产生背景

光学作为一门学科在两千多年前就被人们所研究，1665年，牛顿进行太阳光的实验，它把太阳光分解成简单的组成部分，这些成分形成一个颜色按一定顺序排列的光分布——光谱。它使人们第一次接触到光的客观的和定量的特征，各单色光在空间上的分离是由光的本性决定的。1960年，西奥多·梅曼用红宝石制成第一台可见光的激光器；同年制成氦氖激光器；1962年产生了半导体激光器；1963年产生了可调谐染料激光器。由于激光具有极好的单色性、高亮度和良好的方向性，所以自1958年发现以来，得到了迅速的发展和广泛应用，引起了科学技术的重大变化。同时激光的方向性也受到了军事学家的关注，并在21世纪的新生代武器——导弹上得到了广泛应用，从而产生了激光导航（制导）导弹。之后又出现了航天器激光制导、机器人激光导航系统和民用激光导航设施。

形式

激光驾束制导，

激光半主动式自动导引，

激光主动式自动导引，

激光传输指令制导。

原理

激光导航看似“高大上”，但其基本原理其实与激光测距相同，即机器通过测量激光从发出到接收的时间计算出自身距离前方障碍物的距离。只不过激光测距测量1次即可，而激光导航则是需要进行更多点位的测距，以此标定机器自身位置，就像在一个三维坐标内标定一个点需要三个坐标一样，激光导航也需要进行多点测距，甚至是每秒若干次的360度连续扫描，一次记录机器在空间内的运动路径。

激光驾束制导原理

激光接收器置于被导航设备上，发射时激光器对着目标照射，发射后的该设备在激光波束内飞行。当其偏离激光波束轴线时，接收器敏感偏离的大小和方位并形成误差信号，按导引规律形成控制指令来修正该设备的飞行。光束编码是驾束制导的关键技术，激光驾束制导武器系统对被导航设备的控制的关键是要形成具有编码信息的激光驾束控制场。激光驾束的编码方案有多种，如数字编码、空间偏振编码、空间扫描以及调制 盘空间编码等，其中激光空间频率编码方式应用较广。该方式抗干扰性能好，解码方式简单，易实对光强分布均匀性要求不高，但对调制盘转速稳定性要求严格。

激光半主动式自动导引原理

也称激光半主动寻的制导。激光半主动寻的制导是将攻击用弹头与指引目标用的“激光目标指示器”分开配置的。攻击时，先从地面或空中用激光目标指示器对准目标发射激光束，发射或投放的攻击性弹头前端的“寻的器”就会捕获由目标表面漫反射回来的激光，并控制和导引弹头对目标进行奔袭，直至击中目标并将目标炸掉。由于激光束的方向性极好而且发散角极小，因此，激光制导武器命中精度极高，可以说指哪儿打哪儿。如美国生产和装备的“宝石路”激光制导炸弹，其命中精度已达到1. 5米。

激光主动式自动导引原理

是把激光照射器装在导引头上。这种激光制导的自动化程度高，但实际上还没有应用到反坦克导弹上。这种照射器可以将被导航设备的预设轨道在激光器内编码，有激光通过光的反射自主导航。该种方法抗干扰能力较强，并且制导精确，适合于在空中打击地面目标，如坦克等。

激光传输指令制导原理

是用激光脉冲代替红外半自动指令制导中用来传输控制指令的导线。弹上接收机用激光接收器。激光脉冲经编码后发射出去，如采用哈明码(一种能自动纠错的码)对激光脉冲进行编码。激光波束方向性强、波束窄，故激光制导精度高，抗干扰能力强。适合进行信息信号的传输。

应用