激光制導武器發展與應用研究

史莉娜 趙建軍 趙景旭 張益瑋 張勇

摘要：激光制導武器作為現代戰爭中的一種重要武器，基于激光獲取制導信息來控制導彈等武器按特定引導規律來精確打擊敵方目標，被視作為決定戰爭態勢及勝負的重要手段。而本文對激光制導武器的發展與應用現狀進行研究，并探索激光制導武器的未來發展方向，藉此提高激光制導武器的應用水平，以供參考。

關鍵詞：激光制導武器;發展現狀;發展探索

一、激光制導武器的發展

（一）激光制導方式的發展

1.激光半主動制導

激光半主動制導本質上歸屬于激光尋的制導技術，武器制導系統由目標指示器、半主動引導頭與發射平臺加以組成。在使用激光制導武器攻擊目標時，所配置目標指示器向目標照射編碼處理后的激光束。隨后，制導武器上搭載的半主動引導頭將會接收目標漫反射回波信息，持續跟蹤目標激光光斑，并在飛向目標期間采集偏差信號，修正武器水平位置與飛行角度，最終命中目標。

根據實際應用情況來看，與其他激光制導方式相比，激光半主動制導方式具有優異的抗干擾性能、通用性以及極高制導精度，且具備組合應用其他制導方式的技術條件，是當前應用最為常見的激光制導武器。

2.激光主動成像制導

激光主動成像制導武器憑借搭載的激光照射器，持續對所打擊目標進行跟蹤照射，且武器所搭載激光接收裝置對回波信號加以接收處理，準確判斷所打擊目標的實時三維位置與基準信息，并運用識別算法來修正激光制導武器的飛行方向及角度，生成制導指令，最終打擊目標。

與其他激光制導方式相比，激光主動成像制導具有可以自動獲取目標三維幾何信息與特性數據、環境適應能力強、成像精度高的優勢，在真正意義上實現了智能化精確打擊目標。但是，激光主動成像制導技術尚處于初期發展階段，技術體系不成熟，面臨著成像掃描速度慢、電源設備體積過大、引導頭工作不穩定等技術難題。

3.激光駕束制導

激光駕束制導武器憑借彈外搭載的瞄準裝置來持續跟蹤目標，并向目標發射導彈或火箭彈等武器。與此同時，在制導武器飛向打擊目標時，所配置激光發射裝置將持續向目標區域發射得到編碼處理的連續激光束，在其基礎上形成臨時性控制場。隨后，武器尾部激光信號接收器根據所接收激光信號，對武器飛行方向及角度進行修正，沿照射目標激光束飛行，最終打擊目標。

與傳統的激光半主動制導武器相比，激光駕束制導武器并不會受到導線束縛，平均飛行速度得到明顯提升，且具有良好的機動性能。但是，唯有在通視條件下，激光駕束制導武器的打擊精度方可得到有效保障，因此，這類激光制導武器主要被用于近程作戰，射程普遍不超過3km。

（二）激光制導武器種類

1.激光制導導彈

激光制導導彈由空地導彈、反坦克導彈以及防空導彈等類型所組成。以本世紀10年代由美國國防部推出的聯合空地導彈（JAGM）為例，該款導彈適用于旋轉翼以及固定翼等多種機載平臺，全面替代在役BGM-71陶與AGM-65幼畜等空地導彈，該款導彈采取半主動激光、毫米波雷達以及紅外成像的三模復合引導頭，各種制導模式具備協同作業的技術條件，在復雜戰場環境中體現出優異的環境適應能力，在2016年，JAGM系列導彈裝備美軍。

2.激光制導炮彈

激光制導炮彈是在原有武器結構上額外配置制導裝置，在直升機、無人機或前沿觀察所等區域中配置激光目標指示器，持續對所打擊目標發射激光的一種新型炮彈。在炮彈制導系統運行期間，對反射信號進行接收，持續跟蹤打擊目標，對炮彈飛行方向進行修正，使得炮彈具備精準打擊移動裝甲目標的攻擊能力。

以美國研制的155mm銅斑蛇激光制導炮彈為例，具有8組編碼，工作波長1.064um，射程范圍為4-16km，可攻擊運動目標的極限速度為20m/s，命中率在85%左右，圓概率誤差不超過1m。

3.激光制導炸彈

激光制導炸彈是在原有炸彈裝置上采取半主動尋的制導方式的全新炸彈，持續對打擊目標進行跟蹤監測，并對炸彈方向進行修正。例如，在本世紀初，美國空軍服役一種全新的小直徑炸彈（SDB），該款炸彈極限射程達到96km，先后采取GPS/IMU制導方式與三模引導方式，在炸彈背部裝置菱形滑翔翼或小型渦噴發動機，根據所接收激光反射信號對炸彈飛行方向進行修正，使其具備全天候打擊移動目標的能力。

（三）激光制導武器的未來發展趨勢

1.協同制導

為適應復雜多變的戰場環境，高質量完成關鍵目標打擊任務，需要加大對協同激光制導技術的研發力度。例如，由Raytheon公司研發的PAM協同制導系統，在武器中配置GPS+IIR引導頭，在發射裝置中同時設置多枚導彈。在導彈發射后，通過GPS系統進行中程制導，當導彈接近打擊目標后，于戰場上方保持游弋狀態，對戰場情況進行搜索，快速生成三維成像，根據成像結果完成作戰任務，如直接打擊關鍵目標、評估打擊效果、向指揮系統傳輸所捕捉目標三維影像信息。

2.激光主動成像制導

以上提及，根據實際應用情況來看，激光主動成像制導武器面臨著成像掃描速度慢、電源設備體積過大、引導頭工作不穩定等技術難題。因此，相關機構需要重點研發激光主動成像制導技術的以下方面：第一，小型化。優化配套零部件生產工藝，在不影響武器性能的前提下，盡可量縮小電源設備與目標指示器等裝置的體積重量。第二，器件固體化。在激光制導武器結構設計方案中貫徹集成化理念，將各類零散器件與武器裝置集成為一體化結構，以此改善引導頭工作穩定性能。第三，非掃描工作方式。對激光主動成像制導系統的工作方式進行調整，如采取全新的高速采樣焦平面探測器陣列技術，通過三維成像雷達來滿足高幀頻成像需求，在短時間內生成目標三維影像。

3.多元化攻擊模式

在現代化戰爭中，原有的半主動激光制導武器系統的攻擊方式較為單一，在打擊目標期間易被攔截，作戰任務的實際完成度有待提升。