潛射反艦導彈末端攻擊方向選擇方法研究?

李 超 車夢虎

（91550部隊 大連 116023）

1 引言

導彈末端攻擊方向定義為導彈在經過最后一個航路點拐彎后對準目標的方向。導彈航路規劃時末端攻擊方向的選擇將直接影響雷達捕捉目標的概率，進而影響導彈最終的命中精度以及毀傷效果，同時由于潛艇的探測能力有限，接收目指信息一般比較滯后，所以如何確定一個合適末端攻擊的方向就顯得尤為重要。

2 末端攻擊方向選擇的基本方法及考慮因素

2.1 末端攻擊方向選擇的基本方法

導彈能夠捕捉到目標是命中目標的前提，所以在選擇導彈的末端攻擊方向時，首先應該保證導彈能夠以較高的概率捕捉到目標［1］。導彈能夠捕捉到目標的必要條件是：導彈末制導雷達搜索區域能夠覆蓋到目標并且目標的回波能夠被導彈末制導雷達截獲。所以選擇導彈末端攻擊方向選擇的基本原則是盡量使導彈末制導雷達搜索區域覆蓋住整個目標散布區域，并且盡量使末端攻擊方向與目標航向的夾角在90°左右。

末制導雷達的搜索區域是一個圓錐形的空間區域，在搜索海面目標時，這一區域為平面搜索區域。由于導彈是邊飛行邊搜索，因此它是一個隨時間改變的形狀比較復雜的區域。一般為了簡便起見，把實際的末制導雷達搜索區域簡化為簡單的矩形。通常，為了使導彈末制導雷達搜索區覆蓋整個目標散布橢圓，導彈末端攻擊時一般都選擇目標散布橢圓的長軸方向。但在有的情況下沒有必要使導彈從目標散布橢圓的長軸突擊，如圖1所示，此時目標散布橢圓比較小，以至于無論導彈從哪個方向突擊，雷達搜索寬度都能夠覆蓋整個橢圓，所以末端攻擊方向的選擇已經變得不是很重要，這時一般根據導彈最短飛行距離的原則來確定最后的末端攻擊方向［2］。

圖1 無需考慮末端攻擊方向情況

當潛艇利用外界目標指示進行導彈攻擊時，由于有較長的目標信息滯后時間，目標散布橢圓一般都會比較大，導彈的搜索區域有時會無法覆蓋整個目標散布橢圓，此時導彈的末端攻擊方向則應該根據目標散布橢圓的形狀特征來選擇。當目標散布橢圓比較狹長時，為了使捕捉概率最大，一般選擇橢圓長軸方向為末端攻擊方向；當目標散布區域近似圓形時，末端攻擊方向的選擇對捕捉概率的影響不是很明顯，則也是根據最短飛行距離的原則來確定最后末端攻擊方向的。

2.2 選擇導彈攻擊方向的考慮因素

導彈末端攻擊方向是決定導彈實現多方向攻擊效果的主要因素。在進行末端攻擊方向選擇時主要需要考慮導彈的可攻性、突防效果和捕捉概率三個方面［3］。

1）導彈的可攻性

當導彈攻擊的目標在陸地、島嶼或禁飛區等障礙附近時，導彈的末端攻擊方向往往會受到這些障礙的限制。一方面是由于導彈已經完成所有導航點的飛行，不具備自動轉彎的能力，在進入方向上如果遇到障礙，很可能會與這些障礙交匯而攻擊失??；另一方面是由于導彈的末制導頭可能會存在性能上的不足，對目標周圍的陸地等假目標缺乏很好的分辨能力，當障礙離目標很近，同時出現在末制導頭的搜索范圍內，可能會導致捕捉到這些障礙而無法攻擊預定目標的后果。導彈的可攻性就是指導彈在進入方向上不能有這兩方面情況的發生。為了達到這個目的，需要進行導彈可攻性的判斷，即判斷目標周圍是否有障礙和準確計算導彈攻擊進入方向的范圍。所謂準確是指既不能由于計算的范圍過大而使導彈攻擊的成功概率降低，也不能由于計算的范圍過小而錯失了導彈攻擊的機會。

2）導彈的突防效果

水面艦艇的防空能力往往存在一定的方向性，即在不同的方向上其防空能力受防空武器裝備的配置情況的影響而有所不同，尤其是艦艇防空導彈的射界受發射裝置和照射雷達的位置影響很大。當獲取敵方艦艇防空能力時反艦導彈可以選擇從防空的薄弱區域進入；在未知其防空能力的情況下也可通過選擇多枚導彈以不同的末端攻擊方向進入從而實現有導彈從防空的薄弱區域進入。而且，對于一個艦艇編隊而言，各條艦艇的防空能力也有所不同，有的甚至沒有防空能力，因此，防空范圍對于編隊來說也往往具有一定的針對性，選擇防空力量薄弱的方向進入，可避開編隊中防空能力強的艦艇，有效提高對編隊的打擊效果。因此，選擇合理的攻擊進入方向，對于實現導彈的攻擊效果具有十分重要的意義。

3）導彈的捕捉概率

導彈的捕捉概率與目標的散布有關，在已知目標的航向、航速和目標指示途徑等信息的前提下，可計算出目標的散布橢圓，利用導彈雷達導引頭在縱向方向上可連續搜索捕捉的特點，導彈從散布橢圓的長軸方向進入，可獲得相對更高的捕捉概率。對于遠程反艦導彈而言，當使用現在點攻擊時，目標在導彈飛行過程中的運動引起的目標位置的散布往往是影響導彈捕捉概率最大的因素，為了讓導引頭能可靠地捕捉到目標，選擇好攻擊進入角度至關重要。

導彈的可攻性、突防概率和捕捉概率是必須同時考慮的三個方面，但有時卻難以同時達到最佳效果?？晒バ允菍椆舻幕緱l件，必須滿足。而對于突防概率和捕捉概率的取舍，往往需要根據實際情況加以靈活運用。當導彈攻擊防空能力強的驅護艦目標時，爭取更高的突防概率而犧牲部分的捕捉概率是很有必要的；當攻擊防空能力弱的艦艇時，首先確保足夠的捕捉概率其次再考慮突防概率相對就比較合適。

3 對單個目標攻擊方向選擇

3.1 對近岸目標攻擊

很多情況下目標都依靠島嶼這道天然屏障來躲避導彈攻擊。此時，對于反艦導彈來說，目標周圍就存在很多假目標，如果末端攻擊方向選擇得不合適，就可能造成導彈無法分辨出目標和假目標。反艦導彈大多采用的是雷達導引頭，在島岸附近實施導彈攻擊時，島岸和地面目標對反艦導彈末制導雷達發射的電磁波均能形成回波。所以目標到島岸的距離要保障導彈在搜索的一個周期后，其搜索區仍不與近岸接觸。導彈能否錯捕島岸（或地面目標），主要取決于目標離島岸（或地面目標）的距離（簡稱島目距離）、導彈末制導雷達搜索區的大小以及導彈自控終點的散布誤差等因素［4～6］。當導彈性能和射擊距離一定時，島目距離R將起決定作用。R減小，導彈捕捉到預定目標的概率也將減小。導彈可靠捕捉到目標的Rmin，是指滿足導彈捕捉概率不小于規定指標的目標至島岸距離的最小值。影響Rmin的因素主要是導彈末制導雷達的搜索范圍和導彈的末端攻擊方向［7］，如圖2所示。

圖2 反艦導彈對近岸目標攻擊的模型

圖中，L為末制導雷達一個搜索周期導彈飛行的距離；β左為雷達左扇面角與雷達波束半寬之和；θ為導彈的末端攻擊角度；a為距離選擇波門半寬；Rzd為導彈自導飛行距離。

由圖中幾何關系可得：

基于上述近岸目標攻擊模型［8～12］，進行仿真分析。已知我反艦導彈的自導距離可裝訂范圍Rzd=20km～40km，搜索扇面角可裝訂范圍-45°～+45°，末制導雷達水平波束半寬為 2°，導彈飛行速度1.0Ma，自導雷達搜索周期為10s，距離選擇波門半寬10km。當左右扇面角均為45°時，得到Rmin、Rzd、θ關系如表1、圖3所示。

表1 R與R、θ的關系（左右扇面角均為45°）minzd

圖3 R、R、θ關系圖minzd

分析可知，當搜索扇面角為45°時，Rmin隨著Rzd和θ的增大而增大，所以在攻擊近岸目標時，末端攻擊方向應該盡量小，垂直于海岸基線打擊目標時，最小島目距離最小，最利于末制導雷達搜索識別目標。通常反艦導彈總是從開闊海域向島嶼附近目標進行攻擊的。對有飛越島嶼能力的反艦巡航導彈來說，末端攻擊方向的選擇空間更大。因為它可以直接飛越島嶼，不需要繞過島嶼。這在某些戰場態勢下可以減少導彈飛行時間，而且目標探測的雷達雜波更大，留給目標預警的時間更短，從而提高了導彈攻擊的隱蔽性。但是由于反艦導彈的高度控制系統一般是基于海平面的，如果島嶼地面起伏比較大，有可能會造成導彈飛行的不穩定，在選擇攻擊方向時必須考慮到這一點。

3.2 對寬闊海域目標攻擊

在使用反艦導彈對寬闊海域單目標實施攻擊時，對于水面艦艇而言，由相關公式可知，能夠影響導彈命中概率的有效手段主要是水面艦艇自身的規避機動和實施質心式干擾。

導彈以90°的角度攻擊時，艦艇的雷達反射截面積（RCS）最大，命中目標概率更大。但是，由于在導彈發射時刻并不知道目標將做何種機動，而當兩枚反艦導彈按90°攻擊夾角對艦艇實施兩方向齊射時，無論艦艇發現導彈來襲時刻是何種攻擊角度，都難以選擇合適的角度進行機動轉向。最終都可確保有一枚導彈攻擊舷角較大，而另一枚攻擊舷角較小的態勢，這樣可以大大提高反艦導彈的整體作戰效果。如圖3所示。

圖3 兩枚導彈攻擊夾角示意圖

3.3 多枚導彈齊射

為了增大導彈的突防概率和命中概率，通常采用多枚導彈齊射的方法對目標進行飽和攻擊。對于具有航路規劃功能的反艦導彈，此時可以對每一枚導彈規劃不同的末端攻擊方向，對目標進行多方向攻擊。通常，潛射反艦巡航導彈齊射時有一定的時間間隔。在進行航路規劃時，可以通過選擇合適的末端攻擊方向使先發射的導彈飛行時間長一些，盡量使多枚導彈同時飛抵目標，這樣可以增加目標防空的壓力，從而增大導彈的突防概率，如圖4所示，導彈依次從各個方向進行突擊。

另外，選擇多枚導彈末端攻擊方向的夾角還要考慮目標的防空能力。如果目標是防空能力很強的艦艇，那么多枚導彈末端攻擊方向的夾角應盡量大，從多個方向攻擊，以增加目標的防空壓力。如果目標為運輸艦或者導彈艇，則多枚導彈可以從同一個末端攻擊方向進入，以擴大毀傷效果。

圖4 多枚導彈齊射方向選擇

4 對編隊目標攻擊方向選擇

編隊目標可大致分為護航運輸隊、戰斗艦艇編隊和登陸運輸隊，其編成和特點都不一樣。登陸輸送隊一般均由登陸艦、運輸船、警戒艦艇和排除登陸障礙的艦艇組成。敵水面戰斗艦艇編隊根據其作戰任務和編成的艦只不同，編成形式也不相同。以反潛為主要任務的驅護艦反潛編隊，一般由2～4艘驅護艦和艦載反潛直升機組成，其編成隊形通常為單橫隊、人字隊、反人字隊和側翼前伸隊。航空母艦編隊通常是由航空母艦、巡洋艦、攻擊型核潛艇、驅逐艦、護衛艦和艦載航空兵等兵力組成。護航運輸隊航渡時通常由裝備現代化探潛設備、反潛武器的反潛艦艇和飛機警戒。

對于機動比較容易的單個目標，很容易將防空能力較強的一舷對向反艦導彈，所以無法確定什么方向是防御薄弱的方向。但對于機動比較困難的群目標或者編隊目標，可以選擇合適的攻擊方向從目標防御能力薄弱的方向進攻。被攻擊目標編隊航行時，各艦間隔比較小，因向內側機動受限而只能向外側機動，且箔條云釋放不便，此時攻擊方向應選在目標外側較大的舷角。

4.1 攻擊單式隊形策略

目前，側翼前伸隊形的反導對抗仍然停留在單艦自衛的水平上，電子戰掩護編隊的能力弱。在沖淡干擾制造的“欺騙干擾走廊”里，編隊機動相對單艦困難，被捕獲的概率變大；而編隊質心干擾基本是各自為戰，且單式隊形編成后，編隊協同能力得不到體現，對抗多枚導彈能力不足，艦艇機動不利于原隊形保持。因此，反艦導彈將攻擊方向選擇為編隊隊列線方向，或者選擇性地攻擊指揮艦，將大大提高導彈的命中概率。以側翼前伸隊為例，如圖5所示。

圖5 攻擊單式隊時導彈攻擊方向選擇

4.2 攻擊復式隊形策略

對于基德級水面艦艇編隊而言，只有基德級驅逐艦配有艦空導彈，因此可以結合攻擊單艘水面艦艇的兩彈夾攻方法以及攻擊單式隊的列線方法，將兩種方法綜合后使用。以人字隊為例，如圖6，即導彈沿著水面艦艇的列線方向攻擊，導彈與導彈之間的夾角保持在90°左右，一方面可以保證對基德級驅逐艦的大舷角攻擊，另一方面假如沒有命中基德級驅逐艦的話，仍有可能攻擊到諾克斯級護衛艦。

圖6 攻擊復式隊時導彈攻擊方向選擇

5 結語

本文研究了不同任務背景下對不同類型目標的末端攻擊方向選擇原則，重點建模、仿真研究了打擊近岸目標導彈末端攻擊方向選擇問題，為指揮員確定打擊方案提供參考。未來將針對上述其他情況進行建模、仿真研究，確定出具體輔助決策指標。