機(jī)載激光制導(dǎo)武器發(fā)展綜述

于鳳全,宮 躍,2,張 剛

(1. 海軍航空大學(xué),山東 煙臺(tái) 264001;2. 中國人民解放軍91213部隊(duì),山東 煙臺(tái) 264001;3. 中國人民解放軍92728部隊(duì),上海 200436)

自1968年首枚激光制導(dǎo)炸彈投入戰(zhàn)場以來,經(jīng)過多年的發(fā)展,一個(gè)龐大的機(jī)載激光制導(dǎo)武器家族逐漸形成。近30年局部戰(zhàn)爭的經(jīng)驗(yàn),特別是納卡沖突及俄烏沖突，已表明機(jī)載激光制導(dǎo)武器已經(jīng)成為近程空對地打擊的主要武器,是決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的重要因素,更是各軍事強(qiáng)國優(yōu)先發(fā)展的機(jī)載武器裝備。

1 軍事需求催生機(jī)載激光制導(dǎo)武器

1911年11月1日,意大利飛行員在飛機(jī)上向土耳其地面軍事目標(biāo)投放了4枚2 kg的“西佩利”榴彈,開創(chuàng)了空對地攻擊的先河,直接催生了航空炸彈武器的誕生,并在兩次世界大戰(zhàn)中發(fā)揮了重要的作用。二戰(zhàn)后，隨著轟炸精度、附帶毀傷等軍事需求的提出,機(jī)載激光制導(dǎo)武器得到了迅猛發(fā)展。

1.1 高精度轟炸的軍事需求

早期航空彈藥命中精度低,通常摧毀作戰(zhàn)目標(biāo)需要多架次、大批量彈藥,如在二戰(zhàn)中盟軍共空投了420萬噸彈藥,在朝鮮戰(zhàn)爭中美軍共空投了102萬噸彈藥,在越戰(zhàn)中美軍更是空投了高達(dá)755萬噸炸彈,特別是美軍為炸毀戰(zhàn)略樞紐清化大橋,歷時(shí)8年,出動(dòng)飛機(jī)600多架次,投放了5 000多噸炸彈,但未能摧毀大橋,打擊效果不理想。為提高命中精度,美軍升級(jí)了“寶石路”半主動(dòng)激光制導(dǎo)炸彈,1972年5月,美軍出動(dòng)4架F-4戰(zhàn)斗機(jī)使用“寶石路”II型激光彈摧毀了清化大橋,標(biāo)志著現(xiàn)代精確制導(dǎo)武器時(shí)代的到來。

1.2 低附帶毀傷的軍事需求

航空炸彈有效載荷大,攻擊威力大,但在現(xiàn)代作戰(zhàn)中,友軍、敵軍和中立方之間的界限往往很小,航空炸彈大威力的戰(zhàn)斗部往往會(huì)導(dǎo)致超出預(yù)期的毀傷,如二戰(zhàn)后期美國對日本本土的大轟炸,導(dǎo)致東京約1/4被夷為平地,26.7萬幢建筑被毀,10萬人死亡,其中多數(shù)為平民,在國際上引起極大的爭議。在現(xiàn)代反恐怖作戰(zhàn)和城市作戰(zhàn)中,需要對爆炸毀傷范圍進(jìn)行控制,特別是對散布在居民區(qū)附近的軍事目標(biāo)實(shí)施定點(diǎn)清除時(shí),為避免誤傷平民和殃及周圍的民用設(shè)施,減小輿論壓力,控制戰(zhàn)爭規(guī)模,需要事前進(jìn)行嚴(yán)格的毀傷評估,因此，低附帶毀傷的需求愈來愈強(qiáng)。2020年1月,美軍在擊殺伊朗將軍蘇萊曼尼的行動(dòng)中,考慮當(dāng)時(shí)蘇萊曼尼人在機(jī)場附近,人員密集,如果武器毀傷太大,極易造成附帶毀傷,造成惡劣的社會(huì)影響和國際輿論壓力,最后，美軍使用號(hào)稱刀片導(dǎo)彈的AGM-114R9X將蘇萊曼尼砍死,附帶毀傷極小。

1.3 戰(zhàn)場實(shí)時(shí)評估的軍事需求

OODA理論是由美國空軍軍官約翰·博伊德提出的,他將一次作戰(zhàn)行動(dòng)分為“觀察”“定位”“決策”和“行動(dòng)”四個(gè)階段,而作戰(zhàn)進(jìn)程就是這四個(gè)階段的不斷迭代。獲得戰(zhàn)場主動(dòng)權(quán)的一方往往能快速觀察、快速定位、快速?zèng)Q策和立即行動(dòng),并在行動(dòng)過程中,通過對作戰(zhàn)效果的快速評估,再次實(shí)現(xiàn)OODA環(huán)的閉合。

現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，為了提高己方的生存能力,首輪打擊通常采用防區(qū)外打擊方式,但是當(dāng)戰(zhàn)場情報(bào)保障能力不足時(shí),評估時(shí)效性往往較差,嚴(yán)重影響作戰(zhàn)進(jìn)程,拉長了OODA閉合時(shí)間。在使用機(jī)載激光制導(dǎo)武器的過程中,雖然需要凌空攻擊,生存能力受到一定程度的威脅,但武器使用過程中的機(jī)載目標(biāo)指示系統(tǒng)或地面目標(biāo)指示系統(tǒng)可作為戰(zhàn)場實(shí)時(shí)評估的手段,實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)效果的快速評估,從而壓縮OODA閉環(huán)時(shí)間,加快作戰(zhàn)進(jìn)程。納卡沖突中,阿塞拜疆的作戰(zhàn)指揮員在指揮所能在第一時(shí)間看到無人機(jī)攜帶激光制導(dǎo)武器攻擊地面裝甲部隊(duì)的效果,并在第一時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)充打擊或進(jìn)行下一階段部署,這對阿方取得最后的勝利起到至關(guān)重要的作用。

2 機(jī)載激光制導(dǎo)武器的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)載激光制導(dǎo)武器從首次投入戰(zhàn)場以來,經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段,形成了不同導(dǎo)引方式、定位用途、發(fā)射平臺(tái)的激光制導(dǎo)武器家族,譜系齊全，型號(hào)眾多。

2.1 風(fēng)標(biāo)導(dǎo)引速度追蹤式激光制導(dǎo)炸彈

速度追蹤式制導(dǎo)炸彈的典型特征是炸彈頭部裝有二自由度風(fēng)標(biāo)導(dǎo)引頭,在炸彈的運(yùn)動(dòng)過程中,風(fēng)標(biāo)的迎風(fēng)特性使其軸線始終與彈的運(yùn)動(dòng)方向即空速方向保持一致,利用安裝在風(fēng)標(biāo)內(nèi)的正交四象限光電探測器接收目標(biāo)散射的激光,并在光電探測器上形成光斑,光斑落在光電探測器的不同象限反映了目標(biāo)線相對炸彈運(yùn)動(dòng)方向的橫向偏差和縱向偏差,將此偏差作為控制量形成“Bang-Bang”控制指令,控制炸彈舵面偏轉(zhuǎn)進(jìn)而控制彈的運(yùn)動(dòng)方向,直到風(fēng)標(biāo)導(dǎo)引頭的光軸與彈的空速方向基本重合,此時(shí)炸彈運(yùn)動(dòng)方向指向目標(biāo),即實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)的速度追蹤。

風(fēng)標(biāo)導(dǎo)引速度追蹤原理相對簡單,工程實(shí)現(xiàn)比較容易,最早應(yīng)用于美國Paveway-I“寶石路”激光制導(dǎo)炸彈,通過在普通航空炸彈上加裝激光導(dǎo)引組件和控制機(jī)構(gòu)改裝而成,命中精度達(dá)到10 m,射程近4 km,適用于攻擊地面靜止目標(biāo),主要型號(hào)有GBU-6、GBU-7等。美國Paveway-II“寶石路”炸彈增大了探測器視場,使得投放距離更遠(yuǎn),命中精度也提高到3 m,主要型號(hào)有GBU-10、GBU-12、GBU-16等。俄羅斯的KAB500L和KAB1500L以及法國的BGL-250、BGL-400和BGL-1000都屬于這一類型的激光制導(dǎo)炸彈。

風(fēng)標(biāo)導(dǎo)引速度追蹤式激光制導(dǎo)炸彈采用的是風(fēng)標(biāo)式導(dǎo)引頭和“Bang-Bang”式制導(dǎo)方式,因此，其抗風(fēng)能力弱,在側(cè)風(fēng)較大時(shí)命中精度低,同時(shí)因缺乏攻擊快速移動(dòng)目標(biāo)的能力,限制了此類激光制導(dǎo)炸彈的應(yīng)用。

2.2 陀螺比例導(dǎo)引式激光制導(dǎo)武器

陀螺比例導(dǎo)引式激光制導(dǎo)炸彈采用的是陀螺穩(wěn)定平臺(tái)和比例導(dǎo)引式制導(dǎo)律,在炸彈飛行過程中,由穩(wěn)定在陀螺儀上的探測器接收目標(biāo)散射的激光,測量目標(biāo)視線角速度,形成制導(dǎo)指令控制舵面偏轉(zhuǎn),使炸彈的速度矢量轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與目標(biāo)線的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度成正比,同時(shí)驅(qū)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)跟蹤目標(biāo),直到炸彈的絕對速度對準(zhǔn)目標(biāo)。

相比于風(fēng)標(biāo)導(dǎo)引速度追蹤方式,陀螺比例導(dǎo)引制導(dǎo)炸彈尾翼的可操縱性和空氣動(dòng)力效率更高,實(shí)現(xiàn)了漸進(jìn)式軌道控制,使炸彈運(yùn)動(dòng)軌跡更加平滑和高效,具有抗風(fēng)能力強(qiáng)、制導(dǎo)精度高等特點(diǎn)。比如,美國的Paveway-III“寶石路”系列激光制導(dǎo)炸彈在風(fēng)速接近25 m/s時(shí),攻擊精度仍能達(dá)到1 m,低空投放時(shí)有效射程超過18 km、高空10 000 m時(shí)超過30 km,典型型號(hào)有GBU-24/B、GBU-27/B、GBU-28/B。此外,俄羅斯研制的500 kg級(jí)的KAB-500LG,1 500 kg級(jí)的KAB-1500LG-F-E、KAB-1500LG-Pr-E和KAB-1500LG-OD-E;以色列研制的“斷頭臺(tái)”均屬于這一類型的激光制導(dǎo)武器。

雖然陀螺比例導(dǎo)引式激光制導(dǎo)炸彈精度高,抗風(fēng)能力強(qiáng),但其對能見度等氣象條件要求也較高,通常要求能見度大于6 km,對目標(biāo)表面材質(zhì)的激光散射能力有一定要求,比如不能攻擊玻璃幕墻和大理石墻面的建筑。

2.3 多模制導(dǎo)式激光聯(lián)合攻擊彈藥

多模制導(dǎo)是指在同一制導(dǎo)段上同時(shí)采用多種制導(dǎo)體制的一種并行制導(dǎo)方式,可分時(shí)或融合利用不同制導(dǎo)體制以精確捕獲和跟蹤目標(biāo),其目標(biāo)探測能力、戰(zhàn)場適應(yīng)能力、精確攻擊能力和抗干擾能力顯著提升。

美國于2004年在聯(lián)合直接攻擊彈藥(JDAM)的基礎(chǔ)上加裝激光導(dǎo)引頭,形成了增強(qiáng)型“寶石路”系列激光聯(lián)合攻擊彈藥,如將GBU-38/B加裝DSU-38/B激光導(dǎo)引頭形成GBU-54/B,將GBU-32/B加裝DSU-39/B激光導(dǎo)引頭形成GBU-55/B,將GBU-31/B加裝DSU-40/B激光導(dǎo)引頭形成GBU-56/B,由于該彈藥不僅可以在惡劣天氣下實(shí)現(xiàn)全天候作戰(zhàn),還可以在正常天氣情況下通過激光制導(dǎo)實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的高精度打擊,飛行員可根據(jù)戰(zhàn)場制空權(quán)、天氣、電磁環(huán)境以及攻擊目標(biāo)的精度要求等具體情況,靈活選擇制導(dǎo)方式,從而更高效地完成作戰(zhàn)任務(wù),發(fā)射平臺(tái)主要有隱形轟炸機(jī)、轟炸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)等,在2005年激光JDAM系列彈藥實(shí)彈打靶測試中,脫靶量僅1.524 m。

激光聯(lián)合攻擊彈藥雖然攻擊精度高,但由于該系列彈藥采用的是Mk82、Mk83、Mk84等彈頭,裝藥量較大,存在附帶毀傷的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 低附帶毀傷激光制導(dǎo)武器

低附帶毀傷彈藥又稱高密度惰性金屬彈藥,其利用非金屬復(fù)合材料包裹彈藥,其中裝入少量炸藥及大量重金屬粉末構(gòu)成的殺傷元,其殺傷半徑很小,可以有效減少附帶毀傷,為提高射程，還可選擇相應(yīng)的動(dòng)力組件,構(gòu)成低附帶毀傷激光制導(dǎo)導(dǎo)彈,其主要特點(diǎn)是體積小，速度快，精度高，附帶毀傷低。

伊拉克戰(zhàn)爭后,世界各國爭相發(fā)展具備精確點(diǎn)殺傷能力的動(dòng)力型低附帶毀傷武器,并在多場局部戰(zhàn)爭和地區(qū)沖突中應(yīng)用,特別是在執(zhí)行斬首行動(dòng)中，控制附帶毀傷發(fā)揮了重要作用。如2017年2月26日，美軍使用AGM-114R9X刺殺埃及基地組織領(lǐng)導(dǎo)人艾哈邁德·阿桑阿布·馬斯里時(shí),后座上的馬斯里及其隨從被“精確命中”,一擊致命,但司機(jī)卻沒有嚴(yán)重受傷,附帶毀傷之小可見一斑。除了AGM-114R9X外,美國研制的“短柄斧”微型炸彈、銷釘微型導(dǎo)彈和GBU-51/B增強(qiáng)型制導(dǎo)炸彈等均屬于低附帶毀傷激光制導(dǎo)武器,其中GBU-51/B的主裝藥炸藥有13.6 kg,“短柄斧”主裝藥炸藥有1.8 kg,銷釘導(dǎo)彈主裝藥炸藥只有0.45 kg。

由于激光制導(dǎo)的高精度特點(diǎn),使其成為低附帶毀傷武器的首選制導(dǎo)方式,使用低附帶毀傷激光制導(dǎo)武器有利于控制作戰(zhàn)規(guī)模,防止意外毀傷，應(yīng)對國際輿論,在現(xiàn)代精確作戰(zhàn)和城市巷戰(zhàn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

3 機(jī)載激光制導(dǎo)武器的特點(diǎn)

半主動(dòng)激光制導(dǎo)是目前機(jī)載激光制導(dǎo)武器的主要制導(dǎo)方式,在最近幾次世界地區(qū)沖突及反恐作戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。機(jī)載激光制導(dǎo)武器具有顯著的特點(diǎn),主要包括:1)抗干擾能力強(qiáng),由于激光的單色性好,光束的發(fā)散角較小,采用激光編碼使得敵方很難對制導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)施有效干擾；2)命中精度高,由于激光既可以測量角度，也可以測量距離,使用激光制導(dǎo)武器可以精準(zhǔn)地選擇目標(biāo),同時(shí)激光制導(dǎo)與其他制導(dǎo)方式復(fù)合使用,可在復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境中對目標(biāo)進(jìn)行辨別與跟蹤,使其具有更高的命中精度,隨著技術(shù)的發(fā)展,機(jī)載激光制導(dǎo)武器命中目標(biāo)的精度近程可達(dá)到0.1～1 m；3)使用靈活,高性能作戰(zhàn)飛機(jī)利用先進(jìn)電子戰(zhàn)系統(tǒng)和火控系統(tǒng)可直接對點(diǎn)/面目標(biāo)進(jìn)行探測、識(shí)別和跟蹤,并使用機(jī)載激光制導(dǎo)武器進(jìn)行直接瞄準(zhǔn)打擊,或利用同一激光束與其他多個(gè)激光制導(dǎo)武器組網(wǎng)使用,進(jìn)一步提高作戰(zhàn)靈活性；4)通用性強(qiáng),一種激光導(dǎo)引頭能夠適應(yīng)多種型號(hào)、多種場合的制導(dǎo)武器,使得研制成本大大降低。

4 機(jī)載激光制導(dǎo)武器的關(guān)鍵技術(shù)

盡管機(jī)載激光制導(dǎo)武器家族有無可比擬的優(yōu)點(diǎn),但仍有一些關(guān)鍵技術(shù)需要重點(diǎn)關(guān)注,如多模制導(dǎo)技術(shù)、落角控制技術(shù)和抗激光干擾技術(shù)等。

4.1 多模制導(dǎo)技術(shù)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭中戰(zhàn)場環(huán)境越來越復(fù)雜,單一模式制導(dǎo)武器已難以有效完成攻擊任務(wù),多模制導(dǎo)武器具有更高的精度、更遠(yuǎn)的射程、更強(qiáng)的攻擊能力,以及更好的抗電磁干擾和目標(biāo)識(shí)別能力,可滿足全天候、全時(shí)段攻擊要求。

多模制導(dǎo)各模式組合方法及技術(shù)手段包括:1)各種模式之間工作頻率相差越大越好,能夠有效降低敵方的電磁干擾；2)制導(dǎo)方式盡量不同,如采用被動(dòng)紅外成像和半主動(dòng)激光測距進(jìn)行復(fù)合制導(dǎo),被動(dòng)紅外成像可以準(zhǔn)確搜索和捕獲目標(biāo),半主動(dòng)激光測距可以準(zhǔn)確提供彈目距離信息；3)各種復(fù)合模式的探測器口徑能夠相互兼容,便于實(shí)現(xiàn)共孔徑,達(dá)到減小導(dǎo)引頭尺寸和重量的目的,還可以避免功耗的增加。但多模復(fù)合制導(dǎo)仍存在一些關(guān)鍵性技術(shù)難題,如在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,必須考慮多種導(dǎo)引模式在有限的空間內(nèi)共存的問題,且各自能夠獨(dú)立工作且互不干擾; 在信息處理方面,不同模式導(dǎo)引信息要相互融合,才能更好地適應(yīng)復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境并識(shí)別真假目標(biāo),此外,還要考慮導(dǎo)引頭頭罩材料的透過性和干擾狀態(tài)下各種模式相互切換等問題。

4.2 落角控制技術(shù)

目前機(jī)載激光制導(dǎo)武器落角控制技術(shù)主要通過設(shè)計(jì)具有落角約束的制導(dǎo)律來實(shí)現(xiàn),Kim G首先對落角約束比例導(dǎo)引開展了研究,并證明了用最優(yōu)控制理論可以實(shí)現(xiàn)落角約束制導(dǎo)律。此后很多學(xué)者在不同的應(yīng)用背景下,提出了多種具有落角約束的制導(dǎo)律,具有末端落角約束的制導(dǎo)律包括變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律、過重力補(bǔ)償比例導(dǎo)引法、最優(yōu)制導(dǎo)律和其他類型的制導(dǎo)律。

林德福等通過在導(dǎo)引律中添加重力補(bǔ)償項(xiàng),可以增大導(dǎo)彈的命中落角,但是落角提升的幅度有限,而且難以做到落角的精確控制。高峰等提出了一種基于落角約束的偏置比例導(dǎo)引律,可以有效控制導(dǎo)彈的落角,命中精度較高。吳錕等基于雙圓弧原理設(shè)計(jì)了一種可以實(shí)現(xiàn)越頂迂回攻擊的制導(dǎo)方法,飛行時(shí)間與偏置比例導(dǎo)引法相比有所改善,對地下軍事目標(biāo)以及反斜面固定軍事目標(biāo)具有很好的攻擊效果,但其攻擊移動(dòng)目標(biāo)的能力不足,且存在誤差累積的問題。嚴(yán)鵬輝等提出基于落角約束的變增益偏置比例導(dǎo)引律,具有較高的制導(dǎo)精度,同時(shí)過載變化和控制能量消耗均較小,但隨著落角約束增大,導(dǎo)彈過載和控制能量消耗變化相應(yīng)加劇,表明落角約束不是越大越好。

4.3 抗激光干擾技術(shù)

對于機(jī)載激光制導(dǎo)武器抗干擾技術(shù)的研究,主要是基于制導(dǎo)信號(hào)的識(shí)別與跟蹤。目前所采用的抗干擾措施主要有兩種。1)激光編碼技術(shù),是由目標(biāo)指示器發(fā)出的激光編碼信息被導(dǎo)引頭接收并進(jìn)行解調(diào)變換,獲取目標(biāo)信息。激光編碼方法主要有以下六種:精確頻率碼、脈沖間隔編碼、二變間隔碼、有限位脈沖寬度編碼、等差序列碼和偽隨機(jī)碼。王佗等通過對偽隨機(jī)碼的編碼最小周期的計(jì)算和識(shí)別研究,提出了當(dāng)激光信號(hào)發(fā)射端采用多個(gè)移位寄存器分時(shí)工作時(shí),不能有效識(shí)別出最小工作周期;程玉寶等基于Walsh函數(shù)特性對多目標(biāo)指示激光束編碼進(jìn)行研究,得出偽隨機(jī)編碼可以使多目標(biāo)指示時(shí)相互間的干擾降到最低;黃峰等通過在激光目標(biāo)指示器端安裝脈寬可調(diào)激光發(fā)射器,并在激光發(fā)射器中應(yīng)用可編程控制裝置對脈寬實(shí)施編碼,實(shí)現(xiàn)激光脈沖編碼技術(shù)。2)導(dǎo)引頭波門選通技術(shù),是通過對激光導(dǎo)引頭波門的設(shè)置,確保導(dǎo)引頭波門只接收制導(dǎo)信號(hào),當(dāng)干擾信號(hào)到達(dá)導(dǎo)引頭時(shí),波門已處于關(guān)閉狀態(tài)。沈濤等通過選取不同的解碼脈沖寬度對激光制導(dǎo)武器導(dǎo)引頭制導(dǎo)效果影響的研究,證實(shí)采用實(shí)時(shí)波門選通技術(shù)可以有效降低制導(dǎo)干擾。夏興宇等通過建立累計(jì)偏差的概率密度分布模型和超前轉(zhuǎn)發(fā)干擾模型,分別得出了超過典型波門寬度的最大脈沖個(gè)數(shù)和實(shí)時(shí)波門寬度的設(shè)置原則,為機(jī)載激光制導(dǎo)武器波門寬度優(yōu)化設(shè)置提供了理論依據(jù)。

5 機(jī)載激光制導(dǎo)武器的發(fā)展趨勢

隨著激光導(dǎo)引頭和激光指示系統(tǒng)的不斷發(fā)展和改進(jìn),機(jī)載激光制導(dǎo)武器正朝著多?；⑾盗谢?、通用化及激光主動(dòng)尋的制導(dǎo)的方向發(fā)展。

5.1 采用多模制導(dǎo),不斷提高導(dǎo)引頭的抗干擾能力

單一模式半主動(dòng)激光制導(dǎo)體制受自身性能弱點(diǎn)的局限,越來越難以滿足現(xiàn)代戰(zhàn)場作戰(zhàn)的需要,綜合利用不同制導(dǎo)方式的優(yōu)點(diǎn),將多種制導(dǎo)方式同時(shí)應(yīng)用于激光制導(dǎo)武器,可顯著提高武器的抗干擾和目標(biāo)識(shí)別能力,主要類型有INS/GPS/半主動(dòng)激光、紅外成像/半主動(dòng)激光以及雷達(dá)成像/半主動(dòng)激光等。如美國在聯(lián)合攻擊彈藥(JDAM)上加裝激光導(dǎo)引頭,形成了激光JDAM,具備高精度打擊移動(dòng)目標(biāo)的能力,新型的JAGM空地導(dǎo)彈則同時(shí)使用了半主動(dòng)制導(dǎo)和毫米波雷達(dá)制導(dǎo)兩種方式,下一步還將在此基礎(chǔ)上增加被動(dòng)紅外制導(dǎo)方式,形成三模制導(dǎo)。

5.2 研制高性能的目標(biāo)識(shí)別及跟蹤激光指示系統(tǒng)

隨著電子元器件的小型化和集成化,激光指示系統(tǒng)也在向體型更小，穩(wěn)定性更好，分辨率更高的方向發(fā)展。如美國研制的“狙擊手”(Sniper)吊艙,采用了光學(xué)系統(tǒng)共孔徑設(shè)計(jì)方案,所有傳感器均共用一個(gè)孔徑,有效減小了體型,另外還配備了第三代前視紅外接收器和CCD電視攝像機(jī),極大地改進(jìn)了目標(biāo)探測和識(shí)別能力,其目標(biāo)確認(rèn)距離是第一代吊艙的4倍。此外,美國研制的AAQ40型光電瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(EOTS),采用第三代紅外焦平面陣列器件和模塊化設(shè)計(jì),集成了前視紅外、紅外搜索跟蹤和激光指示瞄準(zhǔn)等功能。

5.3 武器研制系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化

根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和戰(zhàn)術(shù)需求的不同,對既有武器進(jìn)行部分改動(dòng)形成新的武器型號(hào),比如AGM-114系列導(dǎo)彈針對不同作戰(zhàn)目標(biāo)和用途共有10余種型號(hào),既有半主動(dòng)激光制導(dǎo)也有毫米波雷達(dá)制導(dǎo),既有前置串聯(lián)聚能破甲型也有高爆性、爆破型以及溫壓型等戰(zhàn)斗部。另一方面,為了縮短新產(chǎn)品的研制周期,降低裝備維修保障成本,提高武器裝備可靠性,武器研制正朝著標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的方向發(fā)展,比如美國JAGM導(dǎo)彈分別采用了AGM-114R導(dǎo)彈的半主動(dòng)激光導(dǎo)引頭、“長弓”導(dǎo)彈的主動(dòng)毫米波導(dǎo)引頭和“標(biāo)槍”導(dǎo)彈的被動(dòng)紅外成像三種導(dǎo)引頭,使導(dǎo)彈具有更高的可靠性。

5.4 采用主動(dòng)激光制導(dǎo)技術(shù)

由于半主動(dòng)激光制導(dǎo)不具備自動(dòng)識(shí)別和抗激光主動(dòng)干擾的能力,激光主動(dòng)制導(dǎo)將成為未來激光制導(dǎo)的主要發(fā)展方向。激光主動(dòng)制導(dǎo)是把激光目標(biāo)指示器和尋的器安裝在同一彈體上,通過主動(dòng)向外發(fā)射激光來實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的探測、識(shí)別及跟蹤。目前,美國正在發(fā)展的主動(dòng)激光導(dǎo)引頭采用的是激光主動(dòng)成像技術(shù),通過激光掃描目標(biāo)并獲得三維圖像,與預(yù)先裝訂的目標(biāo)的激光成像特征進(jìn)行匹配分析,進(jìn)而自動(dòng)識(shí)別和跟蹤目標(biāo)。激光成像穩(wěn)定性高,便于圖像識(shí)別算法的實(shí)現(xiàn),是今后激光主動(dòng)制導(dǎo)的發(fā)展方向。美國研制的LOCAAS巡飛攻擊導(dǎo)彈,裝載自主目標(biāo)識(shí)別裝置和激光雷達(dá)導(dǎo)引頭,當(dāng)導(dǎo)彈采用“發(fā)射后不管”的巡飛攻擊方式時(shí),激光雷達(dá)導(dǎo)引頭能以極高的分辨率探測目標(biāo)。

6 結(jié)束語

經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,機(jī)載激光制導(dǎo)武器已經(jīng)成為近距空對地打擊的主要武器裝備,也必將在未來反恐作戰(zhàn)、支援作戰(zhàn)和壓制作戰(zhàn)中發(fā)揮更加重要的作用。