反舰导弹防御对抗技术探讨

时间:2022-04-22 07:52:33

反舰导弹防御对抗技术探讨

【摘要】反舰导弹是现代舰船的最大威胁,防御反舰导弹的方法也有很多种。本文研究探讨了现代反舰导弹的各种防御技术,尤其是对反舰导弹的分层防御技术进行了研究。舰载软杀伤武器是对付反舰导弹的最好电子战设备。对付反舰导弹的硬杀伤武器包括反导导弹和近距离武器系统等,为了使对反舰导弹防御的成功率最大,各种软硬杀伤武器必须以一定顺序和互相协调的方式进行分层防御,从而才能够达到防御作战效果的最大化。

【关键词】反舰导弹;软杀伤武器;电子战设备;硬杀伤;反导导弹

1.引言

当前,水面舰艇所面临的最大威胁就是反舰导弹。现在装备各种不同反舰导弹的国家已有70多个,反舰导弹已发展到第五代。当今的反舰导弹已具有非常高的精度,如果不采取有效的自卫手段,导弹将准确地击中目标,而且往往都是击中关键部位,这在现代海战中已得到充分证明。

为了有效防御反舰导弹,现在的大多数军舰都装备有各种自卫防御系统,这些自卫防御系统又分为硬杀伤和软杀伤两大类。硬杀伤武器系统包括反导导弹和近距武器系统(CIWS)等,它们能够摧毁来袭导弹。软杀伤系统主要指电子战设备,如箔条、一次性射频有源诱饵、红外干扰弹、舰载干扰机、激光致盲武器和烟幕等等。它们能够干扰或欺骗导弹的制导系统,使其偏离目标而脱靶。本文主要针对软硬杀伤武器在对付反舰导弹的不协调性方面,提出了分层防御的思想,这样可以有效地节约战争资源和成本,从而更好地防御反舰导弹对水面舰艇的攻击。

2.舰载防御武器系统的协调性

目前,舰载自卫防御武器系统的使用基本上是不协调的,这样会出现硬杀伤武器正在作战,而反舰导弹已被软杀伤系统成功地诱偏;或导弹被诱向低价值目标。舰载软硬杀伤武器只有以一定顺序和互相协调的方式来进行分层防御,才能对来袭导弹防御的成功率最大。自卫防御的顺序应与敌方攻击的每一阶段相适应,这样敌方的攻击会受到我方舰载软硬武器的层层防御,从而大大增加自卫防御的效率和成功率。

而对反舰导弹的分层防御需要舰载多传感器数据的一体化。由于所有攻击目标都可能是同等致命的,水面舰艇指挥员必须获得所有跟踪目标的位置、速度和类型等及时而精确的信息,以进行威胁估计和优先判定。只有实现了舰载多传感器的数据综合,才能根据对威胁目标易损性的估计,选择最佳自卫防御措施。只有实现了对软杀伤有效性的反馈,才能选择软杀伤和硬杀伤的协调方案。如果没有舰载多传感器的数据融合,同所能达到的对抗水平相比,指挥员协调和控制舰载自动防御武器的能力是极低的。这大大削弱了紧急关头自卫防御系统的操作与控制能力,这种能力是在受到敌方攻击威胁的最后瞬间强制作出的有效自卫防御反应。根据舰载电子侦察系统的数据能够识别平台的类型,但是,只有进行多传感器的数据融合,才能大大提高舰载自卫防御系统的反应速度,从而成功地挫败反舰导弹的攻击。

3.对付反舰导弹的软杀伤和硬杀伤武器系统

3.1 软杀伤武器系统

3.1.1 箔条

箔条是应用广泛且廉价的雷达无源干扰物,历经几十年长盛不衰。箔条干扰的机理是通过在空中发射大量随机分布的箔条形成箔条云,以迷惑、屏蔽或削弱敌方武器系统。

3.1.2 一次性射频有源诱饵

同箔条相比,一次性射频有源诱饵能产生比军舰的反射信号更强的射频信号,在空间上区分开诱饵与舰船,从而有效地诱偏导弹。这种诱饵一般采用行波管转发器或灵巧干扰机,并具有推进装置。

3.1.3 红外干扰弹

红外干扰弹是对抗红外制导反舰导弹的有力手段。美国LoralHycor公司生产的一种灵巧曳光弹是双子座(Gemini)型舰载射频/红外复合诱饵。该弹在发射后的几秒内产生较大的雷达反射截面,同时产生高效率的红外信号。一枚诱饵弹就能有效保护小型舰艇免受反舰导弹的攻击,大型舰艇则需一个以上的诱饵弹。海尔姆(Hiram)型红外干扰弹是LoralHycor公司的另一种产品。该弹从舰载标准发射装置发射后,由降落伞降到海面,使橡胶筏膨胀,竖起桅杆。单个诱饵弹即能模拟大舰船的辐射密度。改进的海尔姆2型干扰弹能提供更长的覆盖时间,更大的辐射输出,其辐射延伸到波长更长的红外区段。

3.1.4 舰载干扰机

自二次世界大战以来,舰载干扰机就已得到应用。现今的干扰机系统发射的某种波形干扰信号可扰乱和欺骗敌方雷达。这种干扰可分为噪声干扰和欺骗干扰两种。噪声干扰又称之为压制式干扰。它通过发射大功率的噪声信号来掩盖或淹没敌方雷达的目标回波,使敌方雷达无法正常工作。欺骗干扰则是用干扰信号来欺骗敌方。欺骗干扰允许敌方雷达探测到目标,但使它不能获得目标的准确信息,而且获得的是失真的距离、方位和速度等参数。在敌方雷达荧光屏上显示的是与真目标相似的假回波。目前,有源干扰机可覆盖20GHz以下的无线电波段,其响应时间为1~2s,杂波干扰功率可高达兆瓦级。将有源干扰机与箔条、一次性射频有源诱饵等同时使用时,将会极其有效地对抗反舰导弹,取得最佳干扰效果。

3.1.5 激光致盲武器

舰载激光致盲武器作为一种主动对抗装备可有效干扰海面上的光电侦察设备与光电制导反舰导弹,是现代海战中一种非常有效的光电对抗武器。

3.1.6 烟幕干扰

烟幕干扰技术就是通过在空中施放大量气溶胶微粒,以改变电磁波介质传输特性来实施对光电探测、观瞄、制导武器系统干扰的一种技术手段。与其它无源干扰手段相比,烟幕具有实时对抗敌方光电武器攻击的特点,尤其是能对光电制导威胁作出快速反应,降低其命中率。而在海战中施放烟幕,不仅能将目标隐身和迷惑敌方,干扰光电制导反舰导弹,而且能配合箔条、红外诱饵,有效地干扰雷达/红外双模制导反舰导弹,从而大大提高我军舰艇的生存能力。

3.2 硬杀伤武器系统

硬杀伤武器包括导弹、近距武器系统以及更先进的武器,如高能激光武器。它们能有效地损伤或摧毁来袭导弹与飞机。

3.2.1 导弹

导弹分防空导弹和反导导弹两种,要求截获的目标信息准确及时。反导导弹通常采用雷达制导,以有效接近目标实施杀伤,尤其是对抗掠海导弹。反导导弹的制导性能显得尤为重要。未来的反导系统可能采用红外制导,以克服雷达制导跟踪高速低飞目标所面临的问题。

3.2.2 近距武器系统

近距武器系统由高射速炮组成,通常与精确近程跟踪雷达连用,既能跟踪来袭导弹的运动轨迹,又能连续纠正瞄准误差。这种武器的有效距离通常只有几千米,也就是说,这几乎是最后一道防线。舰载IRST系统和电子支援措施(ESM)同样也为近距武器系统提供数据。

4.软硬杀伤武器的分层防御

4.1 舰载多传感器数据综合分析

在现代海战中,没有及时的传感器数据,正确的作战决策是不可能的,与硬杀伤/软杀伤对策相一致的响应也是难以实现的。指挥和控制系统进行威胁评估与武器分配(TEWA)时,所需要的关键信息有:1)目标探测;2)目标位置与速度;3)目标分类;4)目标识别。

应当指出的是,目标识别是一步步进行的。这就是说,单独一种舰载传感器不能提供指挥和控制系统所需要的关键信息,以完成其威胁评估功能。而且每种舰载传感器又具有各自的优势及缺陷。例如,雷达能可靠地探测大多数威胁目标,但其探测距离不如舰载电子侦察系统。而舰载电子侦察系统对没有辐射信号的目标不能进行探测。对于低飞的目标来说,红外搜索与跟踪系统是最有效的。雷达能精确测量目标距离和进度。电子侦察系统和声呐能进行目标的分类和识别。

4.2 分层防御分析

为使反舰导弹造成的损失降到最低限度,各种自卫防御系统应按合理的顺序使用。必须考虑各种自卫防御措施的有效应用与相互配合,以及一次性干扰受数量限制的因素(干扰机可重复使用,而箔条、红外干扰弹、高射速炮和导弹则受存储量的限制)。这就要求自卫系统在不同防御层次中的有效使用――首先使用远距离系统,然后使用中距离系统,最后使用近距离系统。

分层防御的每一阶段,都将不断降低敌导弹的杀伤概率,总的对抗结果可使反舰导弹的杀伤概率降到极低的水平。在反舰导弹发射之前,载机必须对目标进行定位,并指示目标。这时,舰载电子侦察系统能接收到雷达信号,可使用箔条和诱饵来产生假目标,从而有效地干扰雷达指示。导弹一旦发射,处于超视距阶段,可以尝试使用反导导弹来拦截。导弹发射的中距离阶段要使用主动雷达,这时可采用箔条等电子对抗措施来干扰雷达,同时也可使用反导导弹。近距离阶段通常用末段雷达来进行目标搜索、锁定和末端寻的,这时采用舰载干扰机、箔条和诱饵是极其有效的。在这一阶段,对于激光、红外和红外成像制导的反舰导弹,可使用激光致盲武器和烟幕干扰。最后,反舰导弹进入近距武器系统的射程之间,可由其作最后的拦截。如果将作战分为6个阶段,假设反舰导弹在没有对抗的情况下命中率为l00%,则在采用上述对抗措施的情况下,每一阶段使导弹的命中率减少到60%。总的杀伤概率(Pk)是每一阶段杀伤概率的乘积,每一阶段杀伤概率的降低,将使总杀伤概率小于5%。

4.3 分层防御中的协同作战

在分层防御中,各种自卫武器的协同作战也是十分重要的。软杀伤武器必须严格控制使用,如箔条的设置不正确会使导弹穿过箔条云攻击舰船,或是在跟踪箔条云的途中转向舰船。另一个难题是电磁相互干扰。舰载ECM和舰外诱饵,会致盲舰载电子侦察系统和多功能雷达,还可能被已舰或其它舰的传感器所接收而被认为是新的威胁。

由于干扰敌方的目标截获是极其有效的对抗手段,所以要最有效的使用软杀伤武器,以减少导弹、机关炮弹的无用消耗。软硬杀伤武器操作需要敌方目标的数据。ECM系统通常要求电子侦察系统的数据,如方位、电子参数(脉冲重复频率、脉宽和载频等)、威胁到达方向、风向和风速等信息也是必要的。导弹系统建立在舰载雷达基础之上,要求目标的方位和距离等数据。近距武器系统通常具有自己的雷达搜索、跟踪系统,能自动地操作。

作战信息的及时反馈也是极其重要的。要及时反馈对导弹的干扰效果。如果箔条已成功地诱骗导弹,就不需要其它对抗措施。反之,应立即采取相应对抗措施。从实践中得出结论,软硬杀伤武器系统要互补使用,而且这两个系统必须自动操作。为了达到要求的反应时间,首先要求电子战系统的全自动操作。

参考文献

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