亦可採用面向相關算法的專用處理器芯片。彈載相關計算機對多幅圖像的存儲和變換處理，要求有較大的存儲容量，並能滿足彈載工作環境條件。在匹配製導的跟蹤過程中，常見的是用同一目標的實時敏感圖像與預存圖像進行相關計算，得出不同時刻圖像間的位移，計算出角誤差信號進行自動跟蹤。預存圖像為基準圖或模板，它可以是剛得到的對目標圖像的一次測量，也可以是預先測定並存儲的圖像。實時敏感圖像是敏感探測裝置實時測量的圖像。由於彈上的敏感探測裝置不同，基準圖和實時圖可以是可見光圖像、紅外圖像、雷達圖像或激光圖像。實時圖與預先貯存在相關計算機中的基準圖進行計算、比較，以確定飛行中的導彈對應於地面座標位置或相對於目標位置的估值，以此估值來修正導彈的飛行誤差，從而實現制導。相關跟蹤主要利用圖像的自相似性或互相似性特點，通過相關計算得到最佳相似點。相關計算一般採用極值度量，即對應函數變量的某函數值存在極大值或極小值，常用的有歸一化積、積、平均積、平均方差、絕對差和平均絕對差等多種極值度量算法。相關跟蹤具有模式識別技術或人工智能技術的某些重要性質，如“記憶”（預存數據）、“思維”（相關處理）和“判決”等。由於處理的信息量大，抗干擾能力強，對於目標的幾何、物理因素要求低，適用於尋的制導的導彈。當導彈接近目標時，即使圖像大小可能超過跟蹤視場，仍能自動按圖像內部的某個細節，保持連續穩定的跟蹤。由於相關方法極值度量具有一定的不確定性，相關跟蹤存在一定範圍內的精度模糊，需採用其他方法或疊加處理方法予以克服。未來匹配製導技術將向多傳感器信息融合、與衞星或數據鏈技術相結合和智能化方向發展。

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