由“潘兴Ⅱ”到反舰弹道导弹（七）
在上期“由“潘兴Ⅱ”到反舰弹道导弹（六）”中聊了地形匹配末制导的原理，实际上这只是地形匹配制导技术的一种，即利用地形高度数据进行地形匹配（Terrain Contour Matching，TERCOM）。而另一种是TERCOM的增强版：数字景象匹配区域相关制导（Digital Scene Matching Area Correlation，DSMAC），这个在下一期中介绍。其中，TERCOM利用地形高度数据进行地形匹配，而DSMAC利用数字灰度图像进行匹配。
TERCOM需要以已知地区地形轮廓线为匹配特征，导弹在飞行时对弹道下实测地形特征和弹载计算机存储的预定弹道下地形特征进行比对，用最佳匹配算法进行相关性处理，取得制导信息，修正飞行弹道。
由于制导系统根据预存的地形高度数据匹配制导，因而这种制导方式又称等高线匹配制导。
敏感器感应的是地面起伏变化，外界的干扰手段相对有限，因而地形匹配制导抗干扰能力强，不受气象变化的影响，制导精度非常高
实现地形匹配制导必备的'素材'有预存地形数据库、地形敏感器、匹配算法、高性能制导计算机，这是必备四大件。
台上一分钟，台下十年功。导弹飞行过程不过十几二十分钟，但是要生成高精度的匹配地形数据库却需要很多年。获取地形高度信息的方式多种多样：侦查飞机，卫星，古老的间谍等等。
这里的地形数据库远非手机地图APP所能比的，民用地图定性内容居多，定量内容相对有限（“前面有座山”和“前面800米有座坡度40度高1800米的山，所能提供的信息完全不同”）。
间谍是最早采用的方式，我们经常在影视剧中见到侵华战争期间日本间谍在全国各地绘制军用地图，要的就是目标地区的地形地势水文气象。飞机在战争中最早用于侦查，发展到五十年代末，产生了U-2高空侦察机，这几乎是飞机侦查技术的顶峰。到了六十年代，随着U-2屡次折戟苏联、中国、古巴之后，利用卫星执行侦查任务逐渐成为主流。这也是当今世界最常用的侦查手段。平均每年美国都要升空几颗侦查卫星，比如大名鼎鼎的NROL-X系列。毕竟太空是没有国界的。
军事卫星发展至今，包含了通信、导航、情报与监视、环境检测、测绘遥感这些领域。其中军事遥感卫星占了很大比例，它的业务主要有两个：情报与监视，环境检测与测绘。
其中，情报与监视板块包含成像情报、信号情报、测量情报。比如大名鼎鼎的吉林一号，美国锁眼系列（有关锁眼卫星的更多内容请点击从哈勃到哈勃深空场（十）—是哈勃也是锁眼，望远镜有颗间谍（卫星）心）。
吉林一号卫星拍摄的美国费城造船厂，船厂中的美国航母清晰可见
“吉林一号”实际上由4颗小卫星组成：主星“吉林一号”光学A星重420公斤，分辨率为全色0.72米;1颗重65公斤的灵巧成像验证星，分辨率优于5米;2颗分别重95公斤的搭载星——灵巧成像视频星，可以拍摄4K超清视频，分辨率为1.12米。
此次吉林一号卫星拍摄的美国航母基地分辨率达到0.31米，相比国外主流侦查成像卫星（锁眼、LANDSAT-7、捷鸟）虽然有差距，但大家都处于0.1米这个数量级了
环境检测与测绘包括陆地测绘、海洋测绘、气象检测与预报、海况检测与预报等等。我们在新闻中听到的“该卫星用于农业、林业、海洋、国土、环保、气象”就是这个的干活。
所以渲染**威胁论的国家动不动就声称“西方猜测**遥感卫星全是军用 可定位美国航母”并非空穴来风。就像洲际导弹和运载火箭一样，在技术上它们是相通的。你用它来进行农业考察还是定位航母还是进行地形侦查，就看你的心情了
而这些，都是军事遥感卫星的主要领域。
根据遥测方式不同，卫星成像情报大致分成三类：最普通的光学成像仪、合成孔径雷达（SAR）和高光谱成像仪。这些都是关键的地形匹配敏感器。
光学成像仪是光谱分辨率不高的可见光红外成像仪，是历史最长、技术最为成熟的成像手段。而高光谱成像仪则是90年代兴起的高光谱分辨的光学成像仪，能够获得相比光学成像仪更为丰富的目标信息。上图为NASA/JPL提供的搭载于Terra卫星上的星载热量散发和反辐射仪（ASTER）高光谱图片。ASTER传感器分成三个独立的子系统，分别处于可见光/近红外、短波红外、热红外波段，能够提供14个通道覆盖0.52~11.65μm波段的图像。
不过在70年代，在为“潘兴-2”导弹设计制导方式时，马丁 · 玛丽埃塔公司却发现除了惯性导航，几乎没有一款合适的引导手段。沉重的惯性导航系统应付'潘兴-1'700公里的短射程已然捉襟见肘，在“潘兴-2”将射程提高到 1800公里后，惯性导航系统就疲于奔命了，这个时候要想再提高精度就要增加惯性导航系统重量，导航系统重量增大一方面要对射程和战斗部进行限制，另一方面，导弹价格陡升，毫不客气地说，高级惯性参考球的成本甚至比一枚导弹贵。。
70年代已经有了可见光，红外，被动微波辐射和主动微波雷达等制导敏感器。燃鹅，地地导弹射程远，中段飞出大气层，末段还要再入大气层，因而对于敏感器、导引头、匹配算法的选择要考虑诸多复杂因素
比如飞行过程中会受到大气环境和气象的影响（天气、风霜雨雪、湿度、大气光线反射）英国国家气象局在推特上分享了上面这张照片，并对比了5月份的不列颠群岛和7月份的情况。这段期间由于热浪和雨水稀少，英国变黄了！此外，可见光、云、雾、霾对成像质量也有较大影响（局座的梗）
美国宇航局公布的同一地点在一年四季的地貌图，随着四季轮换，地面颜色随着植被生长枯萎而不断变化
至于白天和黑夜的影响，尼罗河三角洲的图像对比更为明显
作为全天候使用的雷达敏感器，在当时仍然是一个优先选用的对象。老外的文献上说优先选用，其实这里应该是不得不选的最后选项了，雷达敏感器位于“潘兴2”弹头前端
其后是制导与匹配系统，整个导弹的控制核心都在这里美国人对“潘兴2”战术导弹的介绍，原理可以大致描述为：雷达敏感器不断地、实时地敏感目标区域内的真实景象，图像转换成数字图像，与预先存储的基准数字图像进行比较，采用适当的匹配算法，得到击中目标所需要的位置修正量，修正惯性系统。采用这种方式，潘兴2打出了一百米内的圆概率误差
雷达是如何敏感区域内景象的呢？测高！导弹通过在飞行过程中测高，进而能够实时获取目标距离信息，而其他被动敏感器都得不到目标距离信息
具体而言，弹载雷达高度表测得地面到弹头的距离，气压高度表测得弹头海平面高度，二者之差就是弹道正下方陆地的实际海拔高度
这组地形高度信息输入弹载计算机后与预建弹道数据相比较。如发现已偏离预定飞行弹道，弹载计算机将偏差修正量传送给自动驾驶仪，驱动姿态控制系统使导弹回到预定弹道上来
最终，惯性平台系统只要将弹体引入与射面垂直，半径五公里的圆形区域内，就算完成任务。这对当时的惯性系统而言，异常轻松。接下来，由雷达匹配系统开始与惯性系统配合进行组合制导，校正累积误差，使弹体在底面半径五公里的圆锥形空间内精确投向预定目标