外军导弹协同数据链现状及技术发展趋势

杜龙海，曹毅，齐忠杰

（1.中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081；2.总参信息化部驻石家庄地区军事代表室，河北 石家庄 050002）

外军导弹协同数据链现状及技术发展趋势

杜龙海1，曹毅2，齐忠杰3

（1.中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081；2.总参信息化部驻石家庄地区军事代表室，河北 石家庄 050002）

导弹防御系统对突防导弹的拦截能力不断增强，在对重要军事目标进行打击时，需要使用多枚导弹协同攻击。当前，美、俄等国家均在发展导弹协同数据链技术，使得突防的导弹之间可通过弹间数据链进行协同，以提高导弹的突防概率和打击效果。在分析外军导弹协同数据链的基础上，提出了导弹协同的基本应用概念及导弹协同数据链的技术发展趋势，并对导弹协同数据链的关键技术进行了分析。

数据链；导弹协同；协同任务规划；目标融合；动态目标分配

0 引言

导弹协同数据链是利用各种传输、组网及信息融合技术，在协同攻击的多枚导弹之间构建的信息链路，它使得导弹之间可以共享传感器、飞行控制和制导决策等信息。通过弹间协同数据链的支撑，多枚导弹可以完成自主编队、协同突防和协同目标分配等作战应用。目前，美、俄等国家均在发展导弹协同数据链技术，使得突防的导弹之间可通过弹间数据链进行协同，以提高导弹的突防概率和打击效果。我国一些研究所及高校也开展了相关的研究。数据链技术在国外飞航导弹上的应用［1］分析了弹间协同数据链的作用及在外军中的应用，但没有指明弹间协同数据链应当具备的能力。智能反舰导弹协同攻击策略研究［2］在对国外智能型导弹协同攻击策略分析的基础上，探讨了智能反舰导弹的协同攻击策略，并重点分析了智能弹群的组成结构、攻击模式和关键能力需求，但没有提出在作战过程中对数据链的要求。本文在分析外军导弹协同数据链的基础上，提出了导弹协同的基本应用概念及导弹协同数据链应当具备的能力，并对导弹协同数据链的关键技术进行了分析，为发展导弹协同数据链提供参考。

1 外军发展现状

当前使用精确制导武器进行快速突击成为了作战过程中的重要攻击手段，世界各国均极其重视相关技术研发。俄军以导弹饱和攻击为杀手锏，攻击编队在导弹协同数据链的支撑下，具备了内部飞行协调和任务分配功能；美军则以网络化作战为背景，使飞航导弹和无人机成为了作战网络节点，目前某些装备已经具有了联合飞控、探打一体等网络化灵巧作战能力［3］。

1.1 俄罗斯П500玄武岩反舰导弹

П500是苏联于1963年开始研制的一种中远程超声速反舰导弹。该导弹1973年服役，并于1975年用于作战，主要装备水面舰艇，用于攻击包括航母在内的水面目标，是世界上最有威力的反舰导弹之一。在对敌人的航母编队进行攻击时，采用导弹齐射的形式。齐射中的导弹飞行剖面为30 m～7 km之间的低—低和低—高模式。玄武岩是苏联第1种装备数字计算机的导弹，它的制导系统还装备有通信线路装置，用于齐射时各枚导弹之间的通信。齐射导弹的数量为8枚，能够以很短的时间间隔从舰上平台完成发射。通常有一枚导弹充当领弹，在高空（5～7 km）飞行中，利用弹上搜寻系统截获目标并通过数据链控制齐射的其他导弹的飞行。其他导弹则在中、低空飞行，并且雷达导引头处于被动状态。领弹将目标跟踪数据通过数据链传送给其他导弹并为它们分配具体打击目标，4枚导弹被导向主要或重要价值的目标，如航母编队中的航空母舰。另外4枚则分别被导向战区内的其他舰只，机载雷达导引头将在到达目标前最后一刻开机。如果领弹被击落，另外一枚导弹（按程序编排）将取代它并爬到一定高度继续为其他导弹领航。所有导弹都具有主动雷达干扰能力，以对抗来自飞机或舰载防空系统的防御行为［4］。弹间协同数据链在玄武岩导弹作战过程中的应用如图1所示。

图1 导弹协同数据链在П500作战中的应用

1.2 俄罗斯П700花岗岩超声速反舰导弹

花岗岩导弹有水上、水下和空中3种发射方式，既可以单枚发射，也可以多枚齐射。通常是一个水下攻击梯队的3～5艘Oscar级潜艇（各带有24枚花岗岩）齐射，这样每次作战总共可发射72～120枚导弹，它们集中打击航母编队，其中有30%～50%会瞄准航母，其他导弹只打击护航舰船。由飞机发射花岗岩时，每次为12～24枚，主要针对艇母编队的防御系统进行饱和轰炸［5］。

导弹协同数据链在花岗岩导弹作战过程中的应用方式如图2所示。齐射的24枚导弹通过弹间数据链进行协同，有1枚导弹被预编在25 km高的弹道上飞行，其他在低弹道上飞行。高弹道飞行的导弹承担领弹任务，它先向上爬升，开机探测，能最早发现目标，并将目标数据通过弹间数据链传输给在低空飞行的其他导弹，并实时更新数据。领弹的雷达既使用主动模式也使用被动模式，主动模式采取快速“扫视”后马上关闭的方式，以增加突防概率。领弹还通过弹间协同数据链给所有从属导弹分配目标，同时它还和其他攻击导弹群的领弹进行通信，以便协调攻击行动。一旦领弹被击落，马上另有一枚导弹升高负责领弹的功能。进入敌方视界后，弹群才散开，各自开启导引头进行末端攻击［6］。

图2 导弹协同数据链在П700作战中的应用

1.3 美军“网火”导弹武器系统

美军“网火”导弹武器系统将火力打击、侦察监视、效能评估和打击过程中的任务分配与转换等功能通过数据链凝聚于一体，能够实现基于网络支持的、自主与受控攻击相结合的多功能火力系统运用模式。

“网火”导弹武器系统包括2种导弹：①精确攻击导弹（PAM），这种导弹使用固体火箭推进发动机，速度很快，可用于软、硬2种目标的攻击。PAM安装有双模式精确末制导装置，具备在飞行中调整目标数据、重新确定目标和图像处理的能力。②待机导弹（LAM），它携带一个激光探测器和雷达测距仪、一个涡轮喷气发动机和飞行翼，可以在空中巡弋待机45 min，能够在目标上空盘旋、自动识别和攻击目标。2种导弹都带有数据链，目标更新数据可以通过数据链发送给导弹，导弹的控制权可以转移给前方的人员或无人机［7］。

“网火”系统的基本运用概念是：待机攻击导弹先行发射，在INS／GPS导引下飞至指定目标区域上空盘旋滞留，并用雷达或激光探测器搜索目标，发现敌方踪迹后，通过数据链上传目标信息，控制平台发射成本较低的精确攻击导弹将目标摧毁。在作战过程中，待机攻击弹可以通过数据链为精确攻击弹指示目标，“网火”系统的基本运用概念如图3所示［8］。

图3 导弹协同数据链在网火系统中的应用

2 导弹协同数据链技术发展趋势

目前，世界各国都在加快构建综合一体化的导弹防御体系，对突防导弹的拦截能力不断增强。在这种情况下，采用传统单弹和单系统的作战模式，无法实现对敌方要地或高价值目标的打击。因此，提高导弹武器系统的智能协同突防能力成为必需。为了达到突防和攻击目的，需要在导弹之间构建协同数据链路，支持弹群协同作战。弹群协同作战概念如图4所示［9］。

图4 弹群协同作战概念

在图4中，各个发射单元发射的导弹在一定的区域自组织建立弹间协同数据链网络；导弹之间通过数据链网络交互位置、状态等信息自主组建导弹编队，形成突防队形；在末段临近目标时，编队内各枚导弹通过弹间协同数据链交互探测到的目标信息，通过数据融合形成对目标的一致态势；然后，编队内导弹通过弹间数据链交互目标分配信息，完成分布式动态目标分配；最后，各枚导弹对各自的目标实施攻击［10］。在上述作战过程中，导弹协同数据链应当能够支持以下关键能力：

①弹间信息交互能力。信息交互能力是导弹之间实现协同的基本条件。未来的智能导弹能够在飞行中利用通信链路交换数据、识别特定目标、进行目标分配和毁伤评价。弹间信息交互能力是弹群智能化协同作战的基础。

②协同任务规划能力。在协同攻击的过程中，面对突现威胁或者改变攻击目标后，智能导弹需要实时改变攻击航路。协同任务规划能力能够使弹群快速反应，临机调整攻击目标，是支持导弹实现协同攻击的重要支撑［11］。

③基于数据融合的目标识别与跟踪能力。智能弹群融合导弹不同导引头在不同位置、不同频段上、不同扫描速率和不同探测方向所获得的目标信息，并能够对复杂环境中的目标进行自动识别和跟踪。利用信息互补，通过数据融合技术，构成多导引头传感器系统，对目标位置进行精确估计，改善对目标的跟踪和识别，能够增强系统的抗干扰性能，提高系统的可靠性。

④智能决策能力。弹群的领弹具有智能决策能力，能够综合利用当前战场的地形环境、威胁环境和目标特征数据库等各类信息，实时解算最优的弹群攻击方案。随着协同攻击任务的进行、威胁的突现、目标的机动和目标的被毁伤，作战环境会发生变化，领弹需要相应地进行智能决策，并通过弹间数据链将决策结果发送给其他导弹［12］。

⑤实时热备份能力。在协同的弹群中，智能决策成员是整个弹群的指挥者，如果当前决策成员发生故障，则备份成员通过实时热备份机制和决策接替机制接替其继续工作。

⑥安全保密与身份认证能力。弹间数据链处于强对抗环境当中，网络生存时间短、信息交互频繁、无线信道开放，因此，需要对武器节点进行入网认证，对网内节点间的信息进行来源合法性、数据完整性、机密性和时效性验证，杜绝非法用户接入网络［13］。

3 导弹协同数据链关键技术

3.1 弹间抗干扰与组网技术

弹间数据链的应用特点是在复杂的地理环境和强对抗战场电磁环境下使用，编队成员即各个弹体之间存在着组网的自组织特性，同时也面临着被对方物理摧毁的威胁，因此导弹之间构成的数据链通信网络是一个节点易受攻击、无线传输易受干扰、成员连通性易受影响和网络拓扑易被毁伤的动态网络，因此要求弹间数据链必须能够自动适应由于内部和外部原因引起的网络结构的变化。

3.2 安全防护与接入控制技术

导弹编队作为高能量武器系统，需深入敌后作战，其安全性要求不言而喻。系统安全控制技术的难点在于，采用何种体制和技术方能够在较短的网络生存周期、较快的信息交互需求和动态的网络成员变化等条件下，为平台交互提供安全可信的信息交互机制，目前成熟应用案例不多［14］。

3.3 弹载消息处理技术

弹载消息处理技术包括消息处理规则和目标信息融合2个方面。弹载消息处理规则对导弹编队的交互信息类型、应用限制和交换使用规则等问题进行研究，设计适合于机器对机器的自动化处理的技术体制；目标信息融合指在末段时，各枚导弹的导引头开机后捕获目标形成目标信息，将编队内各枚导弹的传感器探测到的目标信息进行融合，利用多个传感器在空间或时间上的冗余或互补信息，获取比单一传感器更多的信息、更好的信息质量和更高的准确度，使各枚导弹维持统一的目标态势，为多弹分布式目标分配奠定基础［15］。

3.4 多目标动态分配与编队协同技术

多目标动态分配主要是指末制导阶段导弹编队协同对多目标进行攻击时，要在规定的时间内对跟踪空域中的目标进行合理分配，保持对目标群的命中概率最大并尽可能避免重复攻击与遗漏；编队协同制导主要包括中制导过程的编队控制和末段的协同末制导律设计，是指为保证多枚巡航导弹达到同时击中目标的饱和攻击战术目标，首先要求中制导过程以编队形式接近打击目标，保证中制导时间尽量一致，其次要求导引头开机后制导律具有对导引时间进行控制的能力。

4 结束语

导弹编队协同是一种新的作战观念和作战样式，在导弹之间构建武器协同数据链，支持协同突防、动态目标分配等能力，将显著提高导弹武器的打击效能。随着世界各国加大对数据链的开发力度，数据链将成为今后军事装备发展的一个热点。应积极进行数据链技术应用于飞航导弹的研究，加强数据链技术的基础研究，如数据融合、自组织组网和安全保密与身份认证等关键技术。面对国际上导弹防御系统迅速发展的严峻形势，开展对导弹协同数据链的研究具有重要意义。

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Present Status and Technology Developing Trend of Multi-missile Cooperative Data Links of Foreign Army

DU Long-hai1，CAO Yi2，QI Zhong-jie3
（1．The 54th Research Institute of CETC，Shijiazhuang Hebei 050081，China；2．Military Representative Office of Information Technology Department of PLA General Staff Headquarters Stationed in Shijiazhuang Region，Shijiazhuang Hebei 050002，China）

With the increasement of intercept probability of missile defense system，coordination among multiple missiles is neces-sary for the attack of important targets.Currently，multi-missile cooperation is employed in the USA and Russia，etc.With the support of data links，penetration probability and hitting effect are enhanced.Based on an analysis of the development status of multi-missile coop-eration data link in the USA and Russia，etc.，the paper provides the basic application concept of multi-missile cooperation and predicts the developing trends of multi-missile cooperation data links.It analyzes the key techniques of multi-missile cooperation data links and offers references for the research of multi-missile cooperation data links in China.

data link；multi-missile cooperation；cooperative task planning；target fusion；dynamic target assignment

TP393

A

1003－3106（2015）11－0056－04

10.3969／j.issn.1003－3106.2015.11.15

杜龙海，曹毅，齐忠杰.外军导弹协同数据链现状及技术发展趋势［J］.无线电工程，2015，45（11）：56－59.

杜龙海男，（1978—），高级工程师。主要研究方向：通信网络、数据链。

2015-08-17

国防基础科研计划资助项目（B1120131046）。

齐忠杰男，（1968—），研究员。主要研究方向：通信网络、数据链。