軟硬武器結(jié)合在艦艇自防御系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

徐聲海

（海軍駐揚(yáng)州723所軍事代表室，揚(yáng)州 225001）

0 引 言

1982年的英阿馬島戰(zhàn)爭中，阿根廷“超軍旗”戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射的法制“飛魚”反艦導(dǎo)彈擊沉英國當(dāng)時最先進(jìn)的驅(qū)逐艦［1］。這表明在現(xiàn)代海戰(zhàn)中，水面艦艇的最大威脅仍然來自于各種平臺（艦載和機(jī)載）發(fā)射的反艦導(dǎo)彈。隨著現(xiàn)代導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代反艦導(dǎo)彈的制導(dǎo)方式越來越復(fù)雜和智能，主要采用主被動雷達(dá)復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)、毫米波雷達(dá)制導(dǎo)技術(shù)、紅外成像技術(shù)、電視成像技術(shù)、激光制導(dǎo)技術(shù)、微波成像制導(dǎo)技術(shù)和多模復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)；導(dǎo)彈末端突防速度越來越快，突防概率大大提高，超音速反艦導(dǎo)彈越來越普遍，國外正在發(fā)展的超音速反艦導(dǎo)彈，速度馬赫數(shù)可達(dá)5～8［2］；突防技術(shù)越來越先進(jìn)，主要采用掠海超低空突防技術(shù)、高仰角彈道俯沖突防技術(shù)和末端蛇形機(jī)動突防等技術(shù)。針對現(xiàn)代反艦導(dǎo)彈的嚴(yán)重威脅，海軍作戰(zhàn)艦艇在自防御方面一般準(zhǔn)備多種軟硬武器。由于軟硬武器的作戰(zhàn)原理、使用時機(jī)和作用距離各不相同，要想防御反艦導(dǎo)彈多批次、多方位的飽和攻擊，無論是單獨(dú)使用軟武器，還是單獨(dú)使用硬武器，都無法有效地對付新一代的反艦導(dǎo)彈，而目前艦載軟硬武器的使用基本上是不協(xié)調(diào)的。因此必須采取軟硬武器相結(jié)合的綜合使用方式，各種武器需在頻域、時域和空域上通過一套武器資源調(diào)度軟件進(jìn)行協(xié)同配合，統(tǒng)一調(diào)度，才能發(fā)揮艦艇自防御系統(tǒng)的最大效能。美國海軍的自防御系統(tǒng)（SSDS）［3］中就包含這樣一套能進(jìn)行實(shí)時武器調(diào)度的軟件，用于實(shí)時調(diào)度和利用自防御資源，解決武器間協(xié)同配合使用的問題。如何對不同軟硬反導(dǎo)防御武器合理地應(yīng)用某種綜合使用方式，對決策系統(tǒng)和指揮人員而言顯得至關(guān)重要，也為自防御武器系統(tǒng)的策略庫提供支撐。

1 軟硬武器結(jié)合概述

針對反艦導(dǎo)彈突防的艦艇防御武器主要分為硬武器和軟武器兩大類。艦載防御性硬武器主要包括近程防御導(dǎo)彈和近防武器系統(tǒng)。防御性軟武器主要包括雷達(dá)偵察設(shè)備、雷達(dá)有源干擾設(shè)備和光電／紅外無源干擾設(shè)備等。

近程防御導(dǎo)彈主要用來對付低空突防飛機(jī)和反艦導(dǎo)彈，有效作用距離一般在3～20km，一般采用被動雷達(dá)／紅外雙模導(dǎo)引方式，未來新型近程防御導(dǎo)彈甚至有紅外成像能力，具有更為精準(zhǔn)的導(dǎo)引能力。近程防御導(dǎo)彈具有機(jī)動性高、火力強(qiáng)、殺傷效率高和發(fā)射后不管等優(yōu)點(diǎn)，是各國海軍現(xiàn)役艦載防御武器對付反艦導(dǎo)彈最為有效的點(diǎn)目標(biāo)防御武器之一，典型的有美國的“海拉姆”和“海麻雀”近程防御導(dǎo)彈、俄羅斯的SA-N-11近程防空導(dǎo)彈［4］。

近防武器系統(tǒng)由高射速炮及相應(yīng)的搜索跟蹤雷達(dá)／光電裝置組成，既能跟蹤來襲導(dǎo)彈的運(yùn)動軌跡，又能連續(xù)糾正瞄準(zhǔn)誤差，在反艦導(dǎo)彈來襲方向高速射擊形成彈幕，直接硬摧毀來襲反艦導(dǎo)彈。近防武器系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是由于其依靠彈頭擊中目標(biāo)進(jìn)行硬摧毀，因此其多目標(biāo)能力較弱，每個目標(biāo)需要持續(xù)分配一段作用時間，待目標(biāo)被摧毀后，才能切換到下一個目標(biāo)；同時其有效作用距離較短，一般在200m～3km之間，是水面艦艇對付反艦導(dǎo)彈的最后一道防線，典型的如美國的“密集陣”近程武器系統(tǒng)和俄羅斯的“短劍”系統(tǒng)［5］。

雷達(dá)偵察設(shè)備主要利用來襲反艦導(dǎo)彈或載機(jī)輻射的電磁信號對其進(jìn)行探測和分析，為其他軟硬武器進(jìn)行目標(biāo)指示引導(dǎo)。現(xiàn)代中遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈的載機(jī)在發(fā)射前，一般需用機(jī)載雷達(dá)對海上目標(biāo)進(jìn)行搜索和目標(biāo)裝訂。反艦導(dǎo)彈在飛行初始段，一般需末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)進(jìn)行目標(biāo)搜索。在末端攻擊時，一般末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)進(jìn)行目標(biāo)鎖定。上述數(shù)個階段載機(jī)或反艦導(dǎo)彈會對外輻射電磁信號，從而為雷達(dá)偵察設(shè)備截獲探測目標(biāo)提供有利時機(jī)。雷達(dá)探測設(shè)備的頻率覆蓋范圍一般為0.5～18GHz，作用距離一般大于雷達(dá)作用距離或視距，可對目標(biāo)進(jìn)行精確測頻和測向。

雷達(dá)有源干擾設(shè)備一般分為艦載有源干擾設(shè)備和舷外有源干擾設(shè)備，可對來襲反艦導(dǎo)彈的末制導(dǎo)雷達(dá)進(jìn)行噪聲壓制干擾和欺騙干擾，可對其進(jìn)行距離欺騙和角度欺騙，從而使其不能準(zhǔn)確鎖定目標(biāo)，獲取目標(biāo)的準(zhǔn)確信息。光電／紅外無源干擾設(shè)備主要依靠發(fā)射到空中的箔條、紅外熱源和煙幕火箭彈產(chǎn)生的假目標(biāo)或者屏蔽云以迷惑、屏蔽或削弱來襲反艦導(dǎo)彈的雷達(dá)、紅外和激光復(fù)合導(dǎo)引能力，使其不能準(zhǔn)確鎖定目標(biāo)，獲取目標(biāo)的準(zhǔn)確信息。典型的如美國艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng) AN／SLQ-32系列［6］，其具有電子偵察、雷達(dá)有源干擾、光電／紅外無源干擾等功能，是世界上裝備量最大的艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng)。

為快速高效協(xié)同調(diào)用軟硬武器資源，海軍作戰(zhàn)艦艇在反導(dǎo)防御方面一般都配置了由多種軟硬武器組成的自防御系統(tǒng)。自防御系統(tǒng)的核心為自防御指揮系統(tǒng)，其主要功能為指揮、決策、調(diào)度和控制軟硬武器，綜合利用自防御系統(tǒng)內(nèi)外各種情報(bào)資源，依據(jù)當(dāng)前作戰(zhàn)態(tài)勢，從綜合策略庫中選用最適合的策略，下發(fā)到各種軟硬武器中執(zhí)行，精確控制各種軟硬武器之間的協(xié)同配合。同時自防御指揮系統(tǒng)能響應(yīng)指揮員的決策判斷，形成綜合決策結(jié)果，達(dá)到更佳的作戰(zhàn)效能。典型的自防御系統(tǒng)及其主要軟硬武器配置如圖1所示。

圖1 軟硬武器結(jié)合防御示意圖

軟硬武器結(jié)合的自防御系統(tǒng)在作戰(zhàn)過程中，首選需要依靠探測系統(tǒng)的各種傳感器，例如遠(yuǎn)程警戒搜索雷達(dá)、近程反導(dǎo)搜索雷達(dá)、光電偵察設(shè)備和敵我識別設(shè)備獲取來襲目標(biāo)的各種信息，也可通過自防御系統(tǒng)中的雷達(dá)偵察設(shè)備獲取來襲目標(biāo)的信息，各種信息統(tǒng)一匯入到自防御指揮決策系統(tǒng)中后，以供指揮決策使用。

2 軟硬武器綜合分析

根據(jù)上述分析，對于現(xiàn)代反艦導(dǎo)彈的突防技術(shù)，單純使用一種類型的武器進(jìn)行防御，都存在一定的問題，如表1所示。因此必須盡可能綜合利用2種類型的武器進(jìn)行協(xié)同防御。

表1 現(xiàn)代反艦導(dǎo)彈技術(shù)對軟硬武器影響表

根據(jù)上述典型軟硬武器的分析總結(jié)，軟硬武器 的作用范圍威力圖如圖2所示。

圖2 軟硬武器作用范圍威力圖

圖2中，在由近程武器系統(tǒng)、近程防御導(dǎo)彈、雷達(dá)偵察設(shè)備、雷達(dá)有源干擾設(shè)備和雷達(dá)無源干擾設(shè)備組成的艦艇自防御系統(tǒng)中，硬武器只能覆蓋末端防區(qū)和近程防區(qū)；軟武器中的舷外有源干擾誘餌只能覆蓋末端防區(qū)；軟武器中的無源干擾一般覆蓋末端防區(qū)，如果使用新型的遠(yuǎn)程火箭彈進(jìn)行干擾布放，則可覆蓋近程防區(qū)；軟武器中的雷達(dá)有源干擾設(shè)備覆蓋距離較大，一般從3km到雷達(dá)視距；軟武器中的雷達(dá)偵察設(shè)備覆蓋距離最大，一般可以從本艦一直到中遠(yuǎn)程防區(qū)（數(shù)百公里）。從以上軟硬武器的覆蓋距離分析可知，在艦艇對反艦導(dǎo)彈的整個防御過程中，在多個階段可綜合利用軟硬武器協(xié)同防御。

理論上，在艦艇對反艦導(dǎo)彈進(jìn)行防御作戰(zhàn)時，可在多個階段同時應(yīng)用軟硬武器。但根據(jù)資料，艦艇軟硬武器的交互作用是始終存在的，且這些交互作用大部分是不利的，通常以不希望的干擾方式出現(xiàn)，主要表現(xiàn)為如表2數(shù)種形式的影響。

表2 軟硬武器之間各種相互影響表

因此，在軟硬武器結(jié)合的艦艇自防御系統(tǒng)中，自防御指揮決策系統(tǒng)的一個重要任務(wù)就是如何避免軟／硬武器之間不利的相互作用，綜合利用各自的優(yōu)勢，根據(jù)各武器系統(tǒng)的相關(guān)因素（例如武器的射程、作用距離、系統(tǒng)響應(yīng)時間、帶彈量、系統(tǒng)的連續(xù)使用最小間隔和可重復(fù)使用次數(shù)等）綜合評估，達(dá)到防御效能累加的效果［4］。

3 軟硬武器綜合應(yīng)用

圖3 軟硬武器綜合應(yīng)用作戰(zhàn)框圖

在艦艇對付反艦導(dǎo)彈的末端防御中，上述各種軟硬武器在不同階段都能發(fā)揮一定的作用，但在特定的重疊區(qū)域，軟硬武器會產(chǎn)生相互干擾。如果只是簡單地啟用分時工作方式，即在使用一種武器對抗目標(biāo)時，停止使用另一種武器系統(tǒng)，則雖然能回避某些沖突，當(dāng)時卻無法充分利用艦艇的防空資源。因此艦艇自防御系統(tǒng)需采用軟硬結(jié)合、協(xié)同抗擊的方式，發(fā)揮武器系統(tǒng)的累加效能。

軟硬武器的系統(tǒng)作戰(zhàn)，一般按照信息態(tài)勢獲取、使用決策形成、下發(fā)軟硬武器執(zhí)行和毀傷效果評估等環(huán)節(jié)組成，數(shù)個環(huán)節(jié)形成反饋回路，自動更新，一直到所分配的目標(biāo)被摧毀。流程圖如圖3所示。

3.1 信息態(tài)勢獲取

在艦艇自防御過程中，如需軟硬武器發(fā)揮最大功效，信息態(tài)勢獲取是重要的成功因素，而信息態(tài)勢的獲取包括數(shù)個方面。

信息態(tài)勢的獲取首先是對來襲目標(biāo)的及早發(fā)現(xiàn)及對其信息全面準(zhǔn)確的獲取。當(dāng)前現(xiàn)代艦艇裝備的對空遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)作用較遠(yuǎn)，對雷達(dá)反射面積較大的反艦導(dǎo)彈機(jī)載雷達(dá)發(fā)現(xiàn)距離可達(dá)數(shù)百公里，對掠海飛機(jī)的反艦導(dǎo)彈發(fā)現(xiàn)距離也大于等于視距，提高較長時間的決策和軟硬武器對抗的準(zhǔn)備時間，同時其方位、距離和速度等信息測量精確，單對目標(biāo)的識別能力偏弱；而雷達(dá)偵察設(shè)備作用距離更遠(yuǎn)，可根據(jù)目標(biāo)的輻射源特征進(jìn)行精確識別，但如果目標(biāo)采用慣性飛行，沒有輻射源特征，則雷達(dá)偵察設(shè)備不能有效探測；紅外探測設(shè)備作用距離較近，但其對目標(biāo)沒有射頻輻射特征要求，不受海雜波影響，長于對低飛目標(biāo)的探測，尤其是對超音速飛行的反艦導(dǎo)彈探測更為準(zhǔn)確。由上述各種傳感器的信息獲取能力可知，單個傳感器對目標(biāo)信息的獲取無法做到準(zhǔn)確全面，唯有對多種傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，才能實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的精確探測、分類、識別和跟蹤。

信息態(tài)勢獲取中對目標(biāo)持續(xù)跟蹤的另一個目的是對軟硬武器的毀傷效果進(jìn)行評估。目標(biāo)毀傷效果評估的過程同樣需要對多種傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，即使用雷達(dá)對目標(biāo)的飛行軌跡進(jìn)行捕獲，判斷目標(biāo)是否被擊傷失控或者墜海；使用雷達(dá)偵察設(shè)備或紅外探測設(shè)備獲取目標(biāo)的輻射源特征或紅外特征。根據(jù)上述信息判斷一個點(diǎn)目標(biāo)的防御過程是否完成，釋放的軟硬武器資源是否可分配到下一個目標(biāo)中。

信息態(tài)勢獲取的另一個因素是獲取我方的總體態(tài)勢，在編隊(duì)協(xié)同自防御過程中這點(diǎn)顯得尤為重要。在編隊(duì)協(xié)同防御中，每個防御點(diǎn)的自防御系統(tǒng)獲取了敵我雙方的信息態(tài)勢，才能形成較為準(zhǔn)確的軟件武器使用策略。

3.2 軟硬武器使用決策

在對反艦導(dǎo)彈的防御過程中，基于上述軟硬武器，因各種軟硬武器作用范圍不同、重疊區(qū)域的使用效能不同，從而可對不同的軟硬武器在不同的防御距離上設(shè)定不同的優(yōu)先使用系數(shù)，距離如表3所示。

表3 軟硬武器優(yōu)先使用系數(shù)表（示例

在中遠(yuǎn)距離上，自防御系統(tǒng)中硬武器（如近程防御導(dǎo)彈和近程武器）系統(tǒng)無法發(fā)揮作用，只能使用軟武器系統(tǒng)。此時主要需要解決的問題是雷達(dá)偵察設(shè)備與有源干擾設(shè)備之間的電磁兼容和相互配合的問題。此距離上，自防御系統(tǒng)的主要使命是壓制或者欺騙敵方反艦導(dǎo)彈載機(jī)，使其無法有效捕獲裝訂目標(biāo)參數(shù)，從而無法實(shí)施反艦導(dǎo)彈攻擊。此時主要是雷達(dá)偵察設(shè)備與艦載雷達(dá)有源干擾設(shè)備之間的協(xié)同配合使用，在提高兩設(shè)備間的固有電磁隔離度基礎(chǔ)上，分時切換使用兩種設(shè)備是提高作戰(zhàn)效能的基本方法。

在近距離上，由于中遠(yuǎn)距離上的電子壓制沒有發(fā)揮作用，此時敵方發(fā)射的反艦導(dǎo)彈已經(jīng)依靠慣性導(dǎo)航飛行到艦艇近程防御范圍內(nèi)。由于近程防御導(dǎo)彈具有單發(fā)命中率高、毀傷范圍大和毀傷效果評估直觀及時等優(yōu)點(diǎn)，對于近程防御范圍內(nèi)的反艦導(dǎo)彈，優(yōu)先采用近程防御導(dǎo)彈，其他有源／無源干擾為輔助手段。此時對威脅等級較高（距離更近）的目標(biāo)采用近程防御導(dǎo)彈。同時在其作用扇區(qū)內(nèi)禁止使用同頻段有源干擾和無源干擾，在同一扇區(qū)內(nèi)可使用不影響近程防御導(dǎo)彈效能的有源干擾和無源干擾，即同一扇區(qū)分頻工作。在某一扇區(qū)近程防御導(dǎo)彈工作時，其他扇區(qū)可使用同頻段有源干擾和無源干擾，即同一頻段分區(qū)工作。威脅等級較高的目標(biāo)分配給使用優(yōu)先級較高的武器，如使用優(yōu)先級較高的武器具有空閑資源，則可搶占使用。同時工作過程中，各種傳感器持續(xù)跟蹤評估各種軟硬武器的毀傷效果，如果某種武器的毀傷不佳，則立即切換使用優(yōu)先級較高武器的空閑資源。

在末端防御上，由于近程武器系統(tǒng)的有效射擊距離相對較近、響應(yīng)速度快、毀傷概率大和毀傷效果評估直觀及時等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)將其作為主要防御武器。由于在近距離上，艦載有源干擾已不能有效壓制反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)，即反艦導(dǎo)彈已穿過有源干擾壓制區(qū)，越過燒穿距離進(jìn)入暴露區(qū)，同時對其進(jìn)行有效角度欺騙存在一定困難。因此在末端防御中一般不再使用艦載有源干擾。而把舷外有源／無源干擾作為主要輔助手段，且分時、分頻和分區(qū)域的一些基本原則同樣適合這一階段的防御作戰(zhàn)。

4 結(jié)束語

隨著新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，必然帶來軟硬武器綜合使用方式的變化，不僅需要研究制定更完善的綜合使用原則和策略，而且研制基于該原則的軟硬武器協(xié)同工作綜合決策系統(tǒng)勢在必行。根據(jù)新的軟硬武器的作戰(zhàn)特點(diǎn)，綜合多方面影響因素設(shè)計(jì)出的綜合使用原則和策略，需要在仿真環(huán)境中和接近實(shí)戰(zhàn)的試驗(yàn)中反復(fù)進(jìn)行驗(yàn)證，這樣形成的綜合使用原則和決策才能服務(wù)于軟硬武器協(xié)同的艦艇自防御系統(tǒng)中，保持堅(jiān)挺旺盛的生命力和戰(zhàn)斗力。

［1］ 劉鄭國，周介群.艦載近程彈-炮結(jié)合反導(dǎo)武器（CIWS）系統(tǒng)淺析［J］.艦船科學(xué)技術(shù)，25（2）：3-10.

［2］ 王金云，王孟軍.反艦導(dǎo)彈發(fā)展趨勢分析及其末端防御［J］.現(xiàn)代防御技術(shù)，2012（3）：92-95.

［3］ 席曉蕓.軟硬反導(dǎo)防御武器綜合使用方式應(yīng)用分析［J］.艦船電子工程，2011（4）：10-14.

［4］ 朱景明.艦船軟／硬武器一體化點(diǎn)防御系統(tǒng)研究［J］.航天電子對抗，1997（4）：16-22.

［5］ 李浩源.艦艇防御系統(tǒng)向何處去［J］.現(xiàn)代軍事，2003（6）：32-34.

［6］ 邊翔，沈治河，鄧可，等.淺析美俄航母末端防空系統(tǒng)［J］.飛航導(dǎo)彈，2010（6）：38-42.