雷達(dá)制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈對抗的發(fā)展

張宇　施強(qiáng)

摘要：介紹了反艦導(dǎo)彈的發(fā)展以及對抗反艦導(dǎo)彈的各種手段。其中包括角反射器、有源誘餌和箔條等。

關(guān)鍵詞：反艦導(dǎo)彈;角反射器;有源誘餌;箔條

1 引言

半個世紀(jì)前，反艦導(dǎo)彈開始大量采用有源射頻制導(dǎo)技術(shù)，這給艦船自衛(wèi)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。大部分國家的海軍采取的應(yīng)對方法是：研究軟殺傷對抗措施，偽裝成被保護(hù)平臺，迷惑或誘偏射頻尋的導(dǎo)引頭。這是他們的艦船自衛(wèi)武器庫中的關(guān)鍵組成部分。

第二次世界大戰(zhàn)期間，盟軍從轟炸機(jī)上投放了一種稱為“窗”的雷達(dá)反射金屬絲，形成虛假的雷達(dá)回波來迷惑地方的防空雷達(dá)。現(xiàn)在，同樣的技術(shù)（稱為：“箔條”）被用來欺騙雷達(dá)制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈。

首個進(jìn)入服役的箔條誘餌是1960年末針對前蘇聯(lián)P-15/SS-N-2（北約代號為：“冥河”）導(dǎo)彈而設(shè)計的對抗措施。通過從固定多管迫擊炮或火箭發(fā)射器上布撒箔條，，能夠迷惑（在搜索階段）或誘偏（在末制導(dǎo)階段）相對簡易的“冥河”雷達(dá)導(dǎo)引頭。

不過，直到1980年，有效軟殺傷防御的重要性才被提到一個較高的優(yōu)先級。1982年英國皇家海軍在南大西洋的痛苦遭遇、1984年～1988年波斯灣的“油輪戰(zhàn)爭”、1987年伊拉克導(dǎo)彈攻擊美國的“斯塔克”號護(hù)衛(wèi)艦，所有這些事例都顯示出反艦導(dǎo)彈的威脅不斷增大。

同時，西方情報機(jī)構(gòu)還在繼續(xù)窺探前蘇聯(lián)反艦武器的發(fā)展情況。這些威脅的發(fā)展刺激了反艦導(dǎo)彈對抗措施的發(fā)展：箔條系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)代化改進(jìn)，以包含大量的射頻有效載荷;改進(jìn)了火控算法;提高了自動化程度;限量引入快速自主架設(shè)角反射器裝置;甚至直升機(jī)都在機(jī)腹下掛載了“干擾尋的”誘餌;開發(fā)了軟件驅(qū)動的電子戰(zhàn)指揮與控制模塊，以更好地協(xié)調(diào)軟殺傷響應(yīng)措施;開始開發(fā)新一代一次性有源機(jī)外誘餌，以誘偏最先進(jìn)的導(dǎo)引頭，早期的想法是用長航時無人機(jī)攜載或投擲這種對抗措施。

在自1980年以來的30多年里，反艦射頻導(dǎo)引頭技術(shù)越來越先進(jìn)和多樣化，走在前沿的歐洲國家、俄羅斯等國的制造商尋求開發(fā)分辨能力更強(qiáng)、更不容易受電子對抗措施影響的末制導(dǎo)模塊。而且，雖然傳統(tǒng)上會優(yōu)先選擇工作在J波段的導(dǎo)引頭（因其在海上環(huán)境中具有魯棒、全天候等性能），但采用Ka波段毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭的反艦導(dǎo)彈已經(jīng)在波斯灣地區(qū)出現(xiàn)。

不過，這個階段的艦載軟殺傷技術(shù)并沒有發(fā)展那么快。有源射頻誘餌，如“海妖”和“納爾卡”，只服役于少數(shù)國家的海軍。無人機(jī)也還不具備前線軟殺傷能力。大多數(shù)水面戰(zhàn)艦仍然依賴箔條（主要從固定發(fā)射器發(fā)射）作為主要的射頻對抗措施。

現(xiàn)階段射頻對抗措施的先進(jìn)性已經(jīng)具備，但開發(fā)工作實際上趨于相對謹(jǐn)慎、逐漸增長的境況。許多都屬于改進(jìn)舷內(nèi)算法的技術(shù)（旨在計算最佳的誘餌部署模式和過程控制方法），而不是對對抗機(jī)理的改進(jìn)，可訓(xùn)練的發(fā)射器也開始在一些先進(jìn)的海軍中發(fā)揮作用。

應(yīng)該指出的是，防御科學(xué)界和工業(yè)界正在進(jìn)行相關(guān)工作，以提高新技術(shù)和系統(tǒng)概念的成熟度，希望在這個十年末能夠獲得成果。有些計劃使一些早前確定的軟殺傷概念得以復(fù)蘇，盡管是以一種非?，F(xiàn)代化的方式。而且，很顯然的是，一些傳統(tǒng)的射頻對抗措施將繼續(xù)在未來一段時間里發(fā)揮重要作用。

2 角反射器

自主架設(shè)射頻三面體角反射器裝置的發(fā)展可以追溯到1940年。不過，盡管角反射器吸引了眾多海軍和工業(yè)部門的興趣，但這種電抗措施卻直到1980年才引入前線，當(dāng)時英國的Outfit DLF（2）“復(fù)制品”漂浮式誘餌系統(tǒng)進(jìn)入部隊服役。

“復(fù)制品”部署在甲板邊緣處的一個支架型發(fā)射器上。這種射頻誘餌由多個角反射器組成，能夠快速充氣，對入射導(dǎo)引頭呈現(xiàn)一種逼真的假目標(biāo)?！皬?fù)制品”的衍生型號隨后銷往多個北約國家和盟國的海軍，包括美國海軍，他們接收的型號是SLQ-49，通常稱為“橡膠鴨”。

機(jī)載系統(tǒng)公司是Outfit DLF（2）原型系統(tǒng)的供應(yīng)商，隨后該公司繼續(xù)為英國皇家海軍開發(fā)改進(jìn)的Outfit DLF（3）和Outfit DLF（3b）誘餌系統(tǒng)，以及用于出口的FDS-3衍生型號。這些改進(jìn)型號的角反射器能夠提供快速響應(yīng)型誘餌，它們有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括：發(fā)射不會受到艦船速度/方向和風(fēng)速/風(fēng)向的影響;不管威脅的方向或方位如何，角反射器的雷達(dá)反射性能始終保持一致;在海面的滯留時間延長;不需要優(yōu)先了解威脅;對導(dǎo)彈雷達(dá)的極化（水平或垂直）不敏感;雷達(dá)截面積（RCS）與艦船的相似，并以類似于艦船的方式在海面變化;多波段性能擴(kuò)展至毫米波范圍;能夠?qū)宫F(xiàn)代射頻導(dǎo)引頭使用的箔條鑒別器。

早期的“復(fù)制號”采用的是簡易的機(jī)械發(fā)射裝置進(jìn)行誘餌部署，而FDS-3引入了固定的發(fā)射管，利用壓縮空氣來發(fā)射誘餌。一旦發(fā)射誘餌的內(nèi)部氣壓系統(tǒng)被拉火索激活，角反射器就會在幾秒鐘內(nèi)完成充氣，產(chǎn)生超過50萬平方米的雷達(dá)截面積。

2013年，F(xiàn)DS-3提供的快速響應(yīng)能力被美國海軍選中，機(jī)載系統(tǒng)公司獲得了相關(guān)合同，為美國海軍提供Mk 59 Mod 0 誘餌發(fā)射系統(tǒng)（DLS），以滿足近期的作戰(zhàn)需求。新西蘭也是FDS-3的用戶，將用該系統(tǒng)對其“安扎克”級護(hù)衛(wèi)艦進(jìn)行升級。

當(dāng)前還在進(jìn)行的一種研究是使用標(biāo)準(zhǔn)對抗措施彈艙從空中釋放角反射器，來替代箔條或者作為箔條的輔助手段。這種方法還能夠?qū)共瓧l鑒別器，可通過產(chǎn)生有代表性的艦船閃爍、反光、水平/垂直極化、功率譜密度波動、距離和方位誤差信號來實現(xiàn)。

少數(shù)國家的海軍已經(jīng)接受了該技術(shù)，如以色列海軍引入了拉斐爾公司的“寬帶速移雷達(dá)對抗誘餌”（WIZARD）系統(tǒng)。該系統(tǒng)在2007年作為MCG/8電子戰(zhàn)試驗的一部分向多個北約國家進(jìn)行了演示。WIZARD誘餌彈可配置成部署一個或兩個角反射器有效載荷，在有效載荷部署并展開后，誘餌緩慢延伸一段時間以生產(chǎn)逼真的射頻目標(biāo)并呈現(xiàn)給來襲導(dǎo)彈的雷達(dá)導(dǎo)引頭。然后，角反射器在海面上連續(xù)產(chǎn)生大的雷達(dá)截面積。

法國海軍在2004年引入了拉克魯瓦（Lacroix）公司的“拉克魯瓦專用先進(jìn)電磁射頻誘餌”（SEALEM），作為其“薩蓋”-NG（SAGIE-NG）誘餌設(shè)備的一部分。150mm的SEALEM 15-01火箭配置了四個角反射器。拉克魯瓦公司還研制了更小型的SEALEM 08-01火箭，作為其出口型Sylena小型艦船誘餌系統(tǒng)的組成部分。

機(jī)載系統(tǒng)公司還在尋求將其角反射器有效載荷技術(shù)引入小型艦船市場領(lǐng)域。該公司正與一家合作商協(xié)作，準(zhǔn)備向市場推出一款相關(guān)產(chǎn)品。

3 有源誘餌發(fā)展

1990年末，軍方開始開發(fā)和部署組合了運(yùn)載火箭和有源電子戰(zhàn)有效載荷的新型舷外有源誘餌，這反映出軍方對于使用箔條打擊最先進(jìn)的雷達(dá)導(dǎo)引頭的能力不足的關(guān)注。

最成功的例子是已經(jīng)交付1000多套的美國/澳大利亞的Mk 234“納爾卡”有源導(dǎo)彈誘餌，它是由BAE系統(tǒng)澳大利亞公司和洛克希德·馬丁公司聯(lián)合研制的，前者負(fù)責(zé)飛行器、艦載電子系統(tǒng)和發(fā)射器，后者負(fù)責(zé)電子載荷?！凹{爾卡”服役于澳大利亞、加拿大和美國海軍，它采用盤旋火箭推進(jìn)系統(tǒng)，以與威脅導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的射程和仰角跟蹤一致的方式駛離被保護(hù)艦船，并采用寬帶轉(zhuǎn)發(fā)式載荷向威脅呈現(xiàn)一個更誘人的目標(biāo)。

“納爾卡”還在繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)。比如，2014年7月，澳大利亞政府批準(zhǔn)進(jìn)行“納爾卡”先進(jìn)發(fā)射子系統(tǒng)的開發(fā)計劃，該計劃是SEA 1397計劃5B階段的一部分。

根據(jù)“增強(qiáng)型納爾卡有效載荷未來海上能力（FNC）”計劃，美國海軍已在尋求提高“納爾卡”系統(tǒng)射頻對抗有效載荷的頻率范圍和有效性的方法。FNC計劃尋求開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)可承受的、非常緊湊的射頻有效載荷，該載荷具有電掃陣列發(fā)射機(jī)、緊湊的接收機(jī)和先進(jìn)的隔離材料，并且采用海軍研究辦公司（ONR）和DARPA已經(jīng)研制成熟的固態(tài)氮化鎵（GaN）技術(shù)。

英國皇家海軍也部署了舷外有源誘餌彈，名為Mk 251有源誘餌彈（ADR）。Mk 251 ADR由馬可尼防御系統(tǒng)公司（現(xiàn)在的塞萊克斯ES公司）研制，這是一種由懸掛在翼傘下的多模式I/J波段干擾機(jī)組成的火箭發(fā)射式誘餌，是Outfit DLH誘餌設(shè)備的一部分。干擾機(jī)由艦載控制系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)編程，以實現(xiàn)對來襲威脅的最佳對抗響應(yīng)。

考慮到這個要替代Mk 251 ADR，英國已聯(lián)合法國進(jìn)行為期四年稱為ACCOLADE的技術(shù)演示器項目（TDP），進(jìn)行下一代舷外有源誘餌（OBAD）的研制。泰利斯英國公司與其姊妹公司泰利斯法國公司組成的研究團(tuán)隊獲得了TDP合同，不僅要交付演示器，還要進(jìn)行原型測試。關(guān)于ACCOLADE的細(xì)節(jié)鮮見有公開報道，不過有報道稱，由藍(lán)熊系統(tǒng)研究公司開發(fā)的TDP空中飛行器將具有機(jī)動能力，從而能夠機(jī)動到干擾威脅導(dǎo)引頭的最佳位置。

ACCOLADE項目分為三個不同的技術(shù)開發(fā)階段，分別驗證發(fā)射、飛行/滯空和集成電子戰(zhàn)有效載荷三方面的能力。2013年7月已成功進(jìn)行了一次OBAD彈道發(fā)射試驗。ACCOLADE項目計劃2015年初在法國的測試場進(jìn)行一次完整的端到端OBAD系統(tǒng)水上演示，這將是該項目的終極目標(biāo)。

美國海軍計劃進(jìn)行名為“艦射持久綜合電子對抗”（SPICE）的長航時自主艦載/舷外電子戰(zhàn)能力項目。SPICE項目屬于“先進(jìn)舷外電子戰(zhàn)”（AOEW）項目中的誘餌開發(fā)工作（DDE）的一部分。美國國防部預(yù)算文件指出：“當(dāng)前沒有對抗現(xiàn)有威脅的措施;AOEW項目計劃針對明確的電子戰(zhàn)缺口，以響應(yīng)來自艦隊的緊急作戰(zhàn)需求;該項目已經(jīng)得到了海軍作戰(zhàn)部長的批準(zhǔn)”。

AOEW項目的誘餌開發(fā)工作部分尋求開發(fā)、采購和部署艦船發(fā)射的長航時平臺，該平臺裝備了有源或無源電子戰(zhàn)有效載荷，與艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng)協(xié)同工作。海軍研究辦公室之前已完成了一種AOEW備選方案分析，目前還在管理一個名為“下一代對抗措施”（NGCM）的未來海上能力項目，該項目計劃在無人機(jī)上集成電子戰(zhàn)有效載荷，并開發(fā)指揮與控制鏈路演示器。

到目前為止，大家通常認(rèn)為一次性有源誘餌因其成本高而沒有廣泛地進(jìn)入服役。為了實現(xiàn)更簡單且成本更低的方案，切姆林對抗公司在最近幾年潛心研究有源反響誘餌，該誘餌由一系列緊湊型有源范-阿塔陣列組成。在其2010年的專利文件中，切姆林對抗公司聲明：“陣元的陣列可配置成能夠掃描一個或兩個不同的正交平面。一種選項是，通過將單個陣元進(jìn)行配置，使其只掃描一個平面。另一種選項是，將單個陣元包含的陣列配置成能夠掃描兩個正交平面（方位和仰角）。陣元可以很方便地用微帶和/或帶線電路進(jìn)行制造，天線和傳輸線都是印制電路。雖然誘餌通常返回與其接收到的波形同樣放大的信號，但經(jīng)配置后的電路可對返回的波形進(jìn)行延遲、調(diào)制或修正，以提高誘餌的效率”。

4 箔條

對于大部分國家的海軍來說，箔條仍然是對抗射頻制導(dǎo)導(dǎo)彈威脅的主要軟殺傷防御手段。實際上，盡管很早就在預(yù)測箔條會被替代，因為大部分的現(xiàn)代雷達(dá)導(dǎo)引頭都使用處理邏輯電路來對抗箔條響應(yīng)（通時間或空間特性來進(jìn)行識別），但在對抗戰(zhàn)場上的絕大多數(shù)威脅（它們通常采用的是第一代和第二代雷達(dá)導(dǎo)引頭）時，箔條仍然非常有效。而且，甚至最先進(jìn)的射頻導(dǎo)引頭也需要處理箔條響應(yīng)，以便為其它防御措施的實現(xiàn)爭取時間。

因為堅信箔條仍將盛行數(shù)年時間，所以切姆林對抗公司已經(jīng)開始開發(fā)一種代號為Mk 1的新一代射程可變的先進(jìn)多載荷130mm射頻誘餌彈。該誘餌彈可以連續(xù)發(fā)射6管箔條載荷，從而復(fù)制艦船信號，逐漸使來襲導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的瞄準(zhǔn)點(diǎn)偏離目標(biāo)艦船。

不過切姆林對抗公司的觀點(diǎn)是，只有當(dāng)箔條在時間和空間上真正被部署到正確的地點(diǎn)，才能獲得最佳性能。要是當(dāng)前和未來產(chǎn)品的能力最大化，以滿足當(dāng)前和未來的威脅場景，關(guān)鍵要依靠誘餌的精確瞄準(zhǔn)，這是因為現(xiàn)代導(dǎo)彈的距離波門很小，所以，不管誘餌多么逼真，只要它不在導(dǎo)彈能夠“看見”它的位置，它就無效。固定式發(fā)射器已經(jīng)發(fā)展了很長時間，但它們有諸多限制：沒有定位能力;覆蓋范圍小;需要艦船進(jìn)行機(jī)動;無法完全利用誘餌彈的性能。在先進(jìn)對抗措施的研究與仿真中發(fā)現(xiàn)，需要更大的有效載荷定位精度才能提高對抗不斷發(fā)展的導(dǎo)引頭的效率。

切姆林對抗公司進(jìn)行了市場調(diào)研，以確定一種可訓(xùn)練的發(fā)射器系統(tǒng)的研究方案。該系統(tǒng)能夠同時定位方位和仰角，并與其130mm的誘餌彈相兼容。因為無法找到一種商業(yè)現(xiàn)貨方案，所以切姆林對抗公司自主開發(fā)了“百夫長”（CENTURION）系統(tǒng)。這是一種穩(wěn)定的發(fā)射器，具有12管垂直安裝的130mm炮筒，在頂部安裝了可旋轉(zhuǎn)的方形底座，每個炮筒能夠調(diào)整到需要的發(fā)射角。

“百夫長”系統(tǒng)從裝填位置開始的響應(yīng)時間少于3秒，角度精確度可通過艦船的移動來得到補(bǔ)償。該系統(tǒng)與最新的射程可變誘餌彈組合，可使有效載荷的布置在三個軸上可控，從而提高它的艦船特征復(fù)制能力?！鞍俜蜷L”的工藝設(shè)計使其能夠用于所有軟殺傷彈。另一個設(shè)計優(yōu)勢是它可使武器在非常寬的仰角范圍內(nèi)進(jìn)行發(fā)射。比如，較高的仰角（最多80度）能夠?qū)埂案_式”攻擊，而以較低的彈道仰角發(fā)射可使誘餌的飛行時間減少幾秒鐘?！鞍俜蜷L”項目還專注于最佳發(fā)射控制算法的相關(guān)開發(fā)需求以及新一代射程可變誘餌的集成?！鞍l(fā)射算法將考慮艦船的航向、速度、方位和風(fēng)向，以及威脅的方位和類型”，較寬的訓(xùn)練角解放了控制算法，不必考慮艦船行進(jìn)過程中的變化，從而獲得最佳的發(fā)射方案。

重要的事情是進(jìn)行精確的計算，這樣才能在正確的距離、正確的時間、以正確的形式發(fā)射誘餌。至關(guān)重要的是要讓導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭在邏輯上“看到”逼真的假目標(biāo)。