雷達制導反艦導彈對抗的發展

張宇　施強

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

關鍵詞：反艦導彈;角反射器;有源誘餌;箔條

1 引言

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

第二次世界大戰期間，盟軍從轟炸機上投放了一種稱為“窗”的雷達反射金屬絲，形成虛假的雷達回波來迷惑地方的防空雷達。現在，同樣的技術（稱為：“箔條”）被用來欺騙雷達制導反艦導彈。

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

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“油輪戰爭”、1987年伊拉克導彈攻擊美國的“斯塔克”號護衛艦，所有這些事例都顯示出反艦導彈的威脅不斷增大。

同時，西方情報機構還在繼續窺探前蘇聯反艦武器的發展情況。這些威脅的發展刺激了反艦導彈對抗措施的發展：箔條系統進行了現代化改進，以包含大量的射頻有效載荷;改進了火控算法;提高了自動化程度;限量引入快速自主架設角反射器裝置;甚至直升機都在機腹下掛載了“干擾尋的”誘餌;開發了軟件驅動的電子戰指揮與控制模塊，以更好地協調軟殺傷響應措施;開始開發新一代一次性有源機外誘餌，以誘偏最先進的導引頭，早期的想法是用長航時無人機攜載或投擲這種對抗措施。

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

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

現階段射頻對抗措施的先進性已經具備，但開發工作實際上趨于相對謹慎、逐漸增長的境況。許多都屬于改進舷內算法的技術（旨在計算最佳的誘餌部署模式和過程控制方法），而不是對對抗機理的改進，可訓練的發射器也開始在一些先進的海軍中發揮作用。

應該指出的是，防御科學界和工業界正在進行相關工作，以提高新技術和系統概念的成熟度，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蘇，盡管是以一種非常現代化的方式。而且，很顯然的是，一些傳統的射頻對抗措施將繼續在未來一段時間里發揮重要作用。

2 角反射器

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

“復制品”部署在甲板邊緣處的一個支架型發射器上。這種射頻誘餌由多個角反射器組成，能夠快速充氣，對入射導引頭呈現一種逼真的假目標。“復制品”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”。

機載系統公司是Outfit DLF（2）原型系統的供應商，隨后該公司繼續為英國皇家海軍開發改進的Outfit DLF（3）和Outfit DLF（3b）誘餌系統，以及用于出口的FDS-3衍生型號。這些改進型號的角反射器能夠提供快速響應型誘餌，它們有諸多優點，包括：發射不會受到艦船速度/方向和風速/風向的影響;不管威脅的方向或方位如何，角反射器的雷達反射性能始終保持一致;在海面的滯留時間延長;不需要優先了解威脅;對導彈雷達的極化（水平或垂直）不敏感;雷達截面積（RCS）與艦船的相似，并以類似于艦船的方式在海面變化;多波段性能擴展至毫米波范圍;能夠對抗現代射頻導引頭使用的箔條鑒別器。

早期的“復制號”采用的是簡易的機械發射裝置進行誘餌部署，而FDS-3引入了固定的發射管，利用壓縮空氣來發射誘餌。一旦發射誘餌的內部氣壓系統被拉火索激活，角反射器就會在幾秒鐘內完成充氣，產生超過50萬平方米的雷達截面積。

2013年，FDS-3提供的快速響應能力被美國海軍選中，機載系統公司獲得了相關合同，為美國海軍提供Mk 59 Mod 0 誘餌發射系統（DLS），以滿足近期的作戰需求。新西蘭也是FDS-3的用戶，將用該系統對其“安扎克”級護衛艦進行升級。

當前還在進行的一種研究是使用標準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。這種方法還能夠對抗箔條鑒別器，可通過產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。

少數國家的海軍已經接受了該技術，如以色列海軍引入了拉斐爾公司的“寬帶速移雷達對抗誘餌”（WIZARD）系統。該系統在2007年作為MCG/8電子戰試驗的一部分向多個北約國家進行了演示。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逼真的射頻目標并呈現給來襲導彈的雷達導引頭。然后，角反射器在海面上連續產生大的雷達截面積。

法國海軍在2004年引入了拉克魯瓦（Lacroix）公司的“拉克魯瓦專用先進電磁射頻誘餌”（SEALEM），作為其“薩蓋”-NG（SAGIE-NG）誘餌設備的一部分。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小型艦船誘餌系統的組成部分。

機載系統公司還在尋求將其角反射器有效載荷技術引入小型艦船市場領域。該公司正與一家合作商協作，準備向市場推出一款相關產品。

3 有源誘餌發展

1990年末，軍方開始開發和部署組合了運載火箭和有源電子戰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的雷達導引頭的能力不足的關注。

最成功的例子是已經交付1000多套的美國/澳大利亞的Mk 234“納爾卡”有源導彈誘餌，它是由BAE系統澳大利亞公司和洛克希德·馬丁公司聯合研制的，前者負責飛行器、艦載電子系統和發射器，后者負責電子載荷。“納爾卡”服役于澳大利亞、加拿大和美國海軍，它采用盤旋火箭推進系統，以與威脅導彈導引頭的射程和仰角跟蹤一致的方式駛離被保護艦船，并采用寬帶轉發式載荷向威脅呈現一個更誘人的目標。

“納爾卡”還在繼續進行改進。比如，2014年7月，澳大利亞政府批準進行“納爾卡”先進發射子系統的開發計劃，該計劃是SEA 1397計劃5B階段的一部分。

根據“增強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計劃尋求開發一種經濟可承受的、非常緊湊的射頻有效載荷，該載荷具有電掃陣列發射機、緊湊的接收機和先進的隔離材料，并且采用海軍研究辦公司（ONR）和DARPA已經研制成熟的固態氮化鎵（GaN）技術。

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由馬可尼防御系統公司（現在的塞萊克斯ES公司）研制，這是一種由懸掛在翼傘下的多模式I/J波段干擾機組成的火箭發射式誘餌，是Outfit DLH誘餌設備的一部分。干擾機由艦載控制系統進行預編程，以實現對來襲威脅的最佳對抗響應。

考慮到這個要替代Mk 251 ADR，英國已聯合法國進行為期四年稱為ACCOLADE的技術演示器項目（TDP），進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隊獲得了TDP合同，不僅要交付演示器，還要進行原型測試。關于ACCOLADE的細節鮮見有公開報道，不過有報道稱，由藍熊系統研究公司開發的TDP空中飛行器將具有機動能力，從而能夠機動到干擾威脅導引頭的最佳位置。

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

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

AOEW項目的誘餌開發工作部分尋求開發、采購和部署艦船發射的長航時平臺，該平臺裝備了有源或無源電子戰有效載荷，與艦載電子戰系統協同工作。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上集成電子戰有效載荷，并開發指揮與控制鏈路演示器。

到目前為止，大家通常認為一次性有源誘餌因其成本高而沒有廣泛地進入服役。為了實現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，但經配置后的電路可對返回的波形進行延遲、調制或修正，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導彈威脅的主要軟殺傷防御手段。實際上，盡管很早就在預測箔條會被替代，因為大部分的現代雷達導引頭都使用處理邏輯電路來對抗箔條響應（通時間或空間特性來進行識別），但在對抗戰場上的絕大多數威脅（它們通常采用的是第一代和第二代雷達導引頭）時，箔條仍然非常有效。而且，甚至最先進的射頻導引頭也需要處理箔條響應，以便為其它防御措施的實現爭取時間。

因為堅信箔條仍將盛行數年時間，所以切姆林對抗公司已經開始開發一種代號為Mk 1的新一代射程可變的先進多載荷130mm射頻誘餌彈。該誘餌彈可以連續發射6管箔條載荷，從而復制艦船信號，逐漸使來襲導彈導引頭的瞄準點偏離目標艦船。

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

切姆林對抗公司進行了市場調研，以確定一種可訓練的發射器系統的研究方案。該系統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現貨方案，所以切姆林對抗公司自主開發了“百夫長”（CENTURION）系統。這是一種穩定的發射器，具有12管垂直安裝的130mm炮筒，在頂部安裝了可旋轉的方形底座，每個炮筒能夠調整到需要的發射角。

“百夫長”系統從裝填位置開始的響應時間少于3秒，角度精確度可通過艦船的移動來得到補償。該系統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制能力。“百夫長”的工藝設計使其能夠用于所有軟殺傷彈。另一個設計優勢是它可使武器在非常寬的仰角范圍內進行發射。比如，較高的仰角（最多80度）能夠對抗“俯沖式”攻擊，而以較低的彈道仰角發射可使誘餌的飛行時間減少幾秒鐘。“百夫長”項目還專注于最佳發射控制算法的相關開發需求以及新一代射程可變誘餌的集成。“發射算法將考慮艦船的航向、速度、方位和風向，以及威脅的方位和類型”，較寬的訓練角解放了控制算法，不必考慮艦船行進過程中的變化，從而獲得最佳的發射方案。

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