氣象環境對紅外制導反艦導彈使用的影響＊

陳圣秋 寇紅超 吳惠民

（1.92383部隊 福州 350003）（2.海軍兵種指揮學院 廣州 510430）

1 引言

使用反艦導彈對寬闊海面艦船實施遠程精確打擊已經成為現代海戰基本作戰樣式，早期這類反艦導彈通常采用雷達末制導，倘若攻擊港口駐泊艦船或近岸機動目標，雷達制導的缺陷就暴露出來。因此，近年來，許多國家海軍已經研制和換裝紅外或紅外／雷達復合制導的反艦導彈，從而拓展了海軍部隊戰術打擊任務，如打擊近岸機動艦船、港口駐泊艦船、港岸一定縱深范圍內的地面目標[1～2]。

戰場天候條件主要包括能見度、雨、積雪、風力等[3]。在實際作戰中，紅外導引頭一般工作在大氣窗口波段[4]，氣象環境因素對紅外成像導引頭的使用影響很大，如大氣、氣溶膠、雨、霧等對目標紅外輻射的衰減，目前有很多種模型和軟件用于研究大氣傳輸特性。Modtran4由美國空軍地球物理實驗室研制，能夠進行復雜大氣環境下多種輻射傳輸量計算[5]。通過實測分析，用模型得到的各種參數在誤差允許范圍內可以授受[6]。本文利用該軟件的部分模式與假定作戰環境結合，研究在2.5μm～5.5μm波段目標紅外輻射在傳輸過程中的透射情況，進而分析反艦導彈打擊時機的確定。

2 參數設定

Modtran4有卡片形式的界面輸入模式，其輸入參數存儲在安裝目錄下tape5文件中，用記事本打開該文件，可以看到每行所對應的參數，使用過程中可以對相應參數進行修改再解算[7～9]。本文僅設定季節、戰區現場風速、降雨量、導彈末段飛行高度等四個變量，見表1，來探討氣象環境對紅外輻射傳輸過程中透射率的變化。

表1 透射率計算過程中的變量

3 計算分析

3.1 季節的影響

表1中，取變量X＝｛V2；R1；H2｝，當S＝S1、S2時透過率情況如圖1：

圖1 季節因素的影響

從圖1得出，在2.5μm～5.5μm波段，季節因素對目標紅外輻射在傳輸過程中的衰減影響不大。

3.2 風的影響

文獻[11]把我國近海與西北太平洋海域劃分為80個區塊，設作戰海域處在Y2區塊，其風和浪統計平均值見表2。另外，按風速大小劃分為0至17級的蒲福風力等級見表3。

表2 西北太平洋各區塊的風和浪要素全年不分向統計平均值（部分）

表3 蒲福風力等級（部分）

圖2 現場風速的影響

表1中，取變量X＝｛S1；R1；H2｝，當V＝V1、V2、V3時透過率情況如圖2所示：由圖2可以得出：在2.5μm～5.5μm波段對紅外探測器而言，打擊區域的現場風速對目標紅外輻射在大氣傳輸中總透射率影響不大。

3.3 云雨影響

圖3 降雨量的影響

表1中，取變量X＝｛S1；V2；H2｝，當R＝R1、R2、R3時透過率情況如圖3所示：

對圖3進行分析可以得出，目標區域的降雨量對2.5μm～5.5μm波段紅外輻射傳輸衰減明顯，當降雨強度達25mm／hr以上時，大氣環境對2.5μm～5.5μm波段的紅外輻射幾乎是不透明的。

3.4 導彈末段飛行高度的影響

表1中，取變量X＝｛S1；V2；R1｝，當H＝H1、H2、H3時透過率情況如圖4所示：

圖4 末段高度的影響

圖4所示的圖形變化不大，導彈末段飛行高度在0.05km、0.1km、0.25km時大氣總透射率的平均值分別用τ1、τ2、τ3表示，實際上在2.5μm～5.5μm 波段用 modtran4解算的大氣總透射率的平均值τ1＝0.1339，τ2＝0.1347，τ3＝0.1372，可見探測器所處高度引起的大氣環境變化對目標紅外輻射的傳輸衰減是有影響的。

4 結語

大氣內部環境組成復雜，要想實時準確獲得戰場氣象數據比較困難。本文數據精度較低，但不影響對反艦導彈紅外制導頭受氣象因素影響的定性研究。反艦導彈的選捕能力及突防效能受多種因素制約，包括現場風速對導彈飛行姿態的影響，末段高度對戰場生存能力的影響，但可以判斷的是，降雨對目標紅外輻射的傳輸影響很大，應盡量避免在該情況下使用。

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