精確制導(dǎo)：導(dǎo)彈的目標(biāo)鎖定之法

文/龍琛芮

隨著武器裝備和戰(zhàn)爭形態(tài)的發(fā)展，相較于激烈戰(zhàn)場上的彈藥傾瀉而下所帶來的震撼，導(dǎo)彈對目標(biāo)的高命中率更容易達(dá)成作戰(zhàn)目的。

1982 年英阿馬島戰(zhàn)爭中，阿根廷空軍使用一枚“飛魚”導(dǎo)彈，擊沉了英軍價(jià)值2 億美元的“謝菲爾德號”驅(qū)逐艦。2015 年10 月，俄羅斯海軍里海艦隊(duì)從一艘獵豹級輕型護(hù)衛(wèi)艦和3 艘“暴徒-M”級輕型導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦上，發(fā)射了26 枚“口徑-NK”巡航導(dǎo)彈，以不超過3 米的誤差精準(zhǔn)命中了1500 千米外敘利亞境內(nèi)的11 個(gè)預(yù)定目標(biāo)。2020 年1 月，美國使用MQ-9 無人機(jī)，發(fā)射“地獄火”激光制導(dǎo)導(dǎo)彈，斬殺了伊朗的“名將之花”蘇萊曼尼。

現(xiàn)代戰(zhàn)爭，從某種意義上可以說是世界各國科技水平的較量。對于機(jī)動(dòng)能力很強(qiáng)的空中目標(biāo)或遠(yuǎn)在幾千千米以外的非機(jī)動(dòng)目標(biāo)，一般的武器是無能為力的，即使能夠勉強(qiáng)予以攻擊，其殺傷效果也極差。而導(dǎo)彈以其超遠(yuǎn)射程、精準(zhǔn)攻擊的特點(diǎn)得到了重點(diǎn)發(fā)展與廣泛運(yùn)用。實(shí)際上，自20 世紀(jì)60 年代以來，幾乎每一場戰(zhàn)爭都不同程度地使用了導(dǎo)彈武器，從陸地到海洋，從天空到太空，從進(jìn)攻到防御，到處都有導(dǎo)彈的身影。導(dǎo)彈在作戰(zhàn)中的運(yùn)用已經(jīng)悄然使作戰(zhàn)樣式發(fā)生了深刻的變化，不僅使曠日持久的局部戰(zhàn)爭被速戰(zhàn)速?zèng)Q取代，還使遠(yuǎn)程火力襲擊的突然性空前增大。

那么，導(dǎo)彈是如何做到精準(zhǔn)打擊目標(biāo)的呢？

實(shí)際上，導(dǎo)彈之所以能夠準(zhǔn)確地命中目標(biāo)，是由于我們能按照一定的導(dǎo)引規(guī)律對導(dǎo)彈實(shí)施控制。首先，我們要明確制導(dǎo)的概念。制導(dǎo)是指導(dǎo)引和控制飛行器按照一定規(guī)律飛向目標(biāo)或預(yù)定軌道的技術(shù)和方法。而導(dǎo)彈與普通武器的根本區(qū)別就在于它具有制導(dǎo)系統(tǒng)。

制導(dǎo)系統(tǒng)以導(dǎo)彈為控制對象，基本功能是保證導(dǎo)彈在飛行過程中，能夠克服各種不確定性和干擾因素，使導(dǎo)彈按照預(yù)定的彈道，或根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)情況隨時(shí)修正自己的彈道，最后準(zhǔn)確命中目標(biāo)。如果把整個(gè)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)比作一個(gè)人的話，那么制導(dǎo)系統(tǒng)就是“神經(jīng)中樞”，由此可見它所占據(jù)的重要地位。當(dāng)然，對于不同的目標(biāo)，導(dǎo)彈會(huì)選取不同的制導(dǎo)方法。

千里之外，如何精準(zhǔn)打擊

1991 年海灣戰(zhàn)爭中，美國空軍在100 千米之外，向伊拉克的一個(gè)水電站發(fā)射了兩枚防區(qū)外對地攻擊導(dǎo)彈（SLAM），其中第一枚導(dǎo)彈準(zhǔn)確命中一堵護(hù)墻，隨后第二枚導(dǎo)彈穿洞而入，進(jìn)入發(fā)電廠，徹底摧毀了目標(biāo)。此次攻擊不僅并未波及大壩，而且附近的建筑物和居民區(qū)也未受到損傷。我們不由得驚嘆其命中精度之高。

在驚嘆之余，不禁想問：在千里之外，美空軍使用的這種導(dǎo)彈是如何精確打擊目標(biāo)的? SLAM 是由美國反艦導(dǎo)彈改型而成的防區(qū)外對地攻擊導(dǎo)彈，能夠在敵方防空火力區(qū)域之外發(fā)射。在發(fā)射之前，SLAM 就接收到了美國GPS 衛(wèi)星的時(shí)鐘數(shù)據(jù)，在目標(biāo)上空捕獲到GPS信號后，在其引導(dǎo)下飛行，進(jìn)而命中目標(biāo)。這與傳統(tǒng)的空對地攻擊相比，不需要目標(biāo)在可視范圍以內(nèi)，能夠有效保障載機(jī)安全。

利用衛(wèi)星引導(dǎo)來命中目標(biāo)，是導(dǎo)彈在遠(yuǎn)距離發(fā)射后命中目標(biāo)的有效方式。其原理是利用導(dǎo)彈上安裝的接收機(jī)，接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號，來修正導(dǎo)彈的飛行軌跡。衛(wèi)星制導(dǎo)系統(tǒng)廣泛運(yùn)用于各種精確打擊武器的制導(dǎo)，其中有代表性的如美國AGM-84 SLAM 反艦導(dǎo)彈、AGM-158 聯(lián)合對地防區(qū)外攻擊導(dǎo)彈、GBU-37 鉆地炸彈等。其優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低廉，制導(dǎo)精度較高，但同時(shí)也存在一個(gè)致命的缺點(diǎn)，那就是容易被干擾。

電磁影響，如何抗衡干擾

當(dāng)前戰(zhàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜，若是信號受到干擾，受電磁信號引導(dǎo)的導(dǎo)彈就很有可能難以命中目標(biāo)，不能完成作戰(zhàn)任務(wù)。那么，導(dǎo)彈應(yīng)如何去抗衡干擾，保證命中呢？這就需要用到慣性制導(dǎo)。

慣性制導(dǎo)不需要中繼控制，而是通過導(dǎo)彈對自身飛行狀態(tài)的測定來控制飛行路線。因此，僅使用慣性制導(dǎo)一種方式的導(dǎo)彈在發(fā)射后不需要操縱者控制而自動(dòng)飛向目標(biāo)，也就是“發(fā)射后不管”。

慣性制導(dǎo)系統(tǒng)通常由慣性測量裝置、計(jì)算器、控制器等組成，最早應(yīng)用于第二次世界大戰(zhàn)末期德國的V-2 導(dǎo)彈。美國和蘇聯(lián)在早期的導(dǎo)彈計(jì)劃中都采用全慣性制導(dǎo)系統(tǒng)來提高命中精度和可靠性。例如俄羅斯的SS-18 導(dǎo)彈，是為了打擊發(fā)射井等加固目標(biāo)而設(shè)計(jì)的，被北約稱為“撒旦”。因?yàn)槠溆行лd荷接近9 噸，能夠攜帶多枚核彈頭，其單彈頭達(dá)到了2000 萬～2500 萬噸TNT 當(dāng)量。要知道，當(dāng)年美國投放在日本廣島的原子彈威力也只不過1.5 萬噸TNT 當(dāng)量，折算下來相當(dāng)于1600 多個(gè)廣島原子彈。如此巨大的威力，若是使用無線電制導(dǎo)被干擾后打擊到其他目標(biāo)，造成的后果不堪設(shè)想。而使用慣性制導(dǎo)系統(tǒng)，保證了其能夠按照預(yù)定彈道飛行，并準(zhǔn)確打擊目標(biāo)。

利用慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)彈的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)，隱蔽性好，不會(huì)受到氣象條件限制。而缺陷是它只能攻擊預(yù)先設(shè)定的固定目標(biāo)，對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)無能為力。

隱蔽之處，如何跟蹤鎖定

在戰(zhàn)爭中，為了有效保持戰(zhàn)斗力，會(huì)使用多種手段對高價(jià)值目標(biāo)進(jìn)行隱蔽偽裝，或者利用高機(jī)動(dòng)性和暗夜等不良天候展開行動(dòng)。例如隱藏設(shè)置的防空雷達(dá)和高速飛行的戰(zhàn)斗機(jī)，在一般條件下難以捕捉。那么，對于這些目標(biāo)，如何去跟蹤鎖定呢？此時(shí)，就需要用到尋的制導(dǎo)系統(tǒng)。

尋的制導(dǎo)系統(tǒng)是指利用目標(biāo)輻射或反射的能量制導(dǎo)導(dǎo)彈去攻擊目標(biāo)。例如對于防空雷達(dá)，在其開機(jī)工作時(shí)，反輻射導(dǎo)彈就能根據(jù)其發(fā)射的信號鎖定其位置，進(jìn)而對其進(jìn)行打擊。典型代表是美國的AGM-88“哈姆”反輻射導(dǎo)彈，實(shí)戰(zhàn)效果較好。1986 年，美軍對利比亞實(shí)施的“黃金峽谷”行動(dòng)中，發(fā)射了數(shù)枚“哈姆”反輻射導(dǎo)彈，精準(zhǔn)摧毀了多座開機(jī)的利比亞防空雷達(dá)。在海灣戰(zhàn)爭中，600 多枚“哈姆”導(dǎo)彈與其他反輻射導(dǎo)彈一起摧毀和壓制了伊拉克90%的預(yù)警雷達(dá)和地空導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)，有效地降低了己方飛機(jī)的戰(zhàn)損率。

而對于高速運(yùn)動(dòng)的戰(zhàn)斗機(jī)等移動(dòng)目標(biāo)，其紅外特征則成了紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊的關(guān)鍵所在。紅外制導(dǎo)是利用紅外探測器捕獲和跟蹤目標(biāo)自身輻射的能量來實(shí)現(xiàn)尋的制導(dǎo)的技術(shù)，可在夜間和低能見度下作戰(zhàn)，是非常有效的精確制導(dǎo)打擊手段。例如AIM-9“響尾蛇”導(dǎo)彈，作為世界上第一種紅外制導(dǎo)空對空導(dǎo)彈，它發(fā)射后，導(dǎo)彈控制艙前面的紅外感光器探測高溫目標(biāo)發(fā)出的紅外輻射，使導(dǎo)彈自動(dòng)跟蹤目標(biāo)飛行，直至擊中目標(biāo)，可做到發(fā)射后不管，在越南戰(zhàn)爭、馬島戰(zhàn)爭和海灣戰(zhàn)爭等實(shí)戰(zhàn)中被廣泛使用。

復(fù)雜地形，如何一擊必殺

地面目標(biāo)不同于海上目標(biāo)，因?yàn)殛懮系匦螐?fù)雜，高低起伏多變，既可能有高山屏障，也有可能面臨多個(gè)其他目標(biāo)的干擾。那么，對于復(fù)雜地形中的目標(biāo)，導(dǎo)彈是如何搜索到它的呢？此時(shí)，就需要用到圖像匹配制導(dǎo)和電視尋的制導(dǎo)。

圖像匹配制導(dǎo)是導(dǎo)彈自身根據(jù)實(shí)際地形與內(nèi)部儲(chǔ)存的地圖的匹配關(guān)系來引導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)的技術(shù)。與我們?nèi)粘？吹降牡貓D相比，其內(nèi)部儲(chǔ)存的地圖信息特征有所不同，有的是以地形輪廓線（等高線）為匹配特征，有的是以區(qū)域地貌為匹配特征，實(shí)際上就是分為地形匹配和地圖匹配制導(dǎo)，其中地形匹配制導(dǎo)基準(zhǔn)源數(shù)據(jù)穩(wěn)定，不受氣象變化的影響，但不宜在平原等起伏不大的地形使用。例如，美軍B-52 轟炸機(jī)所攜帶的空地巡航導(dǎo)彈用的就是地形匹配制導(dǎo)技術(shù)。而地圖匹配制導(dǎo)能在平原地區(qū)使用，但基準(zhǔn)源數(shù)據(jù)會(huì)受氣候和季節(jié)變化的影響，不夠穩(wěn)定，如美國“潘興2”彈道導(dǎo)彈就采用這類制導(dǎo)方式。

而使用電視尋的制導(dǎo)方式的導(dǎo)彈，依靠導(dǎo)彈上的電視自動(dòng)尋的頭自動(dòng)跟蹤目標(biāo)，并通過導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀控制導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。其核心部件是電視自動(dòng)尋的頭，它由電視攝像機(jī)、圖像信息處理裝置、跟蹤伺服機(jī)構(gòu)等組成。這種導(dǎo)彈具有區(qū)別目標(biāo)和復(fù)雜背景的能力，攻擊地面目標(biāo)制導(dǎo)精度高，但作用距離受大氣能見度的限制，不適于全天候工作?，F(xiàn)在使用電視制導(dǎo)方式或者制導(dǎo)方式中含有電視制導(dǎo)功能的導(dǎo)彈有很多，例如俄羅斯的KH-59ME 電視制導(dǎo)空地導(dǎo)彈、以色列研制的“金字塔”電視制導(dǎo)炸彈等。

根據(jù)不同的目標(biāo)和作戰(zhàn)任務(wù)，導(dǎo)彈會(huì)采用不同的制導(dǎo)系統(tǒng)。根據(jù)導(dǎo)引系統(tǒng)的工作是否需要導(dǎo)彈以外的任何信息，導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)可分為非自主制導(dǎo)與自主制導(dǎo)兩大類。自主制導(dǎo)包括方案制導(dǎo)與慣性制導(dǎo)等。非自主制導(dǎo)包括尋的制導(dǎo)、遙控制導(dǎo)、天文制導(dǎo)、衛(wèi)星制導(dǎo)與地圖匹配制導(dǎo)等。

當(dāng)然，單枚導(dǎo)彈并不是只能使用一種制導(dǎo)方式，而是可以將多種制導(dǎo)方式結(jié)合起來使用，從而避免單一制導(dǎo)方式的缺陷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。例如，美國海軍的SM-2“標(biāo)準(zhǔn)”防空導(dǎo)彈，其飛行初始段和中段采用慣性制導(dǎo)，在末段才使用半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)，對目標(biāo)進(jìn)行追蹤。這使得導(dǎo)彈不僅具備很強(qiáng)的抗電子干擾能力，而且還具備了多目標(biāo)跟蹤和攻擊能力。

此外，一種導(dǎo)彈在攻擊距離不同的目標(biāo)時(shí)，使用的制導(dǎo)方式也有所區(qū)別。例如，美國AIM-120 系列空對空導(dǎo)彈，在攻擊不同距離目標(biāo)時(shí)使用不同的制導(dǎo)方式。當(dāng)近距離攻擊時(shí)，它采用全程主動(dòng)雷達(dá)尋的的攻擊方式；當(dāng)中遠(yuǎn)距離攻擊時(shí)，它則采用慣性制導(dǎo)加主動(dòng)雷達(dá)尋的的攻擊方式。

隨著戰(zhàn)爭對武器的需求以及各項(xiàng)反導(dǎo)技術(shù)的不斷發(fā)展，在戰(zhàn)場環(huán)境日趨復(fù)雜的情況下，導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)將進(jìn)一步與信息化、智能化技術(shù)結(jié)合，向系統(tǒng)集成、技術(shù)融合的方向發(fā)展，從而有效應(yīng)對不斷涌現(xiàn)的對抗技術(shù)，并在提高精度的同時(shí)，達(dá)到最佳毀傷效果，實(shí)現(xiàn)從精確向高效轉(zhuǎn)變。