精确制导武器领域科技发展报告

核心提示一、产业特点——易消耗、威力强、好扩产,区域拒止作战最佳利器1.1 消耗属性强精确制导武器由于具备打击精度高、作战风险低、附带损伤小等诸多优势倍受军事界青睐,已成为信息化条件下主要的火力打击方式。从产品属 性来看,导弹和弹药属于一次性耗材,

一、行业特点——易消费,功能强大,易扩产,区域拒战的最佳武器。

1.1强烈的消费属性

精确制导武器以其打击精度高、作战风险低、附带损伤小等优势受到军界青睐,成为信息化条件下的主要火力打击方式。从产品归属的角度来看,导弹和弹药是一次性消耗品,用后立即消失。同时,飞机、舰船、坦克等装备主要是导弹武器的平台,为了战争的需要,需要保持一定规模的安全库存。我们统计了2016-2022年美军每年采购无人机、导弹弹药、战斗机的比例,发现导弹弹药采购占军费的比例远高于军用无人机,与战斗机相当,体现了精确制导武器的典型消费特征。

1.2战斗效果好

由于精确制导武器具有杀伤力强、打击距离远、作战效率高等优点,在战争中需求量很大。针对美国大国竞争需求的精确打击武器谱的发展思路是:远程精确打击武器为主,中近程精确打击武器为辅,射程普遍提高;高超音速和超音速武器对付严密目标,亚音速武器作为大规模打击手段;发射平台覆盖空、海、潜、陆作战空所有领域;适应高对抗的作战环境。

1.3扩大生产的难度低

精确制导武器产业链短,技术相对成熟,扩产难度低,决定了供应不会成为阻碍产业链相关公司业绩释放的桎梏。而且作为一次性消耗品,其结构相对简单,比军用飞机、舰船、坦克等武器装备的生产难度要小得多。精确制导武器的制造过程一般按照以下顺序进行:毛坯制造、零件加工、零件装配、全弹装配、测试。通常导弹厂主要负责导弹弹体的制造和整枚导弹的总装。导弹上安装的发动机、控制仪表和各种装置都是由专门的工厂提供的。

二、驱动因素——军贸红火,消费快速,新平台安装,行业最繁荣的轨道。

2.1军贸市场需求旺盛

导弹作为世界军贸市场的主要交易装备之一,其交易情况受政治、经济、外交、国家安全环境和军事战略等多种因素的影响。当前,军贸受到大国地缘战略博弈加剧、地区安全形势明显恶化和地区冲突频发的影响。总的来说,国际军事需求不断增加,军贸市场规模稳步发展。尽管受疫情和世界局势变化的影响,新兴的全球军贸市场不断扩大仍是长期趋势。

2.2实战训练消费增加

实战化训练的消耗带动了我军精确制导武器库存的补充需求。自2016年中央军委发布《关于加强军事实践训练的暂行规定》以来,部队训练质量得到有效提高,训练频率和强度显著提高,弹药装备消耗量将快速增加。

2.3新设备安装加速

中国的精确制导武器正处于升级换代的密集期,相关技术和装备的采购将继续加快。近年来,随着我军机械化、信息化、智能化进程的加快,一批达到世界水平的国产武器装备平台列装部队,带动了新一代精确制导武器的配套和跟进。与此同时,精确制导武器本身的更新换代要求也在不断提高,加速了新型聚能装备的采购。

三。发展现状——国企垄断总装,导标系统和配套民企蓄势待发。

3.1发展趋势——制导武器效率高,将在信息战中得到广泛应用。

精确制导武器能使战斗力提高几十到上百倍,在现代战争中的使用比例与日俱增。一般是机载精确制导武器、反[/k0/]导弹、巡航导弹、战术弹道导弹等。,具有精确制导系统,直接命中概率超过50%,统称为精确制导弹药。由于精确弹药的成本优势和打击效果,美国四空战争中的最后三场战争都大大减少了非导弹推进剂的支出,这表明美国越来越多地使用制导弹药,向精确战方向转变。据统计,在1991年的沙漠风暴行动中,美军空使用了21万多枚非制导弹药,制导弹药不足8%。然而,在1999年盟军的后续行动、2001-02年的“持久自由行动”和2003年的“伊拉克自由行动”中,人们知道使用的弹药比例迅速增加。在2003年的伊拉克自由行动中,美国空部队使用了不到10,000件非制导武器和超过60%的制导弹药。

经过历次局部战争的不断检验,精确制导弹药已大规模应用于战场,推动了世界新军事革命的快速发展和美军向21世纪信息力量的整体转型。随着信息化、智能化的加速发展,在以中东、东南亚为代表的局部冲突和反恐战争中,无人机及其挂载的小型空地对地导弹成为大量使用和消耗的武器产品,反映出在信息时代,精确制导弹药在军事需求和高技术的推动下进入全面发展阶段。

精确制导武器价格的巨大差异直接影响采购数量。随着技术的升级和叠加成本的降低,导弹在战场上的应用将更加广泛。在实际战争中,消耗性弹药越贵,实际数量可能越小,购买更昂贵的精确制导弹药的资源就越有限。在高密度军事行动或旷日持久的战争时期,即使是廉价的精确制导弹药库存也难以保证。弹药的高单位成本和当地的生产能力限制了高密度作战行动中现代制导弹药的库存。

制导武器的高精度是信息化武器装备体系的核心:在2011年的利比亚战争中,以巡航导弹、中远程空地面导弹等精确制导武器为核心的信息化武器装备体系,在夺取空权力和建立禁飞区的战斗中取得了胜利,显示了强大的作战能力。战争中后期,中近程空地面导弹和精确制导炸弹与战斗机、无人机默契配合,充分展示了其在“非对称”战争中的作战效能。在这场战争中,联军的信息化作战体系取得了良好的作战效果,标志着以精确打击任务和精确制导武器为核心的信息化武器装备体系日趋成熟。

3.2发展格局——导弹组装:航天武器处于垄断地位。

导弹总体发展格局:航天科技集团和航天科技集团是我国最重要的两家导弹生产单位,长期占据垄断地位。航天科技集团主要负责大部分战略导弹和部分战术导弹的研制。航天科技集团主要负责部分战略导弹、各型反[/k0/]导弹和巡航导弹的研制,主要由两大集团下属的几个大型科研生产联合体承担。航天科工一院和航天科工四院负责战略导弹的研制,航天科工二院、航天科工八院和航天科工十院负责反[/k0/]导弹的研制,航天科工三院负责巡航导弹的研制,七院、 航天科工九院和十一院负责无人飞行器制导弹药的研制。 兵器工业集团、航空空工业集团的部分工厂也参与了该模式,少数民营企业和地方国企参与了该模式。

精确制导武器是一种采用高精度探测、控制和制导技术,能在复杂战场环境下有效探测、识别和跟踪目标,并最终摧毁目标的武器装备。作为精确制导武器系统的重要组成部分,制导系统具有独立搜索、识别和跟踪目标的复杂功能。它能不断输入目标信息并给出制导控制指令,从而保证武器系统保持对目标的跟踪,进而实现对目标的精确打击。根据制导系统探测到的能量的波段或频率及其工作原理,制导系统主要分为光学制导系统、雷达制导系统、卫星制导系统和惯性制导系统。

在制导武器的整体结构中,制导控制系统占成本的40%。导弹结构可分为制导控制系统、推进系统、弹头和弹体等。,其成本比例会随着导弹类型和功能技术的不同而变化。但由于技术先进、结构复杂,导弹中制导系统的成本相对较高,大多在40%以上。比如PAC-3和THAAD分别占47%和43%,在先进的中程空空导弹中甚至超过70%。但在弹道导弹中的比例相对较低,约为20%-30%。

制导系统发展格局——惯性导航:在制导武器的整体结构中,制导控制系统占40%的成本,决定了制导武器的性能和成本。制导主要分为惯性制导、卫星制导、光学制导和雷达制导。惯性导航技术是军事领域最重要的核心通用技术之一,也是导弹和制导弹药最常用的制导技术之一。惯性导航的基本原理:利用惯性元件加速度计和陀螺仪连续计算死点位置,测量弹/火箭的运动过程,进而获得弹/火箭的导航信息。惯性导航技术是一种自主推算导航技术,不依赖外部信息,不向外部辐射能量。因此,与其他导航方式相比,它具有隐蔽性好、不受外界电磁干扰影响、全天候连续运行、短期精确稳定等优点。陀螺仪和加速度计是惯性导航系统和组合导航系统的核心部件。惯性导航系统的性能很大程度上取决于陀螺仪和加速度计等传感器的性能。

制导系统发展格局——惯性导航:机电陀螺仪:由于制造工艺复杂、成本高、使用寿命短,国外工业应用中使用的液浮、气浮、挠性等机电陀螺仪已基本被光学陀螺仪取代,国内一些精度要求高的应用领域仍在使用这些机电陀螺仪;其中,静电陀螺仪由于精度最高,至今仍在弹道导弹潜艇和飞机空母舰上使用。激光陀螺:激光陀螺可用于战略、导航、战术惯性导航系统,主要满足航空空航天、海军舰艇等军事装备的高精度要求。未来一方面会向更高的精度要求发展,另一方面会向更小的尺寸和更便宜的价格发展;光纤陀螺仪:与机电陀螺仪相比,光纤陀螺仪比激光陀螺仪灵敏度更高,使用寿命更长。中高精度光纤陀螺主要用于航空空航天等高端武器装备领域,低成本低精度光纤陀螺主要用于精度要求不高的民用领域。未来,技术突破、成本降低将成为主流;国外中近程导弹、中程导弹、卫星等武器装备领域的消耗量已经占到一半以上,国内的发展水平已经接近惯性导航系统的中低精度要求。MEMS陀螺仪:大部分用于消费领域。军事领域的高精度MEMS陀螺仪有取代低精度光纤陀螺仪的趋势,可以满足飞机和导弹控制应用、战术导弹惯性制导、惯性GPS导航等要求。

报告摘录:

精选报告来源:【未来智库】。

 
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