導(dǎo)引頭抗高過載技術(shù)及其研究進(jìn)展

史明東，屈軍利，袁夢笛，何小晶，馬太輝，陳余輝

(1.西安導(dǎo)引科技有限責(zé)任公司， 西安 710065； 2.西安現(xiàn)代控制技術(shù)研究所， 西安 710065;3.晉西工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司， 太原 030027)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，世界各軍事強(qiáng)國均在加緊對制導(dǎo)炮彈的研制，電視偵察炮彈、激光末制導(dǎo)炮彈、電視末制導(dǎo)炮彈、末敏彈等一批炮兵新型彈藥應(yīng)運(yùn)而生[1-2]。新型制導(dǎo)炮彈較常規(guī)彈藥結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，其導(dǎo)引頭內(nèi)包含各類光電傳感器和微電子元件，在火炮發(fā)射過程中炮彈受膛內(nèi)壓力的作用，彈體將產(chǎn)生很大的加速度，使得導(dǎo)引頭需要承受巨大的瞬時(shí)、高能強(qiáng)沖擊載荷，這種高過載環(huán)境將導(dǎo)致導(dǎo)引頭內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)的變形及各類電子元件的損傷，甚至造成制導(dǎo)系統(tǒng)失效[3-5]。因此導(dǎo)引頭的抗高過載設(shè)計(jì)是新型制導(dǎo)彈藥設(shè)計(jì)中的一大難點(diǎn)，也是制約各國信息化彈藥快速發(fā)展的主要瓶頸之一[6]。

本文從導(dǎo)引頭抗高過載技術(shù)角度出發(fā)，針對目前公開發(fā)表的彈載制導(dǎo)系統(tǒng)抗過載技術(shù)的研究報(bào)告，從緩沖減振、加固封裝以及慣性測量等方面進(jìn)行歸納總結(jié)，為抗高過載導(dǎo)引頭的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

1 緩沖減振技術(shù)

精確制導(dǎo)炮彈主要由制導(dǎo)段、戰(zhàn)斗部段和控制段三部分組成，其制導(dǎo)段(導(dǎo)引頭)內(nèi)通常含有精密電子元器件及各類光電傳感器，其承受過載的能力相對較弱，在導(dǎo)引頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中通常難以通過提高自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)以滿足火炮發(fā)射過程中的過載環(huán)境要求，為確保該類器件在火炮發(fā)射中安全、可靠，對其進(jìn)行抗高過載設(shè)計(jì)主要是通過在制導(dǎo)系統(tǒng)底部加裝減振緩沖結(jié)構(gòu)，利用減振緩沖結(jié)構(gòu)的變形吸能特性減小傳遞到器件上的沖擊峰值，從而達(dá)到抗火炮發(fā)射高過載的目的。

1.1 緩沖減振材料的研究

對于導(dǎo)引頭緩沖減震材料的研究，由于彈體內(nèi)部空間的限制，對緩沖減振材料提出了更高的要求，除傳統(tǒng)的橡膠、彈簧等材料外，薄壁金屬管以及泡沫鋁等新材料也被使用[5-11,21,19]。北京強(qiáng)度環(huán)境研究所的方興等[9]研究飛行過載狀態(tài)下的橡膠減振器動態(tài)性能。通過對施加不同載荷的試驗(yàn)件減振前后的加速度響應(yīng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)橡膠減振器主減振方向上的減振效率隨飛行過載增大而減小，減振器的剛度反而增大，而在正交于主減振方向上，其減振器減振效率和剛度，基本不隨飛行過載環(huán)境而變化。李俊等[8]采用基于Total Lagrangian方法的三維黏彈性大變形增量本構(gòu)關(guān)系，分析了減載材料力學(xué)特性對作用在彈載器件上等效應(yīng)力的影響。結(jié)果表明：選擇選擇泊松比較高的材料減載材料能夠有效減少作用在減載器件上的最大等效應(yīng)力。

薄壁金屬管在受到撞擊時(shí)會產(chǎn)生多種變形模式來吸收沖擊能量[10-11]。杜匯良等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，通過對金屬管的合理設(shè)計(jì)，其在擴(kuò)徑變形時(shí)具有比較理想的載荷時(shí)間曲線，是一種性能優(yōu)良的緩沖器結(jié)構(gòu)。謝燕等[13]通過塑性力學(xué)基本理論中的主應(yīng)力法，建立了金屬管準(zhǔn)靜態(tài)下擴(kuò)徑緩沖力的理論模型，并分析了金屬管結(jié)構(gòu)參數(shù)對緩沖力影響的規(guī)律。

泡沫金屬材料等多孔金屬材料具有小密度小、低剛度、大變形、變形易控等優(yōu)點(diǎn)，是理想的減振緩沖材料[14-16]。在爆炸沖擊荷載作用下，泡沫金屬的變形(壓實(shí))過程中將吸收耗散大量的沖擊波能量，能夠有效減小爆炸能量對減載器件的破壞作用，達(dá)到抗過載的目的，同時(shí)當(dāng)爆炸沖擊波的強(qiáng)度相對較小時(shí)，泡沫金屬也能夠起到減緩?fù)干渥饔肹14-15]。

國防科技大學(xué)王星來等[4]提出了一種采用泡沫鋁為緩沖材料的一種抗高過載手段，并對彈體姿態(tài)測量系統(tǒng)的抗高過載性能進(jìn)行了Ansys 軟件仿真、馬歇特試驗(yàn)以及實(shí)彈飛行試驗(yàn)，表明了采用泡沫鋁能有效減小沖擊對被保護(hù)件的破壞，使傳遞到被保護(hù)件的加速度降低了約1個(gè)數(shù)量級[4]。圖1為設(shè)計(jì)的泡沫金屬減振器安裝示意圖。

盡管泡沫金屬材料具有優(yōu)異的緩沖減振性能，但由于其支撐剛度較弱，當(dāng)被緩沖載荷質(zhì)量較大時(shí)，單純的泡沫鋁能吸收的能量比較有限，在沖擊加速度降低到失效加速度之前泡沫鋁就已經(jīng)達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，導(dǎo)致緩沖作用失效。為了提高泡沫鋁的緩沖效能，梁增友[16]與徐雅晨等[17]對泡沫鋁填充薄壁金屬圓管復(fù)合結(jié)構(gòu)的軸向壓縮特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，研究表明隨著圓管中擴(kuò)徑位移的加入，結(jié)構(gòu)剛度明顯增大，從而顯著提高了結(jié)構(gòu)能量吸收能力。

圖1 泡沫金屬減振器安裝示意圖

目前抗過載機(jī)制研究中主要是在將火炮實(shí)際發(fā)射載荷簡化為理想半正弦加速度載荷，將減載結(jié)構(gòu)簡化為線性彈簧和黏滯阻尼線性系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行的[18]。由于彈載器件常用的減載結(jié)構(gòu)材料主要為橡膠、碟形彈簧和泡沫鋁等，該類材料具有明顯的非線性特性。其研究結(jié)論與實(shí)彈試驗(yàn)結(jié)果存在較大差異。錢立志等[7]針對火炮實(shí)際發(fā)射載荷和減載結(jié)構(gòu)材料的非線性特性，在建立強(qiáng)沖擊條件下彈載器件一維動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，通過數(shù)值擬合方法分別對外界載荷曲線和材料性能實(shí)驗(yàn)測得的減載結(jié)構(gòu)材料力-位移曲線進(jìn)行擬合，然后采用精細(xì)積分法遞推出彈載器件的相對位移和相對加速度計(jì)算模型，對其彈載器件的動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行仿真計(jì)算，實(shí)彈試驗(yàn)驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的合理性，該研究方法可為各類彈載器件的抗高過載設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

1.2 緩沖減振裝置的研究

錢立志等[5]針對某特種炮彈彈載任務(wù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力環(huán)境,設(shè)計(jì)了由橡膠墊和碟簧組合的復(fù)合減振裝置,其結(jié)構(gòu)如圖2 所示。經(jīng)數(shù)值分析表明該裝置在峰值為13 kg(g為重力加速度，下同)的沖擊載荷下，任務(wù)系統(tǒng)安裝表面的加速度響應(yīng)的最大值為6.6 kg，能有效減緩結(jié)構(gòu)受到的沖擊，經(jīng)實(shí)彈試驗(yàn)驗(yàn)證,抗高過載設(shè)計(jì)方法合理可行,能夠滿足過載環(huán)境下的，彈載制導(dǎo)系統(tǒng)的任務(wù)需求。

圖2 彈簧隔振裝置結(jié)構(gòu)示意圖

寧全利等[6]以某型特種彈所用導(dǎo)引頭為例，采用應(yīng)力波理論，建立了反映導(dǎo)引頭光電器件動力學(xué)過程的理論分析模型，計(jì)算求解作用于鏡頭的應(yīng)力、相對位移和相對速度等，得到了彈載光電器件的動力學(xué)響應(yīng)函數(shù)，數(shù)值計(jì)算與仿真模擬結(jié)果有較好的一致性，驗(yàn)證了所建立的理論分析模型的正確性，為火炮發(fā)射環(huán)境下不同彈載器件的動態(tài)特性研究和抗高過載設(shè)計(jì)提供了理論分析基礎(chǔ)。

針對激光制導(dǎo)炮彈導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)及后端處理電路無法承受高過載的問題，李俊偉等[19]設(shè)計(jì)了由橡膠墊和膠狀物組合的立體減振裝置，采用橡膠墊和膠狀物相結(jié)合的方式:在鏡片底部增加吸能和滯回性能良好的泡沫硅橡膠墊，在鏡片與殼體之間填充膠狀物，形成立體減振裝置，對處理電路采取封裝固化等措施，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上提高抗高過載能力，其結(jié)構(gòu)如圖3 所示。 經(jīng)仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證，在峰值為9 kg的沖擊載荷下，導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)受到的沖擊載荷峰值被減小到了5.1 kg。

圖3 立體減振裝置結(jié)構(gòu)示意圖

由于沖擊波在不同介質(zhì)的界面?zhèn)鞑r(shí)，必然會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，這導(dǎo)致了能量的衰減．因此，可以采用多層多種介質(zhì)吸收技術(shù)來加強(qiáng)隔振效果[20-21]。 李沅等[22]分析了振動與高沖擊載荷對彈載制導(dǎo)電子系統(tǒng)的破壞機(jī)理，并針對炮彈彈載制導(dǎo)系統(tǒng)的振動與沖擊環(huán)境，設(shè)計(jì)了橡膠-泡沫鋁交迭式隔振器，并對該制導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行了瞬態(tài)沖擊分析，仿真結(jié)果表明該隔振器能夠有效提高系統(tǒng)的抗沖擊能力。

2 電子元件的封裝防護(hù)技術(shù)

導(dǎo)引頭在彈體發(fā)射以及侵徹目標(biāo)過程中，需承受很高的過載沖擊力，另外還伴隨有振動、噪聲等外在環(huán)境，這些因素將會對導(dǎo)引頭電子元件帶來很大的破壞作用，嚴(yán)重的還將使電子設(shè)備和慣性器件失效，無法正常工作[4-5,23]。因此必須提高導(dǎo)引頭內(nèi)電子元件的抗沖擊特性。具體解決辦法為：一是選用質(zhì)量等級高、可靠性較高的元器件，并對其進(jìn)行嚴(yán)格的篩選；二是對電路和器件進(jìn)行強(qiáng)化保護(hù)，即對篩選出的器件，設(shè)計(jì)出抗高過載性能好的結(jié)構(gòu)，并用機(jī)械和電氣性能良好的灌封材料對電路進(jìn)行灌封強(qiáng)化，使之成為一個(gè)整體，從而從內(nèi)部提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和抗高過載能力[4]。

灌封技術(shù)是對導(dǎo)引頭內(nèi)信息與控制系統(tǒng)的電子元器件進(jìn)行的一種無孔整體包裝，使其固化成模塊，灌封后，導(dǎo)引頭內(nèi)的電子元器件將呈現(xiàn)為一個(gè)整體，沖擊載荷通過更大的面積被傳遞出去，降低電子器件的載荷，提高部件的抗高過載性能；同時(shí)灌封材料的彈塑性變形和阻尼作用能夠有效吸收沖擊能量[22]。圖4為灌封材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線，包含三個(gè)階段：彈性變形、屈服平臺、材料壓實(shí)．材料在壓實(shí)前要經(jīng)歷一個(gè)較長的屈服平臺，這個(gè)性質(zhì)決定了灌封材料的緩沖吸能性質(zhì)，并且材料的屈服平臺值比較小，材料在被壓實(shí)前不會傳遞高于平臺值的力；由于灌封材料具有粘彈效應(yīng)和橫向慣性效應(yīng)，使得應(yīng)力波在傳播過程中會發(fā)生幅值衰減和波形彌散作用。用于電路灌封的材料主要有兩類:環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅，其中聚氨酯材料以其硬度低、彈性好、粘結(jié)力強(qiáng)和電性能好等特點(diǎn)，成為彈載電子系統(tǒng)灌封的主要材料[24]。

圖4 灌封材料應(yīng)力應(yīng)變曲線

中北大學(xué)薛晨陽等[23-24]研究發(fā)現(xiàn)在高過載環(huán)境的實(shí)驗(yàn)中，將各類傳感器及電子組件被封裝于金屬管殼中，成為一個(gè)自持系統(tǒng)，能夠有效增加傳感器抗高沖擊作用力；當(dāng)采用引線絲焊互連時(shí)，可以使用單一的金屬系，如金焊絲、金焊盤或鍍金的金屬管殼，其可靠性比用Au/Al絲焊互連的可靠性高很多。北京理工大學(xué)李懷建等[25]對火炮發(fā)射高過載環(huán)境中GPS OEM 板接收機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)使GPS接收機(jī)安放板面與受力方向垂直，并使器件較多的正面與沖擊方向保持一致，能夠明顯減少沖擊對其信號捕獲性能和定位精度的影響。劉俊等[26]針對彈載制導(dǎo)系統(tǒng)在火炮發(fā)射過程中的動態(tài)受力過程，研究了電路灌封體裂紋的動態(tài)起裂問題以及裂紋對動態(tài)載荷的響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)采取如下措施：① 應(yīng)盡可能選取比重低、強(qiáng)度高的原材料，并盡量減小系統(tǒng)的體積，即整個(gè)測試系統(tǒng)微型化；② 設(shè)計(jì)合理的電路體結(jié)構(gòu)，盡量降低測試裝置的長度；③ 在結(jié)構(gòu)一定的條件下，應(yīng)將承壓能力好、強(qiáng)度高的部件或不重要的元器件放在測試裝置底部，而強(qiáng)度小和非常重要的元器件應(yīng)放在測試裝置的上部，且盡量均勻分布器件，以免由于內(nèi)部應(yīng)力分布不平衡而造成斷裂、變形等。

3 慣性測量技術(shù)

框架姿態(tài)測量系統(tǒng)是導(dǎo)引頭的重要組成部分，其中慣性組件在制導(dǎo)炮彈導(dǎo)引頭上的應(yīng)用一直是難點(diǎn)，解決其在炮彈發(fā)射高過載、高旋轉(zhuǎn)和高動態(tài)的惡劣環(huán)境下的生存問題就成為研究的關(guān)鍵之一[27]。

3.1 高速旋轉(zhuǎn)環(huán)境空間參數(shù)測量

由于常規(guī)彈藥在發(fā)射及飛行過程中處于高旋轉(zhuǎn)、高過載和高動態(tài)的惡劣運(yùn)動環(huán)境中，導(dǎo)致對框架姿態(tài)精確測量成為技術(shù)難點(diǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺無法滿足旋轉(zhuǎn)彈藥對大動態(tài)范圍的要求，因此，面向超高量程、復(fù)雜噪聲背景下的高精度、大動態(tài)范圍以及跨量程測量等的新型的傳感機(jī)理成為目前測試技術(shù)的新研究課題，而基于微納制造技術(shù)的微機(jī)電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical system，簡稱MEMS)傳感器件的出現(xiàn)，迅速成為解決上述問題的關(guān)鍵技術(shù)和研究熱點(diǎn)[28]。

在高旋載體旋轉(zhuǎn)角速度的測量方面，MEMS陀螺儀因微型化和集成特點(diǎn)使其具有較高的過載能力。MEMS陀螺儀的工作原理不同于傳統(tǒng)的陀螺儀的角動量守恒原理，MEMS陀螺儀通常有兩個(gè)方向的電容板，徑向電容板迫使物體做徑向運(yùn)動，橫向電容板測量電容的變化，就能測量得到正比于角速度的科里奧式力，可進(jìn)一步求解出彈體的角速度。挪威Sensonor公司生產(chǎn)的單軸MEMS陀螺SAR100與SAR150，其量程均可達(dá)到300 (°)/s，靈敏度為0.25(°)/s/LSB，抗過載能力可達(dá)5 kg[28]。但由于自身質(zhì)量塊的存在，MEMS陀螺抗過載能力受到一定的限制，同時(shí)其動態(tài)范圍也很難滿足高旋彈藥姿態(tài)測量的需求，因此有機(jī)地結(jié)合MEMS陀螺的低微型化、低成本與光學(xué)陀螺的高精度、大動態(tài)范圍，研制新型的平面全固態(tài)微光機(jī)電系統(tǒng)(micro-opto-electro-mechanical system，簡稱MOEMS)陀螺成為有效的解決途徑[28]。MOEMS陀螺是以光學(xué)檢測原理為基礎(chǔ)，綜合利用微納米制造技術(shù)與微光學(xué)技術(shù)制備的微機(jī)電系統(tǒng)。MOEMS陀螺，根據(jù)其傳輸方式的不同，可分為微鏡式與光波導(dǎo)式兩類。微鏡式陀螺利用MEMS工藝制造反射鏡，在空間光路實(shí)現(xiàn)Sagnac效應(yīng)；光波導(dǎo)式陀螺利用集成光學(xué)技術(shù)，在光波導(dǎo)諧振腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)Sagnac效應(yīng)。目前，國內(nèi)外對微光機(jī)電陀螺的研究都采用了諧振式光學(xué)微腔方案。2003年，美國Sandia國家實(shí)驗(yàn)室開展了諧振式微光機(jī)電陀螺的研究[29]。他們利用低損耗的SiO2材料制作諧振腔，用GaAs襯底材料對激光器、相位調(diào)制器和光電探測器進(jìn)行單片集成，研制出諧振式集成光學(xué)陀螺。2007年，德國Paderborn大學(xué)采用Ti:LiNbO3環(huán)形諧振腔搭建了諧振式微光學(xué)陀螺系統(tǒng)，采用調(diào)制激光器，用鎖相解調(diào)的方法最小觀察到10 (°)/s的轉(zhuǎn)動信號[30]。圖5為陀螺實(shí)物和系統(tǒng)檢測框圖。

圖5 鈮酸鋰腔諧振式光學(xué)陀螺

國內(nèi)中北大學(xué)An等[31]對SiO2微球腔做了角速度傳感方面的研究，提出了微球腔與錐形光纖耦合器的低折射率紫外膠點(diǎn)封裝與全封裝方法。在此基礎(chǔ)上搭建了諧振式光學(xué)陀螺測試系統(tǒng)。利用調(diào)相譜與頻率跟蹤鎖定技術(shù)初步驗(yàn)證了球形諧振腔的角速度敏感特性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到球腔耦合系統(tǒng)的角速度靈敏度可達(dá)到0.095(°)/s。

3.2 半捷聯(lián)導(dǎo)引頭的慣導(dǎo)系統(tǒng)與算法

由于能夠測量高轉(zhuǎn)速的大量程MEMS陀螺儀自身精度相對較低，而且存在嚴(yán)重影響姿態(tài)解算精度的極大角速率和極小角速率并存現(xiàn)象，導(dǎo)致捷聯(lián)式MEMS慣性測量方法無法實(shí)現(xiàn)較高的測量精度[23]。為應(yīng)對上述現(xiàn)象，半捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

半捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的捷聯(lián)姿態(tài)測量技術(shù)與平臺姿態(tài)測量技術(shù)基礎(chǔ)之上，面向高速旋轉(zhuǎn)飛行體姿態(tài)測量的需求提出的新型測量方法。半捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)與被測載體只在除彈軸向以外的方向上捷聯(lián)安裝，而在彈體軸向上自由，以確保慣性測量系統(tǒng)在彈軸方向?qū)嶋H所敏感到的角速率遠(yuǎn)小于彈藥軸向的高轉(zhuǎn)速，從而有效抑制彈藥軸向高轉(zhuǎn)速對慣性測量系統(tǒng)姿態(tài)測量精度的影響。李杰等[32]研究了一種基于軸-軸承-軸承支架的半捷聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，如圖6所示。該系統(tǒng)成功地驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)半捷聯(lián)安裝結(jié)構(gòu)，能夠確保位于其內(nèi)部的慣性測量系統(tǒng)在彈體軸向只敏感一個(gè)較小的角速率信息，且該角速率遠(yuǎn)小于高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備輸入角速率，該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)使被測物體的軸線轉(zhuǎn)速從300 r/min減至1 r/min。

圖6 半捷聯(lián)慣性測量裝置組成結(jié)構(gòu)

由于經(jīng)半捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)減旋后的系統(tǒng)運(yùn)動方式具有特殊性，其角運(yùn)動處于特定的頻率范圍之內(nèi)，因此研究高精度半捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)算法，并設(shè)計(jì)出一種適用于載體減旋后的應(yīng)用環(huán)境下的高精度算法具有重要意義。李杰等[32]提出了一種半捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)算法，其首先應(yīng)用旋轉(zhuǎn)矢量法進(jìn)行求解，通過載體的更新四元數(shù)得出姿態(tài)更新矩陣，提取出姿態(tài)信息，進(jìn)而利用姿態(tài)更新矩陣將加速度計(jì)的比力信息轉(zhuǎn)換到導(dǎo)航系下，再通過積分運(yùn)算得到速度及位置信息，仿真結(jié)果顯示，經(jīng)過61.21 s的運(yùn)算后，該半捷聯(lián)慣性測量算法誤差約為傳統(tǒng)算法的1/5。崔大朋等[33]分析了旋轉(zhuǎn)彈框架式位標(biāo)器內(nèi)、外框和消旋機(jī)構(gòu)的慣性張量及慣量耦合，建立了旋轉(zhuǎn)彈導(dǎo)引頭的動力學(xué)模型，為半捷聯(lián)框架結(jié)構(gòu)慣性平臺的穩(wěn)定性研究提供了理論依據(jù)。

4 結(jié)論

隨著現(xiàn)代精確制導(dǎo)技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)展精度高、射程遠(yuǎn)、作用效果好的制導(dǎo)武器具有很高的軍用價(jià)值和作戰(zhàn)使用價(jià)值，彈載高過載導(dǎo)引頭的技術(shù)的發(fā)展一直是各國制導(dǎo)炮彈大力發(fā)展的核心與前沿技術(shù)。目前對于彈載高過載導(dǎo)引頭設(shè)計(jì)的主要問題在于抗高過載環(huán)境、極端環(huán)境下的慣性測量與目標(biāo)的自主識別技術(shù)。為了保證彈載控制系統(tǒng)在極端復(fù)雜環(huán)境下的正常工作狀態(tài)，需要進(jìn)一步發(fā)展更為高效的控制系統(tǒng)緩沖減振技術(shù)；MOEMS陀螺的技術(shù)的發(fā)展為解決極端環(huán)境下的慣性測量提供可能，而開發(fā)成熟可控的制造工藝是MOEMS陀螺發(fā)展的主要問題；為解決地面復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境的目標(biāo)自主識別技術(shù)多模復(fù)合制導(dǎo)方式以及新一代以激光自主識別技成為各國武器裝備發(fā)展的重要方向之一。