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摘 要:本文介绍和分析了美国先进反辐射导弹的改进、作战过程和特点及其对防空系统的威胁,并提出了对抗该导弹的技术措施。
关键词:先进反辐射导弹;AARGM;毫米波干扰
1 引言
先进反辐射导彈(AARGM)是美国在AGM-88C哈姆反辐射导弹基础上研制的新一代反辐射导弹,代号AGM-88E。AARGM导弹在2000年开始首次飞行试验,2008年开始小批量试生产,服役装备。AARGM导弹采用与哈姆导弹完全相同的气动外形布局,但显著提高了搜索、识别和摧毁敌方防空系统的能力,其性能水平达到第4代反辐射导弹的水平。该导弹的研制和装备是美国空中力量从对敌防空压制到对敌防空摧毁作战模式转变的重要标志之一。
2 AARGM反辐射导弹的发展
2.1 AARGM导弹主要改进
AARGM导弹继承了AGM-88C的弹体、发动机和战斗部引信系统,升级改进的核心是:改进中制导控制系统、多模导引头和加装通信链路融入美国军用网络。
AARGM导弹由AGM-88C导弹的捷联惯性导航系统上改为INS/GPS组合制导体制,采用INS/GPS用于中制导,对目标数据可以实时修正,在任务规划时就可以确定导弹弹着区和非弹着区,从而避免附带杀伤和误杀伤。
AARGM导弹的导引头由AGM-88C的宽带被动雷达导引头升级为宽带被动雷达与毫米波主动雷达双模导引头。新的宽带被动雷达导引头(简称:被动导引头)采用共性天线阵,能自动探测、识别、跟踪目标并对目标定位测距,其视场、灵敏度、带宽、精度和数据处理能力均优于现役哈姆导弹。
用于制导的毫米波主动雷达导引头(简称:毫米波导引头)可以对付机动目标,即使地面雷达或者停止辐射,也可以攻击强反射体。毫米波导引头装有大型威胁数据库,包括雷达目标和非雷达目标。因此AARGM导弹也可以攻击其它非雷达重要目标,如导弹发射车、电源车等时间敏感目标。
AARGM导弹加装了“国家战术接收机”和武器弹着评估发射机。“国家战术接收机”把导弹和“综合广播设备”连接在一起,后者是一种遍及全世界的美国国防部网络,可发射近实时情报数据,进行威胁的探测与回避。AARGM导弹允许场外瞄准,可接收场外的目标信息,与本导弹进行数据融合。武器弹着评估发射机可在导弹命中目标前将目标跟踪、瞄准数据和命中情况回传,用于提供近实时的目标毁伤评估数据。
2.2 AARGM导弹作战过程
AARGM导弹的作战过程与AGM-88C哈姆导弹基本相同,但具有更大的灵活性。导弹发射后以隐蔽的曲线弹道飞行,被动导引头捕获跟踪目标后导弹利用曲线弹道对目标进行被动三角定位,确定目标粗略坐标位置。在飞行的末端,毫米波导引头采用自动识别算法,可提供与雷达天线有一定距离的导弹发射架、指挥控制中心、电源车等目标数据。若雷达关机,导弹在INS/GPS导引下按原先确定的坐标接近目标,末端启动毫米波导引头进行搜索,寻找雷达天线或金属反射体的强回波进行攻击。AARGM导弹的作战过程示意图如图1所示。
2.3 AARGM导弹技术特点
2.3.1 抗雷达关机强
传统的单模被动反辐射导弹在攻击的雷达关机的情况系,只能采用记忆跟踪的坐标进行制导,导弹的命中率将大幅下降。
AARGM导弹在中制导段可以采用曲线弹道被动三角测距获取雷达的大致位置坐标,攻击过程中即使雷达关机,AARGM导弹仍可采用INS/GPS制导飞行到目标附近。末端导弹启动毫米波导引头,主动辐射信号探测目标,在受攻击雷达不辐射信号的情况下,仍然能够寻找雷达天线或金属反射体的强回波进行攻击。因此,AARGM导弹具备极强的抗雷达关机能力。
2.3.2 抗诱偏能力强
图1 AARGM导弹作战过程示意图
传统的单模被动反辐射导弹的被动导引头由于导弹弹径有限,导引头天线波束宽,角度分辨力差,难以识别部署在雷达周围的抗反辐射导弹有源诱饵(简称:诱饵),容易被诱偏,导致导弹的命中率大幅下降。
诱饵的工作频率与受保护雷达相近,能够诱偏微波频段被动导引头,但AARGM导弹采用被动与毫米波双模导引头,毫米波导引头不受微波频段的诱饵影响,能够主动辐射信号,寻找到雷达天线或金属反射体的强回波进行攻击。因此,AARGM导弹具备极强的抗诱偏能力。
2.3.3 组网能力强
AARGM导弹与美军的军用网络连接,可允许场外瞄准,接收场外的目标信息。美国通过其强大的遍布空、天、海、陆的侦察体系侦察到敌方雷达的坐标位置后,可将该雷达的坐标信息装订在AARGM导弹上,这种情况下AARGM导弹利用自身INS/GPS制导系统和末端的毫米波导引头,不论该雷达是否开机都能进行打击,而早期的哈姆导弹必须在敌方雷达开机时才能发挥作用。
3 对抗AARGM导弹的技术措施
根据上文的分析,传统的雷达关机、诱饵等技术措施在对抗AARGM导弹时均不再适用,AARGM导弹对防空系统的生存构成了严重威胁。要有效对抗AARGM导弹需要采用新的方法。
根据AARGM导弹的技术特点,可以采取对其双模导引头进行干扰、提升雷达机动和伪装能力、对GPS系统进行干扰等技术手段进行对抗。
3.1 对被动与毫米波双模导引头进行干扰
被动与毫米波双模导引头是AARGM导弹的核心,如果成功干扰双模导引头,使其不能正确锁定、跟踪目标,AARGM导弹就难以命中目标。传统的诱饵在对付被动导引头方面仍然能够发挥作用,在此基础上需要增加对抗毫米波导引头的技术措施。
毫米波对抗技术包括有源干扰和无源干扰。毫米波工作频带很宽,不仅侦察信号困难,而且研制宽带毫米波干扰源也比较困难。因此目前毫米波有源干扰效果不是很理想。技术比较成熟的是毫米波无源干扰技术,包括毫米波箔条、箔片、角反射器等。 3.1.1 采用毫米波箔条与箔片
毫米波箔条类似于微波箔条,也是利用投放在空中大量随机分布的半波偶极子群对毫米波的散射产生的二次辐射对雷达进行干扰,这是最早提出的毫米波无源干扰方法。由于毫米波箔条的尺寸比微波箔条小得多,因此在制造与布放上存在一些困难,为此目前一般采用毫米波箔片,它不但能解决制造工艺和布放的困难,而且能有效地扩展带宽。实际使用中,经计算优化配方,两种材料相掺杂使用,可获得较好的干扰效果。
因此可在防空系统附近配置多个毫米波箔条投放装置,在侦察到反辐射导弹来袭之后,在来袭方向投放多个箔条/箔片干扰弹,快速散开后形成毫米波箔条/箔片云,对AARGM导弹的毫米波导引头形成信号吸收和衰减、冲淡式干扰、质心干扰三种干扰效果,使毫米波导引头很难识别跟踪真实目标,保护防空系统的安全。
3.1.2 采用毫米波角反射器
在防空系统周围部署多个毫米波角反射器。利用角反射器在防空系统周围形成多个强反射的假目标,使AARGM导弹的毫米波导引头难辨真假,从而降低AARGM导弹的命中率,达到保护真实目标的目的。
3.2 对AARGM导弹的GPS系统进行干扰
AARGM导弹采用INS/GPS进行中制导,其中INS不易被干扰,GPS则由于其固有的脆弱性,极易受干扰。受到干扰后,GPS接收机将自动失锁,导弹只能依靠INS进行制导。INS存在陀螺漂移等误差,且位置偏差随时间积累而逐渐增大。因此,可通过干扰GPS接收机来达到干扰AARGM导弹的目的。
GPS信號从距离地球2万千米的卫星发送,到达地平信号功率低,只有-160dBW左右,GPS信号频率是公开的。因而在防空系统周围采用小功率的干扰即可使GPS接收机不能正常工作。通过对AARGM导弹的GPS/INS组合制导系统进行干扰,可以使其定位误差增大,再配合雷达关机等措施,可使AARGM导弹逐渐偏离防空系统所在区域,从而保护防空系统。
3.3 提高防空系统的机动能力和伪装能力
AARGM导弹采用了GPS/INS组合制导技术,并通过与美军用网络组网,可远程实时装订攻击点的坐标位置,在雷达全程不开机辐射信号的情况下也能够进行攻击。战时防空系统阵地位置一旦暴露,就很可能遭到攻击。
因此,防空系统应尽量避免固定阵地作战,采取机动作战,一次作战后快速机动,转移阵地作战,防止阵地位置被敌方侦察,这就要求防空系统提高机动能力。同时,可采取伪装战术,在地面部署多个假防空系统模型,对美国的侦察系统进行欺骗和迷惑,使其难以侦察防空系统位置或错误发现假的目标,保护防空系统,并浪费其火力。
4 结束语
美国高度重视反辐射导弹的发展,将反辐射导弹列为其电子战能力的三大支柱之一,并在近几十年的局部战争中利用反辐射攻击取得了辉煌战果。AARGM导弹的装备对防空系统构成了严重的威胁,必须高度重视对抗反辐射导弹技术和战术的发展,才能保护防空系统在未来战场中生存并发挥有效的作用。
参考文献
[1]《世界导弹大全》修订委员会.世界导弹大全(第三版)[M].军事科学出版社,2011年.
[2]包强,牟超峰,左樊龙,张伍.美国中远程反辐射导弹AARGM[J].飞航导弹,2013年第3期:23-26.
[3]余宏明,张志坚.毫米波雷达及其对抗[J].舰船电子工程,2007年第2期:171-172.
[4]刘尚富,甘怀锦,刘曦霞.浅析毫米波雷达及无源干扰技术[J].舰船电子工程,2010年第6期:80-83.
[5]冒燕,余国文,郁春来.浮空器平台在对空射诱饵防空预警中的应用[J].飞航导弹,2013年第3期:29-32
作者简介:王治堂(1982-),男,工作单位:江南机电设计研究所,主要研究方向为雷达探测。
关键词:先进反辐射导弹;AARGM;毫米波干扰
1 引言
先进反辐射导彈(AARGM)是美国在AGM-88C哈姆反辐射导弹基础上研制的新一代反辐射导弹,代号AGM-88E。AARGM导弹在2000年开始首次飞行试验,2008年开始小批量试生产,服役装备。AARGM导弹采用与哈姆导弹完全相同的气动外形布局,但显著提高了搜索、识别和摧毁敌方防空系统的能力,其性能水平达到第4代反辐射导弹的水平。该导弹的研制和装备是美国空中力量从对敌防空压制到对敌防空摧毁作战模式转变的重要标志之一。
2 AARGM反辐射导弹的发展
2.1 AARGM导弹主要改进
AARGM导弹继承了AGM-88C的弹体、发动机和战斗部引信系统,升级改进的核心是:改进中制导控制系统、多模导引头和加装通信链路融入美国军用网络。
AARGM导弹由AGM-88C导弹的捷联惯性导航系统上改为INS/GPS组合制导体制,采用INS/GPS用于中制导,对目标数据可以实时修正,在任务规划时就可以确定导弹弹着区和非弹着区,从而避免附带杀伤和误杀伤。
AARGM导弹的导引头由AGM-88C的宽带被动雷达导引头升级为宽带被动雷达与毫米波主动雷达双模导引头。新的宽带被动雷达导引头(简称:被动导引头)采用共性天线阵,能自动探测、识别、跟踪目标并对目标定位测距,其视场、灵敏度、带宽、精度和数据处理能力均优于现役哈姆导弹。
用于制导的毫米波主动雷达导引头(简称:毫米波导引头)可以对付机动目标,即使地面雷达或者停止辐射,也可以攻击强反射体。毫米波导引头装有大型威胁数据库,包括雷达目标和非雷达目标。因此AARGM导弹也可以攻击其它非雷达重要目标,如导弹发射车、电源车等时间敏感目标。
AARGM导弹加装了“国家战术接收机”和武器弹着评估发射机。“国家战术接收机”把导弹和“综合广播设备”连接在一起,后者是一种遍及全世界的美国国防部网络,可发射近实时情报数据,进行威胁的探测与回避。AARGM导弹允许场外瞄准,可接收场外的目标信息,与本导弹进行数据融合。武器弹着评估发射机可在导弹命中目标前将目标跟踪、瞄准数据和命中情况回传,用于提供近实时的目标毁伤评估数据。
2.2 AARGM导弹作战过程
AARGM导弹的作战过程与AGM-88C哈姆导弹基本相同,但具有更大的灵活性。导弹发射后以隐蔽的曲线弹道飞行,被动导引头捕获跟踪目标后导弹利用曲线弹道对目标进行被动三角定位,确定目标粗略坐标位置。在飞行的末端,毫米波导引头采用自动识别算法,可提供与雷达天线有一定距离的导弹发射架、指挥控制中心、电源车等目标数据。若雷达关机,导弹在INS/GPS导引下按原先确定的坐标接近目标,末端启动毫米波导引头进行搜索,寻找雷达天线或金属反射体的强回波进行攻击。AARGM导弹的作战过程示意图如图1所示。
2.3 AARGM导弹技术特点
2.3.1 抗雷达关机强
传统的单模被动反辐射导弹在攻击的雷达关机的情况系,只能采用记忆跟踪的坐标进行制导,导弹的命中率将大幅下降。
AARGM导弹在中制导段可以采用曲线弹道被动三角测距获取雷达的大致位置坐标,攻击过程中即使雷达关机,AARGM导弹仍可采用INS/GPS制导飞行到目标附近。末端导弹启动毫米波导引头,主动辐射信号探测目标,在受攻击雷达不辐射信号的情况下,仍然能够寻找雷达天线或金属反射体的强回波进行攻击。因此,AARGM导弹具备极强的抗雷达关机能力。
2.3.2 抗诱偏能力强
图1 AARGM导弹作战过程示意图
传统的单模被动反辐射导弹的被动导引头由于导弹弹径有限,导引头天线波束宽,角度分辨力差,难以识别部署在雷达周围的抗反辐射导弹有源诱饵(简称:诱饵),容易被诱偏,导致导弹的命中率大幅下降。
诱饵的工作频率与受保护雷达相近,能够诱偏微波频段被动导引头,但AARGM导弹采用被动与毫米波双模导引头,毫米波导引头不受微波频段的诱饵影响,能够主动辐射信号,寻找到雷达天线或金属反射体的强回波进行攻击。因此,AARGM导弹具备极强的抗诱偏能力。
2.3.3 组网能力强
AARGM导弹与美军的军用网络连接,可允许场外瞄准,接收场外的目标信息。美国通过其强大的遍布空、天、海、陆的侦察体系侦察到敌方雷达的坐标位置后,可将该雷达的坐标信息装订在AARGM导弹上,这种情况下AARGM导弹利用自身INS/GPS制导系统和末端的毫米波导引头,不论该雷达是否开机都能进行打击,而早期的哈姆导弹必须在敌方雷达开机时才能发挥作用。
3 对抗AARGM导弹的技术措施
根据上文的分析,传统的雷达关机、诱饵等技术措施在对抗AARGM导弹时均不再适用,AARGM导弹对防空系统的生存构成了严重威胁。要有效对抗AARGM导弹需要采用新的方法。
根据AARGM导弹的技术特点,可以采取对其双模导引头进行干扰、提升雷达机动和伪装能力、对GPS系统进行干扰等技术手段进行对抗。
3.1 对被动与毫米波双模导引头进行干扰
被动与毫米波双模导引头是AARGM导弹的核心,如果成功干扰双模导引头,使其不能正确锁定、跟踪目标,AARGM导弹就难以命中目标。传统的诱饵在对付被动导引头方面仍然能够发挥作用,在此基础上需要增加对抗毫米波导引头的技术措施。
毫米波对抗技术包括有源干扰和无源干扰。毫米波工作频带很宽,不仅侦察信号困难,而且研制宽带毫米波干扰源也比较困难。因此目前毫米波有源干扰效果不是很理想。技术比较成熟的是毫米波无源干扰技术,包括毫米波箔条、箔片、角反射器等。 3.1.1 采用毫米波箔条与箔片
毫米波箔条类似于微波箔条,也是利用投放在空中大量随机分布的半波偶极子群对毫米波的散射产生的二次辐射对雷达进行干扰,这是最早提出的毫米波无源干扰方法。由于毫米波箔条的尺寸比微波箔条小得多,因此在制造与布放上存在一些困难,为此目前一般采用毫米波箔片,它不但能解决制造工艺和布放的困难,而且能有效地扩展带宽。实际使用中,经计算优化配方,两种材料相掺杂使用,可获得较好的干扰效果。
因此可在防空系统附近配置多个毫米波箔条投放装置,在侦察到反辐射导弹来袭之后,在来袭方向投放多个箔条/箔片干扰弹,快速散开后形成毫米波箔条/箔片云,对AARGM导弹的毫米波导引头形成信号吸收和衰减、冲淡式干扰、质心干扰三种干扰效果,使毫米波导引头很难识别跟踪真实目标,保护防空系统的安全。
3.1.2 采用毫米波角反射器
在防空系统周围部署多个毫米波角反射器。利用角反射器在防空系统周围形成多个强反射的假目标,使AARGM导弹的毫米波导引头难辨真假,从而降低AARGM导弹的命中率,达到保护真实目标的目的。
3.2 对AARGM导弹的GPS系统进行干扰
AARGM导弹采用INS/GPS进行中制导,其中INS不易被干扰,GPS则由于其固有的脆弱性,极易受干扰。受到干扰后,GPS接收机将自动失锁,导弹只能依靠INS进行制导。INS存在陀螺漂移等误差,且位置偏差随时间积累而逐渐增大。因此,可通过干扰GPS接收机来达到干扰AARGM导弹的目的。
GPS信號从距离地球2万千米的卫星发送,到达地平信号功率低,只有-160dBW左右,GPS信号频率是公开的。因而在防空系统周围采用小功率的干扰即可使GPS接收机不能正常工作。通过对AARGM导弹的GPS/INS组合制导系统进行干扰,可以使其定位误差增大,再配合雷达关机等措施,可使AARGM导弹逐渐偏离防空系统所在区域,从而保护防空系统。
3.3 提高防空系统的机动能力和伪装能力
AARGM导弹采用了GPS/INS组合制导技术,并通过与美军用网络组网,可远程实时装订攻击点的坐标位置,在雷达全程不开机辐射信号的情况下也能够进行攻击。战时防空系统阵地位置一旦暴露,就很可能遭到攻击。
因此,防空系统应尽量避免固定阵地作战,采取机动作战,一次作战后快速机动,转移阵地作战,防止阵地位置被敌方侦察,这就要求防空系统提高机动能力。同时,可采取伪装战术,在地面部署多个假防空系统模型,对美国的侦察系统进行欺骗和迷惑,使其难以侦察防空系统位置或错误发现假的目标,保护防空系统,并浪费其火力。
4 结束语
美国高度重视反辐射导弹的发展,将反辐射导弹列为其电子战能力的三大支柱之一,并在近几十年的局部战争中利用反辐射攻击取得了辉煌战果。AARGM导弹的装备对防空系统构成了严重的威胁,必须高度重视对抗反辐射导弹技术和战术的发展,才能保护防空系统在未来战场中生存并发挥有效的作用。
参考文献
[1]《世界导弹大全》修订委员会.世界导弹大全(第三版)[M].军事科学出版社,2011年.
[2]包强,牟超峰,左樊龙,张伍.美国中远程反辐射导弹AARGM[J].飞航导弹,2013年第3期:23-26.
[3]余宏明,张志坚.毫米波雷达及其对抗[J].舰船电子工程,2007年第2期:171-172.
[4]刘尚富,甘怀锦,刘曦霞.浅析毫米波雷达及无源干扰技术[J].舰船电子工程,2010年第6期:80-83.
[5]冒燕,余国文,郁春来.浮空器平台在对空射诱饵防空预警中的应用[J].飞航导弹,2013年第3期:29-32
作者简介:王治堂(1982-),男,工作单位:江南机电设计研究所,主要研究方向为雷达探测。