一種新的反艦導彈被動末制導技術＊

張西托 劉忠義 劉 平 劉 潔 張華睿

（海軍潛艇學院 青島 266044）

1 引言

在軍事領域中，打擊航母編隊的戰術和技術一直是研究的熱點。航母編隊是一國海軍的標志性力量［1～2］，戰略價值極高。它能不受岸上基地的限制，在遠離軍事基地的廣闊海洋上實施大范圍機動作戰?？梢哉f，哪里有沖突熱點，哪里就能看到航母編隊的身影。因此，作為反制方，研究應對航母編隊的技術具有重要的軍事應用價值。

反艦導彈由于目標小、速度快，具有很強的隱蔽性和突然性，一直是打擊航母編隊的主要武器［3～4］。在利用反艦導彈打擊航母編隊時，需首先摧毀編隊中的航母平臺。航母作為艦載機的搭載平臺，具有其它水面艦船無可比擬的重要性。一個航母編隊若損失航母，將失去絕大部分戰斗力。為了使反艦導彈達到最大的毀傷效果，應優先攻擊最高價值的目標，即航母。但由于航母編隊擁有眾多的防護手段，傳統的探測設備無法抵近航母編隊探測，反艦導彈在突防之后只能依靠自身對航母進行識別和定位。這種情況對反艦導彈的末制導能力提出了更高的要求，其不但要捕獲到目標，還要對多個目標進行選擇。

目前對于末制導的研究主要可分為三大類［5］，一是利用雷達、紅外傳感器對目標進行探測，然后選擇回波能量或熱源輻射最強的目標進行攻擊。這類方法極易受到干擾，如反射箔條能形成強烈的回波信號，從而使得反艦導彈的雷達導引頭丟失真實的目標，同樣的，熱源誘餌也會對紅外導引頭造成很大的影響。第二類為基于各種圖像信息對目標進行識別導引的技術，如雷達圖像、紅外圖像和可見光圖像等等。其利用圖像分析技術，將實時獲取到的目標圖像與數據庫中預先存儲的航母圖像進行匹配，并據此做出判斷。該類方法的識別導引正確率較低。航母的圖像信息與其姿態角密切相關，不同的姿態角其圖像特征變化巨大，而且在實際應用中，也難以獲得敵方航母全面、詳盡的圖像信息，這些都給圖像匹配工作帶來了較大的困難；同時，依據圖像信息進行制導時，對氣象條件的要求較高，在惡劣的海況條件下，其使用受到很大的限制。第三類為被動制導技術［6］。其主要通過彈載的雷達偵察機接收目標平臺發射的雷達信號，經過分析得到雷達類型，并根據雷達類型與搭載平臺的對應關系，推算目標身份。但是很多時候一種雷達可以搭載在多種艦船平臺上，雷達類型與搭載平臺之間并不存在一一對應關系。此時，該類方法無法給出最終的識別結果，從而不能為反艦導彈進行制導。

本文將以第三類方法為基礎，將敵我雙方的一般戰術原則引入到識別決策過程中，并據此提出了一種新的被動末制導方法。該方法在傳統方法不能發揮效力時，為反艦導彈末制導提供了一種可選策略。

2 被動末制導技術

在對抗處于攻擊末端的反艦導彈時，航母編隊中所搭載的防空雷達一般處在比較活躍的工作狀態。反艦導彈的速度快，隱蔽性好，航母編隊防空力量的反應時間有限。為了應對反艦導彈這種高速、高威脅目標，航母編隊防空雷達需盡快對其進行跟蹤與定位，然后才能加以摧毀。此時，編隊中各艘艦船均會最大可能的發揮其防空能力，利用其所搭載的防空雷達對反艦導彈進行探測。這種情況給被動末制導技術創造了有利條件。同時，航母編隊中各艘艦船上的雷達存在差異性，而且使用原則也各不相同，據此可以實現反艦導彈被動末制導時對編隊中航母的識別，識別過程的示意圖如圖1所示。

圖1 識別過程示意圖

反艦導彈在接近航母時，彈載雷達偵察機會接收到各艘艦船上的防空雷達信號，經過信號預處理得到信號特征參數，然后基于信號特征數據庫對雷達信號依次進行雷達類型識別和平臺類型識別，若識別成功，能夠分辨出航母，則直接輸出識別結果。

若獲取到的信息量過少，或者數據庫不夠全面，在第一步無法給出有效的識別結果，則需進入第二步，利用戰術輔助推理進行識別。戰術輔助推理在信號特征識別的基礎上，引入敵方航母編隊一般作戰原則，推演出航母平臺對應的位置，以此作為反艦導彈制導攻擊的目標。

3 信號特征識別

信號特征識別主要依賴于雷達信號特征參數數據庫。通過將接收到的輻射源信號與數據庫中的現有信號進行比對、統計，若能夠匹配成功，就可判斷出是何種信號，然后依據數據庫中存儲的信號類型——雷達類型——平臺類型的對應關系，推導出搭載輻射源的目標平臺。

雷達信號特征參數數據庫是后端識別推理的基礎，其完備性和準確性對識別性能有非常直接的影響。它主要有三部分內容：雷達信息表、信號信息表以及目標信息表［7］。雷達信息表中包括雷達類型和雷達的各種屬性信息，如搭載該類雷達的平臺、國家地區等與作戰有關的信息。信號信息表中含有各種已知信號的特征參數和對應的雷達類型等信息。例如，載頻（RF）、脈寬（PW）、重頻（PRF）、脈內（INP）、輻射源到達方位角（AOA）等等特征參數，可根據實際情況進行取舍。在選取數據庫中信號特征參數時，應遵循三個原則［8］：

1）區分性。不同的雷達類型其發射的信號必然會存在不同之處，信號信息表中要重點關注此種信息，而對于不具有區分性的冗余數據，則應該剔除。

2）穩定性。信號信息表中的數據應該具有一定的穩定性，不能隨著時間的推移而發生改變。

3）可測性。要立足于彈載雷達偵察機的觀測能力，對需要大型化、高性能偵察設備的數據，則不能采用。

目標信息表的數據主要為雷達偵察機觀測所得的輻射源信號數據，其與信號信息表的內容應大致相當，以方便匹配處理。

在進行信號匹配處理時，由于電磁環境復雜多變及各種干擾的存在，偵察設備測得的輻射源特征參數跟真值具有一定的偏差。在此，首先將接收信號與已知信號的各個參數進行差值比對，如果各個參數差值均在設定的容差值范圍內，則計算兩種信號之間的匹配程度，否則，直接認為這兩種信號之間不能匹配。找出數據庫中與輻射源匹配程度最高的信號，即為信號識別結果［9］。在識別出信號后，根據信號信息表中的“雷達類型”，可以在雷達信息表中得到信號的雷達平臺屬性。

由于數據庫的不完備性和設備測量誤差，以及雷達類型與搭載平臺對應關系的多樣性，信號特征識別并不能保證每次都能給出識別結果，此時就需利用戰術知識進行輔助識別。

4 戰術輔助推理

航母編隊在應對反艦導彈攻擊時會遵循一些基本的作戰原則，因此當基于信號特征無法識別出航母時，可以根據戰術規則對航母進行推理識別。

4.1 航母編隊作戰樣式

一個航母編隊的標準編成包括航母平臺和各種護航艦只，其基本作戰原則為：早期探測、先發制人、縱深防御、梯次配置［12］。因此，航母編隊在配置其所屬的防空兵力時，會構成一個重點突出、全方位、立體化的縱深防御體系，如圖2所示。

圖2 航母編隊兵力配置示意圖

編隊在進行兵力配置時通常以航母為中心，將其作為重點保護目標，其它水面艦艇環繞航母分層部署，處于最內層的是掩護幕艦艇，一般距航母5～10海里左右，是航母的最后防護力量。

4.2 戰術輔助推理方法

航母編隊的基本兵力配置陣型為戰術輔助推理提供了理論基礎，下面將通過分析其配置陣型，給出識別航母平臺的推理規則。

1）排除法

若數據庫比對法無法識別出航母，但是能夠確定其它輻射源信號不可能來自于航母，則可以通過排除法分離出航母，圖3是排除法示意圖。

假定彈載雷達偵察機接收到四個輻射源信號，分別記為A、B1、B2和B3，如果經過數據庫比對B1、B2、B3不可能來自航母，而A無法判斷，則可以判定A來自航母。

2）類比法

航母雷達與護航艦艇雷達有所不同，而護航艦艇雷達的作戰任務相同、功能相近，信號特征一般會具有某種程度的相似性，據此可以分離出航母，圖4是類比法示意圖。

圖3 排除法示意圖

圖4 類比法示意圖

假定彈載雷達偵察機接收到四個輻射源信號，分別記為A、B1、B2和B3，如果B1、B2和B3為相似雷達信號，并且與A存在明顯差異，則可判定A來自航母。

3）角度法

彈載雷達偵察機能夠測量輻射源信號的到達方位角，而護航艦艇與航母的相對位置關系遵循一定的戰術原則，航母一般處于中心位置，護航艦艇圍繞航母分層部署，因此外層的輻射源信號不可能來自航母，圖5是角度法示意圖。

假定彈載雷達偵察機接收到來自四個方位的輻射源信號A、B1、B2、B3，則最外層的B1和B3不可能來自航母。角度法雖然不能唯一地標定出航母，但是在僅有方位信息可用的情況下，仍然能對航母做出部分識別。

4）剔除無源干擾法

圖5 角度法示意圖

圖6 剔除無源干擾法示意圖

航母編隊在應對反艦導彈攻擊時通常會釋放一些反射箔條等無源干擾物，這些干擾物會使主動雷達產生虛假目標，而彈載雷達偵察機則不受無源干擾的影響，圖6是剔除無源干擾法示意圖。

假定A和A′是主動雷達探測到的兩個目標，其中A′為干擾目標，而在彈載雷達偵察機中，無源干擾A′會被自動消隱，因此可判定A為航母。

以上列舉的只是戰術輔助推理方法的一部分，其余的還有待進一步的研究，對于已有的戰術輔助推理方法也要綜合使用才能獲得更好的識別結果。戰術輔助推理方法是一種通用的目標識別方法，不局限于航母識別，也可推廣到其它目標識別的領域。

5 結語

末制導是反艦導彈打擊航母編隊的一個關鍵問題，為了提高末制導的準確性和攻擊效能，現代反艦導彈通常會采用多種制動方式相結合的復合工作模式，本文提出的被動末制導技術為反艦導彈打擊航母編隊的末制導提供了一種可選策略。

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