盾和彈之間的那點事（十九）

涂林峰

激光制導，就是利用激光獲得制導信息或傳輸制導指令，使導彈按照一定的導引規律飛向目標的制導方法。激光制導可分為激光指令制導、激光駕束制導、半主動激光制導和主動激光制導，前兩種為遙控制導方式，后兩種為尋的制導方式。這幾種激光制導方式與相對應的雷達制導方式從制導原理上講其實是大同小異的，比如半主動激光制導和半主動雷達制導就是一樣的制導原理，都屬于半主動尋的制導的一種，只不過尋的媒介從雷達微波換成了激光而已。從這一點上講，只要理解了激光和雷達微波作為信息載體的不同物理特性，也就能基本明白激光制導與雷達制導的不同。激光是相對普通光源而言的，具有定向發光、顏色極純、能量集中的特點，其頻率范圍覆蓋了紫外光、可見光和紅外光。由于激光的頻率比微波要高得多，因此激光用于軍事領域比雷達微波、無線電有很多獨特的優勢和特點。在前篇中曾介紹過的激光數據鏈，就是激光用于軍事通信的一個實例。同樣，激光技術用在武器制導上也是一種很有發展前景的制導技術。

激光指令制導和激光駕束制導屬于遙控制導方式，激光相當于“指揮官”（后方控制系統）與“士兵”（導彈）之間的一種通信聯絡手段。半主動激光制導和主動激光制導則屬于尋的制導方式，激光相當于為“士兵”照亮“僵尸”（目標）的那一束光。不管哪種激光制導方式，激光在其中所起的只是一個信息媒介的作用，“指揮官”仍然可以是雷達，而不是所謂的激光器，這也是為什么激光指令制導比較少見的原因。因為激光用作指令傳輸的媒介并不比傳統的無線電有什么優勢，反倒是缺點更明顯一些。激光通信傳輸的數據量雖然大于無線電通信，但傳輸制導指令時并不需要太大的數據量，而激光通信作用距離近、全天候能力差的缺點卻很明顯。而且，激光指令制導與激光半主動制導、激光駕束制導相比，其系統復雜程度較高，失去了激光制導簡單、有效的傳統優勢，因此一般只用于對有線制導的替代與升級，但難以用于遠程攻擊武器。

那么激光制導與雷達制導相比有什么優缺點呢？首先，激光的工作頻率比雷達微波要高得多，頻率高也就意味著能量密度高，并且激光定向發光的特點使能量非常集中，因此制導精度非常高，基本實現了“指哪打哪”，精度可以達到1米以內，甚至可以從建筑物的窗戶中鉆進去。其它制導方式難以達到這種精度，只能在采取復合制導方式后才能達到相似的精度。其次，激光制導具備了一定的抗干擾能力。傳統的電磁干擾主要針對雷達制導武器，對激光制導武器一般是無效的，而且激光的發射波束窄，指向性強，對方難以施加有效的干擾。同時，激光制導也不受地物雜波的影響，比雷達制導更適合用于打擊復雜背景環境下的目標。此外，激光制導還具備了一定的反隱身能力，傳統的雷達隱身措施對激光制導武器是無效的。最后，激光制導武器與其它精確制導彈藥相比還具有成本低優勢。激光制導炸彈是一種價廉物美、使用最頻繁的精確制導武器，最適合大規模裝備。當然，激光制導的缺點也很明顯。比如激光的作用距離偏近，在大氣中的傳輸損耗大，容易受到氣象條件的影響，云、霧、雨、煙、塵都能對激光產生強烈的散射和吸收，而且很容易被對方的激光告警器察覺攻擊意圖。這些缺點也使得對手可以采取相應的防護和對抗措施，比如施放煙霧、采取偽裝措施，甚至實施主動的激光干擾或激光致盲，使激光制導武器失靈、光電瞄準設備失效。

在幾種激光制導方式中，技術最成熟、使用最多的就屬半主動激光制導了。半主動激光制導的制導過程為：使用位于載機或地面上的激光器照射目標，導彈上的激光導引頭接收從目標反射的激光，從而跟蹤目標并把導彈導向目標。可見，半主動激光制導和半主動雷達制導一樣都是靠外部設備來照射目標。用激光束照射目標還有一個較為獨特的特點是，激光照射到目標上會出現漫反射的現象。漫反射就是指當一束平行的入射光線照射到粗糙的表面時，表面會把光線向著各個方向反射，我們日常生活中的自然光就具備這種漫反射現象。漫反射的一大好處就是照射目標的平臺和發射武器的平臺可以分開，可以相隔甚遠。也就是說激光的漫反射現象可以很容易使半主動激光制導武器實現A照B射，比如地面上的一個士兵用激光照射器對敵方目標照射后，就可以呼叫其它作戰單元（如戰斗機或遠程火炮）發射激光制導彈藥對目標發動遠程打擊。而雷達波束在照射物體時則難以出現這種漫反射現象，只有比較規律的反射或散射。這是因為雷達波束的波長相對較長，多為厘米波或毫米波，一般物體的表面對于雷達波來說都是比較“光滑”的。而激光的波長可以達到納米級的水平（1納米=0.000001毫米），物體的表面對激光來說就是“粗糙”的，才會出現漫反射的現象。

正是因為激光制導的這種特性使其可以廣泛用于各種對地支援武器，如制導炸彈、制導炮彈、制導火箭彈等，戰術適應性非常強。激光制導這種A照B射的間接瞄準模式可以使進攻平臺在安全距離外發動攻擊，可以“打了不管”，具備了更好的戰場生存能力。此外，激光制導的這種特性還可以使發射一方采取一些獨特的戰術，比如發射后鎖定——激光制導導彈可以先向目標的大概方向發射出去，在飛行途中再通過第三方的照射，導彈導引頭捕捉到激光反射信號后鎖定目標并完成攻擊，如此一來可以增加導彈的打擊靈活性；或者激光制導導彈可以從隱蔽地形后發射，先通過自動駕駛儀越過障礙物后，再由前方人員對目標實施照射，導彈導引頭捕捉到激光反射信號后鎖定目標，從而提高了發射平臺的隱蔽性和生存性。當然，由于激光制導需要操作人員和激光指示器持續照射目標，操作人員就有暴露的可能，容易遭受攻擊。為了解決這一問題，美國正在發展一種小型遙控飛機，在裝載激光指示器后可以為激光制導武器提供第三方的目標指示。這里順便提一下美國發明的“制導子彈”。該子彈可以“拐彎”，最遠射程可達5 000米（目前世界最遠狙殺紀錄是2 375米），開槍后制導子彈會像制導炸彈一樣，自動跟蹤目標直至命中，十分適合攻擊遠距離的移動目標。這種子彈的制導原理也是半主動激光制導，需要狙擊手持續照射被攻擊的目標。很顯然，這種制導子彈繼承了半主動激光制導的一大缺點，容易暴露狙擊手以及攻擊意圖，從而喪失了狙擊作戰的隱蔽性，這是狙擊作戰的大忌，其實戰效果仍有待于觀察。

激光制導武器除了采取A照B射的攻擊模式外，也可以采取傳統的由發射平臺進行照射的方式，很多用于對地攻擊的戰斗機都安裝或改裝了激光指示設備，用于為半主動激光制導武器提供目標指示與照射。比如戰斗機可以加掛激光瞄準吊艙，其典型代表就是美國“藍盾”（LANTIRN）先進瞄準吊艙系統。該吊艙可用于夜間作戰時的低空導航和捕獲、跟蹤、瞄準目標，集激光、紅外、雷達等多種先進技術和設備于一身，裝備在美制F-15、F-16等型號戰斗機上，可以大幅提高傳統制空戰斗機的對地打擊能力。系統內配備的AN/AAQ-14吊艙由窄視場前視紅外跟蹤系統、自動目標跟蹤器、激光目標指示器、激光目標測距器等組成，其穩定的瞄準具有150度的上視和后視角，以及連續滾轉能力，用于對目標的穩定跟蹤和瞄準。在實戰中美國發現“藍盾”吊艙在對付小型、機動地面目標時特別有效，因此美軍在海灣戰爭中專門指定F-15、F-16戰斗機掛載“藍盾”吊艙用來搜索、攻擊伊拉克的“飛毛腿”導彈發射車。除了加掛激光瞄準吊艙外，一些專用于對地攻擊的戰斗機還采取了將激光瞄準設備內置于機身內的方式，比如F-35戰斗機上的EOTS光電跟蹤系統就具有激光定位和瞄準的功能，可引導激光制導武器打擊地面目標。

此外，激光制導對地武器還有一個特點是具備多目標攻擊能力，可以使用多臺激光照射器，相互交換激光編碼，進行單個武器的逐一制導，這個模式可以導引較多的激光制導導彈或炸彈。比如經過激光編碼后，美國“海爾法”導彈最多可以支持4臺激光照射器，并支持16枚導彈的同時攻擊。如果再配合以相應的戰術，比如一臺激光照射器以快速轉向的方式依次照射多個目標，則激光制導武器還能同時對付更多的目標，具備對付大面積集群目標（如坦克裝甲集群）的能力。同時激光編碼也有利于增強激光制導武器的抗干擾能力。為了避免激光制導武器受外界激光干擾而迷失方向，以及在使用多枚激光制導武器同時攻擊多個目標時出現重炸、漏炸的現象，就必須依賴編碼抗干擾的方法。編碼抗干擾就是給激光制導信號通過加密措施進行編碼，只要對方不知道密碼，那么對方的干擾機就不能發出相同的密碼脈沖，制導炸彈遵循加密激光信號進行攻擊，也就不會相互干擾，從而大大提高了激光制導武器的抗干擾能力。

激光半主動制導同樣也可用于防空武器，我國“前衛”3便攜式防空導彈就采取了這種制導方式。與傳統的被動紅外制導便攜式防空導彈相比，“前衛”3在采取激光半主動制導后，其作戰距離和抗干擾能力都有一定程度的提高，可謂獨樹一幟。由于半主動激光制導的設備較為簡單，制導容易實現，并且具有技術成熟、成本低廉的優點，因此可以應用于各種輕小型制導武器。美國“矛頭”（pike）微型導彈即采取了半主動激光制導，其長度僅42.6厘米，重量約1千克，彈徑40毫米，可以從榴彈發射器中發射，射程達到2 100米。“矛頭”微型導彈體型雖然很小，但同其它導彈一樣，基本結構要素齊全。而“矛頭”導彈之所以能以極小的尺寸實現精確制導和打擊能力，與它采取了半主動激光制導有著很大關系。

另一種比較常用的激光制導方式是激光駕束制導。激光駕束制導就是指導彈裝有激光接收器，發射時后方的激光器對著目標進行照射產生激光波束，發射后的導彈在激光波束內飛行，當導彈偏離激光波束軸線時，導彈上的接收器感應偏離的大小和方位并形成誤差信號，按導引規律形成控制指令來修正導彈的飛行路線。通俗點講就是利用激光在導彈和目標之間牽了一條線，于是導彈“騎”著激光就飛過去了，所以稱之為“激光駕束制導”。防空導彈中采用激光駕束制導的典型例子就是瑞典RBS-70便攜式防空導彈和英國“星光”近程防空導彈。瑞典RBS-70防空導彈出口至13個國家，是世界最著名的便攜式防空導彈系統之一，其性能不輸于美俄同類產品，并且部分指標還有所超出。RBS-70還參加了兩伊戰爭，伊朗陸軍用RBS-70填補了蘇制“箭”2便攜式防空導彈和美制“霍克”中程防空導彈之間的空白。與“毒刺”、“針”式這些使用紅外制導方式的便攜式防空導彈相比，RBS-70一大優點就是射程更遠，最新型號的射程達到了8 000米，這也使得它比較適合用于艦上的近程點防空。瑞典海軍已將RBS-70裝備于掃雷艇和導彈艇上，為其提供基本的自衛防空能力。

英國“星光”也是一種很經典的激光駕束制導近程防空導彈，射程達到7 000米，其制導精度非常高，單發殺傷概率高達96%。“星光”導彈采用了二級固體火箭發動機，飛行速度極高，可以達到4馬赫，在各類便攜式防空導彈中無出其右。該導彈彈頭由三個子彈頭組成，以彈頭碰撞擊毀目標。值得一提的是，由于采取了激光制導方式，“星光”導彈的制導系統也可為“海爾法”、“銅斑蛇”等對地攻擊的激光制導彈藥提供目標指示。總結來說，激光駕束制導的防空導彈具有攻擊精度高、抗干擾能力強、低空防空/反導性能好的特點，未來有向水面艦艇近程防空/反導作戰方向發展的潛力。

當然，激光制導還是存在一定缺陷的，這使得它用于艦上防空存在一定的困難，也使激光制導在防空系統中至今仍是一種非主流的制導方式。激光制導的作用距離非常近，因此激光制導多用于各種近程導彈上。激光制導也很容易受惡劣氣象條件的影響。通常情況下海上環境比陸上環境更復雜而惡劣，激光制導的這一缺陷將使其全天候作戰能力遭到極大挑戰，并直接影響到其未來的發展前景。

此外，敵方可以采取針對性的措施加以防護和反制激光制導。比如敵方在配備激光告警裝置后，就可以對激光制導武器提前探測與告警。由于激光告警器不僅可以防御激光制導武器，還可偵察對方的激光雷達、激光測距機等探測設備發射的激光信號，是一種特殊的被動偵察方式，因此激光告警技術也成為現代光電對抗的一個重要組成部分，作戰飛機、裝甲車輛或重要設施多配備了激光告警設備，美軍就在“黑鷹”、“支奴干”、AH-1Z等直升機上配備了激光告警器。激光告警作為一種特殊的偵察方法，可以用于探測、識別激光測距信號或激光制導信號，判斷其威脅程度并發出警告，提示作戰人員采取躲避或對抗等措施，具備探測范圍大、告警反應迅速、準確度高的特點，并且設備重量輕、維護費用較低，因此激光告警與雷達告警、紅外告警等其它告警系統一樣，得到了較大范圍的普及。

作戰人員在得到激光制導武器的攻擊告警后，最常采用的方法是對目標進行煙幕保護，即在可能被襲擊的目標周圍施放煙幕，把目標隱藏在濃濃的煙幕之中。越戰期間，在美軍首次利用激光制導炸彈取得重大戰果之后，越南方面及時使用煙幕對電廠、橋梁等關鍵目標進行掩護，當美軍再次對這些目標進行轟炸時，投下的許多激光制導炸彈在面對茫茫濃煙時就都成了看不見的“瞎子”。煙幕使激光制導武器“變瞎”的原因在于它能對光波產生強烈的散射和吸收，從而有效地遮擋了光波的正常傳輸，使激光目標指示器難以瞄準目標，也使激光制導武器無法接收到由目標漫反射回來的引導信號。此外，激光制導武器之所以能夠逞威，關鍵在于被襲擊的目標通常都會對照射激光產生較強的漫反射，如果目標采用了對光波具有高吸收率、低反射率的材料覆蓋表面，就可以在很大程度上實現對激光制導武器的“隱形”，使激光制導武器接收不到足夠的激光反射能量，因而也就無法對目標進行準確的攻擊。一般來說白色表面的反光率是最好的，可以達到90%左右，而黑色表面對光具有很高的吸收率，對光波的反射率只有5%左右，可見對激光制導武器實現“隱形”的一個有效措施就是將目標表面覆蓋黑色材料或涂料。

對抗激光制導武器的另一個方法就是采取鏡面表面。激光制導武器在尋找目標時靠的是從目標漫反射回來的照射激光，如果在目標的表面使用平面鏡進行防護，無論照射目標的激光束來自空中還是地面，照射在平面鏡上的激光都將產生集中的定向反射，反射光將是很窄的光束，激光制導武器極難捕捉，即使偶然碰到了反射光束，由于互相運動也會很快錯開反射光束而導致脫靶。而且由于鏡面反射激光的能量非常集中，激光制導系統的光學元件在碰到反射光束時也容易被燒毀而失效。防護鏡可以用玻璃、有機玻璃、聚酯等光潔透明的板、片材料（甚至較硬的薄膜）經過鍍金屬反光膜來制造。從這一點來看，激光制導武器如果是面對目前城市中非常流行的玻璃材質外觀建筑物（玻璃大樓）時，就很可能會“傻眼”了。

此外，在面對激光制導武器的威脅時，還可以采取主動光電干擾和對抗手段，如欺騙式激光干擾—— “以彼之道還施彼身”。目前服役的半主動激光制導武器多采用波長為1.06μm的脈沖激光束，且光束編碼是事前預設的，作戰時如向敵方激光制導武器發射與其相當的激光信號，壓制對方的激光接收機，或者發送假的激光信息，對方的激光制導武器就將無法正常使用，或者使激光制導武器被誤導而無法命中正確目標。我國就曾展出了多款光電對抗系統，可用于對激光制導武器的防御和反制。我國“陸神”地空光電對抗系統可實現對來襲激光制導炸彈的偵察、干擾、誘騙等對抗功能，是防空體系的重要組成部分，可用于保護我方的重要地面固定目標、機動目標免遭敵方光電偵察系統的探測，以及光電制導武器的打擊。

對于激光制導來說，未來的一個重要發展方向還是應該采取復合制導方式。如果激光制導與紅外、雷達等制導方式組成并行復合制導，或在串行制導中引入自主制導和遙控制導方式，則既可以發揮激光制導攻擊精度高、抗干擾能力強的優點，又可以通過其它制導方式來彌補作用距離近、全天候作戰能力差的缺點，以提升綜合制導性能。此外還可以發展新的激光制導技術，比如“發射后不管”、自動化程度非常高的主動激光制導、激光雷達制導等。綜上所述，激光制導雖然是一種較為老舊的精確制導技術，但如果能夠合理應用，仍然可以再次煥發生機。