雷达制导反舰导弹对抗的发展

张宇　施强

摘要：介绍了反舰导弹的发展以及对抗反舰导弹的各种手段。其中包括角反射器、有源诱饵和箔条等。

关键词：反舰导弹;角反射器;有源诱饵;箔条

1 引言

半个世纪前，反舰导弹开始大量采用有源射频制导技术，这给舰船自卫带来了巨大的挑战。大部分国家的海军采取的应对方法是：研究软杀伤对抗措施，伪装成被保护平台，迷惑或诱偏射频寻的导引头。这是他们的舰船自卫武器库中的关键组成部分。

第二次世界大战期间，盟军从轰炸机上投放了一种称为“窗”的雷达反射金属丝，形成虚假的雷达回波来迷惑地方的防空雷达。现在，同样的技术（称为：“箔条”）被用来欺骗雷达制导反舰导弹。

首个进入服役的箔条诱饵是1960年末针对前苏联P-15/SS-N-2（北约代号为：“冥河”）导弹而设计的对抗措施。通过从固定多管迫击炮或火箭发射器上布撒箔条，，能够迷惑（在搜索阶段）或诱偏（在末制导阶段）相对简易的“冥河”雷达导引头。

不过，直到1980年，有效软杀伤防御的重要性才被提到一个较高的优先级。1982年英国皇家海军在南大西洋的痛苦遭遇、1984年～1988年波斯湾的“油轮战争”、1987年伊拉克导弹攻击美国的“斯塔克”号护卫舰，所有这些事例都显示出反舰导弹的威胁不断增大。

同时，西方情报机构还在继续窥探前苏联反舰武器的发展情况。这些威胁的发展刺激了反舰导弹对抗措施的发展：箔条系统进行了现代化改进，以包含大量的射频有效载荷;改进了火控算法;提高了自动化程度;限量引入快速自主架设角反射器装置;甚至直升机都在机腹下挂载了“干扰寻的”诱饵;开发了软件驅动的电子战指挥与控制模块，以更好地协调软杀伤响应措施;开始开发新一代一次性有源机外诱饵，以诱偏最先进的导引头，早期的想法是用长航时无人机携载或投掷这种对抗措施。

在自1980年以来的30多年里，反舰射频导引头技术越来越先进和多样化，走在前沿的欧洲国家、俄罗斯等国的制造商寻求开发分辨能力更强、更不容易受电子对抗措施影响的末制导模块。而且，虽然传统上会优先选择工作在J波段的导引头（因其在海上环境中具有鲁棒、全天候等性能），但采用Ka波段毫米波雷达导引头的反舰导弹已经在波斯湾地区出现。

不过，这个阶段的舰载软杀伤技术并没有发展那么快。有源射频诱饵，如“海妖”和“纳尔卡”，只服役于少数国家的海军。无人机也还不具备前线软杀伤能力。大多数水面战舰仍然依赖箔条（主要从固定发射器发射）作为主要的射频对抗措施。

现阶段射频对抗措施的先进性已经具备，但开发工作实际上趋于相对谨慎、逐渐增长的境况。许多都属于改进舷内算法的技术（旨在计算最佳的诱饵部署模式和过程控制方法），而不是对对抗机理的改进，可训练的发射器也开始在一些先进的海军中发挥作用。

应该指出的是，防御科学界和工业界正在进行相关工作，以提高新技术和系统概念的成熟度，希望在这个十年末能够获得成果。有些计划使一些早前确定的软杀伤概念得以复苏，尽管是以一种非常现代化的方式。而且，很显然的是，一些传统的射频对抗措施将继续在未来一段时间里发挥重要作用。

2 角反射器

自主架设射频三面体角反射器装置的发展可以追溯到1940年。不过，尽管角反射器吸引了众多海军和工业部门的兴趣，但这种电抗措施却直到1980年才引入前线，当时英国的Outfit DLF（2）“复制品”漂浮式诱饵系统进入部队服役。

“复制品”部署在甲板边缘处的一个支架型发射器上。这种射频诱饵由多个角反射器组成，能够快速充气，对入射导引头呈现一种逼真的假目标。“复制品”的衍生型号随后销往多个北约国家和盟国的海军，包括美国海军，他们接收的型号是SLQ-49，通常称为“橡胶鸭”。

机载系统公司是Outfit DLF（2）原型系统的供应商，随后该公司继续为英国皇家海军开发改进的Outfit DLF（3）和Outfit DLF（3b）诱饵系统，以及用于出口的FDS-3衍生型号。这些改进型号的角反射器能够提供快速响应型诱饵，它们有诸多优点，包括：发射不会受到舰船速度/方向和风速/风向的影响;不管威胁的方向或方位如何，角反射器的雷达反射性能始终保持一致;在海面的滞留时间延长;不需要优先了解威胁;对导弹雷达的极化（水平或垂直）不敏感;雷达截面积（RCS）与舰船的相似，并以类似于舰船的方式在海面变化;多波段性能扩展至毫米波范围;能够对抗现代射频导引头使用的箔条鉴别器。

早期的“复制号”采用的是简易的机械发射装置进行诱饵部署，而FDS-3引入了固定的发射管，利用压缩空气来发射诱饵。一旦发射诱饵的内部气压系统被拉火索激活，角反射器就会在几秒钟内完成充气，产生超过50万平方米的雷达截面积。

2013年，FDS-3提供的快速响应能力被美国海军选中，机载系统公司获得了相关合同，为美国海军提供Mk 59 Mod 0 诱饵发射系统（DLS），以满足近期的作战需求。新西兰也是FDS-3的用户，将用该系统对其“安扎克”级护卫舰进行升级。

当前还在进行的一种研究是使用标准对抗措施弹舱从空中释放角反射器，来替代箔条或者作为箔条的辅助手段。这种方法还能够对抗箔条鉴别器，可通过产生有代表性的舰船闪烁、反光、水平/垂直极化、功率谱密度波动、距离和方位误差信号来实现。

少数国家的海军已经接受了该技术，如以色列海军引入了拉斐尔公司的“宽带速移雷达对抗诱饵”（WIZARD）系统。该系统在2007年作为MCG/8电子战试验的一部分向多个北约国家进行了演示。WIZARD诱饵弹可配置成部署一个或两个角反射器有效载荷，在有效载荷部署并展开后，诱饵缓慢延伸一段时间以生产逼真的射频目标并呈现给来袭导弹的雷达导引头。然后，角反射器在海面上连续产生大的雷达截面积。

法国海军在2004年引入了拉克鲁瓦（Lacroix）公司的“拉克鲁瓦专用先进电磁射频诱饵”（SEALEM），作为其“萨盖”-NG（SAGIE-NG）诱饵设备的一部分。150mm的SEALEM 15-01火箭配置了四个角反射器。拉克鲁瓦公司还研制了更小型的SEALEM 08-01火箭，作为其出口型Sylena小型舰船诱饵系统的组成部分。

机载系统公司还在寻求将其角反射器有效载荷技术引入小型舰船市场领域。该公司正与一家合作商协作，准备向市场推出一款相关产品。

3 有源诱饵发展

1990年末，军方开始开发和部署组合了运载火箭和有源电子战有效载荷的新型舷外有源诱饵，这反映出军方对于使用箔条打击最先进的雷达导引头的能力不足的关注。

最成功的例子是已经交付1000多套的美国/澳大利亚的Mk 234“纳尔卡”有源导弹诱饵，它是由BAE系统澳大利亚公司和洛克希德·马丁公司联合研制的，前者负责飞行器、舰载电子系统和发射器，后者负责电子载荷。“纳尔卡”服役于澳大利亚、加拿大和美国海军，它采用盘旋火箭推进系统，以与威胁导弹导引头的射程和仰角跟踪一致的方式驶离被保护舰船，并采用宽带转发式载荷向威胁呈现一个更诱人的目标。

“纳尔卡”还在继续进行改进。比如，2014年7月，澳大利亚政府批准进行“纳尔卡”先进发射子系统的开发计划，该计划是SEA 1397计划5B阶段的一部分。

根据“增强型纳尔卡有效载荷未来海上能力（FNC）”计划，美国海军已在寻求提高“纳尔卡”系统射频对抗有效载荷的频率范围和有效性的方法。FNC计划寻求开发一种经济可承受的、非常紧凑的射频有效载荷，该载荷具有电扫阵列发射机、紧凑的接收机和先进的隔离材料，并且采用海军研究办公司（ONR）和DARPA已经研制成熟的固态氮化镓（GaN）技术。

英国皇家海军也部署了舷外有源诱饵弹，名为Mk 251有源诱饵弹（ADR）。Mk 251 ADR由马可尼防御系统公司（现在的塞莱克斯ES公司）研制，这是一种由悬挂在翼伞下的多模式I/J波段干扰机组成的火箭发射式诱饵，是Outfit DLH诱饵设备的一部分。干扰机由舰载控制系统进行预编程，以实现对来袭威胁的最佳对抗响应。

考虑到这个要替代Mk 251 ADR，英国已联合法国进行为期四年称为ACCOLADE的技术演示器项目（TDP），进行下一代舷外有源诱饵（OBAD）的研制。泰利斯英国公司与其姊妹公司泰利斯法国公司组成的研究团队获得了TDP合同，不仅要交付演示器，还要进行原型测试。关于ACCOLADE的细节鲜见有公开报道，不过有报道称，由蓝熊系统研究公司开发的TDP空中飞行器将具有机动能力，从而能够机动到干扰威胁导引头的最佳位置。

ACCOLADE项目分为三个不同的技术开发阶段，分别验证发射、飞行/滞空和集成电子战有效载荷三方面的能力。2013年7月已成功进行了一次OBAD弹道发射试验。ACCOLADE项目计划2015年初在法国的测试场进行一次完整的端到端OBAD系统水上演示，这将是该项目的终极目标。

美国海军计划进行名为“舰射持久综合电子对抗”（SPICE）的长航时自主舰载/舷外电子战能力项目。SPICE项目属于“先进舷外电子战”（AOEW）项目中的诱饵开发工作（DDE）的一部分。美国国防部预算文件指出：“当前没有对抗现有威胁的措施;AOEW项目计划针对明确的电子战缺口，以响应来自舰队的紧急作战需求;该项目已经得到了海军作战部长的批准”。

AOEW项目的诱饵开发工作部分寻求开发、采购和部署舰船发射的长航时平台，该平台装备了有源或无源电子战有效载荷，与舰载电子战系统协同工作。海军研究办公室之前已完成了一种AOEW备选方案分析，目前还在管理一个名为“下一代对抗措施”（NGCM）的未来海上能力项目，该项目计划在无人机上集成电子战有效载荷，并开发指挥与控制链路演示器。

到目前为止，大家通常认为一次性有源诱饵因其成本高而没有广泛地进入服役。为了实现更简单且成本更低的方案，切姆林对抗公司在最近几年潜心研究有源反响诱饵，该诱饵由一系列紧凑型有源范-阿塔阵列组成。在其2010年的专利文件中，切姆林对抗公司声明：“阵元的阵列可配置成能够扫描一个或两个不同的正交平面。一种选项是，通过将单个阵元进行配置，使其只扫描一个平面。另一种选项是，将单个阵元包含的阵列配置成能够扫描两个正交平面（方位和仰角）。阵元可以很方便地用微带和/或带线电路进行制造，天线和传输线都是印制电路。虽然诱饵通常返回与其接收到的波形同样放大的信号，但经配置后的电路可对返回的波形进行延迟、调制或修正，以提高诱饵的效率”。

4 箔条

对于大部分国家的海军来说，箔条仍然是对抗射频制导导弹威胁的主要软杀伤防御手段。實际上，尽管很早就在预测箔条会被替代，因为大部分的现代雷达导引头都使用处理逻辑电路来对抗箔条响应（通时间或空间特性来进行识别），但在对抗战场上的绝大多数威胁（它们通常采用的是第一代和第二代雷达导引头）时，箔条仍然非常有效。而且，甚至最先进的射频导引头也需要处理箔条响应，以便为其它防御措施的实现争取时间。

因为坚信箔条仍将盛行数年时间，所以切姆林对抗公司已经开始开发一种代号为Mk 1的新一代射程可变的先进多载荷130mm射频诱饵弹。该诱饵弹可以连续发射6管箔条载荷，从而复制舰船信号，逐渐使来袭导弹导引头的瞄准点偏离目标舰船。

不过切姆林对抗公司的观点是，只有当箔条在时间和空间上真正被部署到正确的地点，才能获得最佳性能。要是当前和未来产品的能力最大化，以满足当前和未来的威胁场景，关键要依靠诱饵的精确瞄准，这是因为现代导弹的距离波门很小，所以，不管诱饵多么逼真，只要它不在导弹能够“看见”它的位置，它就无效。固定式发射器已经发展了很长时间，但它们有诸多限制：没有定位能力;覆盖范围小;需要舰船进行机动;无法完全利用诱饵弹的性能。在先进对抗措施的研究与仿真中发现，需要更大的有效载荷定位精度才能提高对抗不断发展的导引头的效率。

切姆林对抗公司进行了市场调研，以确定一种可训练的发射器系统的研究方案。该系统能够同时定位方位和仰角，并与其130mm的诱饵弹相兼容。因为无法找到一种商业现货方案，所以切姆林对抗公司自主开发了“百夫长”（CENTURION）系统。这是一种稳定的发射器，具有12管垂直安装的130mm炮筒，在顶部安装了可旋转的方形底座，每个炮筒能够调整到需要的发射角。

“百夫长”系统从装填位置开始的响应时间少于3秒，角度精确度可通过舰船的移动来得到补偿。该系统与最新的射程可变诱饵弹组合，可使有效载荷的布置在三个轴上可控，从而提高它的舰船特征复制能力。“百夫长”的工艺设计使其能够用于所有软杀伤弹。另一个设计优势是它可使武器在非常宽的仰角范围内进行发射。比如，较高的仰角（最多80度）能够对抗“俯冲式”攻击，而以较低的弹道仰角发射可使诱饵的飞行时间减少几秒钟。“百夫长”项目还专注于最佳发射控制算法的相关开发需求以及新一代射程可变诱饵的集成。“发射算法将考虑舰船的航向、速度、方位和风向，以及威胁的方位和类型”，较宽的训练角解放了控制算法，不必考虑舰船行进过程中的变化，从而获得最佳的发射方案。

重要的事情是进行精确的计算，这样才能在正确的距离、正确的时间、以正确的形式发射诱饵。至关重要的是要让导弹的导引头在逻辑上“看到”逼真的假目标。