灑科進(jìn)（第十總體設(shè)計(jì)部，550000）

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空天作戰(zhàn)中防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)簡論

灑科進(jìn)
（第十總體設(shè)計(jì)部，550000）

摘要：針對(duì)空天作戰(zhàn)中敵方武器具有高超聲速、隱身等特點(diǎn)，防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)應(yīng)突出其反隱身、反導(dǎo)、反臨近空間等性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)隱身目標(biāo)和臨近空間目標(biāo)的良好打擊效能，以應(yīng)對(duì)敵方武器多空域突防。

關(guān)鍵詞：防空導(dǎo)彈；反隱身；反導(dǎo)；反臨近空間

0 引言

上世紀(jì)80年代以來，以信息技術(shù)為核心的一大批高新技術(shù)在航天、航空領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使得空中力量的作戰(zhàn)效能顯著提高。在高技術(shù)戰(zhàn)爭登上歷史舞臺(tái)后，奪取制空權(quán)成為贏得戰(zhàn)爭的關(guān)鍵。隨著空間軍事化的迅猛發(fā)展，未來戰(zhàn)場已從海、陸、空延伸到外層空間，空間攻防作戰(zhàn)已成為各軍事強(qiáng)國關(guān)注的焦點(diǎn)。

在空天作戰(zhàn)中，敵方武器類型多樣，而防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)隱身目標(biāo)和臨近空間目標(biāo)方面具有突出優(yōu)勢，可組建為高效的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，值得進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)。因此，本文主要針對(duì)加強(qiáng)防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的反隱身、反導(dǎo)和反臨近空間武器能力進(jìn)行論述。

1 突出反隱身武器能力

具有隱身、超聲速巡航能力的高性能作戰(zhàn)飛機(jī)，將成為未來空襲作戰(zhàn)的主戰(zhàn)飛機(jī)。隱身作戰(zhàn)飛機(jī)雷達(dá)散射截面積小，巡航速度高，配備有先進(jìn)的電子對(duì)抗系統(tǒng)，可攜帶防區(qū)外投放的多種精確制導(dǎo)武器，具備先敵發(fā)現(xiàn)、先敵打擊和先敵摧毀的能力。反隱身防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)主要作戰(zhàn)使命是攔截來襲的高性能隱身作戰(zhàn)飛機(jī)和其他目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面戰(zhàn)略要地和重要目標(biāo)區(qū)的防御。在反隱身防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的研究中，應(yīng)關(guān)注以下關(guān)鍵技術(shù)：

1.1 用于制導(dǎo)的沖激雷達(dá)目標(biāo)信息探測技術(shù)。將沖激雷達(dá)用作防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)制導(dǎo)雷達(dá)，需要提供遠(yuǎn)距離三坐標(biāo)四維高精度目標(biāo)信息；同時(shí)，為適應(yīng)武器系統(tǒng)在較大作戰(zhàn)空域內(nèi)探測多目標(biāo)的需要，沖激雷達(dá)必須具備多目標(biāo)探測能力，以滿足武器系統(tǒng)多目標(biāo)探測要求。作為反隱身的制導(dǎo)雷達(dá)，為完成導(dǎo)彈跟蹤、測量和指令發(fā)射的上下行信息傳輸問題，制導(dǎo)雷達(dá)還需集成導(dǎo)彈探測、跟蹤和指令傳輸?shù)脑O(shè)備。

1.2 適應(yīng)沖激雷達(dá)探測目標(biāo)信息的復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)。盡管沖激雷達(dá)隨著電子技術(shù)的發(fā)展在一定程度上提高了精度，但是由于受天線口徑和天線規(guī)模的限制，其角度測量精度還是略低，給復(fù)合制導(dǎo)控制特別是給中末制導(dǎo)交班帶來不利。為使得沖激雷達(dá)能夠應(yīng)用于地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)，需要制導(dǎo)控制系統(tǒng)進(jìn)行信息融合，提高導(dǎo)引頭天線指向精度；進(jìn)行制導(dǎo)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高制導(dǎo)控制系統(tǒng)性能。

1.3 相控陣毫米波導(dǎo)引頭/引信共口徑探測隱身目標(biāo)技術(shù)。沖激雷達(dá)探測目標(biāo)信息精度較低，導(dǎo)致導(dǎo)引頭波束指向偏差較大，使得目標(biāo)可能落在天線波束外，導(dǎo)致中末制導(dǎo)交班困難。因此，需采用相控陣波束電掃描方式，在雷達(dá)導(dǎo)引頭天線技術(shù)中引入智能化的波束形成技術(shù)，自適應(yīng)控制天線的波束指向，以實(shí)現(xiàn)大角度快速搜索，使目標(biāo)迅速落入波束內(nèi)截獲目標(biāo)，滿足較短時(shí)間內(nèi)完成交接班要求。

2 強(qiáng)化反導(dǎo)能力

在空天作戰(zhàn)中，敵方導(dǎo)彈也是需要防御的重要目標(biāo)之一。巡航導(dǎo)彈具有射程遠(yuǎn)、低可探測性、命中精度高、靈活的航路規(guī)劃能力等特點(diǎn)，給防空系統(tǒng)的探測和攔截帶來很大的困難。為強(qiáng)化在空天作戰(zhàn)中防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的反導(dǎo)能力，需在以下關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域加強(qiáng)研究：

2.1 武器系統(tǒng)技術(shù)?；跀撤侥繕?biāo)特性，應(yīng)具備防空反導(dǎo)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)、評(píng)估與驗(yàn)證平臺(tái)，支撐復(fù)雜環(huán)境下武器系統(tǒng)作戰(zhàn)過程設(shè)計(jì)、全程精度分析和對(duì)抗仿真；提升武器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)?zāi)芰?，針?duì)反導(dǎo)、反巡航需求，建設(shè)浮空/機(jī)載驗(yàn)證平臺(tái)，支撐典型作戰(zhàn)條件下的空基探測、超視距反巡航和武器系統(tǒng)抗干擾試驗(yàn)驗(yàn)證；完善可靠性工程綜合設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證條件，提升空天環(huán)境預(yù)示、空間環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證、強(qiáng)電磁環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證能力；進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)模型的逼真度和可信度，支撐實(shí)戰(zhàn)條件下的防空反導(dǎo)武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和效能評(píng)估；建設(shè)防空反導(dǎo)導(dǎo)彈協(xié)同研發(fā)平臺(tái)，支撐多學(xué)科虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與評(píng)估、多平臺(tái)/多彈協(xié)同仿真和導(dǎo)彈綜合性能驗(yàn)證。

2.2 先進(jìn)動(dòng)力技術(shù)。針對(duì)雙/多脈沖固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)、擺動(dòng)噴管、復(fù)合材料殼體、高能推進(jìn)劑研發(fā)需求，建設(shè)防空反導(dǎo)固體/液體動(dòng)力研發(fā)條件，支撐防空反導(dǎo)導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)、試制與檢測、試驗(yàn)與測試；針對(duì)大直徑多脈沖固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及固體燃?xì)庾塑壙匕l(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展需求，建設(shè)固體

發(fā)動(dòng)機(jī)壽命預(yù)估條件，支撐固體發(fā)動(dòng)機(jī)長壽命貯存要求；針對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量控制和比例式固體姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)需要，建設(shè)變喉道調(diào)節(jié)、閥門控制設(shè)計(jì)與驗(yàn)證條件，支撐防空反導(dǎo)武器全空域飛行控制要求。

2.3 制導(dǎo)控制技術(shù)。為有效實(shí)現(xiàn)防空導(dǎo)彈的反導(dǎo)功能，需要進(jìn)行末段反導(dǎo)和新一代防空導(dǎo)彈制導(dǎo)控制技術(shù)攻關(guān)，支撐復(fù)合制導(dǎo)控制技術(shù)驗(yàn)證；針對(duì)多殺傷器協(xié)同反隱身制導(dǎo)控制，應(yīng)具備多平臺(tái)/多彈協(xié)同制導(dǎo)控制半實(shí)物仿真系統(tǒng)；針對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下作戰(zhàn)需求，提升在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的設(shè)計(jì)和評(píng)估能力，提升制導(dǎo)控制系統(tǒng)試驗(yàn)場驗(yàn)證能力；針對(duì)新型目標(biāo)威脅，建設(shè)新體制新頻段尋的制導(dǎo)探測系統(tǒng)研發(fā)手段，提升新型防空反導(dǎo)武器探測能力。

3 發(fā)展反臨近空間武器能力

與常規(guī)空氣動(dòng)力類目標(biāo)相比，臨近空間目標(biāo)速度更快、飛行高度更高，對(duì)提前發(fā)現(xiàn)和預(yù)警帶來了很大的困難；與彈道導(dǎo)彈相比，臨近空間高超聲速飛行器飛行彈道多變，不利于彈道預(yù)測和穩(wěn)定跟蹤。為發(fā)展防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的反臨近空間武器能力，應(yīng)關(guān)注武器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù)、地面探測制導(dǎo)技術(shù)、攔截彈總體技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 武器系統(tǒng)總體技術(shù)。通過對(duì)典型臨近空間目標(biāo)作戰(zhàn)使用模式、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性、雷達(dá)探測特性、易損性等方面的研究，對(duì)牽引性武器系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)論證，技術(shù)途徑選擇進(jìn)行論證，合理分配地面探測系統(tǒng)、末制導(dǎo)探測系統(tǒng)等技術(shù)指標(biāo)，滿足中、末制導(dǎo)交班和導(dǎo)引頭精度交班，滿足末制導(dǎo)段修偏的要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速目標(biāo)攔截的武器系統(tǒng)指標(biāo)鏈路閉合；通過攔截/預(yù)警系統(tǒng)匹配性研究，優(yōu)化作戰(zhàn)過程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高超聲速巡航導(dǎo)彈的遠(yuǎn)距離攔截；利用距離、方位角、高低角等測量信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)的航跡預(yù)報(bào)和彈道估計(jì)，滿足高精度制導(dǎo)的要求。

3.2 地面探測制導(dǎo)技術(shù)。由于地球曲率的影響，地面多路徑效應(yīng)將會(huì)嚴(yán)重影響雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的俯仰測角精度。故地面探測系統(tǒng)需滿足跟蹤模式下高精確測量，搜索模式下空域覆蓋及威力的需求；通過對(duì)探測系統(tǒng)時(shí)間、能量及空間資源的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)地面探測系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)搜索、跟蹤一體化；以數(shù)字陣列雷達(dá)為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)地面探測系統(tǒng)對(duì)低空目標(biāo)的探測性能指標(biāo)要求；采用高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)積累的補(bǔ)償算法、快響應(yīng)高穩(wěn)定的跟蹤濾波算法等優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的積累檢測與持續(xù)可靠跟蹤。

3.3 攔截彈總體技術(shù)。臨近空間武器在空域、飛行速度、機(jī)動(dòng)能力等方面均存在較大的差異性。為解決防空導(dǎo)彈在稀薄大氣環(huán)境的大過載、快響應(yīng)以及稠密大氣環(huán)境的快響應(yīng)問題，需關(guān)注：適應(yīng)于稀薄大氣環(huán)境側(cè)向噴流干擾效應(yīng)的強(qiáng)解耦強(qiáng)自適應(yīng)的復(fù)合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；適應(yīng)復(fù)雜末制導(dǎo)工況的攔截器分離策略設(shè)計(jì)；低動(dòng)壓飛行情況下導(dǎo)彈彈道交班和姿態(tài)交班的導(dǎo)引規(guī)律設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語

在空天作戰(zhàn)中，敵方武器類型多樣、空域廣。為組建有效的防御系統(tǒng)，需加強(qiáng)防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的反隱身、反導(dǎo)和反臨近空間武器能力建設(shè)，掌握防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)展先進(jìn)的防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)，才能更好地?cái)r截?cái)撤轿淦?，打贏信息化時(shí)代的空天一體局部戰(zhàn)爭。

In the key technology of air defense missile weapon system of space combat

Sa Kejin
（Tenth general design department，550000）

Abstract：Aiming at the enemy weapons in space combat with superb sound speed and stealth characteristics，air defense missile weapon system should highlight the anti stealth，anti missile，anti near space performance，the stealth targets and near space target good combat effectiveness，to deal with the enemy weapon airspace penetration.

Keywords：air defense missile；anti stealth；anti missile；anti proximity space

作者簡介

灑科進(jìn)、中國航天科工集團(tuán)第十研究院第十總體設(shè)計(jì)部