Dẫn đường theo lệnh điều khiển

Dẫn đường theo lệnh (Command guidance) là một kiểu điều khiển tên lửa mà theo đó trạm điều khiển mặt đất hoặc radar máy bay sẽ phát tín hiệu điều khiển tên lửa thông qua radio hoặc thông qua sợi cáp tín hiệu kết nối tên lửa với bệ phóng và điều khiển tên lửa đánh chặn mục tiêu. Kíp điều khiển sẽ có khả năng ra lệnh tự huỷ cho tên lửa kể cả khi tên lửa trang bị ngòi nổ.

Về cơ bản, hệ thống điều khiển đưa ra lệnh điều khiển/dẫn đường cho tên lửa sẽ đồng thời theo dõi cả mục tiêu và tên lửa đánh chặn. Nó sẽ xác định vị trí và vận tốc của mục tiêu và của tên lửa, sau đó đưa ra lệnh để điều chỉnh cánh của tên lửa theo góc cần thiết để tên lửa cơ động đánh chặn đúng mục tiêu. Nếu như mục tiêu cũng thực hiện cơ động, hệ thống điều khiển có thể nhận biết và đưa ra lệnh điều khiển cập nhật cho tên lửa để liên tục bám sát tiêu diệt mục tiêu. Trong trường hợp tên lửa bay vọt qua mục tiêu ở khoảng cách gần, tên lửa sẽ sử dụng ngòi nổ cận đích hoặc ngòi nổ va chạm để kích hoạt đầu đạn, hoặc kíp điều khiển sẽ dự tính ước lượng thời điểm tên lửa vào gần mục tiêu để gửi tín hiệu kích nổ tên lửa.

Một số hệ thống sử dụng ăng ten radio để truyền tín hiệu với tên lửa. Trong khi các hệ thống khác có thể truyền đi các xung tín hiệu tên lửa có thể thu nhận và giải mã thành tín hiệu điều khiển. Đôi khi để hỗ trợ việc theo dõi mục tiêu, các tên lửa sẽ có bộ phát radio, giúp trạm điều khiển dễ dàng bám sát tên lửa hơn. Ngoài ra, đôi khi trạm quan sát tên lửa có hai hoặc nhiều ăng ten radar: một ăng ten dùng để theo dõi tên lửa và một hoặc nhiều ăng ten khác được dùng để theo dõi mục tiêu.

Lệnh điều khiển trong đường ngắm-Command to line of sight (CLOS)
Hệ thống CLOS sẽ chỉ sử dụng toạ độ góc giữa mục tiêu và tên lửa để đảm bảo đánh chặn mục tiêu. Tên lửa được đặt theo đường ngắm thẳng từ đài chỉ huy đến mục tiêu, và luôn hiệu chỉnh độ lệch đường bay của tên lửa theo đường ngắm này. Nhiều loại tên lửa được chế tạo sử dụng kiểu điều khiển này, chúng thường được chia làm bốn nhóm: Kiểu điển hình là tên lửa sẽ luôn được lệnh để lái theo đường ngắm thẳng (LOS) giữa đài chỉ huy/máy bay mẹ và mục tiêu, kiểu này được gọi là Lệnh điều khiển theo đường ngắm (CLOS) hay là phương pháp dẫn đường ba điểm. Vì vậy tên lửa sẽ luôn được điều khiển sao cho nó ở gần với đường ngắm thẳng tới mục tiêu nhiều nhất có thể. Đi sâu hơn, nếu gia tốc của chùm tia radar được tính đến và được thêm vào lượng gia tốc danh nghĩa được tạo ra bởi các phương trình dẫn đường theo chùm tia, thì dẫn đường theo lệnh trong đường ngắm sẽ có kết quả. Vì vậy lệnh gia tốc lái theo chùm tia được sửa đổi để bao gồm cả một số điều kiện bổ sung. Hiệu suất của dẫn đường theo chùm tia có thể được cải thiện đáng kể bằng cách tính đến chuyển động của chùm tia. Điều khiển tên lửa bằng lệnh theo đường ngắm thường được sử dụng trong các hệ thống phòng không tầm ngắn và tên lửa chống tăng.

Điều khiển thủ công trong tầm ngắm thẳng (MCLOS)

Trong phương pháp này xạ thủ sẽ thực hiện thủ công theo dõi mục tiêu và điều khiển tên lửa bằng tay để giữ tên lửa trong tâm ngắm hướng đến mục tiêu. Phương pháp này tỏ ra hiệu quả với các mục tiêu di chuyển chậm, khi mà không cần phải tính lượng bắn đón. MCLOS là một phương pháp dự phòng trong điều khiển tên lửa theo lệnh. Trong trường hợp tên lửa chống tàu hoặc bom lượn thả từ độ cao lớn nhằm vào các mục tiêu tàu chiến, điển hình như khi tên lửa cận âm Wasserfall nhằm vào mục tiêu di chuyển chậm như B-17 Flying Fortress thì phương pháp điều khiển thủ công có hiệu quả, nhưng khi tốc độ mục tiêu tăng lên thì MCLOS nhanh chóng trở nên không hiệu quả.

Điều khiển theo lệnh bán tự động trong tầm ngắm (SMCLOS)
Việc theo dõi/bám mục tiêu được thực hiệm tự động, trong khi việc điều khiển tên lửa được thực hiện bằng tay.

Điều khiển theo lệnh bán tự động trong tầm ngắm (SACLOS)

Trong kiểu điều khiển này, xạ thủ sẽ theo dõi bám mục tiêu bằng tay trong khi tên lửa bắt bám mục tiêu và điều khiển tên lửa sẽ là tự động. Nó gần giống như MCLOS nhưng hệ thống phóng sẽ tự động điều chỉnh sao cho tên lửa bay đúng theo đường ngắm tới mục tiêu còn xạ thủ đơn giản sẽ chỉ cần bám bắt mục tiêu và cảnh giới, tìm mục tiêu mới. SACLOS vượt trội hơn ở khả năng dễ dàng điều khiển và là phương pháp điều khiển thường dùng để tiêu diệt xe tăng và boongke.

Điều khiển theo lệnh tự động trong tầm ngắm (ACLOS)
Tất cả các công đoạn từ bấm mục tiêu, bám tên lửa và điểu khiển chúng đều được tiến hành tự động.

Điều khiển ngoài tầm ngắm thẳng (COLOS)
Hệ thống điều khiển tên lửa kiểu này là kiểu lâu đời nhất và vẫn còn đang được sử dụng hiện nay, chủ yếu áp dụng đối với các hệ thống phòng không. Trong hệ thống này, đài radar theo dõi mục tiêu và theo dõi tên lửa được định hướng theo các hướng khác nhau. Hệ thống dẫn đường sẽ đảm bảo tên lửa đánh chặn mục tiêu nhờ định vị cả hai trong không gian. Nghĩa là chúng không dựa và tốc độ góc như trong các hệ thống CLOS. Chúng cần một tọa độ khác là khoảng cách. Để có thể thực hiện điều này, cả hệ thống theo dõi đồng thời mục tiêu và tên lửa. Chúng thường được vận hành tự động và radar được sử dụng như là cảm biến duy nhất của cả hệ thống. Điển hình của kiểu dẫn đường/điều khiển này là tên lửa phòng không hạm tàu RIM-66 Standard, ban đầu tên lửa được dẫn đường nhờ hệ thống dẫn đường quán tính trong giai đoạn giữa hành trình, nhưng nó được hỗ trợ bởi hệ thống điều khiển COLOS nhờ tín hiệu radar AN/SPY-1 đặt trên bệ phóng.

Truyền dẫn tín hiệu trở về bệ phóng-Retransmission homing

Retransmission homing, còn gọi là "track-via-missile" hay viết tắt là "TVM", là một sự kết hợp giữa dẫn đường theo lệnh-command guidance, Dẫn đường bằng radar bán chủ động và Dẫn đường bằng radar chủ động. Radar mặt đất phát ra bức xạ, bức xạ này va vào mục tiêu và phản xạ lại, tên lửa nhận bức xạ phản xạ từ mục tiêu và truyền về cho trạm theo dõi, sau đó trạm gửi lệnh điều khiển lại cho tên lửa. Một lợi thế của kiểu điều khiển này là phần cứng theo dõi mục tiêu vốn rất cồng kềnh và đắt tiền được tích hợp trong trạm mặt đất thay vì trên tên lửa do đó tên lửa có kích thước không quá lớn và giảm giá thành tên lửa.

Ví dụ
Các loại tên lửa sử dụng kiểu dẫn đường theo lệnh bao gồm

Nga: S-25 Berkut, S-75 Dvina, S-125 Neva/Pechora, 9K330 Tor, 2K11 Krug
Mỹ: Nike Ajax, MIM-14 Nike Hercules, Nike Zeus
Indian: Akash

Các tên lửa phòng không của phương Tây lại có xu hướng sử dụng hệ thống dẫn đường bằng radar bán chủ động.

Dẫn đường theo lệnh từ trạm điều khiển mặt đất thuần túy thường không được sử dụng trong các loại tên lửa phòng không hiện đại do nó thiếu chính xác trong giai đoạn tiếp cận mục tiêu. Nguyên nhân là do trạm radar mặt đất ở quá xa mục tiêu và tín hiệu phản hồi sẽ bị yếu đi khi tên lửa bay càng xa trạm radar. Tuy nhiên việc sử dụng nó để điều khiển tên lửa bay tới gần mục tiêu rồi sử dụng các phương pháp điều khiển khác chính xác hơn là rất thực tế. Thông thường phổ biến nhất các loại tên lửa sẽ sử dụng dẫn đường bằng radar chủ động/bán chủ động ở giai đoạn cuối.

Một số loại tên lửa đất đối không sử dụng dẫn đường bằng lệnh kết hợp với radar bán chủ động như:

Nga: S-200 Angara/Vega/Dubna, SA-6 'Gainful', Tổ hợp tên lửa Buk, SA-17 'Grizzly'
Mỹ: Tên lửa RIM-67 Standard (SM-2)

Một số loại tên lửa đất đối không sử dụng dẫn đường bằng lệnh kết hợp với radar chủ động như:

Nga: S-300VM, S-350E, S-400, S-500
Mỹ: RIM-174 Standard ERAM, MIM-104F Patriot Advanced Capability 3 (PAC-3)

Xem thêm

Dẫn đường bằng radar bán chủ động

Tham khảo