反辐射无人机航路规划问题研究

刘培宾 盛怀洁

反辐射无人机航路规划的科学与否直接关系其任务执行的成败。本文首先介绍反辐射无人机的作战过程，然后基于反辐射无人机航路规划要求提出其航路规划需要重点注意的问题，对提高反辐射无人机执行任务的成功率具有一定的指导意义。

国防科技大学

反辐射无人机是一种利用敌方雷达辐射的电磁信号，发现、跟踪以至最后摧毁雷达的武器系统，作为电子进攻硬摧毁的重要武器之一，具有滞空时间长、费效比高、作战使用灵活等优势，主要执行对敌预警探测、指挥控制、防空体系中雷达的反辐射压制和攻击任务。

反辐射无人机的飞行航路是指无人机从发射起飞到俯冲攻击目标雷达所飞行的轨迹，主要包括导航航路和搜索航路两部分。航路规划完毕后，反辐射无人机将按照预先规划的航路完全自主地执行任务，规划航路的科学与否会直接影响无人机能否顺利完成任务，它是反辐射无人机作战使用的核心内容，也是作战指挥员需要重点研究的问题。

公开发表的文献表明，目前针对反辐射无人机的研究大多集中在信号层面，比如对抗雷达关机技术的研究、对导引头测向技术的研究以及对有源诱骗技术的研究等，而航路规划方面大多是针对导航航路规划的研究，缺乏专门针对反辐射无人机搜索航路规划的研究。虽然利用遗传算法对搜索区域进行航路规划，以实现反辐射无人机覆盖更多的区域，但是搜索具有一定的盲目性且搜索效率不高。

针对反辐射无人机任务规划特点，对反辐射无人机航路规划进行深入研究，旨在提高作战指挥员航路规划效率，在作战中充分发挥反辐射无人机的作战效能，对敌防空火力系统实施致命打击。

反辐射无人机作战过程

单架反辐射无人机的任务规划组成如图2所示。任务规划的要素有导航航路、搜索航路、攻击区、拟攻击的目标辐射源等，它是反辐射无人机发射后要执行的主要任务。

反辐射无人机具体任务执行过程为：

（1）反辐射无人机由火箭助推发射升空，在机载飞控计算机控制下按照预设导航航线飞至攻击区;

（2）在攻击区，反辐射无人机按预设的搜索航路飞行，同时被动雷达导引头（下称导引头）根据目标清单与优先級开始搜索目标;

（3）导引头搜索到与目标清单相吻合的目标雷达后，立即对目标雷达进行方位测量，并对目标雷达信号进行跟踪;

（4）随着反辐射无人机逐渐逼近目标雷达并到达适当位置时，反辐射无人机会调整飞行姿态，对目标雷达实施俯冲攻击;

（5）反辐射无人机在俯冲攻击过程中，导引头按照一定的导引方式控制无人机，同时无人机加速冲向目标，完成最后的攻击;

（6）在俯冲攻击过程中，如果导引头跟踪信号丢失，而此时反辐射无人机还处于决断高度（无人机有能力从俯冲攻击状态恢复到游弋和搜索状态的最低高度）以上，则反辐射无人机会重新爬升，恢复游弋搜索状态;否则，无人机将按最后的记忆数据继续执行俯冲攻击任务。

反辐射无人机飞行航路

导航航路

导航航路是将反辐射无人机从发射位置引导至攻击区的飞行航路，也称为突防航路，在规划时要考虑以下要求。

（1）突防要求。确保规划的航路具备良好的突防能力，尽量避开已知的威胁区：

（2）无人机性能要求。航路规划必须考虑无人机的燃料限制和自身飞行性能约束;

（3）时间限制。为满足作战需要，反辐射无人机往往需要在特定时间到达指定区域上空，这要求规划的突防航路要严格满足战术时间要求。

搜索航路

搜索航路是无人机搜索目标辐射源时，在攻击区上空来回飞行的一条闭合飞行航线。其规划的要求为：

（1）安全性。不仅要避开已知威胁区域和高山等地形障碍区，还要满足无人机基本飞行性能约束条件，比如最大转弯角、最小转弯半径等;

（2）规范性。各点及航线都在攻击区内，且与导航航路相连;

（3）履盖性。保证无人机导引头的搜索波束在地面上的投影尽可能长时间地覆盖目标雷达;

（4）高效性。在满足需要的前提下，尽可能减少航线设置的数量和长度，即航路规划空间尽可能地小，防止影响我方其它部队使用相关空域。

需要重点注意的问题

基于反辐射无人机航路规划要求，反辐射无人机航路规划需要重点注意以下问题：

（1）合理规划导航航路，提高突防概率。

反辐射无人机雷达截面积小，难以被雷达探测发现。但如果无人机飞行航线固定，飞行规律被敌方掌握，而此时敌方在我无人机航线上部署侦察装备，将可能发现执行任务的无人机。一旦发现，敌方可以通过军用直升机或地面高炮将无人机击落，这就极大降低了我方无人机执行任务的成功率。

指挥员在规划导航航路时，首先要尽量避开已知威胁区，其次要设计多条备用航线，一旦主航线被敌掌握，立即启用备用航线，尽量减少后续反辐射无人机的损失，以此提高无人机的突防率;

（2）斛学规划搜索航路，提高视场覆盖率。

反辐射无人机沿搜索航路飞行时，导引头会根据提前加载的目标清单以及优先级搜索目标，然而导引头的搜索视场具有范围约束，即只有当目标雷达位于导引头搜索视场范围内，导引头才会对目标雷达信号进行截获、定位和跟踪。所以在规划反辐射无人机搜索航路时，除了考虑航路安全性等必要条件外，还必须充分考虑导引头视场的覆盖性，在航路规划空间大小确定的前提下，无人机沿搜索航路飞行时，目标雷达应尽可能处于无人机导引头的搜索视场内，即无人机导引头对目标雷达的视场覆盖率尽可能高，增大搜索截获目标雷达信号的概率。

还应当注意，单架反辐射无人机由于视场覆盖范围有限，在沿搜索航路飞行时无法在任意时刻都实现对目标雷达的视场覆盖，敌方雷达操作人员可以通过合理设置雷达的开关机时间来规避我方反辐射无人机的搜索，此时需要两架甚至多架反辐射无人机对目标雷达实施协同搜索压制，迫使其不敢开机工作。

（3）精确计算飞行时间，与友军实现时间协同。

反辐射无人机作战中需要与航空兵部队、地导部队等实现协同作战。若无人机的飞行时间与预计规定时间有偏差，攻击时间过早，则容易暴露我方作战企图;攻击过晚，则会给我航空兵部队和地导部队的突防造成重大损失。所以要根据协同作战时间精心设计无人机飞行航路，精确计算飞行时间，与友军实现时间协同。 （4）协调使用飞行空域，严格遵守协同规定要求。

反辐射无人机未来的作战样式必然是参战力量多元化、作战空间拥挤的联合作战，反辐射无人机作为参战力量的一分子，在航路规划时必须要认真考虑空域使用问题，既要达成作战企图，又要严格遵守协同规定要求。

（5）针对不同作战样式，设计不同搜索航路。

为整体压制敌防空系统中的雷达网，反辐射无人机往往采用多种作战样式。目前包括单机压制单部雷达、多机压制单部雷达、多机随机游猎、多机压制多部雷达等。针对每种作战样式，设计对应的搜索航路，统筹兼顾无人机导引头对目标雷达的视场覆盖率和目标截获概率的需要，以获得最佳作战效能。