開車的經驗：偏轉角和位移來指路
讓汽車開到終點、讓導彈擊中目标，都是跟着“導航”走就可以了。“導航”可以理解為“導引航線”，就是通過監測和控制，讓物體在規定的時間到達規定的位置。
開汽車時，我們隻需要在手機上的導航軟件中設置好起點和終點，就可以跟着導航指引，操縱汽車實現直行、拐彎了。不過，導彈被發射升空以後，一切就得靠自己了。導彈究竟怎麼“認路”，這件事還得從地面上說起。
想想我們開車時是如何走到終點的吧！發動汽車後，我們可以憑借經驗或者跟着導航來辨别路線：“先沿A路行駛400米，再向左轉進入B路，然後直行1500米……”用物理語言來描述這段行程，就是：假設向右、向前為正方向。第一步轉過0度，然後移動400米；第二步轉過負90度，再移動1500米……可見，在起點已經确定的前提下，隻要知道汽車轉過了多大的彎（偏轉角），以及它轉彎後的移動距離（位移），就能到達終點了。
對于導彈而言，确定起點很容易，但困難在于如何确定偏轉角和位移，并對此施加有效的控制。
導彈的方法：加速度計和陀螺儀來幫忙
确定偏轉角和位移雖然有點困難，但聰明的工程師們發明了兩個“神器”來解決問題。
第一個“神器”叫作加速度計。就像體重計可以測體重，溫度計能測溫度一樣，加速度計就是用來測量“加速度”的工具。“加速度”是和物體運動有關的十分重要的物理量，隻要監測出物體運動的加速度和時間，就能夠根據運動公式計算出物體的速度和位移。
第二個神器叫作“陀螺儀”，它由一個中心轉子和外面的兩組框架構成。當陀螺儀處于工作狀态的時候，中心轉子會像陀螺一樣高速旋轉。不過，陀螺儀可比陀螺複雜多了，它具有神奇的穩定性。在工作狀态中，不管框架怎麼偏轉，中心轉子的旋轉軸都不會發生偏轉，這樣就能得到一個恒定不變的“基準面”。把陀螺儀固定在導彈内部，用儀器測出框架和“基準面”之間的夾角，就能得出導彈在空中的偏轉角了。
導彈飛行靠電腦
有了加速度計和陀螺儀，導彈飛行時偏轉角和位移的數據就很容易得到，再加上一部精密的電腦，導彈就可以去“執行任務”了。
在發射導彈前，工程師們要先進行詳細的計算，将時間、偏轉角和位移轉化成電子信号，輸入到導彈上的電腦中。導彈發射後，加速度計和陀螺儀就會立刻開始工作，它們密切地“監測”着飛行的偏轉角和位移，并且把這些數據輸送給電腦。電腦收到這些數據後，會和最原始的數據進行對比，然後向控制導彈運動的機械裝置發出信号。這些裝置就會讓導彈在适當的時間點做出适當的調整，包括轉向、加速等。
在導彈飛行的整個過程中，這一系列操作是一直在進行的，直到導彈擊中目标為止。如果把導彈飛行和汽車行駛作類比的話，電腦就好像司機的大腦，能夠處理數據和給出指令；加速度計和陀螺儀就是司機的感官，能夠感知運動狀态；控制導彈運動的系統就是司機的手、腳和車上的裝置，能夠改變運動狀态。有了它們，導彈在空中“認路”就完全沒問題啦！
責任編輯郭曉博