超级军网[也来科普]多模复合制导技术
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 00:45:43
杨祖快 刘鼎臣 李红军
(大连舰艇学院，大连，116018)
摘要:通过对单一模式寻的性能的分析，探讨了多模寻的复合的原则， 阐述了多模复合寻的制导的现状和关键技术。
关键词:制导；多模复合寻的；关键技术；武器
Study of the Application Technology of Multimodel Composite Homing
Yang Zukuai Liu Dingchen Li Hongjun
(Dalian Naval Academy, Dalian, 116018)
Abstract: Through analysis of singlemodel seeker performanc e , the composite principle of multimodel seeker is discussed, and the status an d key technologies are expounded in this paper.
Key Words: Guidance；Multimodel composite seeker; Key techno logy; Weapon
1 引 言
随着精确制导武器攻击过程中遇到的对抗层次越来越多，对抗手段越来越复杂，再加上目标的隐身、掠地(海)进攻和高速突防攻击及多方位饱和攻击战术的使用，精确制导武器采 用的非成像的单一寻的制导方式已不能完成作战使命，必须在发展成像寻的制导技术的同时，大力发展多模复合寻的制导技术，以便在充分利用现有寻的探测技术的基础上，通过数据 融合提高寻的装置的智能。多模复合寻的制导系统可用于空空、地(舰)空、地(舰)舰和反导弹系统的导弹制导中，从而使导弹具有作用距离远、制导精度高和低空性能好的特点，因此 ，多模复合寻的制导系统具有广泛的应用前景和发展前途。
2 多模寻的复合原则
2.1 单一模式寻的性能比较
目前，各种单一模式的导引头都有各自的特点，有其长处，也有其不足。各种单一模式寻的导引头的性能见表1。
表1 各种单一模式寻的导引头的性能
模式
探测特点
缺陷与使用局限性
主动雷达寻的
全天候探测
有距离信息，作用距离远 可全向攻击
易受电子干扰
易受电子欺骗
被动雷达寻的
全天候探测
作用距离远
隐蔽工作，全向攻击
无距离信息
红外点源寻的
角精度高
隐蔽探测
抗电子干扰
无距离信息
不能全天候工作
易受红外诱饵欺骗
红外成像寻的
角精度高
抗各种电子干扰
能目标成像和识别
无距离信息
不能全天候工作
距离较近
电视
同红外点源寻的
同红外点源寻的
激光寻的
角精度高
不受电子干扰
主动式可测距
大气衰减大，探测距离近
易受烟雾干扰
毫米波寻的
角精度高，可测距
全天候探测，抗干扰能力强
有目标成像和识别 能力
只有4个频率窗口可用
作用距离目前尚较近
根据对上表的分析可知，任何一种模式的寻的装置都有其缺陷和使用局限性。纯粹的单模寻的制导已不适应现代战争的需要。若把两种或两种以上模式的寻的技术复合起来， 取长补短，就可以取得寻的系统的综合优势，从而大大提高精确制导武器的突防能力和命中精度。
2.2 多模寻的复合制导的优点
多模寻的复合制导利用了同一目标的两种以上的目标特性，信息量充分，便于发挥各自优势，来解决单一制导所难以解决的难题。复合制导有以下优点：
a) 有效地增大了末制导作用距离；
b) 提高了导弹的突防能力和生存能力；
c) 提高导弹战术使用的灵活性，可根据作战需求预编程自动切换两种导引头的工作状态；
d) 提高抗干扰能力，能有效地对抗箔条干扰和诱饵干扰；
e) 提高对复杂战场环境的适应能力，有两个工作波段可相互补充，实现全天候作战；
f) 提高可靠性；
g) 反隐身能力强，目前隐身材料难以覆盖两个工作波段。
2.3 多模寻的复合原则
多模寻的复合绝不是简单意义上单模寻的的加减，各种模式复合的首要前提要考虑作战目标和电子、光电干扰的状态，根据作战对象选择、优化模式的复合方案。从技术角度出 发，优化多模复合方案还应有一些复合原则供遵循：
a) 模式的工作频率，在电磁频谱上相距越远越好。多模复合是一种多频谱复合探测。使用什么频率、占据多宽频谱，主要依据探测目标的特征信息和抗电子、光电干扰的性 能决定。参与复合的寻的模式工作频率在频谱上距离越大，敌方的干扰手段欲占领这么宽的频谱就越困难，否则，就逼迫敌方的干扰降低干扰电平。当然，在考虑频率分布时，还应考 虑它们的电磁兼容性。
b) 参与复合的模式制导方式应尽量不同，尤其当探测的能量为一种形式时，更应注意选用不同制导方式进行复合，如主动／被动复合、主动／半主动复合、被动／半主动复合等 。
c) 参与复合模式间的探测器口径应能兼容，便于实现共孔径复合结构。这是从导弹的空间、体积、重量限制角度出发的。目前经研究可实现的有毫米波／红外复合寻的制导系统 ，它利用不同波段的目标信息进行综合探测。它们的共径复合结构可以有4种：卡塞格伦光学系统／抛物面天线复合系统、卡塞格伦光学系统／卡塞格伦天线复合系统、卡塞格伦光学 系统／单脉冲阵列天线复合系统、卡塞格伦光学系统/目控阵天线复合系统。
d) 参与复合的模式在探测功能和抗干扰功能上应互补。只有这样才能提高导弹在恶劣作战环境中的精确制导和突防能力。
e) 参与复合的各模式的器件、组件、电路实现固态化、小型化和集成化，满足复合后导弹空间、体积和重量的要求。从这个角度出发，最适宜参与复合的模式有：λ＝2 c m的主动、被动寻的雷达，毫米波主、被动寻的雷达，红外寻的器，激光和紫外光探测系统等。
3 多模复合寻的制导的现状
一般常用双模导引头的导弹，如美国的尾刺(Stinger Post)远程地空导弹，俄罗斯的 SA-13防空导弹，3M-80E(白岭)超声速反舰导弹已经装备部队使用。大多数多模导引头的导弹，如美国的爱国者改进型PAC-Ⅱ 地／空导弹，哈姆反辐射导弹的改型Block Ⅶ，德国 的Aramiger 增程空／地导弹等尚处于研制过程中。国外的一些末制导弹药武器也正在逐步采用多模导引头。 目前在武器上采用的或正在发展的多模复合导引头，主要是采用双模复合形式，其中有 ：紫外／红外，可见光／红外，激光／红外，微波／红外和毫米波／红外，毫米波／红外成像等。表2给出了多模复合寻的导弹一览表。
表2 双模精确制导武器一览表
弹型
类别
复合方式
国家或地区
尾刺(Stinger Post)
地／空
红外／紫外
美国
爱国者PAC-Ⅱ
地／空
主动雷达／半主动雷达
美国
哈姆Block Ⅶ
反辐射
被动雷达／红外
美国
鱼叉改型AGM-84E
空／地
主动雷达／红外成像
美国
HARM改型Ⅵ
反辐射
被动雷达／主动毫米波
美国
海麻雀AIM-7R
]空／舰
]主动雷达／红外
美国
斯拉姆
反辐射
射频／红外成像
北约
小牛
反辐射
雷达／电视
美国
SA-13
地／空
红外双色
俄罗斯
3M-80E
舰／舰
主动雷达／被动雷达
俄罗斯
RBS-90
地／空
激光／红外
瑞典
TACED
反坦克导弹
毫米波／红外
法国
ACED
反装甲炮弹
毫米波／红外成像
法国
ARAMIGER
空／地
主动雷达／红外
德国
SMART
灵巧弹药
毫米波辐射计／红外
德国
ZEPL
制导炮弹
毫米波／红外
德国
EPHRAM
制导炮弹
毫米波／红外
德国
RAM
舰／空
被动雷达／红外
美国、德国、丹麦联合
RARMTS
反辐射
被动雷达／红外
德国、法国联合
Griffn鹰头狮
迫击炮弹
红外/毫米波
英国、法国、意大利、瑞典联合
雄风Ⅱ
舰／舰
主动雷达／红外
中国台湾
从表中所列出的多模复合寻的导弹中归纳，目前有以下3种主要双模复合模式。
3.1 双模(双色)光学复合导引头
光学双色主要是指红外双色、红外／紫外双色和红外／可见光。双模(双色)光学复合导 引头可有效克服老式红外导引头易受红外诱饵和背景的干扰，易丢失目标的缺点，目前许多 近程或超近程防空导弹都采用该导引头。前苏联的SA-13防空导弹，采用了双色技术改进原弹型，提高了抗干扰能力，而且低空作战能力强、作战距离可达7.5 km；法国近程SADRAL 舰空导弹，采用了双红外波段的红外自动导引头，可抗击距舰300～600 m、高度3 050 m以 下的、Ma＜1.2的来袭目标。双模(双色)光学复合导引头的主要技术有：
a) 灵敏度的红外双色、红外／紫外双色和红外／可见光复合探测器技术与工艺；
b) 双色成像光学系统和扫描结构的设计与装调；
c) 高透过率的头罩材料、设计与加工；
d) 双色信道的信号处理技术。
3.2 毫米波／红外成像双模导引头
这种双模复合导引头是当前发展较快的复合形式。它具有全天候作战能力强、制导精度抗干扰能力较强的特点。比较典型的代表有：法国的ACED制导炮弹等。随着微电子技术的发 展，以砷化镓材料为主的单片集成电路使毫米波制导体制可和红外制导一样发展为成像制导。该导引头的技术有：
a) 成像共孔径双模导引头的关键技术；
b) 双模头罩的材料及研制；
c) 毫米波集能器件和固态功率发生器的研制；
d) 先进的红外成像探测器的研制；
e) 信息处理器和数据融合技术的应用。
3.3 射频／红外双模导引头
射频/红外双模导引头主要有主动(或半主动)雷达／红外双模和被动雷达／红外双模两种。它能大大提高导弹抗隐身目标的能力，装有该导引头的导弹装备部队后，已成功地拦截 了各类带有主动寻的雷达的反舰导弹，如法国的飞鱼反舰导弹、俄罗斯的冥河反舰导弹等。如果这种导引头再与人工智能技术相结合，则完全可能成为新一代智能化的精确制导武器， 这是值得重视的一个发展方向。该导引头的主要技术有：
a) 宽频带天线和头罩结构设计与装调；
b) 宽频带、高灵敏度和大动态范围接收机的设计；
c) 双模式传感器在结构上的布局及安装；
d) 双模的信息处理和数据融合接收的应用，尤其是目标信号的分选和识别是主要技术关键。
4 多模复合寻的导引头的关键技术诠释
4.1 总体设计技术
多模复合寻的制导技术增加了系统的复杂性，提高了成本，总体设计的核心问题是要确保所花费的代价能有效地增强作战效能。应综合考虑战术导弹的作战使命、弹体结构、导弹 尺寸、目标特性及效费等因素来确定方案，如选择导引头模式、确定工作频段、复合方式、技术参数等。
4.2 多模传感器技术
多模传感器是多模导引头的关键部件。它的结构形式主要有3种：第1种是分离式结构 ，即每个通道采用单独的光学／天线系统和探测器；第2种是共孔径结构，即采用一个共 用的光学／天线系统和分开设置的探测器；第3种是采用单孔径光学系统和夹层结构的双色探测器。这3种结构形式各有优缺点，但综合比较，第2、第3种结构形式更适合导引 头小型化和高性能的要求。
多模导引头的关键技术之一是多探测器的信息融合、数据的优化和实时处理等。而为了提高数据合成的效果，对多传感器的数据合成有两点要求：
a) 各制导系统必须以统一的参照系进行校准；
b) 各制导系统彼此独立并行工作，这样就不会因某一制导系统的失误而影响全系统的信息提取。
目前，多传感器的信息合成方法很多，主要有以下几种：
a) 统计模式识别法，这样多模制导为目标分类提供互补信息，以减少误差；
b) 贝叶斯估计法，对制导信息进行贝叶斯估计，利用设定的各种条件对融合信息进行优化处理；
c) 多贝叶斯法，每个制导系统对目标进行某一特性的提取，然后对这些特性所组成的环境进行模拟估算，从而得到最终的合成信息；
d) S-D显示推理法，这是贝叶斯法的推广，可在信息缺乏或似是而非的情况下使信息明朗化；
e) 模糊逻辑法，它把信息合成中的不确定性用推理过程直接表示出来，可以用在多传感器中的场景分析和目标识别；
f) 产生规则法，它主要用于知识系统的目标识别，并象征性地表示出目标特征与相应传感信息间的关系。
4.3 信号和图像处理技术
多模复合导引头是一种新型的导引头，这种导引头要对不同波段的传感器提供的大量目标信息进行综合分析并提取目标特征量，应用目标识别算法区分真假目标，要建立判决理论 ，确定逻辑选择条件，以实现模式转移等。先进导引头的共同特点是信号处理和图像处理方面需要极高的吞吐率和巨大的计算量。提高弹载计算机性能是关键。目前提高计算机性能一 般有两种途径：一是发展高密度、高速度的大规模集成线路技术；另一条途径是在系统结构上采用并行处理技术，以提高系统的整体处理能力。
4.4 相位于涉仪技术
经研究、试验在被动雷达参与复合的体制中，最适宜的结构体系是相位干涉仪。因为它的天线可以安装在导弹的头部的边壁上，不占用导弹头部的中心部位，能为第2、第3模 式留有最好的探测头安装位置，这是其它模式所不具有的，且电路较简单等。相位干涉仪设计中以下几个关键技术是要重点考虑的：角度模糊、cosβ增益、机械校准、弹体刚度 要求、容错要求和宽波束低增益天线等。
a) 相位干涉仪是一种反辐射制导技术，且易实现全波段工作，用它可以组装成各种反辐射导引头：
1) 舰／空反辐射导引头：用它截击带有主动寻的雷达导引头的反舰导弹和带有空载雷达的攻击机或轰炸机；
2) 地／空反辐射导引头：用它截击载有雷达的攻击机或装有主动寻的雷达导引头的空／地导弹；
3) 空／地反辐射导引头：用它攻击地(舰)面各型防空导弹；
4) 反舰导弹导引头：用它来捕获舰面雷达，实现攻击水面舰艇的目的；
5) 潜／空反辐射导引头：用它截获各种带有雷达的反潜飞机或反潜直升机，实现对付反潜飞机的目的；
6) 空／空反辐射导引头：由6机发射反辐射导弹，对付带有机载雷达的战斗机、战斗轰炸机、攻击机或轰炸机等。
b) 采用相位干涉仪能实现的多模导引头有：
1) 相位干涉仪＋红外、紫外双色光学导引头；
2) 相位干涉仪＋毫米波主动雷达寻的导引头；
3) 半主动相位干涉仪＋红外光学导引头；
4) 半主动相位干涉仪＋毫米波主动雷达寻的导引头；
5) 相位干涉仪＋红外光学导引头；
6) 相位干涉仪＋半主动雷达寻的导引头。
5 结束语
精确制导武器将成为未来高技术战争中的主战武器，多(双)模复合寻的制导将成为精 确制导的主要方式，毫米波寻的制导、红外成像寻的制导、激光寻的制导和微波成像寻的制 导是精确寻的制导发展的主要基本模式。而随着光电技术、微电子技术和超大规模集成技术的发展，多模复合寻的制导将向更多模式的复合形式发展。目前，日本已着手研制新世纪中 程面／空导弹用的微波／毫米波／红外三模寻的装置，这是发展趋势的例证。
参 考 文 献
1 刘桐林编．世界导弹大全［Ｍ］．北京：军事科学出版社，1997.
2 刘隆和，刘旭东. 精确制导技术发展展望［Ｊ］．海军航空工程学院学报，2001.
3 总参军训部．军事高科技知识教材［Ｍ］．北京：解放军出版社，1995.
4 罗容根．反辐射导弹比幅/相位干涉仪导引头［Ｊ］．制导与引信，1995.
[em11][em11][em11]
猛文，绝对权威杨祖快 刘鼎臣 李红军
(大连舰艇学院，大连，116018)
摘要:通过对单一模式寻的性能的分析，探讨了多模寻的复合的原则， 阐述了多模复合寻的制导的现状和关键技术。
关键词:制导；多模复合寻的；关键技术；武器
Study of the Application Technology of Multimodel Composite Homing
Yang Zukuai Liu Dingchen Li Hongjun
(Dalian Naval Academy, Dalian, 116018)
Abstract: Through analysis of singlemodel seeker performanc e , the composite principle of multimodel seeker is discussed, and the status an d key technologies are expounded in this paper.
Key Words: Guidance；Multimodel composite seeker; Key techno logy; Weapon
1 引 言
随着精确制导武器攻击过程中遇到的对抗层次越来越多，对抗手段越来越复杂，再加上目标的隐身、掠地(海)进攻和高速突防攻击及多方位饱和攻击战术的使用，精确制导武器采 用的非成像的单一寻的制导方式已不能完成作战使命，必须在发展成像寻的制导技术的同时，大力发展多模复合寻的制导技术，以便在充分利用现有寻的探测技术的基础上，通过数据 融合提高寻的装置的智能。多模复合寻的制导系统可用于空空、地(舰)空、地(舰)舰和反导弹系统的导弹制导中，从而使导弹具有作用距离远、制导精度高和低空性能好的特点，因此 ，多模复合寻的制导系统具有广泛的应用前景和发展前途。
2 多模寻的复合原则
2.1 单一模式寻的性能比较
目前，各种单一模式的导引头都有各自的特点，有其长处，也有其不足。各种单一模式寻的导引头的性能见表1。
表1 各种单一模式寻的导引头的性能
模式
探测特点
缺陷与使用局限性
主动雷达寻的
全天候探测
有距离信息，作用距离远 可全向攻击
易受电子干扰
易受电子欺骗
被动雷达寻的
全天候探测
作用距离远
隐蔽工作，全向攻击
无距离信息
红外点源寻的
角精度高
隐蔽探测
抗电子干扰
无距离信息
不能全天候工作
易受红外诱饵欺骗
红外成像寻的
角精度高
抗各种电子干扰
能目标成像和识别
无距离信息
不能全天候工作
距离较近
电视
同红外点源寻的
同红外点源寻的
激光寻的
角精度高
不受电子干扰
主动式可测距
大气衰减大，探测距离近
易受烟雾干扰
毫米波寻的
角精度高，可测距
全天候探测，抗干扰能力强
有目标成像和识别 能力
只有4个频率窗口可用
作用距离目前尚较近
根据对上表的分析可知，任何一种模式的寻的装置都有其缺陷和使用局限性。纯粹的单模寻的制导已不适应现代战争的需要。若把两种或两种以上模式的寻的技术复合起来， 取长补短，就可以取得寻的系统的综合优势，从而大大提高精确制导武器的突防能力和命中精度。
2.2 多模寻的复合制导的优点
多模寻的复合制导利用了同一目标的两种以上的目标特性，信息量充分，便于发挥各自优势，来解决单一制导所难以解决的难题。复合制导有以下优点：
a) 有效地增大了末制导作用距离；
b) 提高了导弹的突防能力和生存能力；
c) 提高导弹战术使用的灵活性，可根据作战需求预编程自动切换两种导引头的工作状态；
d) 提高抗干扰能力，能有效地对抗箔条干扰和诱饵干扰；
e) 提高对复杂战场环境的适应能力，有两个工作波段可相互补充，实现全天候作战；
f) 提高可靠性；
g) 反隐身能力强，目前隐身材料难以覆盖两个工作波段。
2.3 多模寻的复合原则
多模寻的复合绝不是简单意义上单模寻的的加减，各种模式复合的首要前提要考虑作战目标和电子、光电干扰的状态，根据作战对象选择、优化模式的复合方案。从技术角度出 发，优化多模复合方案还应有一些复合原则供遵循：
a) 模式的工作频率，在电磁频谱上相距越远越好。多模复合是一种多频谱复合探测。使用什么频率、占据多宽频谱，主要依据探测目标的特征信息和抗电子、光电干扰的性 能决定。参与复合的寻的模式工作频率在频谱上距离越大，敌方的干扰手段欲占领这么宽的频谱就越困难，否则，就逼迫敌方的干扰降低干扰电平。当然，在考虑频率分布时，还应考 虑它们的电磁兼容性。
b) 参与复合的模式制导方式应尽量不同，尤其当探测的能量为一种形式时，更应注意选用不同制导方式进行复合，如主动／被动复合、主动／半主动复合、被动／半主动复合等 。
c) 参与复合模式间的探测器口径应能兼容，便于实现共孔径复合结构。这是从导弹的空间、体积、重量限制角度出发的。目前经研究可实现的有毫米波／红外复合寻的制导系统 ，它利用不同波段的目标信息进行综合探测。它们的共径复合结构可以有4种：卡塞格伦光学系统／抛物面天线复合系统、卡塞格伦光学系统／卡塞格伦天线复合系统、卡塞格伦光学 系统／单脉冲阵列天线复合系统、卡塞格伦光学系统/目控阵天线复合系统。
d) 参与复合的模式在探测功能和抗干扰功能上应互补。只有这样才能提高导弹在恶劣作战环境中的精确制导和突防能力。
e) 参与复合的各模式的器件、组件、电路实现固态化、小型化和集成化，满足复合后导弹空间、体积和重量的要求。从这个角度出发，最适宜参与复合的模式有：λ＝2 c m的主动、被动寻的雷达，毫米波主、被动寻的雷达，红外寻的器，激光和紫外光探测系统等。
3 多模复合寻的制导的现状
一般常用双模导引头的导弹，如美国的尾刺(Stinger Post)远程地空导弹，俄罗斯的 SA-13防空导弹，3M-80E(白岭)超声速反舰导弹已经装备部队使用。大多数多模导引头的导弹，如美国的爱国者改进型PAC-Ⅱ 地／空导弹，哈姆反辐射导弹的改型Block Ⅶ，德国 的Aramiger 增程空／地导弹等尚处于研制过程中。国外的一些末制导弹药武器也正在逐步采用多模导引头。 目前在武器上采用的或正在发展的多模复合导引头，主要是采用双模复合形式，其中有 ：紫外／红外，可见光／红外，激光／红外，微波／红外和毫米波／红外，毫米波／红外成像等。表2给出了多模复合寻的导弹一览表。
表2 双模精确制导武器一览表
弹型
类别
复合方式
国家或地区
尾刺(Stinger Post)
地／空
红外／紫外
美国
爱国者PAC-Ⅱ
地／空
主动雷达／半主动雷达
美国
哈姆Block Ⅶ
反辐射
被动雷达／红外
美国
鱼叉改型AGM-84E
空／地
主动雷达／红外成像
美国
HARM改型Ⅵ
反辐射
被动雷达／主动毫米波
美国
海麻雀AIM-7R
]空／舰
]主动雷达／红外
美国
斯拉姆
反辐射
射频／红外成像
北约
小牛
反辐射
雷达／电视
美国
SA-13
地／空
红外双色
俄罗斯
3M-80E
舰／舰
主动雷达／被动雷达
俄罗斯
RBS-90
地／空
激光／红外
瑞典
TACED
反坦克导弹
毫米波／红外
法国
ACED
反装甲炮弹
毫米波／红外成像
法国
ARAMIGER
空／地
主动雷达／红外
德国
SMART
灵巧弹药
毫米波辐射计／红外
德国
ZEPL
制导炮弹
毫米波／红外
德国
EPHRAM
制导炮弹
毫米波／红外
德国
RAM
舰／空
被动雷达／红外
美国、德国、丹麦联合
RARMTS
反辐射
被动雷达／红外
德国、法国联合
Griffn鹰头狮
迫击炮弹
红外/毫米波
英国、法国、意大利、瑞典联合
雄风Ⅱ
舰／舰
主动雷达／红外
中国台湾
从表中所列出的多模复合寻的导弹中归纳，目前有以下3种主要双模复合模式。
3.1 双模(双色)光学复合导引头
光学双色主要是指红外双色、红外／紫外双色和红外／可见光。双模(双色)光学复合导 引头可有效克服老式红外导引头易受红外诱饵和背景的干扰，易丢失目标的缺点，目前许多 近程或超近程防空导弹都采用该导引头。前苏联的SA-13防空导弹，采用了双色技术改进原弹型，提高了抗干扰能力，而且低空作战能力强、作战距离可达7.5 km；法国近程SADRAL 舰空导弹，采用了双红外波段的红外自动导引头，可抗击距舰300～600 m、高度3 050 m以 下的、Ma＜1.2的来袭目标。双模(双色)光学复合导引头的主要技术有：
a) 灵敏度的红外双色、红外／紫外双色和红外／可见光复合探测器技术与工艺；
b) 双色成像光学系统和扫描结构的设计与装调；
c) 高透过率的头罩材料、设计与加工；
d) 双色信道的信号处理技术。
3.2 毫米波／红外成像双模导引头
这种双模复合导引头是当前发展较快的复合形式。它具有全天候作战能力强、制导精度抗干扰能力较强的特点。比较典型的代表有：法国的ACED制导炮弹等。随着微电子技术的发 展，以砷化镓材料为主的单片集成电路使毫米波制导体制可和红外制导一样发展为成像制导。该导引头的技术有：
a) 成像共孔径双模导引头的关键技术；
b) 双模头罩的材料及研制；
c) 毫米波集能器件和固态功率发生器的研制；
d) 先进的红外成像探测器的研制；
e) 信息处理器和数据融合技术的应用。
3.3 射频／红外双模导引头
射频/红外双模导引头主要有主动(或半主动)雷达／红外双模和被动雷达／红外双模两种。它能大大提高导弹抗隐身目标的能力，装有该导引头的导弹装备部队后，已成功地拦截 了各类带有主动寻的雷达的反舰导弹，如法国的飞鱼反舰导弹、俄罗斯的冥河反舰导弹等。如果这种导引头再与人工智能技术相结合，则完全可能成为新一代智能化的精确制导武器， 这是值得重视的一个发展方向。该导引头的主要技术有：
a) 宽频带天线和头罩结构设计与装调；
b) 宽频带、高灵敏度和大动态范围接收机的设计；
c) 双模式传感器在结构上的布局及安装；
d) 双模的信息处理和数据融合接收的应用，尤其是目标信号的分选和识别是主要技术关键。
4 多模复合寻的导引头的关键技术诠释
4.1 总体设计技术
多模复合寻的制导技术增加了系统的复杂性，提高了成本，总体设计的核心问题是要确保所花费的代价能有效地增强作战效能。应综合考虑战术导弹的作战使命、弹体结构、导弹 尺寸、目标特性及效费等因素来确定方案，如选择导引头模式、确定工作频段、复合方式、技术参数等。
4.2 多模传感器技术
多模传感器是多模导引头的关键部件。它的结构形式主要有3种：第1种是分离式结构 ，即每个通道采用单独的光学／天线系统和探测器；第2种是共孔径结构，即采用一个共 用的光学／天线系统和分开设置的探测器；第3种是采用单孔径光学系统和夹层结构的双色探测器。这3种结构形式各有优缺点，但综合比较，第2、第3种结构形式更适合导引 头小型化和高性能的要求。
多模导引头的关键技术之一是多探测器的信息融合、数据的优化和实时处理等。而为了提高数据合成的效果，对多传感器的数据合成有两点要求：
a) 各制导系统必须以统一的参照系进行校准；
b) 各制导系统彼此独立并行工作，这样就不会因某一制导系统的失误而影响全系统的信息提取。
目前，多传感器的信息合成方法很多，主要有以下几种：
a) 统计模式识别法，这样多模制导为目标分类提供互补信息，以减少误差；
b) 贝叶斯估计法，对制导信息进行贝叶斯估计，利用设定的各种条件对融合信息进行优化处理；
c) 多贝叶斯法，每个制导系统对目标进行某一特性的提取，然后对这些特性所组成的环境进行模拟估算，从而得到最终的合成信息；
d) S-D显示推理法，这是贝叶斯法的推广，可在信息缺乏或似是而非的情况下使信息明朗化；
e) 模糊逻辑法，它把信息合成中的不确定性用推理过程直接表示出来，可以用在多传感器中的场景分析和目标识别；
f) 产生规则法，它主要用于知识系统的目标识别，并象征性地表示出目标特征与相应传感信息间的关系。
4.3 信号和图像处理技术
多模复合导引头是一种新型的导引头，这种导引头要对不同波段的传感器提供的大量目标信息进行综合分析并提取目标特征量，应用目标识别算法区分真假目标，要建立判决理论 ，确定逻辑选择条件，以实现模式转移等。先进导引头的共同特点是信号处理和图像处理方面需要极高的吞吐率和巨大的计算量。提高弹载计算机性能是关键。目前提高计算机性能一 般有两种途径：一是发展高密度、高速度的大规模集成线路技术；另一条途径是在系统结构上采用并行处理技术，以提高系统的整体处理能力。
4.4 相位于涉仪技术
经研究、试验在被动雷达参与复合的体制中，最适宜的结构体系是相位干涉仪。因为它的天线可以安装在导弹的头部的边壁上，不占用导弹头部的中心部位，能为第2、第3模 式留有最好的探测头安装位置，这是其它模式所不具有的，且电路较简单等。相位干涉仪设计中以下几个关键技术是要重点考虑的：角度模糊、cosβ增益、机械校准、弹体刚度 要求、容错要求和宽波束低增益天线等。
a) 相位干涉仪是一种反辐射制导技术，且易实现全波段工作，用它可以组装成各种反辐射导引头：
1) 舰／空反辐射导引头：用它截击带有主动寻的雷达导引头的反舰导弹和带有空载雷达的攻击机或轰炸机；
2) 地／空反辐射导引头：用它截击载有雷达的攻击机或装有主动寻的雷达导引头的空／地导弹；
3) 空／地反辐射导引头：用它攻击地(舰)面各型防空导弹；
4) 反舰导弹导引头：用它来捕获舰面雷达，实现攻击水面舰艇的目的；
5) 潜／空反辐射导引头：用它截获各种带有雷达的反潜飞机或反潜直升机，实现对付反潜飞机的目的；
6) 空／空反辐射导引头：由6机发射反辐射导弹，对付带有机载雷达的战斗机、战斗轰炸机、攻击机或轰炸机等。
b) 采用相位干涉仪能实现的多模导引头有：
1) 相位干涉仪＋红外、紫外双色光学导引头；
2) 相位干涉仪＋毫米波主动雷达寻的导引头；
3) 半主动相位干涉仪＋红外光学导引头；
4) 半主动相位干涉仪＋毫米波主动雷达寻的导引头；
5) 相位干涉仪＋红外光学导引头；
6) 相位干涉仪＋半主动雷达寻的导引头。
5 结束语
精确制导武器将成为未来高技术战争中的主战武器，多(双)模复合寻的制导将成为精 确制导的主要方式，毫米波寻的制导、红外成像寻的制导、激光寻的制导和微波成像寻的制 导是精确寻的制导发展的主要基本模式。而随着光电技术、微电子技术和超大规模集成技术的发展，多模复合寻的制导将向更多模式的复合形式发展。目前，日本已着手研制新世纪中 程面／空导弹用的微波／毫米波／红外三模寻的装置，这是发展趋势的例证。
参 考 文 献
1 刘桐林编．世界导弹大全［Ｍ］．北京：军事科学出版社，1997.
2 刘隆和，刘旭东. 精确制导技术发展展望［Ｊ］．海军航空工程学院学报，2001.
3 总参军训部．军事高科技知识教材［Ｍ］．北京：解放军出版社，1995.
4 罗容根．反辐射导弹比幅/相位干涉仪导引头［Ｊ］．制导与引信，1995.
[em11][em11][em11]
猛文，绝对权威
(大连舰艇学院，大连，116018)
摘要:通过对单一模式寻的性能的分析，探讨了多模寻的复合的原则， 阐述了多模复合寻的制导的现状和关键技术。
关键词:制导；多模复合寻的；关键技术；武器
Study of the Application Technology of Multimodel Composite Homing
Yang Zukuai Liu Dingchen Li Hongjun
(Dalian Naval Academy, Dalian, 116018)
Abstract: Through analysis of singlemodel seeker performanc e , the composite principle of multimodel seeker is discussed, and the status an d key technologies are expounded in this paper.
Key Words: Guidance；Multimodel composite seeker; Key techno logy; Weapon
1 引 言
随着精确制导武器攻击过程中遇到的对抗层次越来越多，对抗手段越来越复杂，再加上目标的隐身、掠地(海)进攻和高速突防攻击及多方位饱和攻击战术的使用，精确制导武器采 用的非成像的单一寻的制导方式已不能完成作战使命，必须在发展成像寻的制导技术的同时，大力发展多模复合寻的制导技术，以便在充分利用现有寻的探测技术的基础上，通过数据 融合提高寻的装置的智能。多模复合寻的制导系统可用于空空、地(舰)空、地(舰)舰和反导弹系统的导弹制导中，从而使导弹具有作用距离远、制导精度高和低空性能好的特点，因此 ，多模复合寻的制导系统具有广泛的应用前景和发展前途。
2 多模寻的复合原则
2.1 单一模式寻的性能比较
目前，各种单一模式的导引头都有各自的特点，有其长处，也有其不足。各种单一模式寻的导引头的性能见表1。
表1 各种单一模式寻的导引头的性能
模式
探测特点
缺陷与使用局限性
主动雷达寻的
全天候探测
有距离信息，作用距离远 可全向攻击
易受电子干扰
易受电子欺骗
被动雷达寻的
全天候探测
作用距离远
隐蔽工作，全向攻击
无距离信息
红外点源寻的
角精度高
隐蔽探测
抗电子干扰
无距离信息
不能全天候工作
易受红外诱饵欺骗
红外成像寻的
角精度高
抗各种电子干扰
能目标成像和识别
无距离信息
不能全天候工作
距离较近
电视
同红外点源寻的
同红外点源寻的
激光寻的
角精度高
不受电子干扰
主动式可测距
大气衰减大，探测距离近
易受烟雾干扰
毫米波寻的
角精度高，可测距
全天候探测，抗干扰能力强
有目标成像和识别 能力
只有4个频率窗口可用
作用距离目前尚较近
根据对上表的分析可知，任何一种模式的寻的装置都有其缺陷和使用局限性。纯粹的单模寻的制导已不适应现代战争的需要。若把两种或两种以上模式的寻的技术复合起来， 取长补短，就可以取得寻的系统的综合优势，从而大大提高精确制导武器的突防能力和命中精度。
2.2 多模寻的复合制导的优点
多模寻的复合制导利用了同一目标的两种以上的目标特性，信息量充分，便于发挥各自优势，来解决单一制导所难以解决的难题。复合制导有以下优点：
a) 有效地增大了末制导作用距离；
b) 提高了导弹的突防能力和生存能力；
c) 提高导弹战术使用的灵活性，可根据作战需求预编程自动切换两种导引头的工作状态；
d) 提高抗干扰能力，能有效地对抗箔条干扰和诱饵干扰；
e) 提高对复杂战场环境的适应能力，有两个工作波段可相互补充，实现全天候作战；
f) 提高可靠性；
g) 反隐身能力强，目前隐身材料难以覆盖两个工作波段。
2.3 多模寻的复合原则
多模寻的复合绝不是简单意义上单模寻的的加减，各种模式复合的首要前提要考虑作战目标和电子、光电干扰的状态，根据作战对象选择、优化模式的复合方案。从技术角度出 发，优化多模复合方案还应有一些复合原则供遵循：
a) 模式的工作频率，在电磁频谱上相距越远越好。多模复合是一种多频谱复合探测。使用什么频率、占据多宽频谱，主要依据探测目标的特征信息和抗电子、光电干扰的性 能决定。参与复合的寻的模式工作频率在频谱上距离越大，敌方的干扰手段欲占领这么宽的频谱就越困难，否则，就逼迫敌方的干扰降低干扰电平。当然，在考虑频率分布时，还应考 虑它们的电磁兼容性。
b) 参与复合的模式制导方式应尽量不同，尤其当探测的能量为一种形式时，更应注意选用不同制导方式进行复合，如主动／被动复合、主动／半主动复合、被动／半主动复合等 。
c) 参与复合模式间的探测器口径应能兼容，便于实现共孔径复合结构。这是从导弹的空间、体积、重量限制角度出发的。目前经研究可实现的有毫米波／红外复合寻的制导系统 ，它利用不同波段的目标信息进行综合探测。它们的共径复合结构可以有4种：卡塞格伦光学系统／抛物面天线复合系统、卡塞格伦光学系统／卡塞格伦天线复合系统、卡塞格伦光学 系统／单脉冲阵列天线复合系统、卡塞格伦光学系统/目控阵天线复合系统。
d) 参与复合的模式在探测功能和抗干扰功能上应互补。只有这样才能提高导弹在恶劣作战环境中的精确制导和突防能力。
e) 参与复合的各模式的器件、组件、电路实现固态化、小型化和集成化，满足复合后导弹空间、体积和重量的要求。从这个角度出发，最适宜参与复合的模式有：λ＝2 c m的主动、被动寻的雷达，毫米波主、被动寻的雷达，红外寻的器，激光和紫外光探测系统等。
3 多模复合寻的制导的现状
一般常用双模导引头的导弹，如美国的尾刺(Stinger Post)远程地空导弹，俄罗斯的 SA-13防空导弹，3M-80E(白岭)超声速反舰导弹已经装备部队使用。大多数多模导引头的导弹，如美国的爱国者改进型PAC-Ⅱ 地／空导弹，哈姆反辐射导弹的改型Block Ⅶ，德国 的Aramiger 增程空／地导弹等尚处于研制过程中。国外的一些末制导弹药武器也正在逐步采用多模导引头。 目前在武器上采用的或正在发展的多模复合导引头，主要是采用双模复合形式，其中有 ：紫外／红外，可见光／红外，激光／红外，微波／红外和毫米波／红外，毫米波／红外成像等。表2给出了多模复合寻的导弹一览表。
表2 双模精确制导武器一览表
弹型
类别
复合方式
国家或地区
尾刺(Stinger Post)
地／空
红外／紫外
美国
爱国者PAC-Ⅱ
地／空
主动雷达／半主动雷达
美国
哈姆Block Ⅶ
反辐射
被动雷达／红外
美国
鱼叉改型AGM-84E
空／地
主动雷达／红外成像
美国
HARM改型Ⅵ
反辐射
被动雷达／主动毫米波
美国
海麻雀AIM-7R
]空／舰
]主动雷达／红外
美国
斯拉姆
反辐射
射频／红外成像
北约
小牛
反辐射
雷达／电视
美国
SA-13
地／空
红外双色
俄罗斯
3M-80E
舰／舰
主动雷达／被动雷达
俄罗斯
RBS-90
地／空
激光／红外
瑞典
TACED
反坦克导弹
毫米波／红外
法国
ACED
反装甲炮弹
毫米波／红外成像
法国
ARAMIGER
空／地
主动雷达／红外
德国
SMART
灵巧弹药
毫米波辐射计／红外
德国
ZEPL
制导炮弹
毫米波／红外
德国
EPHRAM
制导炮弹
毫米波／红外
德国
RAM
舰／空
被动雷达／红外
美国、德国、丹麦联合
RARMTS
反辐射
被动雷达／红外
德国、法国联合
Griffn鹰头狮
迫击炮弹
红外/毫米波
英国、法国、意大利、瑞典联合
雄风Ⅱ
舰／舰
主动雷达／红外
中国台湾
从表中所列出的多模复合寻的导弹中归纳，目前有以下3种主要双模复合模式。
3.1 双模(双色)光学复合导引头
光学双色主要是指红外双色、红外／紫外双色和红外／可见光。双模(双色)光学复合导 引头可有效克服老式红外导引头易受红外诱饵和背景的干扰，易丢失目标的缺点，目前许多 近程或超近程防空导弹都采用该导引头。前苏联的SA-13防空导弹，采用了双色技术改进原弹型，提高了抗干扰能力，而且低空作战能力强、作战距离可达7.5 km；法国近程SADRAL 舰空导弹，采用了双红外波段的红外自动导引头，可抗击距舰300～600 m、高度3 050 m以 下的、Ma＜1.2的来袭目标。双模(双色)光学复合导引头的主要技术有：
a) 灵敏度的红外双色、红外／紫外双色和红外／可见光复合探测器技术与工艺；
b) 双色成像光学系统和扫描结构的设计与装调；
c) 高透过率的头罩材料、设计与加工；
d) 双色信道的信号处理技术。
3.2 毫米波／红外成像双模导引头
这种双模复合导引头是当前发展较快的复合形式。它具有全天候作战能力强、制导精度抗干扰能力较强的特点。比较典型的代表有：法国的ACED制导炮弹等。随着微电子技术的发 展，以砷化镓材料为主的单片集成电路使毫米波制导体制可和红外制导一样发展为成像制导。该导引头的技术有：
a) 成像共孔径双模导引头的关键技术；
b) 双模头罩的材料及研制；
c) 毫米波集能器件和固态功率发生器的研制；
d) 先进的红外成像探测器的研制；
e) 信息处理器和数据融合技术的应用。
3.3 射频／红外双模导引头
射频/红外双模导引头主要有主动(或半主动)雷达／红外双模和被动雷达／红外双模两种。它能大大提高导弹抗隐身目标的能力，装有该导引头的导弹装备部队后，已成功地拦截 了各类带有主动寻的雷达的反舰导弹，如法国的飞鱼反舰导弹、俄罗斯的冥河反舰导弹等。如果这种导引头再与人工智能技术相结合，则完全可能成为新一代智能化的精确制导武器， 这是值得重视的一个发展方向。该导引头的主要技术有：
a) 宽频带天线和头罩结构设计与装调；
b) 宽频带、高灵敏度和大动态范围接收机的设计；
c) 双模式传感器在结构上的布局及安装；
d) 双模的信息处理和数据融合接收的应用，尤其是目标信号的分选和识别是主要技术关键。
4 多模复合寻的导引头的关键技术诠释
4.1 总体设计技术
多模复合寻的制导技术增加了系统的复杂性，提高了成本，总体设计的核心问题是要确保所花费的代价能有效地增强作战效能。应综合考虑战术导弹的作战使命、弹体结构、导弹 尺寸、目标特性及效费等因素来确定方案，如选择导引头模式、确定工作频段、复合方式、技术参数等。
4.2 多模传感器技术
多模传感器是多模导引头的关键部件。它的结构形式主要有3种：第1种是分离式结构 ，即每个通道采用单独的光学／天线系统和探测器；第2种是共孔径结构，即采用一个共 用的光学／天线系统和分开设置的探测器；第3种是采用单孔径光学系统和夹层结构的双色探测器。这3种结构形式各有优缺点，但综合比较，第2、第3种结构形式更适合导引 头小型化和高性能的要求。
多模导引头的关键技术之一是多探测器的信息融合、数据的优化和实时处理等。而为了提高数据合成的效果，对多传感器的数据合成有两点要求：
a) 各制导系统必须以统一的参照系进行校准；
b) 各制导系统彼此独立并行工作，这样就不会因某一制导系统的失误而影响全系统的信息提取。
目前，多传感器的信息合成方法很多，主要有以下几种：
a) 统计模式识别法，这样多模制导为目标分类提供互补信息，以减少误差；
b) 贝叶斯估计法，对制导信息进行贝叶斯估计，利用设定的各种条件对融合信息进行优化处理；
c) 多贝叶斯法，每个制导系统对目标进行某一特性的提取，然后对这些特性所组成的环境进行模拟估算，从而得到最终的合成信息；
d) S-D显示推理法，这是贝叶斯法的推广，可在信息缺乏或似是而非的情况下使信息明朗化；
e) 模糊逻辑法，它把信息合成中的不确定性用推理过程直接表示出来，可以用在多传感器中的场景分析和目标识别；
f) 产生规则法，它主要用于知识系统的目标识别，并象征性地表示出目标特征与相应传感信息间的关系。
4.3 信号和图像处理技术
多模复合导引头是一种新型的导引头，这种导引头要对不同波段的传感器提供的大量目标信息进行综合分析并提取目标特征量，应用目标识别算法区分真假目标，要建立判决理论 ，确定逻辑选择条件，以实现模式转移等。先进导引头的共同特点是信号处理和图像处理方面需要极高的吞吐率和巨大的计算量。提高弹载计算机性能是关键。目前提高计算机性能一 般有两种途径：一是发展高密度、高速度的大规模集成线路技术；另一条途径是在系统结构上采用并行处理技术，以提高系统的整体处理能力。
4.4 相位于涉仪技术
经研究、试验在被动雷达参与复合的体制中，最适宜的结构体系是相位干涉仪。因为它的天线可以安装在导弹的头部的边壁上，不占用导弹头部的中心部位，能为第2、第3模 式留有最好的探测头安装位置，这是其它模式所不具有的，且电路较简单等。相位干涉仪设计中以下几个关键技术是要重点考虑的：角度模糊、cosβ增益、机械校准、弹体刚度 要求、容错要求和宽波束低增益天线等。
a) 相位干涉仪是一种反辐射制导技术，且易实现全波段工作，用它可以组装成各种反辐射导引头：
1) 舰／空反辐射导引头：用它截击带有主动寻的雷达导引头的反舰导弹和带有空载雷达的攻击机或轰炸机；
2) 地／空反辐射导引头：用它截击载有雷达的攻击机或装有主动寻的雷达导引头的空／地导弹；
3) 空／地反辐射导引头：用它攻击地(舰)面各型防空导弹；
4) 反舰导弹导引头：用它来捕获舰面雷达，实现攻击水面舰艇的目的；
5) 潜／空反辐射导引头：用它截获各种带有雷达的反潜飞机或反潜直升机，实现对付反潜飞机的目的；
6) 空／空反辐射导引头：由6机发射反辐射导弹，对付带有机载雷达的战斗机、战斗轰炸机、攻击机或轰炸机等。
b) 采用相位干涉仪能实现的多模导引头有：
1) 相位干涉仪＋红外、紫外双色光学导引头；
2) 相位干涉仪＋毫米波主动雷达寻的导引头；
3) 半主动相位干涉仪＋红外光学导引头；
4) 半主动相位干涉仪＋毫米波主动雷达寻的导引头；
5) 相位干涉仪＋红外光学导引头；
6) 相位干涉仪＋半主动雷达寻的导引头。
5 结束语
精确制导武器将成为未来高技术战争中的主战武器，多(双)模复合寻的制导将成为精 确制导的主要方式，毫米波寻的制导、红外成像寻的制导、激光寻的制导和微波成像寻的制 导是精确寻的制导发展的主要基本模式。而随着光电技术、微电子技术和超大规模集成技术的发展，多模复合寻的制导将向更多模式的复合形式发展。目前，日本已着手研制新世纪中 程面／空导弹用的微波／毫米波／红外三模寻的装置，这是发展趋势的例证。
参 考 文 献
1 刘桐林编．世界导弹大全［Ｍ］．北京：军事科学出版社，1997.
2 刘隆和，刘旭东. 精确制导技术发展展望［Ｊ］．海军航空工程学院学报，2001.
3 总参军训部．军事高科技知识教材［Ｍ］．北京：解放军出版社，1995.
4 罗容根．反辐射导弹比幅/相位干涉仪导引头［Ｊ］．制导与引信，1995.
[em11][em11][em11]
猛文，绝对权威杨祖快 刘鼎臣 李红军
(大连舰艇学院，大连，116018)
摘要:通过对单一模式寻的性能的分析，探讨了多模寻的复合的原则， 阐述了多模复合寻的制导的现状和关键技术。
关键词:制导；多模复合寻的；关键技术；武器
Study of the Application Technology of Multimodel Composite Homing
Yang Zukuai Liu Dingchen Li Hongjun
(Dalian Naval Academy, Dalian, 116018)
Abstract: Through analysis of singlemodel seeker performanc e , the composite principle of multimodel seeker is discussed, and the status an d key technologies are expounded in this paper.
Key Words: Guidance；Multimodel composite seeker; Key techno logy; Weapon
1 引 言
随着精确制导武器攻击过程中遇到的对抗层次越来越多，对抗手段越来越复杂，再加上目标的隐身、掠地(海)进攻和高速突防攻击及多方位饱和攻击战术的使用，精确制导武器采 用的非成像的单一寻的制导方式已不能完成作战使命，必须在发展成像寻的制导技术的同时，大力发展多模复合寻的制导技术，以便在充分利用现有寻的探测技术的基础上，通过数据 融合提高寻的装置的智能。多模复合寻的制导系统可用于空空、地(舰)空、地(舰)舰和反导弹系统的导弹制导中，从而使导弹具有作用距离远、制导精度高和低空性能好的特点，因此 ，多模复合寻的制导系统具有广泛的应用前景和发展前途。
2 多模寻的复合原则
2.1 单一模式寻的性能比较
目前，各种单一模式的导引头都有各自的特点，有其长处，也有其不足。各种单一模式寻的导引头的性能见表1。
表1 各种单一模式寻的导引头的性能
模式
探测特点
缺陷与使用局限性
主动雷达寻的
全天候探测
有距离信息，作用距离远 可全向攻击
易受电子干扰
易受电子欺骗
被动雷达寻的
全天候探测
作用距离远
隐蔽工作，全向攻击
无距离信息
红外点源寻的
角精度高
隐蔽探测
抗电子干扰
无距离信息
不能全天候工作
易受红外诱饵欺骗
红外成像寻的
角精度高
抗各种电子干扰
能目标成像和识别
无距离信息
不能全天候工作
距离较近
电视
同红外点源寻的
同红外点源寻的
激光寻的
角精度高
不受电子干扰
主动式可测距
大气衰减大，探测距离近
易受烟雾干扰
毫米波寻的
角精度高，可测距
全天候探测，抗干扰能力强
有目标成像和识别 能力
只有4个频率窗口可用
作用距离目前尚较近
根据对上表的分析可知，任何一种模式的寻的装置都有其缺陷和使用局限性。纯粹的单模寻的制导已不适应现代战争的需要。若把两种或两种以上模式的寻的技术复合起来， 取长补短，就可以取得寻的系统的综合优势，从而大大提高精确制导武器的突防能力和命中精度。
2.2 多模寻的复合制导的优点
多模寻的复合制导利用了同一目标的两种以上的目标特性，信息量充分，便于发挥各自优势，来解决单一制导所难以解决的难题。复合制导有以下优点：
a) 有效地增大了末制导作用距离；
b) 提高了导弹的突防能力和生存能力；
c) 提高导弹战术使用的灵活性，可根据作战需求预编程自动切换两种导引头的工作状态；
d) 提高抗干扰能力，能有效地对抗箔条干扰和诱饵干扰；
e) 提高对复杂战场环境的适应能力，有两个工作波段可相互补充，实现全天候作战；
f) 提高可靠性；
g) 反隐身能力强，目前隐身材料难以覆盖两个工作波段。
2.3 多模寻的复合原则
多模寻的复合绝不是简单意义上单模寻的的加减，各种模式复合的首要前提要考虑作战目标和电子、光电干扰的状态，根据作战对象选择、优化模式的复合方案。从技术角度出 发，优化多模复合方案还应有一些复合原则供遵循：
a) 模式的工作频率，在电磁频谱上相距越远越好。多模复合是一种多频谱复合探测。使用什么频率、占据多宽频谱，主要依据探测目标的特征信息和抗电子、光电干扰的性 能决定。参与复合的寻的模式工作频率在频谱上距离越大，敌方的干扰手段欲占领这么宽的频谱就越困难，否则，就逼迫敌方的干扰降低干扰电平。当然，在考虑频率分布时，还应考 虑它们的电磁兼容性。
b) 参与复合的模式制导方式应尽量不同，尤其当探测的能量为一种形式时，更应注意选用不同制导方式进行复合，如主动／被动复合、主动／半主动复合、被动／半主动复合等 。
c) 参与复合模式间的探测器口径应能兼容，便于实现共孔径复合结构。这是从导弹的空间、体积、重量限制角度出发的。目前经研究可实现的有毫米波／红外复合寻的制导系统 ，它利用不同波段的目标信息进行综合探测。它们的共径复合结构可以有4种：卡塞格伦光学系统／抛物面天线复合系统、卡塞格伦光学系统／卡塞格伦天线复合系统、卡塞格伦光学 系统／单脉冲阵列天线复合系统、卡塞格伦光学系统/目控阵天线复合系统。
d) 参与复合的模式在探测功能和抗干扰功能上应互补。只有这样才能提高导弹在恶劣作战环境中的精确制导和突防能力。
e) 参与复合的各模式的器件、组件、电路实现固态化、小型化和集成化，满足复合后导弹空间、体积和重量的要求。从这个角度出发，最适宜参与复合的模式有：λ＝2 c m的主动、被动寻的雷达，毫米波主、被动寻的雷达，红外寻的器，激光和紫外光探测系统等。
3 多模复合寻的制导的现状
一般常用双模导引头的导弹，如美国的尾刺(Stinger Post)远程地空导弹，俄罗斯的 SA-13防空导弹，3M-80E(白岭)超声速反舰导弹已经装备部队使用。大多数多模导引头的导弹，如美国的爱国者改进型PAC-Ⅱ 地／空导弹，哈姆反辐射导弹的改型Block Ⅶ，德国 的Aramiger 增程空／地导弹等尚处于研制过程中。国外的一些末制导弹药武器也正在逐步采用多模导引头。 目前在武器上采用的或正在发展的多模复合导引头，主要是采用双模复合形式，其中有 ：紫外／红外，可见光／红外，激光／红外，微波／红外和毫米波／红外，毫米波／红外成像等。表2给出了多模复合寻的导弹一览表。
表2 双模精确制导武器一览表
弹型
类别
复合方式
国家或地区
尾刺(Stinger Post)
地／空
红外／紫外
美国
爱国者PAC-Ⅱ
地／空
主动雷达／半主动雷达
美国
哈姆Block Ⅶ
反辐射
被动雷达／红外
美国
鱼叉改型AGM-84E
空／地
主动雷达／红外成像
美国
HARM改型Ⅵ
反辐射
被动雷达／主动毫米波
美国
海麻雀AIM-7R
]空／舰
]主动雷达／红外
美国
斯拉姆
反辐射
射频／红外成像
北约
小牛
反辐射
雷达／电视
美国
SA-13
地／空
红外双色
俄罗斯
3M-80E
舰／舰
主动雷达／被动雷达
俄罗斯
RBS-90
地／空
激光／红外
瑞典
TACED
反坦克导弹
毫米波／红外
法国
ACED
反装甲炮弹
毫米波／红外成像
法国
ARAMIGER
空／地
主动雷达／红外
德国
SMART
灵巧弹药
毫米波辐射计／红外
德国
ZEPL
制导炮弹
毫米波／红外
德国
EPHRAM
制导炮弹
毫米波／红外
德国
RAM
舰／空
被动雷达／红外
美国、德国、丹麦联合
RARMTS
反辐射
被动雷达／红外
德国、法国联合
Griffn鹰头狮
迫击炮弹
红外/毫米波
英国、法国、意大利、瑞典联合
雄风Ⅱ
舰／舰
主动雷达／红外
中国台湾
从表中所列出的多模复合寻的导弹中归纳，目前有以下3种主要双模复合模式。
3.1 双模(双色)光学复合导引头
光学双色主要是指红外双色、红外／紫外双色和红外／可见光。双模(双色)光学复合导 引头可有效克服老式红外导引头易受红外诱饵和背景的干扰，易丢失目标的缺点，目前许多 近程或超近程防空导弹都采用该导引头。前苏联的SA-13防空导弹，采用了双色技术改进原弹型，提高了抗干扰能力，而且低空作战能力强、作战距离可达7.5 km；法国近程SADRAL 舰空导弹，采用了双红外波段的红外自动导引头，可抗击距舰300～600 m、高度3 050 m以 下的、Ma＜1.2的来袭目标。双模(双色)光学复合导引头的主要技术有：
a) 灵敏度的红外双色、红外／紫外双色和红外／可见光复合探测器技术与工艺；
b) 双色成像光学系统和扫描结构的设计与装调；
c) 高透过率的头罩材料、设计与加工；
d) 双色信道的信号处理技术。
3.2 毫米波／红外成像双模导引头
这种双模复合导引头是当前发展较快的复合形式。它具有全天候作战能力强、制导精度抗干扰能力较强的特点。比较典型的代表有：法国的ACED制导炮弹等。随着微电子技术的发 展，以砷化镓材料为主的单片集成电路使毫米波制导体制可和红外制导一样发展为成像制导。该导引头的技术有：
a) 成像共孔径双模导引头的关键技术；
b) 双模头罩的材料及研制；
c) 毫米波集能器件和固态功率发生器的研制；
d) 先进的红外成像探测器的研制；
e) 信息处理器和数据融合技术的应用。
3.3 射频／红外双模导引头
射频/红外双模导引头主要有主动(或半主动)雷达／红外双模和被动雷达／红外双模两种。它能大大提高导弹抗隐身目标的能力，装有该导引头的导弹装备部队后，已成功地拦截 了各类带有主动寻的雷达的反舰导弹，如法国的飞鱼反舰导弹、俄罗斯的冥河反舰导弹等。如果这种导引头再与人工智能技术相结合，则完全可能成为新一代智能化的精确制导武器， 这是值得重视的一个发展方向。该导引头的主要技术有：
a) 宽频带天线和头罩结构设计与装调；
b) 宽频带、高灵敏度和大动态范围接收机的设计；
c) 双模式传感器在结构上的布局及安装；
d) 双模的信息处理和数据融合接收的应用，尤其是目标信号的分选和识别是主要技术关键。
4 多模复合寻的导引头的关键技术诠释
4.1 总体设计技术
多模复合寻的制导技术增加了系统的复杂性，提高了成本，总体设计的核心问题是要确保所花费的代价能有效地增强作战效能。应综合考虑战术导弹的作战使命、弹体结构、导弹 尺寸、目标特性及效费等因素来确定方案，如选择导引头模式、确定工作频段、复合方式、技术参数等。
4.2 多模传感器技术
多模传感器是多模导引头的关键部件。它的结构形式主要有3种：第1种是分离式结构 ，即每个通道采用单独的光学／天线系统和探测器；第2种是共孔径结构，即采用一个共 用的光学／天线系统和分开设置的探测器；第3种是采用单孔径光学系统和夹层结构的双色探测器。这3种结构形式各有优缺点，但综合比较，第2、第3种结构形式更适合导引 头小型化和高性能的要求。
多模导引头的关键技术之一是多探测器的信息融合、数据的优化和实时处理等。而为了提高数据合成的效果，对多传感器的数据合成有两点要求：
a) 各制导系统必须以统一的参照系进行校准；
b) 各制导系统彼此独立并行工作，这样就不会因某一制导系统的失误而影响全系统的信息提取。
目前，多传感器的信息合成方法很多，主要有以下几种：
a) 统计模式识别法，这样多模制导为目标分类提供互补信息，以减少误差；
b) 贝叶斯估计法，对制导信息进行贝叶斯估计，利用设定的各种条件对融合信息进行优化处理；
c) 多贝叶斯法，每个制导系统对目标进行某一特性的提取，然后对这些特性所组成的环境进行模拟估算，从而得到最终的合成信息；
d) S-D显示推理法，这是贝叶斯法的推广，可在信息缺乏或似是而非的情况下使信息明朗化；
e) 模糊逻辑法，它把信息合成中的不确定性用推理过程直接表示出来，可以用在多传感器中的场景分析和目标识别；
f) 产生规则法，它主要用于知识系统的目标识别，并象征性地表示出目标特征与相应传感信息间的关系。
4.3 信号和图像处理技术
多模复合导引头是一种新型的导引头，这种导引头要对不同波段的传感器提供的大量目标信息进行综合分析并提取目标特征量，应用目标识别算法区分真假目标，要建立判决理论 ，确定逻辑选择条件，以实现模式转移等。先进导引头的共同特点是信号处理和图像处理方面需要极高的吞吐率和巨大的计算量。提高弹载计算机性能是关键。目前提高计算机性能一 般有两种途径：一是发展高密度、高速度的大规模集成线路技术；另一条途径是在系统结构上采用并行处理技术，以提高系统的整体处理能力。
4.4 相位于涉仪技术
经研究、试验在被动雷达参与复合的体制中，最适宜的结构体系是相位干涉仪。因为它的天线可以安装在导弹的头部的边壁上，不占用导弹头部的中心部位，能为第2、第3模 式留有最好的探测头安装位置，这是其它模式所不具有的，且电路较简单等。相位干涉仪设计中以下几个关键技术是要重点考虑的：角度模糊、cosβ增益、机械校准、弹体刚度 要求、容错要求和宽波束低增益天线等。
a) 相位干涉仪是一种反辐射制导技术，且易实现全波段工作，用它可以组装成各种反辐射导引头：
1) 舰／空反辐射导引头：用它截击带有主动寻的雷达导引头的反舰导弹和带有空载雷达的攻击机或轰炸机；
2) 地／空反辐射导引头：用它截击载有雷达的攻击机或装有主动寻的雷达导引头的空／地导弹；
3) 空／地反辐射导引头：用它攻击地(舰)面各型防空导弹；
4) 反舰导弹导引头：用它来捕获舰面雷达，实现攻击水面舰艇的目的；
5) 潜／空反辐射导引头：用它截获各种带有雷达的反潜飞机或反潜直升机，实现对付反潜飞机的目的；
6) 空／空反辐射导引头：由6机发射反辐射导弹，对付带有机载雷达的战斗机、战斗轰炸机、攻击机或轰炸机等。
b) 采用相位干涉仪能实现的多模导引头有：
1) 相位干涉仪＋红外、紫外双色光学导引头；
2) 相位干涉仪＋毫米波主动雷达寻的导引头；
3) 半主动相位干涉仪＋红外光学导引头；
4) 半主动相位干涉仪＋毫米波主动雷达寻的导引头；
5) 相位干涉仪＋红外光学导引头；
6) 相位干涉仪＋半主动雷达寻的导引头。
5 结束语
精确制导武器将成为未来高技术战争中的主战武器，多(双)模复合寻的制导将成为精 确制导的主要方式，毫米波寻的制导、红外成像寻的制导、激光寻的制导和微波成像寻的制 导是精确寻的制导发展的主要基本模式。而随着光电技术、微电子技术和超大规模集成技术的发展，多模复合寻的制导将向更多模式的复合形式发展。目前，日本已着手研制新世纪中 程面／空导弹用的微波／毫米波／红外三模寻的装置，这是发展趋势的例证。
参 考 文 献
1 刘桐林编．世界导弹大全［Ｍ］．北京：军事科学出版社，1997.
2 刘隆和，刘旭东. 精确制导技术发展展望［Ｊ］．海军航空工程学院学报，2001.
3 总参军训部．军事高科技知识教材［Ｍ］．北京：解放军出版社，1995.
4 罗容根．反辐射导弹比幅/相位干涉仪导引头［Ｊ］．制导与引信，1995.
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