徐思婧，董秋杰

（中國空空導彈研究院，河南 洛陽 471009）

機載反輻射導彈，是一種對多層次防空體系中的雷達電磁輻射源進行識別、定位、制導、摧毀，從而使防空體系失效的精確制導武器。其利用輻射源的輻射能量，進行被動尋的，搜尋和打擊防空系統(tǒng)的制導、警戒和引導雷達，壓制防空武器和預警指揮系統(tǒng)。反輻射導彈的導引頭，實際上是一個電子偵察系統(tǒng)，在復雜的電磁環(huán)境中對信號進行捕獲、分選、識別，最終選定目標雷達的輻射源信號，對其進行打擊摧毀。

現(xiàn)在國際上比較先進的反輻射導彈型號，為美國研制的“HARM”哈姆導彈，其自上世紀80年代裝備美軍部隊后，多次投入戰(zhàn)爭，并取得有效戰(zhàn)績。同時，HARM的改進型也在不斷地研制與發(fā)展中。

1 機載反輻射導彈系統(tǒng)綜述

圖1所示為機載反輻射導彈原理組成框圖。

圖1 機載反輻射導彈原理框圖

圖1中，雷達信號探測系統(tǒng)用以實現(xiàn)對目標雷達信號的搜索、捕獲和測量，其由天線和接收機共同組成。接收機根據預先裝訂的數(shù)據，對天線接收到的射頻信號完成選頻和放大。反輻射導引頭通常選用頻帶寬的螺旋天線，以滿足對抗不同目標信號的不同頻帶分布需求。由于制導系統(tǒng)需要根據目標輻射源到達導引頭的方位、俯仰兩個偏角來確定導彈與目標的相對位置信息，要求至少由4個或更多的天線組成天線系統(tǒng)，利用目標雷達到達4個天線的不同波束信號間的相位、強度等的差值，對其進行比對、計算，以確定彈目相對方位。當導彈偏離目標，方位的偏差值將會由控制系統(tǒng)形成電信號送入舵機，控制彈體做相應的機動，以糾正導彈飛行方向的偏差。

數(shù)據鏈接收機，用于接收在掛機階段載機向導彈發(fā)送的信息數(shù)據，如包含了目標輻射源方位、波形、重頻等信息的輻射參數(shù)，以及導彈飛行任務指令等。在裝有INS/GPS的反輻射導彈上，數(shù)據鏈還用于在導彈自主飛行階段接收位置修正的信息。反輻射導彈多采用雙向數(shù)據鏈結構。導彈在接收到載機加載的目標信息，并根據此信息對預定目標搜索、截獲后，將導彈自身導引頭搜索到的目標特征返回載機或機載電子偵查系統(tǒng)進行比對，確認目標正確后允許發(fā)射。

信號處理器對探測系統(tǒng)的接收機輸出的中頻信號進行檢波、鑒頻、鑒相和幅度測量等一系列信號檢測，繼而對測量結果進行時域、頻域、空域以及脈沖幅度等特征參數(shù)提取，以獲得輻射源的信息，如輻射源重頻、脈寬、信號載頻、信號到達方向、信號到達能量等——從而根據導彈發(fā)射前裝訂的數(shù)據，對目標進行判別和分選，最終完成對預定攻擊目標的確定、捕獲和跟蹤。信號處理器輸出結果，為方向誤差信息和導引系統(tǒng)的關鍵狀態(tài)信息。

慣性測量裝置主要用于傳感導彈的飛行姿態(tài)數(shù)據，如速度、加速度、角速度等，以將其用于飛行制導的解算與控制。

有別于空空導彈，機載反輻射導彈的引信和戰(zhàn)斗部位于彈體前端、導引系統(tǒng)后方的彈體部分，以增強俯沖時對地面目標的打擊力度。機載反輻射導彈的瞄準目標，為雷達天線的幾何中心，對目標雷達的有效毀傷部分為天線陣、雷達艙等。引戰(zhàn)系統(tǒng)多采用“飛越目標近炸優(yōu)先、觸發(fā)為輔”的引戰(zhàn)配合，使用具有目標識別功能的近炸引信與觸發(fā)引信共用的復合引信。當導彈從目標上方飛過時，利用近炸引信探測和識別目標，在脫靶距離處實施起爆；當導彈落點在目標前方或直接命中目標時，則觸發(fā)引信起爆。

由于機載反輻射導彈的目標具有靜止或慢速運動、裝甲防護、電磁環(huán)境多源等復雜特性，對反輻射導彈的目標信號探測與識別系統(tǒng)、信號處理算法、制導率設計、戰(zhàn)斗部設計、引戰(zhàn)配合等的設計研究，都提出了新的需求和挑戰(zhàn)。

2 作戰(zhàn)方式及工作邏輯

機載反輻射導彈的作戰(zhàn)方式，可分為：預先攻擊、自衛(wèi)攻擊和隨機攻擊等模式。

2.1 預先攻擊作戰(zhàn)方式

對于預先攻擊的作戰(zhàn)方式，在載機起飛前，根據作戰(zhàn)任務，預先將目標類型、目標優(yōu)先級別、攻擊方式等目標信息裝訂入載機。當載機飛抵作戰(zhàn)區(qū)域，由機載雷達或機載電子偵查系統(tǒng)對目標雷達進行搜索，精確測量出目標雷達的方位角、載頻、脈寬、重頻等特征參數(shù)，并根據預先裝載的程序判斷目標的威脅等級，選定要攻擊的目標，最終形成任務數(shù)據，加載給導彈。導彈接收到載機下發(fā)的任務數(shù)據后，導引頭根據該任務指令對目標進行搜索、分選、判斷、截獲，將其最終鎖定的目標的參數(shù)上返給載機或機載電子偵察系統(tǒng)進行比對，一旦對比結果相符合，則構成發(fā)射條件，載機武器系統(tǒng)允許導彈發(fā)射，否則導彈重新進行目標搜索。

2.2 自衛(wèi)攻擊作戰(zhàn)方式

對于自衛(wèi)攻擊的作戰(zhàn)方式，載機攜帶反輻射導彈執(zhí)行自身作戰(zhàn)任務。在載機執(zhí)行作戰(zhàn)任務的過程中，當機載雷達發(fā)現(xiàn)地面雷達捕捉到自己，則啟動反輻射導彈對敵方威脅雷達進行打擊。

2.3 其他作戰(zhàn)方式

隨機攻擊的作戰(zhàn)方式較為不常用。在這種作戰(zhàn)方式下，反輻射導彈導引頭在掛機階段始終處于工作狀態(tài)，對可能的威脅目標輻射源進行搜索。一旦鎖定目標，導彈將目標信息及輻射源特性上傳給載機，由載機或飛行員決定是否進行攻擊。

根據不同的目標特性和實際作戰(zhàn)需求，機載反輻射導彈的作戰(zhàn)方式并不限于上述模式，應是多元化而且靈活的。例如在預先攻擊的作戰(zhàn)方式中，當載機雷達已截獲并鎖定目標，但導彈導引頭因其性能局限，無法在發(fā)射前對目標進行鎖定的情況下，載機可將目標特性、威脅度等級等信息直接裝訂給導彈，并將導彈對準目標大致方位進行發(fā)射。導彈在飛行過程中，根據載機裝訂的目標信息，對目標輻射源進行搜索、分選、判斷、截獲。一旦導彈無法捕獲到最高優(yōu)先級的目標，或是在飛行過程中目標丟失，隨即對裝訂入的優(yōu)先等級略低的目標進行搜索、打擊。

3 關鍵技術與發(fā)展方向

機載反輻射導彈的目標環(huán)境十分復雜。地面各種輻射源信息交錯干擾，地面雷達種類繁多、特性差異大，雷達系統(tǒng)針對反輻射導彈設置的諸如多點誘偏、雷達關機等防護措施，都對反輻射導彈的性能提出了較高要求。

3.1 頻率覆蓋范圍增加

現(xiàn)代防空系統(tǒng)中，隨著雷達占用頻率范圍逐漸拓寬，對反輻射導彈的被動雷達導引頭頻率覆蓋范圍的要求不斷增加，預計將從0.5～20 GHz寬頻帶向0.1～40 GHz的超寬頻帶發(fā)展，這對天線、天線罩等的研制技術，提出了新的挑戰(zhàn)。

解決方案之一，是同一個導引頭內采用適合不同頻段的接收組件協(xié)同工作；

另一個方案，是將反輻射導彈的導引頭部分設計為可更換式，在作戰(zhàn)前根據目標類型，選擇安裝合適頻段的導引頭。

第二個方案不僅節(jié)約成本，還可降低對天線罩的研制性能要求，缺陷是需要預知目標特性，不適合自衛(wèi)攻擊的作戰(zhàn)方式。

3.2 抗雷達關機和防多點誘偏

機載反輻射導彈的另一個關鍵技術，是抗雷達關機、防多點誘偏。在反輻射導彈飛行過程中，被動導引頭不斷對目標方位信息進行探測，依此修正導彈飛行姿態(tài)，直至命中目標。一旦攻擊過程中遇目標雷達關機，命中精度將大幅降低；導引頭的測角誤差、導彈發(fā)射時裝訂信息的誤差，對導彈的命中率也有影響。

解決方案之一，是在彈上加裝GPS/INS系統(tǒng)，在遇目標雷達關機的情況下，導彈仍能由GPS/INS引導定位，對目標進行打擊。

3.3 制導率

與空空導彈相比，機載反輻射導彈還具有一些新的目標特性，如非機動性、裝甲防護、導彈向目標俯沖時的方位、低空風力矢量的影響等。這些目標特性，決定了空地反輻射導彈的可用過載較小、對俯沖段軌跡的直線性要求較高等特點。在這種情況下，如果按比例制導率進行彈道設計，由于比例制導涉及到彈目視線角速度，在目標靜止情況下，會因彈目視線角速度過小，導致對目標難以識別、測量和修正，從而使制導可控性不好，特別是在存在側向風以及初始制導誤差的情況下。

針對這種情況，可采用直接追蹤法對目標進行攻擊，使導彈速度矢量與彈目視線之間的偏差角保持為零，即導彈的速度矢量指向目標。但直接追蹤法要求將導彈對準目標發(fā)射。作為替代方案之一，可使導彈在初始攻擊階段按預定彈道飛行，當彈目距離滿足一定條件時，導彈對準目標，轉入按直接追蹤法對目標進行打擊。

除上述關鍵技術之外，導引頭天線的視場范圍、測量精度，接收機靈敏度，飛行控制系統(tǒng)的濾波算法，引戰(zhàn)配合技術等，均需開展進一步的深入研究；同時充分考慮反輻射導彈的飛行性能、作戰(zhàn)地域空域、制導精度和戰(zhàn)斗使用等方面的要求，對反輻射導彈系統(tǒng)進行設計和改進。

4 面臨的挑戰(zhàn)

與機載反輻射導彈的發(fā)展同步，雷達系統(tǒng)的反導彈對抗措施也在不斷更新和發(fā)展，這就對反輻射導彈的系統(tǒng)技術，提出了越來越高的要求。

4.1 增強打擊效能

首先，必須增加反輻射導彈的打擊精度和打擊力度，以對抗雷達技術的改進和雷達抗打擊效能的增強。諸如以愛國者為代表的多功能相控陣雷達，其雷達陣面的可以經受一定的毀傷失效比例。即使部分輻射單元經導彈打擊失效，仍能形成連續(xù)波束，對空域進行照射搜索。

這就要求反輻射導彈，一方面通過提高導引系統(tǒng)的性能來提高命中精度，另一方面也要研究優(yōu)化的引戰(zhàn)配合方式，如對末段彈道的控制，采用“激光近炸引信/無線電模塊＋觸發(fā)引信”的復合引信，控制合理的引爆點，以及研究戰(zhàn)斗部對雷達系統(tǒng)的高效毀傷方式等，以提高毀傷效果。

4.2 增強抗干擾性能

其次，必須加強反輻射導彈的抗干擾性能，以克服雷達針對反輻射導彈采取的干擾措施與新型雷達陣的出現(xiàn)。反輻射導彈對目標方位測量的本質，就是為了獲得導彈與攻擊目標之間的方位誤差信息，依此不斷修正導彈飛行姿態(tài)直至命中目標。針對反輻射導彈的這一特點，地面雷達系統(tǒng)采取了諸多相應的反導彈措施。比如雷達關機，可使反輻射導彈的被動導引頭失去可搜索的目標，但這也導致雷達在關機期間失去效能。

在此基礎上，新型組網雷達技術，將多部雷達利用數(shù)據鏈和信息技術融合在一起，相互配合輪流工作。一旦某部雷達發(fā)現(xiàn)導彈的進攻，將信息傳至指揮中心，該雷達關機，同時開啟另一部同頻率的雷達，誘使導彈重新搜索并調整攻擊方向，最終落入無害區(qū)，而并不影響雷達系統(tǒng)的搜索工作。

此外，還有多點誘偏技術。由于被動導引頭跟蹤的是目標能量中心，利用多個點源將雷達能量中心拉偏，使導彈在攻擊密集目標和帶有誘餌的目標時，無法進行精確分辨，從而誘使導彈攻擊向錯誤的方位。

以上雷達的對抗措施，要求反輻射導彈研究新的目標搜索與探測系統(tǒng)，如加裝INS/GPS，使導彈在失去目標輻射源或雷達誘偏的情況下，仍能依靠導航定位系統(tǒng)對目標進行定位。

更為先進的一種理論，是采用寬頻被動導引頭加主動導引頭的復合制導模式，在反輻射導彈向目標攻擊的過程中，若遇目標關機，則啟動主動導引頭探測目標；即使目標雷達一直開機，在攻擊軌道末段，仍可開啟主動雷達導引頭對目標進行搜索定位，以防由多點誘偏引起的被動導引頭測量饋源點偏差。

4.3 增加射程和發(fā)射后截獲能力

再次，還應提高反輻射導彈的射程和導彈發(fā)射后對目標的截獲、判斷能力，以應對大型的雷達陣地系統(tǒng)。

新型的雙基地雷達系統(tǒng)，將發(fā)射和接收分為兩個獨立的系統(tǒng)，以很大的距離分開部署。接收系統(tǒng)放在作戰(zhàn)陣地前沿，由于其無輻射源，不能被反輻射彈探知；而發(fā)射系統(tǒng)置于防空區(qū)域以內的安全地帶，迫使載機若想對其進行打擊，必須進入防空區(qū)域，對載機的安全產生了極大威脅。這就要求反輻射導彈依靠自身射程的增加，發(fā)射后先按照預先裝訂的目標方位信息飛抵作戰(zhàn)區(qū)域，當目標雷達進入導彈導引頭的截獲范圍之后，啟動導引頭對目標進行探測、截獲和分選，以實現(xiàn)對遠程目標的打擊。

另外，還應根據作戰(zhàn)需求，發(fā)展反輻射導彈的小型化，以適應新型戰(zhàn)機的內埋需求。

5 結束語

當前電子對抗態(tài)勢的發(fā)展，決定了現(xiàn)代戰(zhàn)爭實質上是一場爭奪電磁控制權的戰(zhàn)斗。反輻射導彈作為雷達系統(tǒng)的打擊者，無論在摧毀敵方防空網絡，或是載機進行自我防衛(wèi)方面，都起著重要作用。

綜合來看，現(xiàn)有反輻射導彈面臨的最大技術挑戰(zhàn)，主要是被動導引頭的探測范圍和搜索精度、抗關機和抗誘偏能力、引戰(zhàn)配合效能等。但是，反輻射導彈系統(tǒng)是一個整體，任何一個組成部分的優(yōu)化和各子系統(tǒng)之間更好的相互配合，包括在載機平臺上加裝針對反輻射導彈的電子偵測和火控系統(tǒng)，都會對導彈的整體性能產生良好的作用。

作為反輻射導彈系統(tǒng)總體技術的研究，并不只是簡單的要求分系統(tǒng)發(fā)揮極限性能、研制最新技術，而是在考慮作戰(zhàn)條件的情況下，必須從導彈系統(tǒng)整體的角度出發(fā)，充分利用各種現(xiàn)有技術，并在分析如何將各分系統(tǒng)功能最大發(fā)揮、最好配合的基礎上，探索新技術的方向。

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