迄今為止，民兵導彈導彈的導彈制導系統(tǒng)共有4種變體。

從民兵I開始，每枚導彈都安裝了NS-10Q導彈制導系統(tǒng)，該系統(tǒng)依賴于Autonetics D-17B計算機作為其制導系統(tǒng)的一部分。

民兵II導彈升級為NS-17導彈制導系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合了Autonetics D-37C計算機。

在引入民兵III型導彈時，該導彈具有3個多個可獨立瞄準的再入飛行器（MIRV）的能力 部署了新的NS-20導彈制導系統(tǒng)，并依靠Autonetics D-37D計算機的處理能力

2007 年 12 月 4 日標志著 NS-50 導彈制導系統(tǒng) MGS 在大瀑布城的馬爾姆斯特羅姆空軍基地的最終安裝日期， 蒙大拿州。最后的MGS安裝使所有三個導彈聯(lián)隊都升級為新的NS-50制導系統(tǒng)。波音 此前曾收購Autonetics公司，波音公司負責生產(chǎn)這種最新的導彈制導系統(tǒng)。

Autonetics D-17B 制導計算機

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Autonetics D-17B導彈制導系統(tǒng)計算機

對于民兵I型導彈，完整的導彈制導系統(tǒng)由一臺D-17B計算機，電源和一個穩(wěn)定的平臺組成。 D-17B 計算機裝有 6282 個二極管、1521 個晶體管、1116 個電容器和 504 個電阻器。完全組裝好的制導系統(tǒng)稱重 大約 62 磅。

這些單獨的組件中的每一個都安裝在雙層銅、鍍金、玻璃纖維層壓電路板上。共 75 個 這些電路板組成了D-17B計算機，每個電路板都涂有柔性聚氨酯化合物，旨在防潮 和振動。這種武器系統(tǒng)對可靠性和堅固性有極高的要求。

在上圖的右下象限中，是裝有與D-17B一起使用的6000 rpm磁盤的磁盤內(nèi)存。它的容量為 存儲 5454 個單詞。對于計算機知識中度到高級的個人，維基百科討論了 D-17B 及其組件 更詳細。Autonetics是民兵制導系統(tǒng)的副承包商，該系統(tǒng)包括預(yù)發(fā)射和飛行軟件。

上傳到D-17B的目標信息使用了特殊的聚酯薄膜/紙帶，并在磁帶上裝載了目標信息。這 目標坐標由戰(zhàn)略空軍司令部總部由TRW開發(fā)的作戰(zhàn)目標計劃執(zhí)行 在 IBM 709 大型機上。

Autonetics D-37C導彈制導系統(tǒng)計算機

Autonetics D-37C 制導計算機

一旦民兵II導彈投入生產(chǎn)，其導彈制導系統(tǒng)由Autonetics D-37C計算機組成。民兵 II 導彈依靠NS-17導彈制導裝置將其彈頭導航到目標。該系統(tǒng)是圍繞一個全慣性系統(tǒng)設(shè)計的，該系統(tǒng) 可以在其內(nèi)部存儲器中存儲多個預(yù)編程目標。

慣性制導系統(tǒng)不依賴于對恒星位置或陸地位置的觀測，也不依賴于無線電或雷達信號。 從本質(zhì)上講，該系統(tǒng)不依賴于來自導彈外部的任何信息。設(shè)計在NS-17導彈中的慣性導航儀 制導組使用指示方向的陀螺儀以及測量 導彈的速度和方向。

然后，D-37C計算機將這些信息編譯為計算導彈的當前位置，并調(diào)整導彈的制導方向。 課程。鑒于將導彈“引導”到其預(yù)定目標所需的所有信息都是基于導彈內(nèi)置的部件， 敵人將無法向制導系統(tǒng)引入虛假或令人困惑的信息。

這臺Autonetics計算機由四個主要部分組成。內(nèi)存、中央處理器 （CPU） 以及輸入和輸出單元。內(nèi)存 包含一個以 6000 rpm 旋轉(zhuǎn)的雙面固定磁頭磁盤。它的存儲容量最多可以包含 7222 個單詞。

NS-17導彈制導裝置和D-37C計算機有一個額外的設(shè)計，實現(xiàn)了在聯(lián)隊總部使用的“代碼插入器驗證器” 生成將上傳到D-37C計算機的目標代碼?？哲姴粌H要求飛行程序軟件是 正確，但沒有可能導致未經(jīng)授權(quán)或意外啟動的其他代碼。

與D-17B計算機一樣，TRW繼續(xù)在編制民兵導彈的目標信息方面發(fā)揮作用，該導彈最初被提及 作為獨立核查和確認，后來被指定為核安全交叉檢查分析（NRSCCA）。Logicon RDA 當時是 被選中執(zhí)行TRW開發(fā)的目標和執(zhí)行計劃軟件程序的NSCCA。

Autonetics D-37D導彈制導系統(tǒng)計算機

Autonetics D-37D 制導計算機

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NS-20是第一個民兵III導彈制導系統(tǒng)MGS的名稱。NS-20 MGS的目的是執(zhí)行地面和飛行功能 用于民兵III武器系統(tǒng)。該系統(tǒng)由Autonetics D-37D計算機組成，該計算機設(shè)計用于慣性測量，布線，冷卻液 軟管和其他硬件。

在發(fā)射設(shè)施中，導彈制導系統(tǒng)不斷與LF內(nèi)的地面系統(tǒng)通信，并響應(yīng)收到的命令 從地面系統(tǒng)，并不斷監(jiān)測和報告導彈系統(tǒng)的健康狀況。

Autonetics D-37D 陀螺儀

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民兵導彈有三個固體燃料火箭助推器，每個助推器都設(shè)計用于飛行的各個階段，從發(fā)射、飛行中到第三階段和最后階段 飛行階段，在包含導彈制導系統(tǒng)和后助推推進系統(tǒng)的有效載荷總線與第三個助推器分離之前。在 發(fā)射開始并進入飛行的第一階段，導彈制導系統(tǒng)飛行計算機向噴嘴控制單元發(fā)送命令以保持 導彈在再入飛行器到達其特定目標所需的確切路線上。

對于火箭助推器的三個階段中的每一個階段，D-37D飛行計算機都能夠感知火箭助推器何時燃料幾乎耗盡，在 它發(fā)送一個命令來分離幾乎用完的助推器，并點燃下一階段的助推器。然后慣性制導系統(tǒng)向 飛行計算機，然后向每個后續(xù)固體火箭助推器上的推力矢量控制（TVC）單元發(fā)送命令，確保導彈 仍然在進行中。

有關(guān)有效載荷總線（也稱為后助推推進系統(tǒng)）的進一步討論和更多詳細信息，請點擊以下鏈接

• 有效載荷總線 - 后增壓推進系統(tǒng)

NS-50導彈制導系統(tǒng)-馬爾姆斯特羅姆空軍基地

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NS-50導彈制導系統(tǒng)（有時稱為導彈制導裝置）是民兵III制導更換計劃的結(jié)果， GRP，這是在為期五年的工程和制造開發(fā)計劃 （EMD） 之后產(chǎn)生的。空軍建立這個計劃是為了 將導彈制導系統(tǒng)的使用壽命延長到2020年以后。

早在 1996 年，就建立了一些關(guān)鍵的設(shè)計審查，以確定 MGS（NS-20 導彈制導裝置/系統(tǒng)）的設(shè)計弱點。 結(jié)果，創(chuàng)建了一個更強大、更不容易受到攻擊的系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了始終如一的更準確的導彈制導系統(tǒng)，這也需要更少的 隨時間推移的維護。更少的維護意味著更低的運營成本。

1998 年 9 月，制導更換計劃能夠成功地從加利福尼亞州的范登堡空軍基地對 GRP 進行第二次飛行測試。后 總共進行了七次飛行測試，空軍確定精度結(jié)果不在規(guī)格范圍內(nèi)。他們能夠確定這是 由制導系統(tǒng)軟件中的兩個主要錯誤來源引起。

展望未來，NS-50 MGS的生產(chǎn)于2000年初開始。波音公司獲得了生產(chǎn)合同，該合同總共監(jiān)督了 正在建造的652個導彈制導系統(tǒng)，以支持當時部署的500枚民兵III導彈。安裝了最終的MGS 2007 年 12 月 4 日，在蒙大拿州大瀑布市馬爾姆斯特羅姆空軍基地的一枚民兵 III 導彈上。

下圖提供了較舊的NS-20導彈制導裝置與最新的NS-50 MGS之間的比較。NS-50 設(shè)計在功能上是 類似于 NS-20。

民兵III制導系統(tǒng)

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NS-50采用了陀螺穩(wěn)定平臺GSP，該平臺用作測量導彈加速度的手段，然后轉(zhuǎn)換加速度 變成速度。然后將導彈的速度與姿態(tài)信息相結(jié)合，然后在飛行過程中由制導計算機處理這些信息。在 關(guān)于“姿態(tài)”一詞，這基本上是導彈前進的方向和/或角度。沒有精確的態(tài)度，民兵導彈 將無法將其彈頭/彈頭準確地運送到其編程目標。

陀螺穩(wěn)定平臺采用外部萬向節(jié)配置設(shè)計。平臺穩(wěn)定（飛行前和飛行期間）由兩個 雙軸自由轉(zhuǎn)子陀螺儀，由自生氣體軸承支撐。一個陀螺儀用作俯仰軸和橫滾軸穩(wěn)定參考。第二個 陀螺儀用于確定方位角穩(wěn)定參考。

之所以選擇雙軸氣體軸承陀螺儀，是因為它在長時間運行中的動態(tài)穩(wěn)定性，以及能夠承受高 G 負載，而沒有 影響其精確運行的能力。制導和控制系統(tǒng)的設(shè)計使陀螺儀轉(zhuǎn)子可以自行產(chǎn)生所需的氣體 在氣體絕緣軸承中提供緩沖。鑒于高重力在發(fā)射時會影響整個導彈，軸承受到氣體保護， 不僅能夠精確地執(zhí)行任務(wù)，而且可以顯著減少陀螺儀及其軸承的磨損。

陀螺穩(wěn)定平臺還集成了三個擺式積分陀螺儀加速度計（PIGA），用于測量導彈沿每個加速度計的加速度 它的三個軸。三個加速度計中的每一個都包含在設(shè)備中，該裝置中包含一個陀螺儀擺動質(zhì)量，該質(zhì)量是 漂浮在液體中，以盡量減少摩擦和軸承載荷。加速度計內(nèi)的傳感器根據(jù)導彈的位置測量導彈的加速度 擺動質(zhì)量，然后根據(jù)民兵導彈加速度的測量值向制導和控制計算機提供輸出信息。

下面的視頻是民兵III導彈發(fā)射的CGI描述。該視頻顯示了固體火箭助推器的 3 級的每個階段是如何運作的， 最終釋放后助推推進系統(tǒng)（有效載荷總線），然后操縱再入飛行器到所需的釋放點。這 視頻是上述導彈制導系統(tǒng)從發(fā)射到發(fā)布如何執(zhí)行其設(shè)計目的的有用視覺參考 再入飛行器。

該視頻由諾斯羅普·格魯曼公司制作，諾斯羅普·格魯曼公司是一家大公司，多年來一直是空軍不可或缺的合作伙伴。諾斯羅普·格魯曼公司 在相當長的一段時間內(nèi)為民兵導彈武器系統(tǒng)提供主要部件。

視頻格式是 mp4，這要求您的計算機能夠播放 mp4 文件。Windows Media Player 版本 12 將允許您查看此內(nèi)容 視頻。對于那些沒有設(shè)置為播放 mp4 視頻的人，建議的一個選項是使用 Media Player Classic 視頻播放器，這是一個運行良好的免費程序 井。https:///

• CGI視頻 - 民兵III導彈發(fā)射

維和導彈制導系統(tǒng)

“和平衛(wèi)士”導彈LGM-118A的再入飛行器運載系統(tǒng)使用了完全不同的導彈制導系統(tǒng)。關(guān)鍵組件之一 Peacekeeper MGS是高級慣性參考球，AIRS。AIRS上可用的信息表明，這是最準確的慣性導航 系統(tǒng)，（INS），不斷發(fā)展。

高級慣性參考球

照片版權(quán) - Martin Miller - www.martin-miller.us

INS裝置極其復雜且非常昂貴，具有查爾斯·斯塔克·德雷珀（Charles Stark Draper）博士定義的“第三代精度”，他是 超精確慣性制導開發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)先專家。慣性導航系統(tǒng)每小時運行產(chǎn)生非常低的漂移率。 這種漂移率如此之低，以至于先進慣性參考球體造成了大約1%的“和平衛(wèi)士”導彈的不準確性。

基于這些參數(shù)，AIRS本質(zhì)上是一個完美的制導系統(tǒng)。換句話說，如果AIRS以零%的漂移率運行，則不會 顯著提高“和平衛(wèi)士”導彈的精度。在導彈飛行過程中，極少量的AIRS精度受到影響，因為它 主要功能只是在發(fā)射設(shè)施內(nèi)處于警戒狀態(tài)時保持制導系統(tǒng)的對準，而不依賴通過其外部參考。 精密陀螺羅盤。

在“和平衛(wèi)士”導彈問世之前，大多數(shù)洲際彈道導彈都要求外部對準系統(tǒng)將慣性導航系統(tǒng)保持在 在啟動之前同步。AIRS的引入消除了對任何類型的外部基準輸入的需求。結(jié)果，顯著增加 AIRS的復雜性和成本成為現(xiàn)實。

AIRS 共有 19,000 個零件。它總共使用 3 個加速度計。1989 年，一個加速度計的成本為 300,000 美元，需要 6 個月的制造時間。 “和平衛(wèi)士”導彈的研制始于1972年。1975年，AIRS組件從德雷珀實驗室轉(zhuǎn)移到諾斯羅普電子部門，用于 高級開發(fā)。在將德雷珀的手工實驗室轉(zhuǎn)移到諾斯羅普公司時遇到了極大的困難，諾斯羅普公司現(xiàn)在正在研究 AIRS 生產(chǎn)環(huán)境。

盡管經(jīng)過多年的努力，到1987年7月，諾斯羅普電子部門只完成了少量AIRS裝置的制造。這 美國國會絕對對這種有前途的新型洲際彈道導彈技術(shù)的緩慢生產(chǎn)感到不滿。維和者 （MX） 導彈正在 被安置在發(fā)射設(shè)施中，沒有制導系統(tǒng)，如果需要，它們可以發(fā)射。到1988年12月，共有50個AIRS慣性 導航系統(tǒng)安裝在所有50維和導彈上。

在制造AIRS裝置和最終安裝MX導彈所需的50 AIRS方面長期拖延之后，繼續(xù)負責 INS的生產(chǎn)交給了羅克韋爾國際公司的Autonetics部門。羅克韋爾能夠調(diào)用 INS 30 多年來開發(fā)的技術(shù) 由德雷珀實驗室開發(fā)，該實驗室以前被稱為麻省理工學院儀器實驗室。

AIRS最獨特的方面是它沒有萬向節(jié)。萬向節(jié)是為三個空間軸中的每一個提供的樞軸，以便制導平臺可以 向各個方向自由移動，這使得制導系統(tǒng)能夠保持與外界的絕對對齊。

高級慣性參考球體裝有三個加速度計和三個陀螺儀。它由一個鈹球體組成，該球體漂浮在碳氟化合物流體中 一個外殼，使這個球體可以向任何方向旋轉(zhuǎn)。此功能消除了云臺鎖定的可能性 - 其中兩個云臺的軸 對齊并破壞三維運動自由度 - 這使得系統(tǒng)不受某些萬向節(jié)設(shè)計中對運動范圍的任意限制。