楊林沖，王清海

(1. 中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院，河南 洛陽　471009； 2. 海軍駐洛陽地區(qū)航空軍事代表室，河南 洛陽　471009)

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反輻射導(dǎo)彈對(duì)抗雷達(dá)關(guān)機(jī)技術(shù)研究

楊林沖1，王清海2

(1. 中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院，河南 洛陽471009； 2. 海軍駐洛陽地區(qū)航空軍事代表室，河南 洛陽471009)

摘 要:在分析反輻射導(dǎo)彈對(duì)抗雷達(dá)關(guān)機(jī)所采用的若干技術(shù)方案各自特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,指出被動(dòng)雷達(dá)與捷聯(lián)慣導(dǎo)復(fù)合是第三代現(xiàn)役反輻射導(dǎo)彈采用的主流技術(shù),采用多模導(dǎo)引頭復(fù)合制導(dǎo)是未來一個(gè)重要的發(fā)展方向。對(duì)上述兩種方式的機(jī)理分別進(jìn)行了研究,給出了相應(yīng)的研究結(jié)論。對(duì)采用多模導(dǎo)引頭復(fù)合制導(dǎo)需重點(diǎn)考慮的問題進(jìn)行了分析,對(duì)反輻射導(dǎo)彈抗關(guān)機(jī)的發(fā)展歷程進(jìn)行了總結(jié),指出提高機(jī)動(dòng)性對(duì)于采用復(fù)合導(dǎo)引頭制導(dǎo)模式的反輻射導(dǎo)彈意義重大。

關(guān)鍵詞:反輻射導(dǎo)彈;雷達(dá)關(guān)機(jī);捷聯(lián)慣導(dǎo);復(fù)合導(dǎo)引頭;濾波算法;掃描

0引言

反輻射導(dǎo)彈是以被攻擊雷達(dá)所輻射的電磁波為導(dǎo)引信息的一種防空壓制武器，具有作用距離遠(yuǎn)、隱蔽性能好、可全天候使用等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)60年代初，美國(guó)研制出“百舌鳥”反輻射導(dǎo)彈，并首先在越南戰(zhàn)場(chǎng)上使用。起初“百舌鳥”導(dǎo)彈對(duì)越南雷達(dá)陣地的摧毀作用十分明顯，后來由于對(duì)方雷達(dá)采取突然關(guān)機(jī)、大甩頭等措施，使其失去了應(yīng)有的攻擊作用。究其原因，主要是由于反輻射導(dǎo)彈過分地依賴于目標(biāo)所輻射的電磁波，因此一旦目標(biāo)雷達(dá)采取關(guān)機(jī)等措施，而彈上不采取相應(yīng)的對(duì)抗手段，其命中精度將會(huì)大大降低。為此，抗雷達(dá)關(guān)機(jī)能力得到了世界軍事強(qiáng)國(guó)的普遍重視，先后研制出的較先進(jìn)的反輻射導(dǎo)彈大都具有某種程度的抗雷達(dá)關(guān)機(jī)能力。如美制“標(biāo)準(zhǔn)”反輻射導(dǎo)彈可在雷達(dá)關(guān)機(jī)后，通過載機(jī)上的目標(biāo)探測(cè)定位系統(tǒng)所確定的雷達(dá)位置，由載機(jī)發(fā)出指令繼續(xù)制導(dǎo)導(dǎo)彈飛向目標(biāo)； “哈姆”反輻射導(dǎo)彈利用其本身所具有的高速飛行性能(Ma>3)及慣導(dǎo)系統(tǒng)來對(duì)抗雷達(dá)關(guān)機(jī)； 法國(guó)的“阿爾瑪特”、蘇聯(lián)的“王魚”也采用了慣導(dǎo)系統(tǒng)； 而英法聯(lián)合研制的“馬特爾”則采用了被動(dòng)雷達(dá)+電視制導(dǎo)的復(fù)合制導(dǎo)形式； 英國(guó)的“阿拉姆”也是利用彈上慣導(dǎo)系統(tǒng)來對(duì)抗雷達(dá)關(guān)機(jī)。

1反輻射導(dǎo)彈的兩種抗關(guān)機(jī)作戰(zhàn)場(chǎng)景

根據(jù)目標(biāo)雷達(dá)實(shí)施關(guān)機(jī)對(duì)抗措施的時(shí)機(jī)和關(guān)機(jī)持續(xù)時(shí)間，可以將反輻射導(dǎo)彈抗關(guān)機(jī)分為兩種作戰(zhàn)場(chǎng)景。

第一種是抗中段關(guān)機(jī)，在導(dǎo)彈制導(dǎo)飛行的過程中，目標(biāo)雷達(dá)采用突然關(guān)機(jī)手段，在一段時(shí)間內(nèi)不再向空中輻射電磁波，但在導(dǎo)彈落地之前再次開機(jī)。導(dǎo)彈需要在雷達(dá)重新開機(jī)后迅速捕捉到目標(biāo)信號(hào)并繼續(xù)對(duì)其實(shí)施攻擊，直至命中。

第二種則是抗末端關(guān)機(jī)，在導(dǎo)彈制導(dǎo)飛行的末期，雷達(dá)采用突然關(guān)機(jī)手段，并且不再開機(jī)，直至導(dǎo)彈落地。要求導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)利用前期被動(dòng)導(dǎo)引期間獲取的目標(biāo)位置信息，繼續(xù)朝向目標(biāo)雷達(dá)制導(dǎo)飛行，仍能以一定的概率毀傷目標(biāo)。

一般來講抗中段關(guān)機(jī)相比末端關(guān)機(jī)更容易一些，主要原因是二者對(duì)導(dǎo)彈的要求不同，前者只要求目標(biāo)雷達(dá)重新開機(jī)時(shí)，導(dǎo)引頭能夠重新捕獲、跟蹤目標(biāo)使導(dǎo)彈能夠重新轉(zhuǎn)入被動(dòng)尋的制導(dǎo)即可。由于寬帶導(dǎo)引頭的波束寬度一般較寬，因此角度截獲不成問題。該作戰(zhàn)場(chǎng)景主要強(qiáng)調(diào)的是導(dǎo)引頭的自動(dòng)目標(biāo)分選能力，不涉及制導(dǎo)精度的問題； 而后者的要求相對(duì)較高，在目標(biāo)信號(hào)源消失的情況下還要求導(dǎo)彈達(dá)到毀傷目標(biāo)的制導(dǎo)精度，技術(shù)上存在較大的挑戰(zhàn)。因此一般意義上的反輻射導(dǎo)彈抗關(guān)機(jī)指的都是抗末端關(guān)機(jī)。

2反輻射導(dǎo)彈抗雷達(dá)關(guān)機(jī)的技術(shù)方案

反輻射導(dǎo)彈采用的抗雷達(dá)關(guān)機(jī)措施，一般以被動(dòng)雷達(dá)尋的制導(dǎo)為主，復(fù)合一種其他制導(dǎo)方式。被動(dòng)雷達(dá)尋的導(dǎo)引頭可以與主動(dòng)雷達(dá)組成被動(dòng)/主動(dòng)復(fù)合制導(dǎo)，也可與紅外、激光、電視或捷聯(lián)慣導(dǎo)等組成復(fù)合制導(dǎo)。但從可靠性、技術(shù)成熟程度、研制費(fèi)用和研制周期等幾方面綜合考慮，采用被動(dòng)雷達(dá)復(fù)合捷聯(lián)慣性制導(dǎo)方案更具優(yōu)勢(shì)。

(1) 慣性制導(dǎo)不受外界干擾，也不依靠外界任何信號(hào)，因此是全天候、全自主的。

(2) 相對(duì)于激光制導(dǎo)和電視制導(dǎo)，捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)具有可靠性高、體積小、重量輕等特點(diǎn)，且技術(shù)實(shí)現(xiàn)容易。

(3) 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好，技術(shù)成熟度高。

鑒于上述考慮，目前國(guó)際上主流的反輻射導(dǎo)彈均采用捷聯(lián)慣導(dǎo)(SINS)復(fù)合寬帶被動(dòng)導(dǎo)引頭(PRS)的制導(dǎo)模式，都具備一定的抗關(guān)機(jī)能力。例如美國(guó)的HARM導(dǎo)彈、英國(guó)的ALARM和巴西的MAR-1導(dǎo)彈等。

3捷聯(lián)慣導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)模式抗關(guān)機(jī)問題

早期采用單模(僅有PRS)導(dǎo)引的反輻射導(dǎo)彈由于沒有配置導(dǎo)航系統(tǒng)而不具備自身及目標(biāo)的定位能力，在目標(biāo)關(guān)機(jī)后對(duì)目標(biāo)的攻擊由原來依靠PRS提供目標(biāo)角度信息的尋的制導(dǎo)，轉(zhuǎn)變?yōu)楸３忠暰€方向不變的追蹤式攻擊，效果不佳。末端抗關(guān)機(jī)距離很近，一般只有數(shù)百米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足作戰(zhàn)需要。

3.1捷聯(lián)慣導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)模式的抗關(guān)機(jī)機(jī)理

隨著捷聯(lián)慣導(dǎo)技術(shù)的不斷成熟，同時(shí)為滿足抗關(guān)機(jī)的迫切需要，世界主流的反輻射導(dǎo)彈都采用了捷聯(lián)慣導(dǎo)(SINS)復(fù)合寬帶被動(dòng)導(dǎo)引頭(PRS)的制導(dǎo)模式，更先進(jìn)的甚至引入了衛(wèi)星輔助導(dǎo)航(GPS)。該制導(dǎo)模式抗關(guān)機(jī)的機(jī)理如下： 在目標(biāo)雷達(dá)關(guān)機(jī)前，彈載計(jì)算機(jī)利用反輻射寬帶被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的導(dǎo)引信息進(jìn)行制導(dǎo)，同時(shí)利用導(dǎo)彈組合導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS/GPS)的位置信息及導(dǎo)引頭的測(cè)角信息，采用非線性濾波方法進(jìn)行目標(biāo)位置的估計(jì)； 雷達(dá)突然關(guān)機(jī)時(shí)，利用上一時(shí)刻記憶的目標(biāo)位置信息及組合導(dǎo)航系統(tǒng)的位置信息，使用外推估計(jì)值進(jìn)行制導(dǎo)，按照給定的制導(dǎo)律生成控制指令，繼續(xù)引導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊并滿足精度要求。

捷聯(lián)慣導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)模式抗雷達(dá)關(guān)機(jī)的關(guān)鍵是目標(biāo)雷達(dá)的被動(dòng)定位問題，而定位問題實(shí)質(zhì)上是非線性最優(yōu)濾波問題。反輻射導(dǎo)彈抗雷達(dá)關(guān)機(jī)的原理方框圖如圖1所示。

圖1反輻射導(dǎo)彈抗雷達(dá)關(guān)機(jī)原理方框圖

3.2捷聯(lián)慣導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)抗關(guān)機(jī)問題研究結(jié)論

應(yīng)用數(shù)字濾波技術(shù)，基于SINS/GPS+PRS復(fù)合制導(dǎo)模式的反輻射導(dǎo)彈相對(duì)于單純依靠PRS制導(dǎo)，抗關(guān)機(jī)能力在一定程度上得到提高，末端抗關(guān)機(jī)距離能夠提高到數(shù)千米。

基于SINS/GPS+PRS復(fù)合制導(dǎo)模式的反輻射導(dǎo)彈在對(duì)抗雷達(dá)關(guān)機(jī)時(shí)影響脫靶量的因素有: 雷達(dá)關(guān)機(jī)時(shí)對(duì)目標(biāo)的定位誤差、關(guān)機(jī)期間導(dǎo)彈的導(dǎo)航誤差及制導(dǎo)控制系統(tǒng)執(zhí)行誤差。其中第一項(xiàng)是主要因素，提高SINS的精度、引入衛(wèi)星制導(dǎo)可以一定程度地提高反輻射導(dǎo)彈的抗關(guān)機(jī)能力，但作用比較有限。反輻射導(dǎo)彈抗關(guān)機(jī)問題的核心是如何提高關(guān)機(jī)時(shí)刻導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)被動(dòng)定位的精度。

控制誤差是導(dǎo)彈控制系統(tǒng)執(zhí)行控制指令時(shí)所產(chǎn)生的誤差，是由方法誤差、測(cè)量誤差以及動(dòng)態(tài)滯后等因素引起的，在導(dǎo)彈制導(dǎo)飛行的過程中始終存在且不可避免。導(dǎo)航誤差是導(dǎo)彈飛行過程中導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)量自身位置信息時(shí)所產(chǎn)的誤差，它與SINS的器件水平直接相關(guān)，且與導(dǎo)彈的剩余飛行時(shí)間強(qiáng)相關(guān)并呈指數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)。為了消除SINS長(zhǎng)時(shí)間的積累誤差，先進(jìn)的反輻射導(dǎo)彈多采用SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)。引入GPS后可以將導(dǎo)航誤差控制在3 m左右(CEP)的水平，使得導(dǎo)航誤差與剩余飛行時(shí)間無關(guān)，這樣就可以減小脫靶量，提高導(dǎo)彈在目標(biāo)雷達(dá)關(guān)機(jī)后的制導(dǎo)精度。關(guān)機(jī)時(shí)刻的目標(biāo)定位誤差受機(jī)載設(shè)備對(duì)目標(biāo)雷達(dá)的初始被動(dòng)定位誤差、被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭測(cè)量誤差及被動(dòng)定位濾波品質(zhì)等影響。在目前被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭測(cè)角精度及濾波處理算法水平之下，目標(biāo)被動(dòng)定位誤差本身仍是導(dǎo)致導(dǎo)彈脫靶的主要因素。

國(guó)外機(jī)載雷達(dá)告警裝置測(cè)角誤差≤10°，測(cè)距誤差≤10%； 機(jī)載電子支援裝置的測(cè)角誤差≤2°，測(cè)距誤差≤10%。當(dāng)被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)后，可以很快消除初始被動(dòng)定位誤差。被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的測(cè)角誤差約為1°～2°(1σ)，在較理想的情況下，可以通過被動(dòng)定位濾波將其提高到0.1°(1σ)左右的水平，對(duì)應(yīng)10 km的距離上的位置誤差約為18 m(1σ)左右，5 km的距離上的位置誤差約為9 m(1σ)左右。

基于SINS/GPS+PRS復(fù)合制導(dǎo)模式反輻射導(dǎo)彈的抗關(guān)機(jī)能力(或者說反輻射導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)的被動(dòng)定位精度水平)與具體彈道密切相關(guān)。例如在相同彈目距離條件下，隨著導(dǎo)彈飛行高度的降低，抗關(guān)機(jī)距離呈現(xiàn)明顯的降低趨勢(shì)，這涉及到濾波器的可觀性問題。因影響因素多，抗末端關(guān)機(jī)能力不易簡(jiǎn)單地用抗關(guān)機(jī)距離或時(shí)間來描述，抗關(guān)機(jī)距離與關(guān)機(jī)前復(fù)合制導(dǎo)(即由PRS來獲取目標(biāo)信息)的時(shí)間長(zhǎng)短、具體的彈道情況(遠(yuǎn)近、高低、是否爬升)等直接相關(guān)； 在彈道設(shè)計(jì)上采用一些技術(shù)措施可以一定程度上提高反輻射導(dǎo)彈的抗關(guān)機(jī)能力。本質(zhì)原因是一定程度上提高了被動(dòng)定位濾波器的可觀性和收斂特性。

當(dāng)目標(biāo)雷達(dá)關(guān)機(jī)時(shí)，如果導(dǎo)彈距離目標(biāo)較遠(yuǎn)，或者被動(dòng)定位的時(shí)間偏短，此時(shí)導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)雷達(dá)的定位誤差可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過戰(zhàn)斗部的殺傷半徑，單純依靠捷聯(lián)慣導(dǎo)復(fù)合制導(dǎo)模式進(jìn)行坐標(biāo)攻擊已經(jīng)不能滿足制導(dǎo)精度的要求。

4多模導(dǎo)引頭復(fù)合制導(dǎo)的抗關(guān)機(jī)問題

多模導(dǎo)引頭復(fù)合制導(dǎo)是目前國(guó)內(nèi)外討論最多的一種抗關(guān)機(jī)方案，它具有目標(biāo)探測(cè)能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是反輻射武器最直接有效的抗關(guān)機(jī)手段，也是對(duì)抗雷達(dá)誘餌干擾的重要發(fā)展方向。但多模復(fù)合制導(dǎo)并不是幾種導(dǎo)引頭簡(jiǎn)單的并聯(lián)或疊加，它涉及到復(fù)合模式優(yōu)化選擇、天線罩技術(shù)、邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)融合等關(guān)鍵技術(shù)，以及研制周期長(zhǎng)、成本控制等問題。

目前國(guó)外采用的多模制導(dǎo)抗關(guān)機(jī)方案中，多采用被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭與紅外、毫米波、電視、激光等制導(dǎo)技術(shù)相結(jié)合。例如美國(guó)海軍主導(dǎo)的“先進(jìn)反輻射導(dǎo)彈(AARGM)”(即AGM-88E)采用主動(dòng)毫米波導(dǎo)引頭(MMWS)+被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭(PRS)復(fù)合的雙模制導(dǎo)體制； 德國(guó)的ARMIGER反輻射導(dǎo)彈則采用了紅外成像(IIR)+被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭(PRS)的復(fù)合制導(dǎo)模式。二者各有千秋，ARMIGER采用固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，最大射程可達(dá)200 km，制導(dǎo)精度高，因此戰(zhàn)斗部?jī)H重20 kg，但發(fā)展前景不明，相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道很少。而AGM-88E目前已經(jīng)完成設(shè)計(jì)定型，處于小批量裝備階段。在這個(gè)過程中出現(xiàn)了一些技術(shù)問題，目前正在逐步解決之中。因相關(guān)技術(shù)高度敏感，很難知道具體的細(xì)節(jié)，猜想可能與末制導(dǎo)目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別有關(guān)。

4.1多模導(dǎo)引頭復(fù)合制導(dǎo)的抗關(guān)機(jī)機(jī)理

導(dǎo)彈采用SINS/GPS+PRS/MMWS復(fù)合制導(dǎo)模式，在朝向目標(biāo)制導(dǎo)飛行的過程中，如雷達(dá)突然關(guān)機(jī)，則導(dǎo)彈首先在SINS及GPS的引導(dǎo)下朝著雷達(dá)關(guān)機(jī)前根據(jù)被動(dòng)定位算法推算的或者載機(jī)裝訂的目標(biāo)粗略位置飛行。在合適的距離上(如3 km)毫米波主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭開機(jī)工作，在算法推算/初始裝訂的目標(biāo)位置附近一定范圍內(nèi)進(jìn)行掃描、搜索和識(shí)別，一旦發(fā)現(xiàn)、截獲并穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)，導(dǎo)彈即由坐標(biāo)攻擊模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛蒑MWS導(dǎo)引的尋的制導(dǎo)模式直至命中目標(biāo)，因而可大大提高制導(dǎo)精度。如果目標(biāo)雷達(dá)持續(xù)工作，則制導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)PRS和MMWS的導(dǎo)引信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，可明顯改善制導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。

另一方面，由于MMWS的引入所具備的區(qū)域搜索及目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別能力，使得反輻射導(dǎo)彈的使用更加靈活，甚至可以用來攻擊預(yù)先知道概略位置的未開機(jī)的防空武器系統(tǒng)。同時(shí)在對(duì)抗有源誘餌干擾方面也大有用武之地。

相較于傳統(tǒng)的SINS/GPS+PRS制導(dǎo)模式，引入MMWS末制導(dǎo)能夠大幅提高導(dǎo)彈抗關(guān)機(jī)能力的本質(zhì)是有效利用了其區(qū)域掃描搜索能力。相當(dāng)于把原來必須將目標(biāo)精確定位到有效脫靶量之內(nèi)(典型值15 m )的苛刻要求放寬為只需把目標(biāo)精確定位到MMWS的搜索范圍內(nèi)(典型值600 m×600 m)，對(duì)應(yīng)的定位精度為300 m，如圖2所示。因此大大降低了對(duì)制導(dǎo)系統(tǒng)的壓力，實(shí)現(xiàn)了抗關(guān)機(jī)能力的大幅提高，將原來的幾千米擴(kuò)大到了十幾千米甚至二十千米以上。

圖2引入MMWS對(duì)目標(biāo)定位要求大幅降低

4.2多模導(dǎo)引頭復(fù)合制導(dǎo)需重點(diǎn)考慮的問題

為實(shí)現(xiàn)反輻射導(dǎo)彈的多模導(dǎo)引頭復(fù)合制導(dǎo)，取得良好的抗關(guān)機(jī)甚至抗誘餌效果，必須解決好如下問題：

(1) 基于距離高分辨的目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別

對(duì)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別是多模導(dǎo)引頭復(fù)合制導(dǎo)必須解決的第一關(guān)鍵技術(shù)，它將直接決定著導(dǎo)彈攻擊過程的成敗。其主要過程是: 首先控制MMWS的波束指向估算的目標(biāo)點(diǎn)，對(duì)波束內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)檢測(cè)到的目標(biāo)，利用距離高分辨、目標(biāo)輻射信息等構(gòu)造特征向量，并與數(shù)據(jù)庫中的制導(dǎo)雷達(dá)天線的特征信息進(jìn)行匹配。如果沒有發(fā)現(xiàn)要打擊的目標(biāo)，則啟動(dòng)掃描程序按一定規(guī)律對(duì)周圍一定范圍進(jìn)行掃描，執(zhí)行目標(biāo)檢測(cè)、特征匹配和目標(biāo)確認(rèn)等流程，直至發(fā)現(xiàn)目標(biāo)； 在確認(rèn)目標(biāo)后隨機(jī)轉(zhuǎn)入穩(wěn)定跟蹤狀態(tài)，輸出制導(dǎo)系統(tǒng)所需的目標(biāo)參數(shù)。MMWS對(duì)搜索區(qū)內(nèi)目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別、打擊如圖3所示。

對(duì)于MMWS主動(dòng)雷達(dá)，目標(biāo)與誘餌外形等特征存在差異，其散射信號(hào)有很大的區(qū)別，表現(xiàn)在高分辨距離像上，如擴(kuò)展長(zhǎng)度、散射點(diǎn)相對(duì)大小和分布等，利用高分辨距離像可實(shí)現(xiàn)有效的鑒別，從而使反輻射導(dǎo)彈具備良好的抗誘餌能力。

圖3MMWS對(duì)搜索區(qū)內(nèi)目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別、打擊

(2) MMWS機(jī)電式位標(biāo)器的快速性

PRS探測(cè)距離一般比較遠(yuǎn)，而MMWS受體制、波長(zhǎng)和口徑等多種因素的限制，有效作用距離非常有限，對(duì)典型目標(biāo)作用距離一般只有3 km左右。為保證末端MMWS尋的制導(dǎo)的精度，至少需要2 km左右的末制導(dǎo)飛行過程，這就要求MMWS對(duì)于特定區(qū)域的搜索必須在1 km左右的飛行時(shí)段內(nèi)完成。對(duì)于超音速情況，MMWS對(duì)目標(biāo)可能區(qū)域的掃描時(shí)間僅有2 s左右。假設(shè)MMWS波束寬度1.5°，掃描角速度80 (°)/s，導(dǎo)彈擦地角20°，飛行速度600 m/s，計(jì)算出最大搜索區(qū)域?yàn)?00～600 m。當(dāng)然80 (°)/s的掃描角速度對(duì)于機(jī)電式位標(biāo)器存在一定的挑戰(zhàn)。如果將目標(biāo)的概略定位精度提高，例如提高到150 m(對(duì)應(yīng)的搜索區(qū)域降低為300 m×300 m)，或者將MMWS的有效作用距離提高到4 km以上，都可以降低對(duì)位標(biāo)器快速性設(shè)計(jì)要求。這實(shí)際上是總體指標(biāo)間的平衡、折衷問題。對(duì)MMWS區(qū)域搜索的快速性要求如圖4所示。

圖4對(duì)MMWS區(qū)域搜索的快速性要求高

(3) 反輻射導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)能力要求

如前所述MMWS在完成對(duì)目標(biāo)雷達(dá)的識(shí)別、截獲后，最終實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤時(shí)距離目標(biāo)已經(jīng)很近，如果目標(biāo)定位精度差導(dǎo)致其處于比較靠近區(qū)域邊緣的位置，對(duì)導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)能力將是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，這一點(diǎn)與通常意義上的空地導(dǎo)彈是有區(qū)別的。

(4) 反輻射導(dǎo)彈的末端彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)

理論分析及數(shù)字仿真研究表明，對(duì)于采用近炸引信的反輻射導(dǎo)彈，從引戰(zhàn)配合角度來講，希望導(dǎo)彈的著地角越大越好。而另一方面，著地角越大，導(dǎo)彈需用過載越大，MMWS截獲距離卻越小，截獲距離小又反過來需要更大的過載。這樣在MMWS穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)之前，不宜將導(dǎo)彈著地角控制太大，理想的彈道策略是在MMWS截獲目標(biāo)之前，將導(dǎo)彈的著地角控制在20°～30°以下，穩(wěn)定跟蹤后再逐步將導(dǎo)彈著地角提高到50°以上，這涉及到末端彈道的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。

5結(jié)論

以“百舌鳥”為代表的第一代反輻射導(dǎo)彈基本不具備抗關(guān)機(jī)能力。另外其被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭靈敏度低，只能跟蹤雷達(dá)目標(biāo)波束主瓣，目標(biāo)的一個(gè)大甩頭動(dòng)作甚至都可能導(dǎo)致攻擊過程的失敗。

以“哈姆”為代表的第三代反輻射導(dǎo)彈引入了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，具備一定的抗關(guān)機(jī)能力。但由于受到被動(dòng)導(dǎo)引頭測(cè)角精度、被動(dòng)定位數(shù)字濾波器收斂速度、具體的攻擊彈道及被動(dòng)導(dǎo)引時(shí)間長(zhǎng)短等因素的影響，抗關(guān)機(jī)能力雖有較大的改善，但仍然不能滿足實(shí)戰(zhàn)需要。

以“先進(jìn)反輻射導(dǎo)彈(AARGM)”為代表的三代后反輻射導(dǎo)彈引入主動(dòng)毫米波復(fù)合導(dǎo)引頭，具備了良好的抗關(guān)機(jī)能力和抗誘餌能力，當(dāng)然成本也會(huì)明顯上升。

引入主動(dòng)毫米波復(fù)合導(dǎo)引頭的先進(jìn)反輻射導(dǎo)彈必須解決好基于距離高分辨的目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別、機(jī)電式位標(biāo)器掃描快速性、導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)能力和末端彈道優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，方能閉合其整個(gè)制導(dǎo)過程。

如果導(dǎo)彈本身具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)能力，可以明顯降低目標(biāo)的概略位置估算精度要求、MMWS對(duì)典型目標(biāo)的截獲距離要求以及機(jī)電式位標(biāo)器掃描快速性的設(shè)計(jì)壓力。

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Research on against Radar Shutdown Technique of Anti Radiation Missile

Yang Linchong，Wang Qinghai

(1. China Airborne Missile Academy, Luoyang 471009, China;2. Aeronautical Military Representative Office of Navy in Luoyang, Luoyang 471009, China)

Abstract:The characteristics of several techniques against radar shutdown of anti radiation missile(ARM) are analyzed. Based on this, it points out that the mainstream technique today is the compound guidance mode of passive radar seeker(PRS) and strapdown inertial navigation system(SINS), and one of the development trend in the future is the multimode seeker guidance mode. The principles of the two modes above are studied and the corresponding conclusions are given. The main problems of adopting multimode seeker guidance mode are analyzed, the development progress of ARM against radar shutdown is summarized, and the importance of increasing manuverbility for ARM adopting multimode seeker is noted.

Key words:ARM; radar shutdown; SINS; multimode seeker; filter algorithm; scanning

DOI：10.19297/j.cnki.41-1228/tj.2016.01.002

收稿日期：2015-04-02

作者簡(jiǎn)介：楊林沖(1970-)，男，河南沁陽人，研究員，研究方向?yàn)轱w行器總體設(shè)計(jì)、制導(dǎo)與控制。

中圖分類號(hào):TJ761.1+6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1673-5048(2016)01-0013-05