反輻射無人機航路規劃問題研究

劉培賓 盛懷潔

反輻射無人機航路規劃的科學與否直接關系其任務執行的成敗。本文首先介紹反輻射無人機的作戰過程，然后基于反輻射無人機航路規劃要求提出其航路規劃需要重點注意的問題，對提高反輻射無人機執行任務的成功率具有一定的指導意義。

國防科技大學

反輻射無人機是一種利用敵方雷達輻射的電磁信號，發現、跟蹤以至最后摧毀雷達的武器系統，作為電子進攻硬摧毀的重要武器之一，具有滯空時間長、費效比高、作戰使用靈活等優勢，主要執行對敵預警探測、指揮控制、防空體系中雷達的反輻射壓制和攻擊任務。

反輻射無人機的飛行航路是指無人機從發射起飛到俯沖攻擊目標雷達所飛行的軌跡，主要包括導航航路和搜索航路兩部分。航路規劃完畢后，反輻射無人機將按照預先規劃的航路完全自主地執行任務，規劃航路的科學與否會直接影響無人機能否順利完成任務，它是反輻射無人機作戰使用的核心內容，也是作戰指揮員需要重點研究的問題。

公開發表的文獻表明，目前針對反輻射無人機的研究大多集中在信號層面，比如對抗雷達關機技術的研究、對導引頭測向技術的研究以及對有源誘騙技術的研究等，而航路規劃方面大多是針對導航航路規劃的研究，缺乏專門針對反輻射無人機搜索航路規劃的研究。雖然利用遺傳算法對搜索區域進行航路規劃，以實現反輻射無人機覆蓋更多的區域，但是搜索具有一定的盲目性且搜索效率不高。

針對反輻射無人機任務規劃特點，對反輻射無人機航路規劃進行深入研究，旨在提高作戰指揮員航路規劃效率，在作戰中充分發揮反輻射無人機的作戰效能，對敵防空火力系統實施致命打擊。

反輻射無人機作戰過程

單架反輻射無人機的任務規劃組成如圖2所示。任務規劃的要素有導航航路、搜索航路、攻擊區、擬攻擊的目標輻射源等，它是反輻射無人機發射后要執行的主要任務。

反輻射無人機具體任務執行過程為：

（1）反輻射無人機由火箭助推發射升空，在機載飛控計算機控制下按照預設導航航線飛至攻擊區;

（2）在攻擊區，反輻射無人機按預設的搜索航路飛行，同時被動雷達導引頭（下稱導引頭）根據目標清單與優先級開始搜索目標;

（3）導引頭搜索到與目標清單相吻合的目標雷達后，立即對目標雷達進行方位測量，并對目標雷達信號進行跟蹤;

（4）隨著反輻射無人機逐漸逼近目標雷達并到達適當位置時，反輻射無人機會調整飛行姿態，對目標雷達實施俯沖攻擊;

（5）反輻射無人機在俯沖攻擊過程中，導引頭按照一定的導引方式控制無人機，同時無人機加速沖向目標，完成最后的攻擊;

（6）在俯沖攻擊過程中，如果導引頭跟蹤信號丟失，而此時反輻射無人機還處于決斷高度（無人機有能力從俯沖攻擊狀態恢復到游弋和搜索狀態的最低高度）以上，則反輻射無人機會重新爬升，恢復游弋搜索狀態;否則，無人機將按最后的記憶數據繼續執行俯沖攻擊任務。

反輻射無人機飛行航路

導航航路

導航航路是將反輻射無人機從發射位置引導至攻擊區的飛行航路，也稱為突防航路，在規劃時要考慮以下要求。

（1）突防要求。確保規劃的航路具備良好的突防能力，盡量避開已知的威脅區：

（2）無人機性能要求。航路規劃必須考慮無人機的燃料限制和自身飛行性能約束;

（3）時間限制。為滿足作戰需要，反輻射無人機往往需要在特定時間到達指定區域上空，這要求規劃的突防航路要嚴格滿足戰術時間要求。

搜索航路

搜索航路是無人機搜索目標輻射源時，在攻擊區上空來回飛行的一條閉合飛行航線。其規劃的要求為：

（1）安全性。不僅要避開已知威脅區域和高山等地形障礙區，還要滿足無人機基本飛行性能約束條件，比如最大轉彎角、最小轉彎半徑等;

（2）規范性。各點及航線都在攻擊區內，且與導航航路相連;

（3）履蓋性。保證無人機導引頭的搜索波束在地面上的投影盡可能長時間地覆蓋目標雷達;

（4）高效性。在滿足需要的前提下，盡可能減少航線設置的數量和長度，即航路規劃空間盡可能地小，防止影響我方其它部隊使用相關空域。

需要重點注意的問題

基于反輻射無人機航路規劃要求，反輻射無人機航路規劃需要重點注意以下問題：

（1）合理規劃導航航路，提高突防概率。

反輻射無人機雷達截面積小，難以被雷達探測發現。但如果無人機飛行航線固定，飛行規律被敵方掌握，而此時敵方在我無人機航線上部署偵察裝備，將可能發現執行任務的無人機。一旦發現，敵方可以通過軍用直升機或地面高炮將無人機擊落，這就極大降低了我方無人機執行任務的成功率。

指揮員在規劃導航航路時，首先要盡量避開已知威脅區，其次要設計多條備用航線，一旦主航線被敵掌握，立即啟用備用航線，盡量減少后續反輻射無人機的損失，以此提高無人機的突防率;

（2）斛學規劃搜索航路，提高視場覆蓋率。

反輻射無人機沿搜索航路飛行時，導引頭會根據提前加載的目標清單以及優先級搜索目標，然而導引頭的搜索視場具有范圍約束，即只有當目標雷達位于導引頭搜索視場范圍內，導引頭才會對目標雷達信號進行截獲、定位和跟蹤。所以在規劃反輻射無人機搜索航路時，除了考慮航路安全性等必要條件外，還必須充分考慮導引頭視場的覆蓋性，在航路規劃空間大小確定的前提下，無人機沿搜索航路飛行時，目標雷達應盡可能處于無人機導引頭的搜索視場內，即無人機導引頭對目標雷達的視場覆蓋率盡可能高，增大搜索截獲目標雷達信號的概率。

還應當注意，單架反輻射無人機由于視場覆蓋范圍有限，在沿搜索航路飛行時無法在任意時刻都實現對目標雷達的視場覆蓋，敵方雷達操作人員可以通過合理設置雷達的開關機時間來規避我方反輻射無人機的搜索，此時需要兩架甚至多架反輻射無人機對目標雷達實施協同搜索壓制，迫使其不敢開機工作。

（3）精確計算飛行時間，與友軍實現時間協同。

反輻射無人機作戰中需要與航空兵部隊、地導部隊等實現協同作戰。若無人機的飛行時間與預計規定時間有偏差，攻擊時間過早，則容易暴露我方作戰企圖;攻擊過晚，則會給我航空兵部隊和地導部隊的突防造成重大損失。所以要根據協同作戰時間精心設計無人機飛行航路，精確計算飛行時間，與友軍實現時間協同。 （4）協調使用飛行空域，嚴格遵守協同規定要求。

反輻射無人機未來的作戰樣式必然是參戰力量多元化、作戰空間擁擠的聯合作戰，反輻射無人機作為參戰力量的一分子，在航路規劃時必須要認真考慮空域使用問題，既要達成作戰企圖，又要嚴格遵守協同規定要求。

（5）針對不同作戰樣式，設計不同搜索航路。

為整體壓制敵防空系統中的雷達網，反輻射無人機往往采用多種作戰樣式。目前包括單機壓制單部雷達、多機壓制單部雷達、多機隨機游獵、多機壓制多部雷達等。針對每種作戰樣式，設計對應的搜索航路，統籌兼顧無人機導引頭對目標雷達的視場覆蓋率和目標截獲概率的需要，以獲得最佳作戰效能。