没有卫星组网，巡航导弹如何作战？

又给W君推来一个标签话题：#没有卫星组网,如何使用巡航导弹?#

看来目前卫星导航已经深入人心了。似乎必须要有导航卫星的加持，巡航导弹才能工作。但是要声明一点，这是一个错误的观点，而且错到舅姥姥家了！

最早的卫星导航系统是美国的GPS系统，也就是专家们说的全球定位系统（Global Positioning System，GPS）。但是要知道的一点是GPS系统的第一颗卫星实际上是1978年才发射的，直到1989年2月14日GPS的第一颗工作卫星才发射成功，实现了初步的GPS全球定位功能。而真正大规模使用则要到1993年的年底，也就是我们现在常说的21+3卫星系统。

而巡航导弹的发展要远远的比GPS卫星早。世界上第一种公认的巡航导弹是二战时期纳粹德国研制的V-1导弹。

在二战期间V-1导弹被纳粹用来袭击英国。当时别说是GPS导航系统了，就连卫星还没出现呢！

V-1导弹的导航系统主要依赖于陀螺仪和气压计等传感器，通过测量导弹的姿态和飞行参数来实现导航控制。它使用了预先设置的飞行路径和时间来指引导弹的飞行，而不需要实时的定位和导航系统。

虽然V-1导弹的精度相对较低，但它在当时对于纳粹德国的战略轰炸起到了重要作用。V-1导弹以其高速和突然袭击的特点，给盟军造成了严重的困扰和破坏。

随着科技的发展和战后的经验总结，巡航导弹的导航技术得到了进一步的改进和创新。惯性导航技术逐渐发展为惯性制导技术，结合了陀螺仪、加速度计等高精度传感器以及微处理器的运算能力，使得巡航导弹能够更加精确地定位和导航。

而且，对于巡航导弹来说，至今利用GPS导航也是一个相当昂贵的选择。是不是有点出乎意料的感觉呢？没错，在巡航导弹的领域中有比GPS和惯性导航更便宜的选项。例如雷达测高仪。

在1951年，美国装备了一款SSM-N-8 “轩辕十四”巡航导弹。这款导弹可以利用潜艇和军舰进行发射，本身看起来像是一架早期的战斗机，利用一台J33涡轮引擎，可以把1.4吨重的战斗部投射到926公里之外。

这种导弹使用了一台简单的小陀螺椅和一个计时器，用来在短暂的时间内飞跃海洋。而一旦到了陆地上空，导弹就会开启雷达测高仪利用地形高度的不断变化来获得导航信息。

为什么当时会有这种设计呢？主要是因为当年的大部分军事地图本身就是带有等高线的。

不断变化的等高线高程本身就是地面目标的指纹。在规划导弹的飞行方向和飞行路径的时候，可以依靠等高线的特征信息输入到导弹的导航系统中。依靠这些地表指纹导弹就可以很快的找到自己的飞行路线并摧毁目标。

当年一个雷达测高仪的价格仅仅不足30美元。

后来基于地形匹配的巡航导弹导航方式也得到了大幅度的发展。

不仅仅是老的导弹在用这套导航方式，就连最先进的巡航导弹也没有完全舍弃掉地形匹配制导的方式。例如在战斧导弹上就可以输入高空卫星或者侦察机所收集到的地面高程信息。用来对战斧导弹的导航做出相当精确的修正。

再例如我们的长剑-10导弹。

大家会发现这枚导弹的下部是有开口的。这是专门为地形匹配雷达（测高雷达）预留出来的无线电透射窗口。基本上凡是看到这样的导弹设计，你就可以知道这个型号的导弹是带有地形匹配跟踪制导功能的。

为什么要这样样做呢？主要的原因是这是一种内参考的导航方式，可以最大限度的减小外部干扰。GPS或者北斗系统的无线电信号是一个广播信号，很可能被敌方模拟发射，这时候GPS的精度反而就不高了。他们就不如内参考导航的方式更可靠。

以战斧导弹为例子咱们说说这种导航方式怎么作战——导弹的地形匹配工作模式通常包括以下几个步骤：

首先是要建立一个地形匹配数据库，数据库内的数据这可以通过卫星图像、航空摄影以及地面测绘等手段获取。在地形数据库中记录了地面的高程、地物特征、地物位置等信息。

然后是导弹上的测高雷达数据获取，导弹在飞行过程中通过搭载的传感器获取地面的图像数据或者雷达回波数据。这些数据可以包括导弹前方的地面图像或者反射回来的雷达信号。有了这些数据我们就可以知道导弹的飞行路径上的地形起伏变化趋势了。

从传感器获取的数据中提取出与地形特征相关的信息，比如地形轮廓、建筑物轮廓、河流等。这些特征可以通过图像处理、模式识别等算法来提取。这个过程就像是一个粗过滤的方法，保留大致信息而忽略掉一小部分细节。这就有点类似于咱们用jpeg压缩图片的过程。

一张图片在经过了大量压缩之后里面就会“起马赛克”了，这是因为图片的细节信息越来越少。一张图片也就越来越没法看了，但是对于导弹导航来说少而精减的“地形马赛克”由于数据量小，就可以快速的被导航计算机处理，同时还可以忽略掉地面上的一些微小变化。

然后就是地形匹配了：将提取的地形特征与事先建立的地形数据库进行匹配。匹配算法通常采用图像匹配、模式匹配或者特征匹配等技术，通过比对提取的特征与数据库中的地形特征，有点像你拿着一个图片的一部分的小纸片去找这张小纸片在原图上的位置。看似是一个不精确的处理过程，但是导弹的导航计算机可以每秒钟匹配十几次，这样以来精度就立刻被提高了。

最后就是位置更新了：通过地形匹配的到的数据再和航向的数据做对比，就可以确定导弹当前的位置和航向，并进行相应的位置更新。导弹可以根据更新后的位置信息调整航向，以继续向目标前进。