民兵导弹于1962年推出，是老好意思核威慑力量的迫切组成部分。民兵III导弹是当今好意思国独一的陆基洲际弹说念导弹(ICBM)成人综合网站，共有400枚导弹随时准备辐射，散播在五个中部州。该导弹包含一个精准制导系统，能够将弹头辐射到13000公里（8000英里）外的方针，精度为200米（660英尺）。

下图走漏了民兵III导弹（1970年）的制导系统。该制导系统包含17000多个电子和机械部件，价值510000好意思元（按现时好意思元诡计约为450万好意思元）。制导系统的中枢是陀螺踏实平台，它使用陀螺仪和加快度计来测量导弹的成见和加快度。诡计机使用平台的测量值来细则导弹的位置并教唆导弹沿其轨迹飞向方针。其他关节组件是导弹制导装配限定器，其中包含用于支合手陀螺踏实平台的电子修复，以及将诡计机与导弹其余部分相连的放大器。本文中，仔细计议了2000年代初之前使用的制导系统的组件。

从压根上讲，制导诡计契机约束将导弹位置与预期轨迹进行相比，并生成符合的转向大喊以使导弹保合手在轨说念上。下图走漏了何如教唆发动机喷嘴使导弹围绕其三个轴旋转：滚转、俯仰和偏航。在辐射井中，滚转角（地方角）与方针成见一致。导弹垂直腾飞，然后导弹逐渐沿俯仰轴旋转以向方针歪斜。在遨游历程中，沿扫数三个轴的休养可使导弹保合手在方针上。民兵III有四个火箭级，因此制导诡计契机烧毁每个火箭级并按规章燃烧下一个火箭级。

踏实平台

惯性导航的旨趣是通过约束测量导弹的加快度来追踪导弹的位置。通过对加快度进行积分，不错得到速率。通过对速率进行积分，不错得到位置。惯性导航是寂寞的，这对导弹来说是一个很大的上风，因为敌东说念主无法插手你的导航。用功的部分是极其精准地测量加快度和角度，因为即使是狭窄的过错也会在导弹遨游历程中成倍加多。

更详实地说，民兵导弹的惯性制导是围绕陀螺踏实平台构建的，该平台保合手固定成见，平台安装在两个万向节上。陀螺仪的反映来驱动三个力矩电机旋转万向节，不论导弹何如旋转，都能使踏实平台保合手完满调换的成见。

下图走漏了踏实平台的组件，其成见与上图大致调换。踏实平台上安装了三个加快度计来测量加快度。加快度计沿三个垂直轴定向，因此每个加快度计沿一个轴测量加快度。（加快度计轴与平台轴不合皆；这会将加快度（大部分“进取”）散播在加快度计上，从而支持准确性。）两个瞄准镜使踏实平台能够与称为自准直仪的精密修复瞄准，如下所述。陀螺罗盘独揽地球自转精准细则朔方，提供备用瞄准技艺。瞄准镜和陀螺罗盘都不错旋转到精准的角度，临了由领路器解码陈诉。

辐射时必须在辐射井内旋转导弹，使其与方针对皆，这个角度称为辐射地方角。这个角度必须相等精准，因为即使是狭窄的角度过错也会在导弹的遨游历程中被大大放大。瞄准导弹是一个繁琐的历程，需要使用北极星来细则朔方。由于在辐射井内看不到北极星，因此罗致了一种复杂的测量技艺，使用测量员的经纬仪测量北极星与辐射井外三个混凝土记挂碑之间的角度。在辐射井内，不错通过瞄准管看到最近的记挂碑，从而不错将精准的角度测量效能传输到辐射井。在辐射井内进行屡次测量后，将一种称为自准直仪的稀奇装配精准地定位在所需辐射地方角的

90°

处。自准直仪通过导弹侧面的窗口辐射一束光，光束从踏实平台上的镜子上反射回顾，然后复返自准直仪。如若复返的光束不完满平行，自准直仪就会向导弹发送信号，使踏实平台凭据需要旋转。这个历程的效能是踏实平台与方针的角度完满对皆。

制导平台为民兵二号和三号进行了澈底从头设想，省去了民兵一号所需的耗时瞄准。新平台有一个带旋转镜的瞄准块。自动准直仪不旋转导弹，而是固定在东边位置，镜子（以及踏实平台）则旋转到所需的辐射地方角。新的制导平台还在瞄准块下方加多了一个陀螺罗盘，这是一种稀奇的罗盘，不错通过逆着地球自转的进动精准瞄准朔方。源头，陀螺罗盘被用作自动准直仪的备用查验，但最终陀螺罗盘成为主要瞄准装配。为了进行校准，瞄准块还包括电解气泡水平仪，将踏实平台定位在已知的相干于当地重力的成见。

上图走漏了陀螺罗盘顶部的校准块。校准块的正面和后头是精密镜子，用于反射来自自准直仪的光束。校准块顶部和右侧的圆圈是两个水平检测器，带有效于精准休养的固定螺钉。平台有四个水平检测器，使其能够在多个位置与重力对皆。与万向架相似，陀螺罗盘组件亦然由铍制成的，因为它具有刚性和分量轻的特色，它有一个警告标签，因为铍具有剧毒。

下图走漏了轴何如与踏实平台的万向节对皆。守护相片顶部的窗口。来自自准直仪的后光透过窗口照耀进来，从瞄准块上的镜子反射回顾，然后通过窗口复返到自准直仪。自准直仪会检测到瞄准中的任何非常，并向导航系统发出信号以相应地修订其位置。

踏实平台使用陀螺仪在导弹动弹时保合手其固定成见。陀螺仪背后的旨趣是旋转的磁盘将倾向于保合手其旋转轴。问题是任何摩擦，即使是精密滚珠轴承，也会裁减精度。民兵的治理决策是“气体轴承”，其中陀螺仪转子由极薄的氢层撑合手。如下图所示，陀螺仪围绕一个大理石大小的固定球（蓝色）构建，固定在陀螺仪框架的顶部和底部。转子（粉红色）夹在球的赤说念周围并以高速旋转，由感应电动机（绕组绿色，转子黄色）驱动。如若陀螺仪框架歪斜，转子将保合手其成见。框架和转子之间角度的改变由聪惠的电容拾音器（紫色）检测。陀螺仪对两个轴的歪斜明锐：支配和前后。由于除了球周围的薄薄一层气体外，莫得任何东西战争转子，因此摩擦的影响很小。

民兵D-17B诡计机

制导诡计机在民兵导弹中推崇着关节作用，它凭据踏实平台数据细则导弹的位置，现实制导算法，并教唆导弹沿预期轨迹遨游。在阐述注解民兵II和III中使用的D-37诡计机之前，起初看下等一代民兵导弹中使用的D-17B诡计机，因为它的本性对自后的诡计机产生了很大的影响。按照当代圭臬，民兵I诡计机相等原始。天然它是一台24位机器，但它是一台串行诡计机，每次只对一位进行操作。串行处理的一大上风是它大大裁减了硬件条款。由于诡计机每次只处理一位，因此它使用一位

ALU。此外，总线和数据旅途的宽度为一位，而不是24位。天然，弱点是串行诡计机速率慢。D-17B需要27个时钟周期（24

位和三个支出）才略现实任何操作。诡计机最多不错每秒现实12，800次加法。

该诡计机具有独到的圆柱形结构，直径为29英寸（74厘米），设想用于适合民兵导弹的直径。诡计机自身是圆柱形外壳的下半部分。上半部分是电子修复底盘，装有诡计机和踏实平台的电源，以及伺服限定放大器、动荡器和蜕变器。（芯片之家公众号）

该诡计机莫得任何RAM。违反，扫数教唆、数据和寄存器都存储在硬盘上，但与当代硬盘不同。磁盘的每个磁说念都有单独的固定磁头，因此无需寻说念即可看望磁说念。（这种门径近似于围绕磁饱读存储器构建的诡计机，仅仅磁饱读是扁平的。）总的来说，磁盘只保存了

2727个24位字（大要8

KB）。诡计机的串行处理和基于磁盘的存储协同使命精粹。磁盘一次提供一位数据，诡计机将串行处理这些数据。跟着诡计的进行，效能被写回磁盘，一次一位。写入磁头位于读取磁头的正后方，因此诡计值时不错消散该值。

下图走漏了D-17B硬盘的繁多读写磁头。守护看，磁头是固定的（与当代硬盘不同），而况磁头芜俚散播在名义上。（无需对皆不同的轨说念。）我坚信成对的绿色和白色磁头用于“惯例”轨说念，而具有其他间距的磁头扫尾寄存器和称为轮回的短期存储。

D-17B诡计机是晶体管诡计机。下图走漏了它的一块电路板，上头塞满了晶体管（玄色圆柱体）、电阻器、二极管和其他元件。（这块电路板是一个读取放大器，用于放大硬盘信号。）该诡计机使用二极管-电阻器逻辑和二极管-晶体管逻辑来减少晶体管的数目；因此，它使用了6282个二极管和5094个电阻，而硅和锗晶体管则使用了1521个。

该诡计机支合手

39条教唆。许多教唆都很浅易：加、减、乘（但不成除）、补码、数值、AND、左移和右移。该诡计机处理24位字以及11

位拆分字，因此许多这些教唆都有“拆分”版块以对较短的值进行操作。一条不寻常的教唆是“拆分相比和截止”，如若累加器值起初截止，则用内存中的截止值替换累加器值。

诡计机的要点是

I/O，它有48个数字输入、26个增量输入、28个数字输出、12个模拟电压输出和3

个用于陀螺仪限定的脉冲输出。诡计机有稀奇教唆来支合手多样输入和输出。举例

，为了积分来自踏实平台的脉冲信号，诡计机有教唆参加和退出“细腻倒计时”时势，这会导致两个稀奇寄存器算作数字积分器初始，与惯例诡计并行。

D-37诡计机

Autonetics公司为民兵二号导弹制造了D-37诡计机，这是最早的集成电路诡计机之一。通过使用集成电路，制导诡计机的尺寸大大削弱，射程、功能和准确性都有所支持。下图相比了旧式D-17B诡计机（半圆柱体）和D-37B（工程师手合手）的尺寸。

天然诡计机的主要任务是制导，但跟着D-37容量的加多，诡计机经受了许多以前由大地支合手修复现实的任务。D-37管制“大地限定和查验、监控、通讯编码妥协码，以及空中导航、制导、驾御和限定任务”。

下图走漏了民兵二号中使用的

D-37C

诡计机。左侧是提供诡计机内存的硬盘。诡计机的大部分被消散有扁平集成电路的复杂电路板占据。右侧是先进的开关电源，为诡计机产生多种电压（±3、6、9、12、18

和24伏）。顶部的相连器提供诡计机与系统其余部分之间的接口，由于诡计机有如斯多的数字（破裂）和模拟信号，因此它使用多个61针相连器。

D-37C诡计机由22种不同的集成电路组成，由德州仪器为民兵名目定制。这些芯片包括数字功能（举例

NAND门和触发器）、线性放大器和稀奇功能（举例解调器/斩波器）。德州仪器在公开商场上销售民兵系列集成电路，但这些芯片价钱高得惊东说念主（触发器

55好意思元，按现时好意思元诡计起初500好意思元），而且不如TI的通用集成电路那么受迎接。那时的电路板相等复杂，有10个互连层。每块电路板约

4×5英寸，可容纳约150个扁平集成电路，两面都有元件。

集成电路行业的发展很猛进度上要归功于民兵诡计机和阿波罗制导诡计机，这两款诡计机都是在集成电路发展初期开垦的。这些名目购买了数十万块集成电路，匡助集成电路行业从小批量原型转向批量出产商品，既提供了需求，也激勉了公司治理产量问题。此外，这两款诡计机都需要高可靠性的集成电路，迫使行业改进其制造工艺。临了，民兵诡计机和阿波罗诡计机让集成电路赢得了竟然度，标明集成电路是一种实用的设想遴荐。

MinutemanIII使用的是D-37D诡计机，磁盘容量约为其两倍，为14137个字。布局与上头的D-37C近似，磁盘驱动器在左侧，电源在右侧。由于诡计机是“颠倒”安装的，因此里面的电路板不可见，被互连板挡住了。这里不可念念议的是，果然有柔性PCB的使用，这在那时是先进的技艺，焊合时罗致低熔点铟/锡焊料。

P92放大器

放大器提供诡计机与导弹其余部分之间的接口。放大器向导弹的四个阶段发送限定信号，限定发动机和转向。（民兵

I型喷嘴限定单位的电子电路被转化到放大器，简化了赞叹。）

此外，民兵导弹在许多地方都有爆炸物，从启动阀门的微型引爆器到分散导弹各级的火药。放大器发送高电流（30

安培）信号来引爆弹药，同期监测电流以检测故障。放大器充任

弹药的安全装配，除非放大器已配备正确的代码，不然会终止信号。放大器向再入系统（即弹头）以及箔条分拨器发送限定信号，箔条分拨器辐射多数电线来插手敌方雷达。放大器还通过脐带电缆从大地修复发送和吸收信号。

上图走漏的是已拆下盖子的放大器。放大器由两叠六块电路板组成，位于双倍宽度的电源板之上。每块电路板的顶部和底部，带有粗电缆的相连器将电路板相连到系统的其余部分。每块电路板都是多层印刷电路板，安装在厚厚的镁框架上，以便冷却。放大器有五个电源开关板、一个阀门驱动器板、三个伺服放大器板和一个

ACTR限定板（不管它是什么）。系统板在左侧可见，带有大电容和0.01%精度的电阻。它的右侧是解码板，概况是解码诡计机大喊以遴荐特定的

I/O修复。请守护，该电路板上多数使用了德州仪器的扁平集成电路，即狭窄的白色矩形部分。

导弹制导装配限定

(MGSC)包含为惯性测量单位(IMU)供电和初始的电子修复，为诡计机提供接口。MGSC

处理平台伺服回路、加快度计劳动器回路、陀螺仪扭矩、陀螺罗盘扭矩和反转以及加快度计温度限定。MGSC的

一个出东说念主意想的功能是为诡计机的硬盘供电，提供400Hz、27.25伏的三相电源。（芯片之家公众号）

电板

民兵制导系统中的电板相等不寻常，因为它是一块“备用电板”，在激活之前完满处于惰性情状。它是一块银/锌电板，电解液单独存放，使电板的使用寿命险些无尽长。为了在辐射历程中给电板供电，电板内的气体发生器由爆管燃烧。气压迫使氢氧化钾电解液从储罐中流出并参加电板，在不到一秒钟的时天职为电板通电。天然，电板只可使用一次，无法测试它。该电板由Delco-Remy（通用汽车的一个部门）制造。它提供28伏特、14.5安培小时的电压，为制导系统和大部分导弹供电，另一块电板为第一级火箭供电。

引爆开关

另一个不寻常的组件是引爆开关，这种开关由一个小的爆炸引爆器启动。当引爆时，引爆器会迫使开关改变位置，这种开关可能看起来过于夸张，但它比电磁继电器等有一些上风。引爆开关将踏实切换，而继电器上的触点在踏实到新位置之前可能会“震动”或弹跳。电磁继电器可能需要更多的电流来切换，非常是当它有大触点随机多触点时。然则，像电板相似，引爆开关只可使用一次。

开关的作用是在辐射历程中断开迫切信号（称为关节引线）。民兵导弹有一个脐带相连，可在导弹位于辐射井时提供电力、冷却和信号。在脐带电缆断开之前，开关会堵截主复位信号以及启用和禁用信号的相连。据推断，这些限定信号被干净地断开是为了幸免杂散信号或电噪声，因为当脐带相连断开时，杂散信号或电噪声可能会引起问题。

下图走漏了相连到辐射井中的民兵II导弹的脐带电缆。请守护导弹侧面的窗口，以便自准直仪的光束反射到制导平台上进行瞄准。

冷却

制导系统在辐射井中时罗致水冷，使用铬酸钠溶液来按捺腐蚀。辐射后，制导系统在开释弹头之前只初始了几分钟，因此无需水冷。（踏实平台配有电扇和热交换器，以在遨游历程中保合手冷却。）下图越过走漏了冷却管线。冷却剂由大地支合手修复通过右上方的脐带相连器提供。它流经诡计机、二极管组件、MGSC

和踏实平台。临了，冷却剂通过脐带相连器流出。

二极管

在制导系统的中间，二极管组件由七个功率二极管组成。这些二极管在从大地电源切换到电板电源时限定电流，下图走漏了二极管组件，顶部和底部有冷却剂相连。二极管组件中心的粗灰色电线从左侧的电板吸收电源。

置换插头

置换插头（或P插头）是制导系统的关节加密元件，用于界说特定导弹的辐射代码。P插头看起来近似于冰球，插入相连到放大器的55针插座中，固定杆将P插头固定到位。

由于导弹的安全性取决于

P插头，因此P插头的处理神情相等庆典化，由一个两东说念主小组运输，别称遨游员和别称军官，两东说念主都合手枪（起首）。制导系统赞叹完了后，P

插头小组将确保插头安装正确，然后才将导弹从头固定在一齐。磁盘内存周围也有许多庆典，因为它保存着安全代码和方针信息。在职何东说念主操作诡计机之前，一个非常小组会来到辐射井并擦除内存。之后，另一个小组会从磁带（民兵

III的情况）或穿孔带（早期）中加载诡计机。

外传导弹辐射代码被分红硬盘和置换插头两部分。具体来说，导弹软件为五个辐射限定门径各保留一个双字代码。现实

辐射大喊(ELC)中的辐射代码必须与磁盘上的P插头值和站点特定值的组合相匹配。因此

，辐射代码关于每个辐射限定站点和每枚导弹都是独一的，算作另一项安全功能，辐射需要来自两个辐射限定站点的音问，除非只须一个可用。

瞬态电流检测器

核爆炸对半导体有许多不良影响，并可能导致瞬时非常。D-37C

和D-37D

诡计机使用了一种相等强力的门径来尽量裁减这种风险，如若检测到核爆炸，诡计机将罢手写入磁盘，直到辐射爆发昔日。当辐射水平下落时，诡计机从中断的地方不竭初始，推断以弥补失去的时分，从而尽量减少非常。由于所罕有据都存储在硬盘上，因此系统不消驰念半导体

RAM可能发生的内存损坏。

民兵III型导弹的制导环外侧还安装有两个“场探伤器”。据推断，这些探伤器不错探伤到电磁场的大幅波动，标明存在电磁脉冲(EMP)，与瞬态电流探伤器探伤到的电离辐射不同。

论断

民兵制导系统充满了改动技艺。除其它外，民兵I使用了早期晶体管诡计机，而民兵II使用了最早的集成电路诡计机之一。不外，民兵导弹并非仅仅昔日的东西。当今好意思国有400枚民兵导弹，随时准备辐射并形成巨匠碎裂。因此，如若不反念念其潜在目的的气馁地，就不成颂赞它的技艺设立。

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