軟硬武器結合在艦艇自防御系統中的應用分析

徐聲海

（海軍駐揚州723所軍事代表室，揚州 225001）

0 引 言

1982年的英阿馬島戰爭中，阿根廷“超軍旗”戰斗機發射的法制“飛魚”反艦導彈擊沉英國當時最先進的驅逐艦［1］。這表明在現代海戰中，水面艦艇的最大威脅仍然來自于各種平臺（艦載和機載）發射的反艦導彈。隨著現代導彈技術的發展，現代反艦導彈的制導方式越來越復雜和智能，主要采用主被動雷達復合制導技術、毫米波雷達制導技術、紅外成像技術、電視成像技術、激光制導技術、微波成像制導技術和多模復合制導技術；導彈末端突防速度越來越快，突防概率大大提高，超音速反艦導彈越來越普遍，國外正在發展的超音速反艦導彈，速度馬赫數可達5～8［2］；突防技術越來越先進，主要采用掠海超低空突防技術、高仰角彈道俯沖突防技術和末端蛇形機動突防等技術。針對現代反艦導彈的嚴重威脅，海軍作戰艦艇在自防御方面一般準備多種軟硬武器。由于軟硬武器的作戰原理、使用時機和作用距離各不相同，要想防御反艦導彈多批次、多方位的飽和攻擊，無論是單獨使用軟武器，還是單獨使用硬武器，都無法有效地對付新一代的反艦導彈，而目前艦載軟硬武器的使用基本上是不協調的。因此必須采取軟硬武器相結合的綜合使用方式，各種武器需在頻域、時域和空域上通過一套武器資源調度軟件進行協同配合，統一調度，才能發揮艦艇自防御系統的最大效能。美國海軍的自防御系統（SSDS）［3］中就包含這樣一套能進行實時武器調度的軟件，用于實時調度和利用自防御資源，解決武器間協同配合使用的問題。如何對不同軟硬反導防御武器合理地應用某種綜合使用方式，對決策系統和指揮人員而言顯得至關重要，也為自防御武器系統的策略庫提供支撐。

1 軟硬武器結合概述

針對反艦導彈突防的艦艇防御武器主要分為硬武器和軟武器兩大類。艦載防御性硬武器主要包括近程防御導彈和近防武器系統。防御性軟武器主要包括雷達偵察設備、雷達有源干擾設備和光電／紅外無源干擾設備等。

近程防御導彈主要用來對付低空突防飛機和反艦導彈，有效作用距離一般在3～20km，一般采用被動雷達／紅外雙模導引方式，未來新型近程防御導彈甚至有紅外成像能力，具有更為精準的導引能力。近程防御導彈具有機動性高、火力強、殺傷效率高和發射后不管等優點，是各國海軍現役艦載防御武器對付反艦導彈最為有效的點目標防御武器之一，典型的有美國的“海拉姆”和“海麻雀”近程防御導彈、俄羅斯的SA-N-11近程防空導彈［4］。

近防武器系統由高射速炮及相應的搜索跟蹤雷達／光電裝置組成，既能跟蹤來襲導彈的運動軌跡，又能連續糾正瞄準誤差，在反艦導彈來襲方向高速射擊形成彈幕，直接硬摧毀來襲反艦導彈。近防武器系統的主要特點是由于其依靠彈頭擊中目標進行硬摧毀，因此其多目標能力較弱，每個目標需要持續分配一段作用時間，待目標被摧毀后，才能切換到下一個目標；同時其有效作用距離較短，一般在200m～3km之間，是水面艦艇對付反艦導彈的最后一道防線，典型的如美國的“密集陣”近程武器系統和俄羅斯的“短劍”系統［5］。

雷達偵察設備主要利用來襲反艦導彈或載機輻射的電磁信號對其進行探測和分析，為其他軟硬武器進行目標指示引導。現代中遠程反艦導彈的載機在發射前，一般需用機載雷達對海上目標進行搜索和目標裝訂。反艦導彈在飛行初始段，一般需末制導雷達開機進行目標搜索。在末端攻擊時，一般末制導雷達開機進行目標鎖定。上述數個階段載機或反艦導彈會對外輻射電磁信號，從而為雷達偵察設備截獲探測目標提供有利時機。雷達探測設備的頻率覆蓋范圍一般為0.5～18GHz，作用距離一般大于雷達作用距離或視距，可對目標進行精確測頻和測向。

雷達有源干擾設備一般分為艦載有源干擾設備和舷外有源干擾設備，可對來襲反艦導彈的末制導雷達進行噪聲壓制干擾和欺騙干擾，可對其進行距離欺騙和角度欺騙，從而使其不能準確鎖定目標，獲取目標的準確信息。光電／紅外無源干擾設備主要依靠發射到空中的箔條、紅外熱源和煙幕火箭彈產生的假目標或者屏蔽云以迷惑、屏蔽或削弱來襲反艦導彈的雷達、紅外和激光復合導引能力，使其不能準確鎖定目標，獲取目標的準確信息。典型的如美國艦載電子戰系統 AN／SLQ-32系列［6］，其具有電子偵察、雷達有源干擾、光電／紅外無源干擾等功能，是世界上裝備量最大的艦載電子戰系統。

為快速高效協同調用軟硬武器資源，海軍作戰艦艇在反導防御方面一般都配置了由多種軟硬武器組成的自防御系統。自防御系統的核心為自防御指揮系統，其主要功能為指揮、決策、調度和控制軟硬武器，綜合利用自防御系統內外各種情報資源，依據當前作戰態勢，從綜合策略庫中選用最適合的策略，下發到各種軟硬武器中執行，精確控制各種軟硬武器之間的協同配合。同時自防御指揮系統能響應指揮員的決策判斷，形成綜合決策結果，達到更佳的作戰效能。典型的自防御系統及其主要軟硬武器配置如圖1所示。

圖1 軟硬武器結合防御示意圖

軟硬武器結合的自防御系統在作戰過程中，首選需要依靠探測系統的各種傳感器，例如遠程警戒搜索雷達、近程反導搜索雷達、光電偵察設備和敵我識別設備獲取來襲目標的各種信息，也可通過自防御系統中的雷達偵察設備獲取來襲目標的信息，各種信息統一匯入到自防御指揮決策系統中后，以供指揮決策使用。

2 軟硬武器綜合分析

根據上述分析，對于現代反艦導彈的突防技術，單純使用一種類型的武器進行防御，都存在一定的問題，如表1所示。因此必須盡可能綜合利用2種類型的武器進行協同防御。

表1 現代反艦導彈技術對軟硬武器影響表

根據上述典型軟硬武器的分析總結，軟硬武器 的作用范圍威力圖如圖2所示。

圖2 軟硬武器作用范圍威力圖

圖2中，在由近程武器系統、近程防御導彈、雷達偵察設備、雷達有源干擾設備和雷達無源干擾設備組成的艦艇自防御系統中，硬武器只能覆蓋末端防區和近程防區；軟武器中的舷外有源干擾誘餌只能覆蓋末端防區；軟武器中的無源干擾一般覆蓋末端防區，如果使用新型的遠程火箭彈進行干擾布放，則可覆蓋近程防區；軟武器中的雷達有源干擾設備覆蓋距離較大，一般從3km到雷達視距；軟武器中的雷達偵察設備覆蓋距離最大，一般可以從本艦一直到中遠程防區（數百公里）。從以上軟硬武器的覆蓋距離分析可知，在艦艇對反艦導彈的整個防御過程中，在多個階段可綜合利用軟硬武器協同防御。

理論上，在艦艇對反艦導彈進行防御作戰時，可在多個階段同時應用軟硬武器。但根據資料，艦艇軟硬武器的交互作用是始終存在的，且這些交互作用大部分是不利的，通常以不希望的干擾方式出現，主要表現為如表2數種形式的影響。

表2 軟硬武器之間各種相互影響表

因此，在軟硬武器結合的艦艇自防御系統中，自防御指揮決策系統的一個重要任務就是如何避免軟／硬武器之間不利的相互作用，綜合利用各自的優勢，根據各武器系統的相關因素（例如武器的射程、作用距離、系統響應時間、帶彈量、系統的連續使用最小間隔和可重復使用次數等）綜合評估，達到防御效能累加的效果［4］。

3 軟硬武器綜合應用

圖3 軟硬武器綜合應用作戰框圖

在艦艇對付反艦導彈的末端防御中，上述各種軟硬武器在不同階段都能發揮一定的作用，但在特定的重疊區域，軟硬武器會產生相互干擾。如果只是簡單地啟用分時工作方式，即在使用一種武器對抗目標時，停止使用另一種武器系統，則雖然能回避某些沖突，當時卻無法充分利用艦艇的防空資源。因此艦艇自防御系統需采用軟硬結合、協同抗擊的方式，發揮武器系統的累加效能。

軟硬武器的系統作戰，一般按照信息態勢獲取、使用決策形成、下發軟硬武器執行和毀傷效果評估等環節組成，數個環節形成反饋回路，自動更新，一直到所分配的目標被摧毀。流程圖如圖3所示。

3.1 信息態勢獲取

在艦艇自防御過程中，如需軟硬武器發揮最大功效，信息態勢獲取是重要的成功因素，而信息態勢的獲取包括數個方面。

信息態勢的獲取首先是對來襲目標的及早發現及對其信息全面準確的獲取。當前現代艦艇裝備的對空遠程警戒雷達作用較遠，對雷達反射面積較大的反艦導彈機載雷達發現距離可達數百公里，對掠海飛機的反艦導彈發現距離也大于等于視距，提高較長時間的決策和軟硬武器對抗的準備時間，同時其方位、距離和速度等信息測量精確，單對目標的識別能力偏弱；而雷達偵察設備作用距離更遠，可根據目標的輻射源特征進行精確識別，但如果目標采用慣性飛行，沒有輻射源特征，則雷達偵察設備不能有效探測；紅外探測設備作用距離較近，但其對目標沒有射頻輻射特征要求，不受海雜波影響，長于對低飛目標的探測，尤其是對超音速飛行的反艦導彈探測更為準確。由上述各種傳感器的信息獲取能力可知，單個傳感器對目標信息的獲取無法做到準確全面，唯有對多種傳感器的數據進行數據融合，才能實現對目標的精確探測、分類、識別和跟蹤。

信息態勢獲取中對目標持續跟蹤的另一個目的是對軟硬武器的毀傷效果進行評估。目標毀傷效果評估的過程同樣需要對多種傳感器獲取的數據進行融合，即使用雷達對目標的飛行軌跡進行捕獲，判斷目標是否被擊傷失控或者墜海；使用雷達偵察設備或紅外探測設備獲取目標的輻射源特征或紅外特征。根據上述信息判斷一個點目標的防御過程是否完成，釋放的軟硬武器資源是否可分配到下一個目標中。

信息態勢獲取的另一個因素是獲取我方的總體態勢，在編隊協同自防御過程中這點顯得尤為重要。在編隊協同防御中，每個防御點的自防御系統獲取了敵我雙方的信息態勢，才能形成較為準確的軟件武器使用策略。

3.2 軟硬武器使用決策

在對反艦導彈的防御過程中，基于上述軟硬武器，因各種軟硬武器作用范圍不同、重疊區域的使用效能不同，從而可對不同的軟硬武器在不同的防御距離上設定不同的優先使用系數，距離如表3所示。

表3 軟硬武器優先使用系數表（示例

在中遠距離上，自防御系統中硬武器（如近程防御導彈和近程武器）系統無法發揮作用，只能使用軟武器系統。此時主要需要解決的問題是雷達偵察設備與有源干擾設備之間的電磁兼容和相互配合的問題。此距離上，自防御系統的主要使命是壓制或者欺騙敵方反艦導彈載機，使其無法有效捕獲裝訂目標參數，從而無法實施反艦導彈攻擊。此時主要是雷達偵察設備與艦載雷達有源干擾設備之間的協同配合使用，在提高兩設備間的固有電磁隔離度基礎上，分時切換使用兩種設備是提高作戰效能的基本方法。

在近距離上，由于中遠距離上的電子壓制沒有發揮作用，此時敵方發射的反艦導彈已經依靠慣性導航飛行到艦艇近程防御范圍內。由于近程防御導彈具有單發命中率高、毀傷范圍大和毀傷效果評估直觀及時等優點，對于近程防御范圍內的反艦導彈，優先采用近程防御導彈，其他有源／無源干擾為輔助手段。此時對威脅等級較高（距離更近）的目標采用近程防御導彈。同時在其作用扇區內禁止使用同頻段有源干擾和無源干擾，在同一扇區內可使用不影響近程防御導彈效能的有源干擾和無源干擾，即同一扇區分頻工作。在某一扇區近程防御導彈工作時，其他扇區可使用同頻段有源干擾和無源干擾，即同一頻段分區工作。威脅等級較高的目標分配給使用優先級較高的武器，如使用優先級較高的武器具有空閑資源，則可搶占使用。同時工作過程中，各種傳感器持續跟蹤評估各種軟硬武器的毀傷效果，如果某種武器的毀傷不佳，則立即切換使用優先級較高武器的空閑資源。

在末端防御上，由于近程武器系統的有效射擊距離相對較近、響應速度快、毀傷概率大和毀傷效果評估直觀及時等優點，應將其作為主要防御武器。由于在近距離上，艦載有源干擾已不能有效壓制反艦導彈末制導雷達，即反艦導彈已穿過有源干擾壓制區，越過燒穿距離進入暴露區，同時對其進行有效角度欺騙存在一定困難。因此在末端防御中一般不再使用艦載有源干擾。而把舷外有源／無源干擾作為主要輔助手段，且分時、分頻和分區域的一些基本原則同樣適合這一階段的防御作戰。

4 結束語

隨著新設備、新技術的應用與發展，必然帶來軟硬武器綜合使用方式的變化，不僅需要研究制定更完善的綜合使用原則和策略，而且研制基于該原則的軟硬武器協同工作綜合決策系統勢在必行。根據新的軟硬武器的作戰特點，綜合多方面影響因素設計出的綜合使用原則和策略，需要在仿真環境中和接近實戰的試驗中反復進行驗證，這樣形成的綜合使用原則和決策才能服務于軟硬武器協同的艦艇自防御系統中，保持堅挺旺盛的生命力和戰斗力。

［1］ 劉鄭國，周介群.艦載近程彈-炮結合反導武器（CIWS）系統淺析［J］.艦船科學技術，25（2）：3-10.

［2］ 王金云，王孟軍.反艦導彈發展趨勢分析及其末端防御［J］.現代防御技術，2012（3）：92-95.

［3］ 席曉蕓.軟硬反導防御武器綜合使用方式應用分析［J］.艦船電子工程，2011（4）：10-14.

［4］ 朱景明.艦船軟／硬武器一體化點防御系統研究［J］.航天電子對抗，1997（4）：16-22.

［5］ 李浩源.艦艇防御系統向何處去［J］.現代軍事，2003（6）：32-34.

［6］ 邊翔，沈治河，鄧可，等.淺析美俄航母末端防空系統［J］.飛航導彈，2010（6）：38-42.