摘要： 舰载机对准技术由于杆臂较大且未知、 大方位失准角以及紧急情况下的快速对准等问题， 与舰载武器、 机载武器的初始对准都有所不同。 本文针对舰载机的初始对准问题， 阐述了国内外舰载机对准技术的发展， 对舰载机对准问题的关键技术如匹配方式、 误差补偿模型和滤波算法进行了详细的介绍， 最后， 初步分析了舰载机对准技术的研究方向。
关键词： 舰载机； 初始对准； 传递对准
中图分类号： V249.32+2 文献标识码： A文章编号： 1673-5048（2016）04-0018-07
Abstract： Since the large and unknown leverarm， the large azimuth misalignment angle and repaid alignment in the emergency situations， the carrier aircraft alignment technology is different from the initial alignment of shipboard weapons and the airborne weapons. Aiming at the problem of initial alignment， the development of alignment technology for carrier aircraft at home and abroad is described， and the key technologies of this problem， such as matching， error compensation model and filtering algorithms are described in detail. Finally， the trend of the carrier aircraft alignment technology is briefly discussed.
Key words： carrier aircraft； initial alignment； transfer alignment
0引言
现代战争中， 制空权决定着战争的主动性， 是交战双方争夺的重点。 舰载机作为航母战斗群的主要战力， 在远距离作战的制空权争夺中发挥着至关重要的作用。 而舰载机惯导系统的对准精度直接决定着战机生存能力和机载武器的命中率， 同时舰载机惯导系统的对准时间也决定着其战斗效率。 通常当舰艇遇突发情况需要舰载机紧急起飞时， 如潜艇突袭发射反舰导弹情况下， 留给舰载机的反应截击时间一般不超过3 min， 其中包括指挥反应时间、 舰载机和上甲板部门的备战时间、 舰载机的初始对准时间， 以及舰载机弹射（或滑跃）起飞时间等[1]， 因而需要机载惯导能在极短时间内完成高精度的初始对准。 因此， 舰载机惯导的快速对准一直受到各国的高度重视。
舰载机的对准方式有初始自对准、 传递对准和空中对准方法。 初始自对准是利用地球自转角速度和重力加速度这些天然基准信息来进行初始对准。 但一般不采用自对准， 主要是因为舰载机对准环境恶劣， 在舰载机本身振动和外界环境的干扰下， 其机载惯性元件测得的地球自转角速度和重力加速度受到严重的干扰。 秦永元等[2-4]提出利用惯性空间中地球重力加速度信息的分量进行自对准， 满足一定的精度要求时， 仿真对准时间达到5 min， 不能满足舰载机对准技术的时间要求。 空中对准技术的GPS信号容易受到屏蔽， 同时考虑到作战效率的问题， 这里不予考虑。 传递对准技术（又称为动基座匹配对准技术）以其时间短、 精度高的优点被广泛应用于舰载机的对准， 自提出以来就受到了各国研究者的密切关注。
1国内外舰载机对准技术的发展
国外舰载机惯导系统的初始对准技术可以根据其使用的惯性导航系统， 将其分为三个阶段：平台式惯导阶段、 捷联式惯导阶段和组合导航式惯导阶段。
航空兵器2016年第4期谈潇麟等： 舰载机初始对准综述20世纪60年代， 美军舰载机开始装备平台式惯导系统。 60年代初期， 由于没有统一的软硬件标准， 机载惯导系统基本是独立设计， 机型兼容性差。 此时的对准技术有移动式及电缆式。 移动式分两种： 一是借助一个便携惯导系统， 将之首先与主惯导进行机电匹配， 然后再装至飞机与机载惯导进行对准； 另一种是将机载惯导系统设计成可拆卸便携式， 需要对准时将其拆卸下来放置在主惯导系统对准平台上实现对准， 对准后再装回飞机。 电缆式则是在主子惯导系统间连接电缆， 将主惯导信息转换成模拟信号传输至子惯导系统实现对准， 现在依然实用[5]。 到60年代末期， 美军第一代制式舰载机惯导系统AN/ASN-92 CAINS I由Litton公司研制成功， 在原有技术的基础上， 新引入了卡尔曼滤波、 数字信号和无线数据传输等技术[6]。 70年代初研制CAINS IA又引入了数据总线技术和I/O接口。 80年代， 美国装入捷联式惯导系统， 舰载机对准技术开始采用传递对准， 其第三代惯导系统CAINS II系统分析舰船惯导、 GPS和雷达等提供的导航数据， 在3～5 min左右即可完成舰载机惯导的初始对准， 对准时间得到大幅度优化[5]。 90年代， 随着GPS技术的发展成熟， 舰载机对准技术进入组合导航阶段。 美军第四代机载惯导系统将环形激光陀螺和嵌入式GPS技术组合， 这种组合对准技术使得该系统能够根据收集的GPS信息， 选择纯惯性导航、 纯GPS或惯导/GPS组合对准三种方式[7]， 舰载机的初始对准精度得到较大的提高， 减少了对准时间。 目前， Litton公司的AN/ASN172EGI INS/GPS 导航系统和Honeywell 公司的AN/ASN178 EGI INS/GPS导航系统分别装备于F/A-18A+和AH-1W舰载机[8-9]。 2003年美军又提出开发精确导航系统（ANAV）， 该系统在原有技术的基础上又采用了重力补偿等其他提高精度的技术， 其纯惯性导航系统定位精度能达到0.4 nm/h[5]。