智能導彈武器系統(tǒng)綜述

槐澤鵬，佟澤友，梁雪超，陳鐵彪，白 斌

(中國運載火箭技術研究院戰(zhàn)術武器事業(yè)部，北京100076）

智能導彈武器系統(tǒng)綜述

槐澤鵬，佟澤友，梁雪超，陳鐵彪，白 斌

(中國運載火箭技術研究院戰(zhàn)術武器事業(yè)部，北京100076）

人工智能技術的發(fā)展給傳統(tǒng)導彈武器系統(tǒng)帶來新的發(fā)展思路，各分系統(tǒng)人工智能技術的應用以及新的智能作戰(zhàn)指揮思想都必將取代現(xiàn)有的導彈武器系統(tǒng)。給出了智能導彈武器系統(tǒng)的定義，介紹其組成部分，闡述了智能導彈武器系統(tǒng)關鍵技術和典型型號，展望了智能導彈武器系統(tǒng)的發(fā)展前景。

智能導彈；武器系統(tǒng)；未來作戰(zhàn)

Abstract：The development of artificial intelligence technology brings new development ideas to the traditional missile weapon system，each subsystem of artificial intelligent technology applications and new intelligent battle command will re?place the existing missile weapon system.This paper gives the definition of the smart missile weapon system，introduces its component parts，expounds the key technology of the various members of the smart missile weapon system and typical smart missile models，and provides an outlook of the development prospect of the smart missile weapon system.

Key words：smart missile;weapon system;future combat

0 引言

1956年，美國Dartmouth學院青年數(shù)學家John McCarthy為主發(fā)起了Dartmouth會議，此次會議是人工智能(Artificial Intelligence）正式誕生的標志。直至今日，人工智能經歷了61年的發(fā)展，已經在信息識別、自主規(guī)劃、智能控制、博弈(典型領域有象棋和圍棋）、智能機器人、問題求解等關鍵技術上有了階段性的成果，并應用于交通、金融、醫(yī)療、教育、服務等多個領域［1］。可以說，人工智能已經成為最新興的科學與工程領域之一，將人工智能思想與技術應用于自身的發(fā)展已經成為社會各領域的重要發(fā)展趨勢，導彈武器系統(tǒng)也不例外。

未來戰(zhàn)場具有立體化、信息化［2］、無人化、快響應等新的特點，打擊目標繁雜、作戰(zhàn)環(huán)境多變、數(shù)據(jù)信息海量、雙方攻防對抗激烈?；趩我还r，打擊固定目標的傳統(tǒng)導彈武器已經越來越不能滿足未來戰(zhàn)爭需求，以人工智能為核心新一代導彈武器系統(tǒng)正在孕育，帶領世界軍事實現(xiàn)從信息化到智能化的跨越。

本文從智能導彈武器系統(tǒng)的組成、智能技術、現(xiàn)有型號和應用前景這4個方面進行論述，提出智能導彈武器系統(tǒng)定義，闡述智能武器系統(tǒng)里各組元的智能技術，介紹國外典型智能化導彈型號，并對智能導彈武器系統(tǒng)的發(fā)展前景進行了思考和展望。

1 智能導彈武器系統(tǒng)的定義

智能導彈武器系統(tǒng)是傳統(tǒng)導彈智能化水平的拓展，是具備較高 “思考”能力的殺傷武器，是將人工智能技術應用于軍方指揮、作戰(zhàn)體系、結構、導航、制導與控制、戰(zhàn)斗部等多個導彈武器系統(tǒng)的分系統(tǒng)上，使導彈從探測、跟蹤、尋的、突防到最后摧毀目標的整個作戰(zhàn)過程實現(xiàn)局部自主性或完全自主性［3］。此類具有一定智能程度的導彈即為智能導彈，在這個過程中發(fā)揮作用的所有組元的集合即為智能導彈武器系統(tǒng)。

關于智能導彈武器系統(tǒng)的定義，許多文獻中均有涉及［4?5］，筆者認為比較全面和準確的表述如下：“所謂智能導彈武器系統(tǒng)，就是要求它具有某種程度上模仿人類智能去作戰(zhàn)的本領。具體地說，就是利用傳感器(紅外成像導引頭、合成孔徑雷達、毫米波雷達等）對戰(zhàn)場信息進行智能探測和收集，分析獲得的信息后，自主制定出正確的攻擊策略和作戰(zhàn)模式，并可以根據(jù)戰(zhàn)場突發(fā)情況實時修改導彈的飛行路線，通過彈上智能分系統(tǒng)具體實現(xiàn)這一過程，從而實現(xiàn)只需給出打擊目標，導彈便可以完全自主打擊也就是智能打擊的效果，具有此種智能打擊目標過程的導彈武器系統(tǒng)就稱為智能導彈武器系統(tǒng)?！?/p>

2 智能導彈武器系統(tǒng)的組成

一般情況，智能導彈武器系統(tǒng)應由3大部分組成：智能探測系統(tǒng)、智能作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)和彈上智能分系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 智能導彈武器系統(tǒng)示意圖Fig.1 Diagram of smart missile weapon system

(1）智能探測系統(tǒng)

智能探測系統(tǒng)就是通過傳感器和衛(wèi)星等模塊來偵查、探測和收集各類戰(zhàn)場信息，例如紅外感應、可見光圖像、地形地勢、敵方反導陣地信息等。此系統(tǒng)不僅可以探測預先設定需要被探測的戰(zhàn)場信息，還可以根據(jù)具體飛行情況實時探測智能作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)和彈上分系統(tǒng)需要的信息。例如，導彈在飛行過程中意外發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)略價值更高的打擊目標，就可以對該對象的戰(zhàn)場信息進行探測，交由智能作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)判斷是否更改打擊目標。

(2）智能作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)

此系統(tǒng)是智能導彈武器系統(tǒng)的核心系統(tǒng)，智能作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)又稱C4ISR(Command，Control，Com?munication，Computer，Intelligence，Surveillance，Re?connaissance）系統(tǒng)，是指揮、控制、通信、計算機、情報、監(jiān)視和偵查相結合的系統(tǒng)，是由作戰(zhàn)人員、指揮體系、通訊網絡以及計算機網絡為基礎的技術裝備有機結合在一起構成的一體化系統(tǒng)，是整個作戰(zhàn)過程的中樞神經。該系統(tǒng)對智能探測系統(tǒng)收集到的信息進行分析、判斷、比較，最后自主決策出最優(yōu)作戰(zhàn)模式和每個彈的飛行彈道。

(3）彈上智能分系統(tǒng)

傳統(tǒng)導彈的分系統(tǒng)包含動力、結構、導航、制導、控制、突防和戰(zhàn)斗部等系統(tǒng)。智能導彈的分系統(tǒng)就是在傳統(tǒng)導彈分系統(tǒng)上加入人工智能技術，使各個分系統(tǒng)具有較強適應性和自主性，在完成智能作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)指令的前提下達到最優(yōu)作戰(zhàn)效果的目的。

3 智能導彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)模式

智能導彈的作戰(zhàn)模式大致可分為3個階段，分別是智能任務規(guī)劃與決策階段、智能飛行管理與協(xié)同階段、智能尋的識別與評估階段，如圖2所示。

圖2 智能導彈作戰(zhàn)流程Fig.2 Process of smart missile combat

智能任務規(guī)劃與決策階段主要發(fā)生在智能導彈作戰(zhàn)準備階段，利用智能技術，導彈可以具備戰(zhàn)場數(shù)據(jù)挖掘與態(tài)勢感知、自主(輔助）決策、智能射前準備與任務規(guī)劃等能力。

智能飛行管理與協(xié)同階段主要發(fā)生在智能導彈發(fā)射后，利用智能技術，導彈可以具備戰(zhàn)場態(tài)勢實時感知、智能決策與任務重新規(guī)劃、編隊飛行與協(xié)同、智能通信與抗干擾、智能變形與突防等能力。

智能尋的識別與評估階段主要發(fā)生在智能導彈接近目標后，利用智能技術，實現(xiàn)敵我目標、真假目標、隱匿目標、要害部位的智能識別，彈群通過智能組網實現(xiàn)協(xié)同突防，對目標進行精確打擊并回傳打擊效果圖像和數(shù)據(jù)，為下一波次的任務規(guī)劃提供輸入。

4 智能導彈武器系統(tǒng)的關鍵技術

依據(jù)作戰(zhàn)模式和作戰(zhàn)流程，共梳理出智能導彈武器系統(tǒng)應具備的智能探測、智能作戰(zhàn)指揮、智能導彈、智能通訊4大類關鍵技術，關系如圖3所示。

圖3 智能技術關系圖Fig.3 Diagram of intelligent technique

4.1 智能探測系統(tǒng)的智能技術

(1）戰(zhàn)場信息智能感知技術

感知就是通過智能探測系統(tǒng)搜集目標周圍區(qū)域信息、有關敵方兵力部署、行動和其他戰(zhàn)場環(huán)境信息。此技術共包含兩個要素，一個是戰(zhàn)場信息智能探測技術，一個是戰(zhàn)場態(tài)勢智能評估技術。

未來導彈戰(zhàn)包絡的空間區(qū)域會更加廣闊，故需要戰(zhàn)場信息智能探測技術對太空、空中、地面、水下、網絡、通訊、電氣等信息進行探測，并根據(jù)其他兩個系統(tǒng)的實時指令有針對性地對所需信息進行探測，對通過多渠道探測的不同種類情報進行融合，提供戰(zhàn)場信息空間地圖，這些信息是后續(xù)智能分析和決策的基礎。當前美國正在發(fā)展新型綜合感知平臺，包含高空持續(xù)偵察監(jiān)視平臺、海上廣域偵察監(jiān)視平臺、穿透云層的高性能視頻監(jiān)視平臺、水下信息環(huán)境持續(xù)監(jiān)測平臺，此綜合信息感知平臺就是為了在戰(zhàn)爭中得到最準確最有效的戰(zhàn)場信息，在戰(zhàn)爭初始就可以取得主動權。

未來戰(zhàn)爭一定采用多軍種聯(lián)合作戰(zhàn)的復雜作戰(zhàn)模式，因此需要戰(zhàn)場態(tài)勢智能評估技術將觀測到的戰(zhàn)斗力量分布與活動、戰(zhàn)場周圍區(qū)域、敵方作戰(zhàn)實體與環(huán)境信息、先驗意圖及敵機動性聯(lián)系起來，在具體特定背景下結合地形、天文、氣候等其他信息，分析戰(zhàn)場態(tài)勢，得到關于敵方兵力結構、使用特點、敵殺傷力、威脅程度的估計，最終形成戰(zhàn)場綜合態(tài)勢圖。

(2）目標智能識別技術

目標識別就是對基于不同傳感器得到的目標屬性數(shù)據(jù)所形成的一個組合的目標身份說明。未來海陸空天戰(zhàn)爭中，電磁環(huán)境十分惡劣，誘餌干擾異常復雜，目標數(shù)量日益增多，機動強度越來越高，單傳感器和直接識別技術已經越來越不能完成識別打擊目標的作用，因此必須使用目標智能識別的方式進行識別。智能識別是基于多傳感器工作的，多傳感器系統(tǒng)運用信息融合技術從不同信源綜合信息來克服單傳感器的缺陷，利用不同傳感器的數(shù)據(jù)互補和冗余，從各自獨立的測量空間獲取信息，追蹤對象的不同特質，從而提供更準確的數(shù)據(jù)。此外，多類數(shù)據(jù)和冗余數(shù)據(jù)還可以自動區(qū)分錯誤信息和誘餌信息，使得導彈不會被相似目標或誘餌迷惑，在敵方有意提高識別難度的防御技術下智能識別打擊目標。因此，多傳感器融合的目標智能識別技術是提高作戰(zhàn)效能必不可少的技術。

美國在研的智能導彈采用 “圖像理解”的人工智能技術，已能區(qū)分外形和尺寸相同的敵友軍用卡車、地空和地地導彈等目標和假目標，這將會成為智能導彈發(fā)展的重要推力。

4.2 智能作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的智能技術

(1）數(shù)據(jù)庫智能學習技術

數(shù)據(jù)庫智能學習技術是人工智能、機器學習和數(shù)據(jù)庫技術相結合的技術，包含數(shù)據(jù)庫和知識發(fā)現(xiàn)［6］，其中知識發(fā)現(xiàn)是關鍵因素。

數(shù)據(jù)庫是大量數(shù)據(jù)的集合，在智能導彈武器系統(tǒng)里，數(shù)據(jù)庫是指戰(zhàn)場信息、作戰(zhàn)模式、導彈飛行參數(shù)、儲備體系等有關作戰(zhàn)的所有信息，它包含直接輸入的信息，也包含通過知識發(fā)現(xiàn)自身內部創(chuàng)造的信息。

知識發(fā)現(xiàn)(KDD）從大量數(shù)據(jù)中提取可信的、完整的、有用的并能被人理解的模式的高級處理過程?！澳Ｊ健笨梢钥闯墒侵R的雛形，經過驗證、完善后形成知識。KDD通過學習某個領域、建立一個目標數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)清理與預處理、數(shù)據(jù)轉換、選定數(shù)據(jù)挖掘算法、數(shù)據(jù)挖掘、解釋和評價知識這8個過程實現(xiàn)從內部數(shù)據(jù)創(chuàng)新出新知識的過程。

(2）實時智能分析決策技術

此技術是作戰(zhàn)指揮的核心，一切作戰(zhàn)指令均從這里發(fā)出。此技術包含多枚導彈協(xié)同攻擊決策、導彈在線彈道規(guī)劃決策這兩個功能。

多枚導彈協(xié)同攻擊決策是指采取何種作戰(zhàn)模式進行攻擊。通過對戰(zhàn)場信息和態(tài)勢的感知，利用數(shù)據(jù)庫智能學習與智能計算過程，根據(jù)作戰(zhàn)目的與限制條件，實時提出作戰(zhàn)方案，完成地面陣地智能調配、火力智能分配、導彈編隊飛行最優(yōu)數(shù)量解算、編隊飛行模式、編隊打擊方式等一套完整的對敵攻擊策略。此過程是基于非線性、強耦合、時變高階復雜系統(tǒng)下實時進行智能決策，并優(yōu)化作戰(zhàn)方案的過程。

導彈在線規(guī)劃決策是指依據(jù)作戰(zhàn)方案，根據(jù)導彈自身屬性和實時編隊飛行情況，實時完成協(xié)同作戰(zhàn)中每枚導彈的彈道規(guī)劃，智能導彈按照新的彈道規(guī)劃結果進行飛行。此過程不僅要滿足整體的打擊策略，還要考慮每個導彈實時的飛行參數(shù)，因此不僅需要智能探測系統(tǒng)對戰(zhàn)場信息進行感知，還需要彈上智能分系統(tǒng)對智能作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)實時反饋各彈飛行工作參數(shù)，以便針對每一枚導彈規(guī)劃出最優(yōu)最合理的彈道。

4.3 彈上智能分系統(tǒng)的關鍵技術

彈上智能分系統(tǒng)的關鍵技術包括智能動力技術、智能控制技術、智能結構技術、智能突防技術和智能殺傷技術［7］。

(1）智能動力技術

發(fā)動機動力是提供導彈加速、巡航、爬升、機動飛行所需推力和導彈姿態(tài)、彈道變化所需輔助動力的裝置，是導彈的重要組成部分。“導彈研制，動力先行”的經驗表明，動力裝置的性能很大程度上決定了導彈的性能。所以，隨著海陸空天潛全方位信息化戰(zhàn)爭概念的發(fā)展，對導彈動力裝置大縱深、大空域、大機動的自適應能力的要求越來越高。智能導彈動力技術能按照導彈對推力矢量的需求進行能量管理，并具有自適應、自診斷、自修復能力的高可靠動力裝置，智能導彈動力技術還可以根據(jù)導彈爬升、巡航、突防、大機動的需要具有瞬時推力矢量大幅度變化的能力。如此，智能動力技術不僅可以優(yōu)化導彈動力系統(tǒng)的功能和作用，而且可以與空氣舵互補，提高導彈的綜合控制能力。

(2）智能控制技術

智能化控制以控制理論、計算機科學、人工智能、運籌學等學科為基礎，擴展了相關的理論和技術，其中應用較多的有模糊控制、神經網絡、專家系統(tǒng)、遺傳算法等理論和自適應控制、自組織控制、自學習控制等技術。導彈的控制系統(tǒng)是一個非線性、時變、多變量、受環(huán)境擾動的復雜自動控制系統(tǒng)，彈上智能控制除了要保證飛行穩(wěn)定性以外，還必須具有對多種戰(zhàn)場飛行環(huán)境的適應性和魯棒性。因此，導彈智能飛行控制技術具有以下能力：惡劣環(huán)境自適應能力、智能再規(guī)劃能力、智能規(guī)避能力、跟蹤高機動目標能力、自修復能力和高彈體控制能力。智能導彈控制主要有智能控制器完成，它接收智能探測系統(tǒng)反饋的測量信息，結合導彈自身飛行參數(shù)，作出智能控制決策。智能控制器所在的智能控制系統(tǒng)如圖4所示。

圖4 彈上智能控制系統(tǒng)Fig.4 Smart control system of missile

(3）智能結構技術

智能結構技術包含智能材料和變形技術。

智能材料集執(zhí)行器與傳感器與一身的優(yōu)良獨特品質，經過嚴格的材料力學行為設計，必要的執(zhí)行機構和控制機構設計，可以在高速飛行時實現(xiàn)自適應變形或者實現(xiàn)基于感知系統(tǒng)的受控變形，在低速飛行時實現(xiàn)受控自主變形?，F(xiàn)階段智能材料主要有磁致伸縮材料、形狀記憶合金、壓電陶瓷、高分子聚合物和電磁流變材料等不完全智能材料。

智能變形技術旨在實現(xiàn)以下過程：當導彈在飛行中遇到突發(fā)情況時，例如隱身技術失效，彈頭、彈體或者彈翼可以做出自適應變形或者受控變形，以改變飛行姿態(tài)和飛行軌跡，改變升力和速度，就能有效地躲避或解決突發(fā)情況，從而繼續(xù)打擊敵方預定目標。

美國空軍支持開展的主動氣動彈性機翼(AAW）技術的飛行試驗研究［8］，已經由裝備了AAW的F/A?18A試驗機完成了首次飛行；美國國防預研計劃局(DARPA）、NASA和美國空軍等開展智能翼(Smart Wing）研究，展示了形狀記憶合金等智能材料的應用潛力；與此同時，歐洲也啟動了由多個單位合作的3AS(Active Aeroelastic Aircraft Structures）計劃［9］，將變體飛機的研制列入了研究日程。

(4）智能突防技術

導彈的突防本質是一個博弈的過程，盡管由于用途用法不同存在不同的導彈，但有一點是通用的，即打擊目標在設防情況下導彈必須具有突防能力，而防御方為了防御來襲導彈，就必須具有反突防能力。就如同前一段時間AlphaGo在圍棋領域取得的碾壓式勝利一樣，人工智能在博弈方面具有巨大優(yōu)勢，此種優(yōu)勢也將被用于智能突防系統(tǒng)。導彈突防的核心是推遲防御系統(tǒng)的探測時間、欺騙其識別系統(tǒng)對真彈頭的識別，或制造復雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境，使處理系統(tǒng)飽和，或使跟蹤制導系統(tǒng)產生很大誤差，使防御系統(tǒng)無法獲得真彈頭的精確位置信息。因此，智能突防系統(tǒng)將綜合自主智能運用以下措施來提高自身突防能力：

①降低導彈可探測性；

②加強干擾和抗干擾能力；

③大機動過載飛行能力；

④提高導彈飛行速度；

⑤導彈智能化突防決策；

⑥提高戰(zhàn)術使用靈活程度。

(5）智能殺傷技術

智能殺傷目標是指根據(jù)打擊目標類型、遭遇條件、環(huán)境條件和目標要害等的不同，自適應的調整引信起爆方式和啟動點位置，改變戰(zhàn)斗部的殺傷方式，以達到對目標的最大殺傷效果。采用智能引信技術來對付不同目標，適應超低空地物裝置或海面背景和對抗的干擾；采用高效能定向殺傷戰(zhàn)斗部或者采取殺傷增強裝置合理地進行起爆控制或完全不采用戰(zhàn)斗部智能地控制導彈狀態(tài)，如動能殺傷器(KKV）直接碰撞殺傷目標。此技術需要智能引信、智能戰(zhàn)斗部、智能安全執(zhí)行裝置、智能拋撒子彈頭等技術的支持。

4.4 智能通訊技術

通訊是智能探測系統(tǒng)、智能作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)和彈上智能分系統(tǒng)3個系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)的基礎，是3個分系統(tǒng)的公用技術。在電磁環(huán)境、敵方雷達干擾、地海強雜波、氣象雜波和敵無源箔條雜波等復雜干擾環(huán)境下，實現(xiàn)智能導彈武器系統(tǒng)內的數(shù)據(jù)傳輸和通訊就尤為重要。智能通訊技術具有大頻寬、大時寬、復雜信號內部結構、可調節(jié)的特點：大頻寬、大時寬可增強通訊信號識別的容易程度，復雜信號結構可使敵方干擾信號被篩選提出，可調節(jié)技術可在具體情況下調節(jié)信號頻率、功率、結構等屬性，此種具有自主智能根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境改變自身通訊信號的智能通訊技術是實現(xiàn)高效可靠通訊的關鍵。

美國國防部DARPA于2003年提出的XG計劃，可根據(jù)環(huán)境頻譜的變化自適應地改變發(fā)射波形。XG計劃充分體現(xiàn)了智能通訊的思想——認知環(huán)境頻譜，并根據(jù)電磁環(huán)境智能地產生最佳發(fā)射波形，從而實現(xiàn)復雜情況可靠通訊的效果。

5 典型智能導彈型號

目前，國內外還未實現(xiàn)真正意義上的智能化導彈武器系統(tǒng)，僅部分型號在某一方面呈現(xiàn)出智能化的特點。比較典型的型號有3個，分別為花崗巖反艦導彈、戰(zhàn)術戰(zhàn)斧巡航導彈和LRASM反艦導彈。

5.1 花崗巖反艦導彈

花崗巖反艦導彈在蘇聯(lián)攻防武器體系中占有十分重要的位置，1983年服役，是世界上第一種Ma＞2的超聲速中遠程反艦導彈，射程可達550km，飛行速度Ma＝2.5，可攜帶750kg的高爆戰(zhàn)斗部或500ktTNT當量核彈頭。在對敵方艦艇或航母編隊攻擊時，花崗巖導彈的單枚攻擊可對單艘艦艇造成90%的損壞，多枚齊射攻擊可造成毀滅性的威脅。

花崗巖反艦導彈采用的是20世紀70年代末期的電子技術，但在服役后，計算機技術飛速發(fā)展，它隨之不斷更新。因此，它具備了一定的智能化能力，被西方譽為信息化武器的先驅，但其水平較低，也只能視為智能化導彈的一種雛形。

花崗巖導彈具有以下特點［10］：

(1）采用了網絡傳感器技術獲取目標信息，并對導彈飛行實施自主控制

庫爾斯克潛艇發(fā)射平臺將偵察機、直升機、陸基與海基探測器聯(lián)合組網在一起，甚至將衛(wèi)星獲取的目標信息進行融合，解算目標數(shù)據(jù)，進行多路徑的任務規(guī)劃，并控制導彈進行自主攻擊。

(2）花崗巖導彈建立了攻擊目標數(shù)據(jù)庫

在武器系統(tǒng)計算機中建立了美國各類艦船的完整數(shù)據(jù)庫，使導彈有了智能頭腦，有火眼金星的本領。彈上計算機貯存了多種現(xiàn)代戰(zhàn)船的目標特性數(shù)據(jù)、可能采用的戰(zhàn)術編隊與可能采用的電子對抗措施。在計算機中還貯存了根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境制定的攻防戰(zhàn)略，并進行任務規(guī)劃。

(3）多種攻擊方式，實現(xiàn)了對單艦或目標群的攻擊構想

花崗巖導彈建立了 “一彈對一艦”“多彈對單艦”及 “組彈對目標群”的攻擊方式。發(fā)射潛艇將目標數(shù)據(jù)融合后，按程序對攻擊目標進行分類，并選擇最優(yōu)的攻擊策略。在齊射攻擊中，導彈能進行威脅判斷，自主決定攻擊目標群的某個具體目標，并能實現(xiàn)最優(yōu)的戰(zhàn)術機動，攻擊選取的目標。一旦目標群中主要目標被摧毀，導彈就可以攻擊其他目標。它是最早采用數(shù)據(jù)鏈技術可以重新選擇目標和對戰(zhàn)場實時評估的智能導彈。

(4）最早引入了領彈概念

花崗巖是最早采用領彈概念的導彈武器系統(tǒng)。在齊射導彈攻擊方式中，有一枚導彈在較高彈道飛行(領彈）；其他彈為戰(zhàn)斗彈，在低彈道飛行(增加隱蔽性）。領彈裝備先進的探測與抗干擾系統(tǒng)，作為中繼制導站，構成衛(wèi)星?網絡傳感器?發(fā)射平臺?導彈?目標?領彈諸多組元的閉合網絡。它根據(jù)戰(zhàn)場情況，實時修正數(shù)據(jù)，并將攻擊指令分配給低空飛行的戰(zhàn)斗彈。后來這一戰(zhàn)術開始被西方重視，戰(zhàn)斧Block 4的信息化程序雖然遠比花崗巖導彈高得多，但它卻晚了20年。

(5）采用復合制導體制，增強了干擾性能

雖然現(xiàn)在還不清楚花崗巖導彈的制導系統(tǒng)細節(jié)，但可以猜測，它采用了獨特的慣導＋主動雷達/被動紅外復合制導體制。對在20km高空以Ma＝2.5飛行的領彈攔截是困難的，主要對抗方法是實施有源與無源的電磁干擾。超聲速飛行的導彈在電子對抗中并沒有什么優(yōu)勢可言，復合制導體制是實施電子對抗、進行有效攻擊的最佳方法。

此型號智能技術包含戰(zhàn)場信息智能感知技術、目標智能識別技術和數(shù)據(jù)庫技術和實時智能分析決策技術。

5.2 戰(zhàn)術戰(zhàn)斧巡航導彈

美國的戰(zhàn)斧巡航導彈系列中最新型號——戰(zhàn)術戰(zhàn)斧(Tactical Tomahawk）巡航導彈是迄今為止被認為最具有智能化控制能力的導彈系統(tǒng)。

如圖5所示，戰(zhàn)術戰(zhàn)斧巡航導彈配備智能化巡航導彈實時再瞄準系統(tǒng)(Cruise Missile Real?Time Retargeting，CMRTR），包括飛行計算機和小型化伺服機構、GPS接收裝置和紅外(IR）飛行穩(wěn)定系統(tǒng)。它能在飛行中進行再編程攻擊，從15個目標中選擇出1個按GPS定位的目標；它還能在目標區(qū)用電視攝像頭評估其毀傷情況，重新選擇要攻擊的目標，具有在飛行過程中對目標的再瞄準能力；具有對特別重要的地面固定目標和活動目標瞄準點的精確選擇和命中能力；激光雷達導引頭具有能在強干擾背景下自動目標識別能力；具有在飛行過程中對飛行路線自主規(guī)劃的能力［11?12］。

圖5 戰(zhàn)術戰(zhàn)斧巡航導彈Fig.5 Tactical tomahawk cruise missile

同時，為戰(zhàn)區(qū)任務規(guī)劃中心開發(fā)了專門的先進任務分發(fā)系統(tǒng)(MDS），構成一個攻擊網絡。導彈在攻擊預定目標過程中，如果目標或任務發(fā)生變化，導彈便根據(jù)指令在戰(zhàn)區(qū)上空盤旋，并在飛行中接收來自衛(wèi)星、預警控制飛機、無人偵察機及海軍陸戰(zhàn)隊的岸上探測器等設備發(fā)送的重新確定的目標數(shù)據(jù)和攻擊命令，然后自主搜索和重新選擇、確定合適的攻擊目標。

戰(zhàn)斧巡航導彈智能化實時再瞄準系統(tǒng)具有3種可選的工作狀態(tài)：默認狀態(tài)(Default）、靈活任務狀態(tài)(Flex Mission）、應急任務狀態(tài)(Emergent）。導彈可根據(jù)彈上對目標測量和地面控制系統(tǒng)發(fā)出的指令在飛行中判斷采用哪種攻擊狀態(tài)。

5.3 LRASM反艦導彈

如圖6所示，代表美國下一代反艦導彈方向的LRASM導彈可執(zhí)行不同打擊任務，將是一種智能化的導彈。LRASM導彈能依靠先進的彈載傳感器技術和數(shù)據(jù)處理能力進行目標探測和識別，彈載設備中包含GPS接收機、數(shù)據(jù)鏈路等，能在無任何中繼制導信息支持的情況下進行完全自主導航和末制導，智能完成打擊任務。

圖6 LRASM導彈作戰(zhàn)流程Fig.6 Process of LRASM missile combat

6 未來智能作戰(zhàn)展望

未來的智能戰(zhàn)爭本質上是智能化技術和應用水平的較量，呈現(xiàn)出智能武器主動思考、主動決策、與指揮官平行工作等新模式。未來智能作戰(zhàn)呈現(xiàn)出如下發(fā)展趨勢：

(1）智能程度不斷提高

隨著導彈武器系統(tǒng)智能化程度的不斷提高，需要人員必須參與的過程越來越少。未來戰(zhàn)爭的形態(tài)就是指揮官發(fā)出打擊目標指令或做出打擊決策，其余的一切包括戰(zhàn)場態(tài)勢分析、作戰(zhàn)方案選擇、武器裝備保障，都可以交給智能導彈武器系統(tǒng)自主處理。

(2）平行指揮特點鮮明

戰(zhàn)爭始終是為人類服務的，完全脫離人的參與將失去戰(zhàn)爭的意義。智能導彈武器系統(tǒng)雖然在一定程度上實現(xiàn)了作戰(zhàn)的自主性、靈活性、快速性和有效性，但服從人的可控作戰(zhàn)依然是智能作戰(zhàn)的底線。未來戰(zhàn)場將呈現(xiàn)指揮官通過戰(zhàn)場信息和態(tài)勢模擬結果在場外進行指揮，智能導彈武器系統(tǒng)通過接收指令和分析戰(zhàn)場態(tài)勢，在內場完成智能武器裝備實際作戰(zhàn)指揮的平行指揮模式。

(3）打擊效率不斷提升

智能化導彈武器系統(tǒng)具有在線群體智能運作能力，能夠根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢不斷優(yōu)化打擊策略，根據(jù)環(huán)境變化不斷調整打擊方式，即使在局部受損或出現(xiàn)故障的情況下，依然能夠智能容錯，主動實現(xiàn)有限資源整合、在線任務重構和系統(tǒng)重構，實時以最優(yōu)配置完成最優(yōu)打擊，大大提高可靠性和打擊效率。

(4）戰(zhàn)爭成本嚴格控制

智能技術在研發(fā)、實驗、生產各環(huán)節(jié)都增大了資金投入，極可能出現(xiàn)一枚智能導彈是傳統(tǒng)導彈價格的幾倍甚至十幾倍的現(xiàn)象，這樣不僅嚴重制約了新式武器裝備形成戰(zhàn)斗力的能力，更增加了戰(zhàn)爭成本。因此，如何控制智能導彈武器系統(tǒng)的成本價格，并合理運用其特點打一場經濟戰(zhàn)爭是未來的重要作戰(zhàn)模式。

(5）非確定性攻防博弈更加激烈

戰(zhàn)爭與圍棋不同，沒有確定的規(guī)則和戰(zhàn)法。未來作戰(zhàn)一定更加注重攻防策略的對抗，智能技術本身性能的發(fā)展空間可能存在上限，但如何更好地發(fā)揮智能導彈武器系統(tǒng)的能力則成為未來作戰(zhàn)能否取勝的決定性因素。

7 結論

隨著智能技術的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)導彈一定會朝著智能導彈武器系統(tǒng)的方向發(fā)展?？梢源竽戭A見，當未來戰(zhàn)爭來臨時，智能導彈武器系統(tǒng)會全面統(tǒng)籌、監(jiān)控戰(zhàn)場態(tài)勢，為指揮官呈現(xiàn)若干優(yōu)化方案以供決策，并按照指令自主發(fā)射、突防、尋找目標并完成毀傷，在未來戰(zhàn)爭中發(fā)揮 “百萬軍中取上將首級”的殺手锏作用。因此，開展智能導彈武器系統(tǒng)研究意義重大，能夠大力促進我軍從信息化向智能化的跨越，是我國未來保持新型非對稱制衡能力、確保我國大國地位的重要戰(zhàn)略威懾力量。

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Overview of Smart Missile Weapon System

HUAI Ze?peng,TONG Ze?you,LIANG Xue?chao,CHEN Tie?biao,BAI Bin
(Tactical Weapons Division,China Academy of Launch Vehicle Technology,Beijing 100076）

V11

A

1674?5558(2017）07?01464

10.3969/j.issn.1674?5558.2017.05.018

2017?08?28

槐澤鵬，男，碩士，研究方向為導彈與運載火箭總體設計。