超级军网对反舰导弹的分层防御技术
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/04 06:51:04
对反舰导弹的分层防御技术
付伟
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摘要:舰载软杀伤武器为电子战设备。硬杀伤武器包括导弹、近距武器系统等，为使对反舰导弹防御的成功率最大，各种软硬杀伤武器必须以一定顺序和互相协调的方式进行分层防御。
关键词:反舰导弹 软杀伤 电子战设备 硬杀伤 反导导弹
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1 前言
目前，海面舰艇面临着日趋严重的反舰导弹威胁。装备各种不同反舰导弹的国家已有70多个，反舰导弹已发展到第四代。今天的反舰导弹已具有很高的精度，如果不采取有效的自卫手段，导弹将准确击中目标，而且往往是击中关键部位，这在现代海战中已得到充分证明。为了有效自卫，今天的大多数军舰都装备有各种自卫系统，这些自卫系统又分为硬杀伤和软杀伤两类。硬杀伤武器系统包括反导导弹和近距武器系统（CIWS）等，它们能够摧毁来袭导弹。软杀伤系统主要指电子战设备，如箔条、一次性射频有源诱饵、红外干扰弹、舰载干扰机、激光致盲武器和烟幕等等。它们能够干扰或欺骗导弹的制导系统，使其偏离目标而脱靶。
目前，舰载自卫武器的使用基本上是不协调的，这样会出现硬杀伤武器正在作战，而反舰导弹已被软杀伤系统成功地诱偏；或导弹被诱向低价值目标。舰载软硬杀伤武器只有以一定顺序和互相协调的方式来进行分层防御，才能对来袭导弹防御的成功率最大。自卫的顺序应与敌方攻击的每一阶段相适应，这样敌方的攻击会受到我方舰载软硬武器的层层防御，从而大大增加自卫的效率和成功率。
而对反舰导弹的分层防御需要舰载多传感器数据的一体化。由于所有攻击目标都可能是同等致命的，军舰指挥员必须获得所有跟踪目标的位置、速度和类型等及时而精确的信息，以进行威胁估计和优先判定。只有实现了舰载多传感器的数据综合，才能根据对威胁目标易损性的估计，选择最佳自卫措施。只有实现了对软杀伤有效性的反馈，才能选择软杀伤和硬杀伤的协调方案。如果没有舰载多传感器的数据融合，同所能达到的对抗水平相比，指挥员协调和控制舰载自动防御武器的能力是极低的。这大大削弱了紧急关头自卫系统的操作与控制能力，这种能力是在受到敌方攻击威胁的最后瞬间强制作出的有效自卫反应。根据舰载电子侦察系统的数据能够识别平台的类型，但是，只有进行多传感器的数据融合，才能大大提高舰载自卫系统的反应速度，从而成功地挫败反舰导弹的攻击。
2 舰载各种传感器概述
军舰在遭受攻击中，为了自卫，必须对攻击目标进行识别。而目标识别涉及到各种舰载传感器，如雷达、雷达告警接收机、光电侦察设备、声呐、敌我识别（IFF）等等。遭受攻击的最初信息可由外部侦察设备提供，如岸基雷达、机载传感器等等，也可由舰载各种传感器提供。来自各种侦察设备的信息必须输入舰载综合自卫系统中，以供指挥控制。
2.1 雷达
一般来说，军舰的主要传感器是远距离雷达，它可对攻击飞机和军舰进行远距离探测，并提供精确的位置信息。雷达的测量精度高，通常目标位置测量误差只有800m，最大探测距离超过300km。更先进的舰载搜索雷达还能提供目标的高度数据。舰载的其它雷达，如导航雷达和火炮的火控雷达等，它们可探测一个或多个目标，其方位、俯仰和距离的测量精度很高，并能以毫弧量级对目标进行角度跟踪。远程导弹系统需要专用雷达，这种雷达具有目标截获、目标跟踪、导弹指挥或制导等功能，其精度类似于火控雷达。各种雷达信息提供给舰载指挥和控制系统，为作战指挥控制服务。
2.2 雷达告警接收机
美国利顿公司研制的AN/APR－39A(V)舰载雷达告警系统，能够检测射频辐射信号，对敌方雷达进行告警，其工作频段为E～K和C/D（E～M频段可供选择）。该系统能与激光告警和其它导弹告警系统接口，成为综合的侦察告警和电子对抗系统。
2.3 红外侦察告警系统
舰载红外侦察告警系统主要指红外搜索与跟踪（IRST）系统。舰载IRST系统能在方位上和俯仰上以很高的分辨率和精度来探测和测量目标，但是不能直接提供距离数据。典型的视场为方位360°，俯仰30°。红外传感器的探测距离依赖于目标的热辐射量，目标／背景对比和大气条件。在良好气象条件下，探测距离约20km。典型的舰载红外侦察系统是美国和加拿大联合研制的AN／SAR－8IRST系统。该系统采用全景红外探测器进行全方位扫描，能够探测跟踪空中目标，产生水面舰船和海岸线地形特征红外图像，告警、瞄准、传送、监视及进行战斗态势评估。
2.4 激光告警
面对海战中日趋严重的激光威胁，加速发展激光侦察告警技术已成为舰载电子对抗的重要任务。对舰载激光侦察告警设备的要求是：方位分辨精度高，探测波长范围宽，灵敏度和单脉冲截获概率高，动态范围大以及虚警率极低。
美国的AN／AVR－2型激光告警接收机是相干型告警器的代表产品。这是美国第一种投入生产的激光告警器，目前已广泛装备美军的水面舰艇和直升机。
俄罗斯的舰载Spektr－F激光告警系统，由120kgPKU控制装置和“光电子装置”所组成。方位覆盖360°，俯仰为－15°～＋75°，该系统能对付严重的背景干扰，单脉冲截获概率为95％，最大探测距离达20～25km。该系统可对舰艇任一边的4个威胁源同时进行告警，每一威胁源的方位和俯仰分辨精度为±5°。
2.5 声呐
舰载声呐系统可为舰载对抗系统提供极其有价值的信息。声呐分为无源和有源两种。无源声呐可探测潜水艇和海面舰艇，偶然也可用来探测飞机。无源声呐是通过对这些目标在水中或紧靠水面产生的声波进行分析来截获目标，从而提供高精度的目标方位。有源声呐的工作方式类似于搜索雷达，能对水面任何目标进行探测、精确定位和测距。在舰载电子侦察系统进行接收信号识别时，声呐数据有时有助于模糊分辨。对于无源声呐来说，在合适的静态条件下，可探测到水面潜水艇发射的反舰导弹。
2.6 敌我识别（IFF）
敌我识别系统是舰载雷达系统的一部分。它能独立地输出信号，如果是友方目标，该系统能给出位置指示；如果是未知或敌方目标，该系统则不能提供位置指示。
3 软杀伤和硬杀伤武器系统概述
3.1 软杀伤系统
3.1.1 箔条
箔条是应用广泛且廉价的雷达无源干扰物，历经几十年长盛不衰。箔条干扰的机理是通过在空中发射大量随机分布的箔条形成箔条云，以迷惑、屏蔽或削弱敌方武器系统。
3.1.2 一次性射频有源诱饵
同箔条相比，一次性射频有源诱饵能产生比军舰的反射信号更强的射频信号，在空间上区分开诱饵与舰船，从而有效地诱偏导弹。这种诱饵一般采用行波管转发器或灵巧干扰机，并具有推进装置。
3.1.3 红外干扰弹
红外干扰弹是对抗红外制导反舰导弹的有力手段。美国LoralHycor公司生产的一种灵巧曳光弹是双子座（Gemini）型舰载射频／红外复合诱饵。该弹在发射后的几秒内产生较大的雷达反射截面，同时产生高效率的红外信号。一枚诱饵弹就能有效保护小型舰艇免受反舰导弹的攻击，大型舰艇则需一个以上的诱饵弹。海尔姆（Hiram）型红外干扰弹是LoralHycor公司的另一种产品。该弹从舰载标准发射装置发射后，由降落伞降到海面，使橡胶筏膨胀，竖起桅杆。单个诱饵弹即能模拟大舰船的辐射密度。改进的海尔姆2型干扰弹能提供更长的覆盖时间，更大的辐射输出，其辐射延伸到波长更长的红外区段。
3.1.4 舰载干扰机
自二次世界大战以来，舰载干扰机就已得到应用。现今的干扰机系统发射的某种波形干扰信号可扰乱和欺骗敌方雷达。这种干扰可分为噪声干扰和欺骗干扰两种。
噪声干扰又称之为压制式干扰。它通过发射大功率的噪声信号来掩盖或淹没敌方雷达的目标回波，使敌方雷达无法正常工作。
欺骗干扰则是用干扰信号来欺骗敌方。欺骗干扰允许敌方雷达探测到目标，但使它不能获得目标的准确信息，而且获得的是失真的距离、方位和速度等参数。在敌方雷达荧光屏上显示的是与真目标相似的假回波。
目前，有源干扰机可覆盖20GHz以下的无线电波段，其响应时间为1～2s，杂波干扰功率可高达兆瓦级。将有源干扰机与箔条、一次性射频有源诱饵等同时使用时，将会极其有效地对抗反舰导弹，取得最佳干扰效果。
美国的舰载AN/ALQ99D和AN/ALQ99E干扰机，有效功率可达10kw，能有效干扰30MHz～18GHz波段和200～300km范围内的全部预警、测高、引导、监视、观瞄和制导等海上雷达。在海湾战争中，舰载干扰机与一次性干扰装置配合使用，取得了良好的效果。
3.1.5 激光致盲武器
舰载激光致盲武器作为一种主动对抗装备可有效干扰海面上的光电侦察设备与光电制导反舰导弹，是现代海战中一种非常有效的光电对抗武器。
英国皇家信号和雷达研究所与海军部研究所联合研制的舰载“激光眩目瞄准具”是由工业激光器发展而成的，其外形类似于具有矩形炮管的大炮。整个系统由激光发射器、双目测距仪、电视摄像机和电气机柜等几部分组成。瞄准跟踪较简单，激光器装在三角架这类的简单支架上，人工瞄准，以脉冲方式工作，发射蓝色激光束（可能是Nd:YAG倍频激光），对飞行员的眩目距离约为2.75km。激光眩目瞄准具主要用途是使驾驶员放弃攻击，也可使眼睛受到严重损伤，甚至失明。在1982年的英阿马岛海战中，英国特遣舰队的“竞技神”号、“华美”号、“大力”号、“亚尔古水手”号等大型军舰都安装了激光眩目瞄准具，并取得了使阿方飞机坠毁、被防空炮火击落或放弃攻击的可观战绩。
3.1.6 烟幕干扰
烟幕干扰技术就是通过在空中施放大量气溶胶微粒，以改变电磁波介质传输特性来实施对光电探测、观瞄、制导武器系统干扰的一种技术手段。与其它无源干扰手段相比，烟幕具有实时对抗敌方光电武器攻击的特点，尤其是能对光电制导威胁作出快速反应，降低其命中率。而在海战中施放烟幕，不仅能将目标隐身和迷惑敌方，干扰光电制导反舰导弹，而且能配合箔条、红外诱饵，有效地干扰雷达/红外双模制导反舰导弹，从而大大提高我军舰艇的生存能力。
3.2 硬杀伤武器系统
硬杀伤武器包括导弹、近距武器系统以及更先进的武器，如高能激光武器。它们能有效地损伤或摧毁来袭导弹与飞机。
3.2.1 导弹
导弹分防空导弹和反导导弹两种，要求截获的目标信息准确及时。反导导弹通常采用雷达制导，以有效接近目标实施杀伤，尤其是对抗掠海导弹。反导导弹的制导性能显得尤为重要。未来的反导系统可能采用红外制导，以克服雷达制导跟踪高速低飞目标所面临的问题。
3.2.2 近距武器系统
近距武器系统由高射速炮组成，通常与精确近程跟踪雷达连用，既能跟踪来袭导弹的运动轨迹，又能连续纠正瞄准误差。这种武器的有效距离通常只有几千米，也就是说，这几乎是最后一道防线。舰载IRST系统和电子支援措施（ESM）同样也为近距武器系统提供数据。
4 软硬杀伤武器的分层防御
4.1 舰载多传感器数据综合分析
在现代海战中，没有及时的传感器数据，正确的作战决策是不可能的，与硬杀伤／软杀伤对策相一致的响应也是难以实现的。指挥和控制系统进行威胁评估与武器分配（TEWA）时，所需要的关键信息有：
·目标探测
·目标位置与速度
·目标分类
·目标识别
应当指出的是，目标识别是一步步进行的。例如，由目标速度确定是导弹，由电子侦察系统侦察确定是前苏联的SSN－19型远程超音速掠海飞行潜舰导弹。这就是说，单独一种舰载传感器不能提供指挥和控制系统所需要的关键信息，以完成其威胁评估功能。而且每种舰载传感器又具有各自的优势及缺陷。例如，雷达能可靠地探测大多数威胁目标，但其探测距离不如舰载电子侦察系统。而舰载电子侦察系统对没有辐射信号的目标不能进行探测。对于低飞的目标来说，红外搜索与跟踪系统是最有效的。雷达能精确测量目标距离和进度。电子侦察系统和声呐能进行目标的分类和识别。声呐能探测水下威胁。
4.2 分层防御分析
为使反舰导弹造成的损失降到最低限度，各种自卫系统应按合理的顺序使用。必须考虑各种自卫措施的有效应用与相互配合，以及一次性干扰受数量限制的因素（干扰机可重复使用，而箔条、红外干扰弹、高射速炮和导弹则受存储量的限制）。这就要求自卫系统在不同防御层次中的有效使用——首先使用远距离系统，然后使用中距离系统，最后使用近距离系统。
分层防御的每一阶段，都将不断降低敌导弹的杀伤概率，总的对抗结果可使反舰导弹的杀伤概率降到极低的水平。在反舰导弹发射之前，载机必须对目标进行定位，并指示目标。这时，舰载电子侦察系统能接收到雷达信号，可使用箔条和诱饵来产生假目标，从而有效地干扰雷达指示。导弹一旦发射，处于超视距阶段，可以尝试使用反导导弹来拦截。导弹发射的中距离阶段要使用主动雷达，这时可采用箔条等电子对抗措施来干扰雷达，同时也可使用反导导弹。近距离阶段通常用末段雷达来进行目标搜索、锁定和末端寻的，这时采用舰载干扰机、箔条和诱饵是极其有效的。在这一阶段，对于激光、红外和红外成像制导的反舰导弹，可使用激光致盲武器和烟幕干扰。最后，反舰导弹进入近距武器系统的射程之间，可由其作最后的拦截。如果将作战分为6个阶段，假设反舰导弹在没有对抗的情况下命中率为l00％，则在采用上述对抗措施的情况下，每一阶段使导弹的命中率减少到60％。总的杀伤概率（Pk）是每一阶段杀伤概率的乘积，每一阶段杀伤概率的降低，将使总杀伤溉率小于5％。
4.3 分层防御中的协同作战
在分层防御中，各种自卫武器的协同作战也是十分重要的。软杀伤武器必须严格控制使用，如箔条的设置不正确会使导弹穿过箔条云攻击舰船，或是在跟踪箔条云的途中转向舰船。另一个难题是电磁相互干扰。舰载ECM和舰外诱饵，会致盲舰载电子侦察系统和多功能雷达，还可能被已舰或其它舰的传感器所接收而被认为是新的威胁。
由于干扰敌方的目标截获是极其有效的对抗手段，所以要最有效的使用软杀伤武器，以减少导弹、机关炮弹的无用消耗。软硬杀伤武器操作需要敌方目标的数据。ECM系统通常要求电子侦察系统的数据，如方位、电子参数（脉冲重复频率、脉宽和载频等）、威胁到达方向、风向和风速等信息也是必要的。导弹系统建立在舰载雷达基础之上，要求目标的方位和距离等数据。近距武器系统通常具有自己的雷达搜索、跟踪系统，能自动地操作。
作战信息的及时反馈也是极其重要的。要及时反馈对导弹的干扰效果。如果箔条已成功地诱骗导弹，就不需要其它对抗措施。反之，应立即采取相应对抗措施。
在这方面，法国海军首先进行了尝试。70年代中期，法国开始研制SENIT系统，该系统将舰载电子侦察系统、ECM系统和诱饵发射器综合为一体。接着第二代用于防空反潜轻巡洋舰的系统也研制出来。该系统将舰载电子侦察系统、ECM系统和两种诱饵发射器综合为一体，并对100mm机关和SADRAL武器系统的协同作战采取了措施，采用了联合计算机控制结构。为了获得足够的反应时间，完全自动的作战是必要的。从实践中得出结论，软硬杀伤武器系统要互补使用，而且这两个系统必须自动操作。为了达到要求的反应时间，首先要求电子战系统的全自动操作。对反舰导弹的分层防御技术
付伟
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摘要:舰载软杀伤武器为电子战设备。硬杀伤武器包括导弹、近距武器系统等，为使对反舰导弹防御的成功率最大，各种软硬杀伤武器必须以一定顺序和互相协调的方式进行分层防御。
关键词:反舰导弹 软杀伤 电子战设备 硬杀伤 反导导弹
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1 前言
目前，海面舰艇面临着日趋严重的反舰导弹威胁。装备各种不同反舰导弹的国家已有70多个，反舰导弹已发展到第四代。今天的反舰导弹已具有很高的精度，如果不采取有效的自卫手段，导弹将准确击中目标，而且往往是击中关键部位，这在现代海战中已得到充分证明。为了有效自卫，今天的大多数军舰都装备有各种自卫系统，这些自卫系统又分为硬杀伤和软杀伤两类。硬杀伤武器系统包括反导导弹和近距武器系统（CIWS）等，它们能够摧毁来袭导弹。软杀伤系统主要指电子战设备，如箔条、一次性射频有源诱饵、红外干扰弹、舰载干扰机、激光致盲武器和烟幕等等。它们能够干扰或欺骗导弹的制导系统，使其偏离目标而脱靶。
目前，舰载自卫武器的使用基本上是不协调的，这样会出现硬杀伤武器正在作战，而反舰导弹已被软杀伤系统成功地诱偏；或导弹被诱向低价值目标。舰载软硬杀伤武器只有以一定顺序和互相协调的方式来进行分层防御，才能对来袭导弹防御的成功率最大。自卫的顺序应与敌方攻击的每一阶段相适应，这样敌方的攻击会受到我方舰载软硬武器的层层防御，从而大大增加自卫的效率和成功率。
而对反舰导弹的分层防御需要舰载多传感器数据的一体化。由于所有攻击目标都可能是同等致命的，军舰指挥员必须获得所有跟踪目标的位置、速度和类型等及时而精确的信息，以进行威胁估计和优先判定。只有实现了舰载多传感器的数据综合，才能根据对威胁目标易损性的估计，选择最佳自卫措施。只有实现了对软杀伤有效性的反馈，才能选择软杀伤和硬杀伤的协调方案。如果没有舰载多传感器的数据融合，同所能达到的对抗水平相比，指挥员协调和控制舰载自动防御武器的能力是极低的。这大大削弱了紧急关头自卫系统的操作与控制能力，这种能力是在受到敌方攻击威胁的最后瞬间强制作出的有效自卫反应。根据舰载电子侦察系统的数据能够识别平台的类型，但是，只有进行多传感器的数据融合，才能大大提高舰载自卫系统的反应速度，从而成功地挫败反舰导弹的攻击。
2 舰载各种传感器概述
军舰在遭受攻击中，为了自卫，必须对攻击目标进行识别。而目标识别涉及到各种舰载传感器，如雷达、雷达告警接收机、光电侦察设备、声呐、敌我识别（IFF）等等。遭受攻击的最初信息可由外部侦察设备提供，如岸基雷达、机载传感器等等，也可由舰载各种传感器提供。来自各种侦察设备的信息必须输入舰载综合自卫系统中，以供指挥控制。
2.1 雷达
一般来说，军舰的主要传感器是远距离雷达，它可对攻击飞机和军舰进行远距离探测，并提供精确的位置信息。雷达的测量精度高，通常目标位置测量误差只有800m，最大探测距离超过300km。更先进的舰载搜索雷达还能提供目标的高度数据。舰载的其它雷达，如导航雷达和火炮的火控雷达等，它们可探测一个或多个目标，其方位、俯仰和距离的测量精度很高，并能以毫弧量级对目标进行角度跟踪。远程导弹系统需要专用雷达，这种雷达具有目标截获、目标跟踪、导弹指挥或制导等功能，其精度类似于火控雷达。各种雷达信息提供给舰载指挥和控制系统，为作战指挥控制服务。
2.2 雷达告警接收机
美国利顿公司研制的AN/APR－39A(V)舰载雷达告警系统，能够检测射频辐射信号，对敌方雷达进行告警，其工作频段为E～K和C/D（E～M频段可供选择）。该系统能与激光告警和其它导弹告警系统接口，成为综合的侦察告警和电子对抗系统。
2.3 红外侦察告警系统
舰载红外侦察告警系统主要指红外搜索与跟踪（IRST）系统。舰载IRST系统能在方位上和俯仰上以很高的分辨率和精度来探测和测量目标，但是不能直接提供距离数据。典型的视场为方位360°，俯仰30°。红外传感器的探测距离依赖于目标的热辐射量，目标／背景对比和大气条件。在良好气象条件下，探测距离约20km。典型的舰载红外侦察系统是美国和加拿大联合研制的AN／SAR－8IRST系统。该系统采用全景红外探测器进行全方位扫描，能够探测跟踪空中目标，产生水面舰船和海岸线地形特征红外图像，告警、瞄准、传送、监视及进行战斗态势评估。
2.4 激光告警
面对海战中日趋严重的激光威胁，加速发展激光侦察告警技术已成为舰载电子对抗的重要任务。对舰载激光侦察告警设备的要求是：方位分辨精度高，探测波长范围宽，灵敏度和单脉冲截获概率高，动态范围大以及虚警率极低。
美国的AN／AVR－2型激光告警接收机是相干型告警器的代表产品。这是美国第一种投入生产的激光告警器，目前已广泛装备美军的水面舰艇和直升机。
俄罗斯的舰载Spektr－F激光告警系统，由120kgPKU控制装置和“光电子装置”所组成。方位覆盖360°，俯仰为－15°～＋75°，该系统能对付严重的背景干扰，单脉冲截获概率为95％，最大探测距离达20～25km。该系统可对舰艇任一边的4个威胁源同时进行告警，每一威胁源的方位和俯仰分辨精度为±5°。
2.5 声呐
舰载声呐系统可为舰载对抗系统提供极其有价值的信息。声呐分为无源和有源两种。无源声呐可探测潜水艇和海面舰艇，偶然也可用来探测飞机。无源声呐是通过对这些目标在水中或紧靠水面产生的声波进行分析来截获目标，从而提供高精度的目标方位。有源声呐的工作方式类似于搜索雷达，能对水面任何目标进行探测、精确定位和测距。在舰载电子侦察系统进行接收信号识别时，声呐数据有时有助于模糊分辨。对于无源声呐来说，在合适的静态条件下，可探测到水面潜水艇发射的反舰导弹。
2.6 敌我识别（IFF）
敌我识别系统是舰载雷达系统的一部分。它能独立地输出信号，如果是友方目标，该系统能给出位置指示；如果是未知或敌方目标，该系统则不能提供位置指示。
3 软杀伤和硬杀伤武器系统概述
3.1 软杀伤系统
3.1.1 箔条
箔条是应用广泛且廉价的雷达无源干扰物，历经几十年长盛不衰。箔条干扰的机理是通过在空中发射大量随机分布的箔条形成箔条云，以迷惑、屏蔽或削弱敌方武器系统。
3.1.2 一次性射频有源诱饵
同箔条相比，一次性射频有源诱饵能产生比军舰的反射信号更强的射频信号，在空间上区分开诱饵与舰船，从而有效地诱偏导弹。这种诱饵一般采用行波管转发器或灵巧干扰机，并具有推进装置。
3.1.3 红外干扰弹
红外干扰弹是对抗红外制导反舰导弹的有力手段。美国LoralHycor公司生产的一种灵巧曳光弹是双子座（Gemini）型舰载射频／红外复合诱饵。该弹在发射后的几秒内产生较大的雷达反射截面，同时产生高效率的红外信号。一枚诱饵弹就能有效保护小型舰艇免受反舰导弹的攻击，大型舰艇则需一个以上的诱饵弹。海尔姆（Hiram）型红外干扰弹是LoralHycor公司的另一种产品。该弹从舰载标准发射装置发射后，由降落伞降到海面，使橡胶筏膨胀，竖起桅杆。单个诱饵弹即能模拟大舰船的辐射密度。改进的海尔姆2型干扰弹能提供更长的覆盖时间，更大的辐射输出，其辐射延伸到波长更长的红外区段。
3.1.4 舰载干扰机
自二次世界大战以来，舰载干扰机就已得到应用。现今的干扰机系统发射的某种波形干扰信号可扰乱和欺骗敌方雷达。这种干扰可分为噪声干扰和欺骗干扰两种。
噪声干扰又称之为压制式干扰。它通过发射大功率的噪声信号来掩盖或淹没敌方雷达的目标回波，使敌方雷达无法正常工作。
欺骗干扰则是用干扰信号来欺骗敌方。欺骗干扰允许敌方雷达探测到目标，但使它不能获得目标的准确信息，而且获得的是失真的距离、方位和速度等参数。在敌方雷达荧光屏上显示的是与真目标相似的假回波。
目前，有源干扰机可覆盖20GHz以下的无线电波段，其响应时间为1～2s，杂波干扰功率可高达兆瓦级。将有源干扰机与箔条、一次性射频有源诱饵等同时使用时，将会极其有效地对抗反舰导弹，取得最佳干扰效果。
美国的舰载AN/ALQ99D和AN/ALQ99E干扰机，有效功率可达10kw，能有效干扰30MHz～18GHz波段和200～300km范围内的全部预警、测高、引导、监视、观瞄和制导等海上雷达。在海湾战争中，舰载干扰机与一次性干扰装置配合使用，取得了良好的效果。
3.1.5 激光致盲武器
舰载激光致盲武器作为一种主动对抗装备可有效干扰海面上的光电侦察设备与光电制导反舰导弹，是现代海战中一种非常有效的光电对抗武器。
英国皇家信号和雷达研究所与海军部研究所联合研制的舰载“激光眩目瞄准具”是由工业激光器发展而成的，其外形类似于具有矩形炮管的大炮。整个系统由激光发射器、双目测距仪、电视摄像机和电气机柜等几部分组成。瞄准跟踪较简单，激光器装在三角架这类的简单支架上，人工瞄准，以脉冲方式工作，发射蓝色激光束（可能是Nd:YAG倍频激光），对飞行员的眩目距离约为2.75km。激光眩目瞄准具主要用途是使驾驶员放弃攻击，也可使眼睛受到严重损伤，甚至失明。在1982年的英阿马岛海战中，英国特遣舰队的“竞技神”号、“华美”号、“大力”号、“亚尔古水手”号等大型军舰都安装了激光眩目瞄准具，并取得了使阿方飞机坠毁、被防空炮火击落或放弃攻击的可观战绩。
3.1.6 烟幕干扰
烟幕干扰技术就是通过在空中施放大量气溶胶微粒，以改变电磁波介质传输特性来实施对光电探测、观瞄、制导武器系统干扰的一种技术手段。与其它无源干扰手段相比，烟幕具有实时对抗敌方光电武器攻击的特点，尤其是能对光电制导威胁作出快速反应，降低其命中率。而在海战中施放烟幕，不仅能将目标隐身和迷惑敌方，干扰光电制导反舰导弹，而且能配合箔条、红外诱饵，有效地干扰雷达/红外双模制导反舰导弹，从而大大提高我军舰艇的生存能力。
3.2 硬杀伤武器系统
硬杀伤武器包括导弹、近距武器系统以及更先进的武器，如高能激光武器。它们能有效地损伤或摧毁来袭导弹与飞机。
3.2.1 导弹
导弹分防空导弹和反导导弹两种，要求截获的目标信息准确及时。反导导弹通常采用雷达制导，以有效接近目标实施杀伤，尤其是对抗掠海导弹。反导导弹的制导性能显得尤为重要。未来的反导系统可能采用红外制导，以克服雷达制导跟踪高速低飞目标所面临的问题。
3.2.2 近距武器系统
近距武器系统由高射速炮组成，通常与精确近程跟踪雷达连用，既能跟踪来袭导弹的运动轨迹，又能连续纠正瞄准误差。这种武器的有效距离通常只有几千米，也就是说，这几乎是最后一道防线。舰载IRST系统和电子支援措施（ESM）同样也为近距武器系统提供数据。
4 软硬杀伤武器的分层防御
4.1 舰载多传感器数据综合分析
在现代海战中，没有及时的传感器数据，正确的作战决策是不可能的，与硬杀伤／软杀伤对策相一致的响应也是难以实现的。指挥和控制系统进行威胁评估与武器分配（TEWA）时，所需要的关键信息有：
·目标探测
·目标位置与速度
·目标分类
·目标识别
应当指出的是，目标识别是一步步进行的。例如，由目标速度确定是导弹，由电子侦察系统侦察确定是前苏联的SSN－19型远程超音速掠海飞行潜舰导弹。这就是说，单独一种舰载传感器不能提供指挥和控制系统所需要的关键信息，以完成其威胁评估功能。而且每种舰载传感器又具有各自的优势及缺陷。例如，雷达能可靠地探测大多数威胁目标，但其探测距离不如舰载电子侦察系统。而舰载电子侦察系统对没有辐射信号的目标不能进行探测。对于低飞的目标来说，红外搜索与跟踪系统是最有效的。雷达能精确测量目标距离和进度。电子侦察系统和声呐能进行目标的分类和识别。声呐能探测水下威胁。
4.2 分层防御分析
为使反舰导弹造成的损失降到最低限度，各种自卫系统应按合理的顺序使用。必须考虑各种自卫措施的有效应用与相互配合，以及一次性干扰受数量限制的因素（干扰机可重复使用，而箔条、红外干扰弹、高射速炮和导弹则受存储量的限制）。这就要求自卫系统在不同防御层次中的有效使用——首先使用远距离系统，然后使用中距离系统，最后使用近距离系统。
分层防御的每一阶段，都将不断降低敌导弹的杀伤概率，总的对抗结果可使反舰导弹的杀伤概率降到极低的水平。在反舰导弹发射之前，载机必须对目标进行定位，并指示目标。这时，舰载电子侦察系统能接收到雷达信号，可使用箔条和诱饵来产生假目标，从而有效地干扰雷达指示。导弹一旦发射，处于超视距阶段，可以尝试使用反导导弹来拦截。导弹发射的中距离阶段要使用主动雷达，这时可采用箔条等电子对抗措施来干扰雷达，同时也可使用反导导弹。近距离阶段通常用末段雷达来进行目标搜索、锁定和末端寻的，这时采用舰载干扰机、箔条和诱饵是极其有效的。在这一阶段，对于激光、红外和红外成像制导的反舰导弹，可使用激光致盲武器和烟幕干扰。最后，反舰导弹进入近距武器系统的射程之间，可由其作最后的拦截。如果将作战分为6个阶段，假设反舰导弹在没有对抗的情况下命中率为l00％，则在采用上述对抗措施的情况下，每一阶段使导弹的命中率减少到60％。总的杀伤概率（Pk）是每一阶段杀伤概率的乘积，每一阶段杀伤概率的降低，将使总杀伤溉率小于5％。
4.3 分层防御中的协同作战
在分层防御中，各种自卫武器的协同作战也是十分重要的。软杀伤武器必须严格控制使用，如箔条的设置不正确会使导弹穿过箔条云攻击舰船，或是在跟踪箔条云的途中转向舰船。另一个难题是电磁相互干扰。舰载ECM和舰外诱饵，会致盲舰载电子侦察系统和多功能雷达，还可能被已舰或其它舰的传感器所接收而被认为是新的威胁。
由于干扰敌方的目标截获是极其有效的对抗手段，所以要最有效的使用软杀伤武器，以减少导弹、机关炮弹的无用消耗。软硬杀伤武器操作需要敌方目标的数据。ECM系统通常要求电子侦察系统的数据，如方位、电子参数（脉冲重复频率、脉宽和载频等）、威胁到达方向、风向和风速等信息也是必要的。导弹系统建立在舰载雷达基础之上，要求目标的方位和距离等数据。近距武器系统通常具有自己的雷达搜索、跟踪系统，能自动地操作。
作战信息的及时反馈也是极其重要的。要及时反馈对导弹的干扰效果。如果箔条已成功地诱骗导弹，就不需要其它对抗措施。反之，应立即采取相应对抗措施。
在这方面，法国海军首先进行了尝试。70年代中期，法国开始研制SENIT系统，该系统将舰载电子侦察系统、ECM系统和诱饵发射器综合为一体。接着第二代用于防空反潜轻巡洋舰的系统也研制出来。该系统将舰载电子侦察系统、ECM系统和两种诱饵发射器综合为一体，并对100mm机关和SADRAL武器系统的协同作战采取了措施，采用了联合计算机控制结构。为了获得足够的反应时间，完全自动的作战是必要的。从实践中得出结论，软硬杀伤武器系统要互补使用，而且这两个系统必须自动操作。为了达到要求的反应时间，首先要求电子战系统的全自动操作。
付伟
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摘要:舰载软杀伤武器为电子战设备。硬杀伤武器包括导弹、近距武器系统等，为使对反舰导弹防御的成功率最大，各种软硬杀伤武器必须以一定顺序和互相协调的方式进行分层防御。
关键词:反舰导弹 软杀伤 电子战设备 硬杀伤 反导导弹
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1 前言
目前，海面舰艇面临着日趋严重的反舰导弹威胁。装备各种不同反舰导弹的国家已有70多个，反舰导弹已发展到第四代。今天的反舰导弹已具有很高的精度，如果不采取有效的自卫手段，导弹将准确击中目标，而且往往是击中关键部位，这在现代海战中已得到充分证明。为了有效自卫，今天的大多数军舰都装备有各种自卫系统，这些自卫系统又分为硬杀伤和软杀伤两类。硬杀伤武器系统包括反导导弹和近距武器系统（CIWS）等，它们能够摧毁来袭导弹。软杀伤系统主要指电子战设备，如箔条、一次性射频有源诱饵、红外干扰弹、舰载干扰机、激光致盲武器和烟幕等等。它们能够干扰或欺骗导弹的制导系统，使其偏离目标而脱靶。
目前，舰载自卫武器的使用基本上是不协调的，这样会出现硬杀伤武器正在作战，而反舰导弹已被软杀伤系统成功地诱偏；或导弹被诱向低价值目标。舰载软硬杀伤武器只有以一定顺序和互相协调的方式来进行分层防御，才能对来袭导弹防御的成功率最大。自卫的顺序应与敌方攻击的每一阶段相适应，这样敌方的攻击会受到我方舰载软硬武器的层层防御，从而大大增加自卫的效率和成功率。
而对反舰导弹的分层防御需要舰载多传感器数据的一体化。由于所有攻击目标都可能是同等致命的，军舰指挥员必须获得所有跟踪目标的位置、速度和类型等及时而精确的信息，以进行威胁估计和优先判定。只有实现了舰载多传感器的数据综合，才能根据对威胁目标易损性的估计，选择最佳自卫措施。只有实现了对软杀伤有效性的反馈，才能选择软杀伤和硬杀伤的协调方案。如果没有舰载多传感器的数据融合，同所能达到的对抗水平相比，指挥员协调和控制舰载自动防御武器的能力是极低的。这大大削弱了紧急关头自卫系统的操作与控制能力，这种能力是在受到敌方攻击威胁的最后瞬间强制作出的有效自卫反应。根据舰载电子侦察系统的数据能够识别平台的类型，但是，只有进行多传感器的数据融合，才能大大提高舰载自卫系统的反应速度，从而成功地挫败反舰导弹的攻击。
2 舰载各种传感器概述
军舰在遭受攻击中，为了自卫，必须对攻击目标进行识别。而目标识别涉及到各种舰载传感器，如雷达、雷达告警接收机、光电侦察设备、声呐、敌我识别（IFF）等等。遭受攻击的最初信息可由外部侦察设备提供，如岸基雷达、机载传感器等等，也可由舰载各种传感器提供。来自各种侦察设备的信息必须输入舰载综合自卫系统中，以供指挥控制。
2.1 雷达
一般来说，军舰的主要传感器是远距离雷达，它可对攻击飞机和军舰进行远距离探测，并提供精确的位置信息。雷达的测量精度高，通常目标位置测量误差只有800m，最大探测距离超过300km。更先进的舰载搜索雷达还能提供目标的高度数据。舰载的其它雷达，如导航雷达和火炮的火控雷达等，它们可探测一个或多个目标，其方位、俯仰和距离的测量精度很高，并能以毫弧量级对目标进行角度跟踪。远程导弹系统需要专用雷达，这种雷达具有目标截获、目标跟踪、导弹指挥或制导等功能，其精度类似于火控雷达。各种雷达信息提供给舰载指挥和控制系统，为作战指挥控制服务。
2.2 雷达告警接收机
美国利顿公司研制的AN/APR－39A(V)舰载雷达告警系统，能够检测射频辐射信号，对敌方雷达进行告警，其工作频段为E～K和C/D（E～M频段可供选择）。该系统能与激光告警和其它导弹告警系统接口，成为综合的侦察告警和电子对抗系统。
2.3 红外侦察告警系统
舰载红外侦察告警系统主要指红外搜索与跟踪（IRST）系统。舰载IRST系统能在方位上和俯仰上以很高的分辨率和精度来探测和测量目标，但是不能直接提供距离数据。典型的视场为方位360°，俯仰30°。红外传感器的探测距离依赖于目标的热辐射量，目标／背景对比和大气条件。在良好气象条件下，探测距离约20km。典型的舰载红外侦察系统是美国和加拿大联合研制的AN／SAR－8IRST系统。该系统采用全景红外探测器进行全方位扫描，能够探测跟踪空中目标，产生水面舰船和海岸线地形特征红外图像，告警、瞄准、传送、监视及进行战斗态势评估。
2.4 激光告警
面对海战中日趋严重的激光威胁，加速发展激光侦察告警技术已成为舰载电子对抗的重要任务。对舰载激光侦察告警设备的要求是：方位分辨精度高，探测波长范围宽，灵敏度和单脉冲截获概率高，动态范围大以及虚警率极低。
美国的AN／AVR－2型激光告警接收机是相干型告警器的代表产品。这是美国第一种投入生产的激光告警器，目前已广泛装备美军的水面舰艇和直升机。
俄罗斯的舰载Spektr－F激光告警系统，由120kgPKU控制装置和“光电子装置”所组成。方位覆盖360°，俯仰为－15°～＋75°，该系统能对付严重的背景干扰，单脉冲截获概率为95％，最大探测距离达20～25km。该系统可对舰艇任一边的4个威胁源同时进行告警，每一威胁源的方位和俯仰分辨精度为±5°。
2.5 声呐
舰载声呐系统可为舰载对抗系统提供极其有价值的信息。声呐分为无源和有源两种。无源声呐可探测潜水艇和海面舰艇，偶然也可用来探测飞机。无源声呐是通过对这些目标在水中或紧靠水面产生的声波进行分析来截获目标，从而提供高精度的目标方位。有源声呐的工作方式类似于搜索雷达，能对水面任何目标进行探测、精确定位和测距。在舰载电子侦察系统进行接收信号识别时，声呐数据有时有助于模糊分辨。对于无源声呐来说，在合适的静态条件下，可探测到水面潜水艇发射的反舰导弹。
2.6 敌我识别（IFF）
敌我识别系统是舰载雷达系统的一部分。它能独立地输出信号，如果是友方目标，该系统能给出位置指示；如果是未知或敌方目标，该系统则不能提供位置指示。
3 软杀伤和硬杀伤武器系统概述
3.1 软杀伤系统
3.1.1 箔条
箔条是应用广泛且廉价的雷达无源干扰物，历经几十年长盛不衰。箔条干扰的机理是通过在空中发射大量随机分布的箔条形成箔条云，以迷惑、屏蔽或削弱敌方武器系统。
3.1.2 一次性射频有源诱饵
同箔条相比，一次性射频有源诱饵能产生比军舰的反射信号更强的射频信号，在空间上区分开诱饵与舰船，从而有效地诱偏导弹。这种诱饵一般采用行波管转发器或灵巧干扰机，并具有推进装置。
3.1.3 红外干扰弹
红外干扰弹是对抗红外制导反舰导弹的有力手段。美国LoralHycor公司生产的一种灵巧曳光弹是双子座（Gemini）型舰载射频／红外复合诱饵。该弹在发射后的几秒内产生较大的雷达反射截面，同时产生高效率的红外信号。一枚诱饵弹就能有效保护小型舰艇免受反舰导弹的攻击，大型舰艇则需一个以上的诱饵弹。海尔姆（Hiram）型红外干扰弹是LoralHycor公司的另一种产品。该弹从舰载标准发射装置发射后，由降落伞降到海面，使橡胶筏膨胀，竖起桅杆。单个诱饵弹即能模拟大舰船的辐射密度。改进的海尔姆2型干扰弹能提供更长的覆盖时间，更大的辐射输出，其辐射延伸到波长更长的红外区段。
3.1.4 舰载干扰机
自二次世界大战以来，舰载干扰机就已得到应用。现今的干扰机系统发射的某种波形干扰信号可扰乱和欺骗敌方雷达。这种干扰可分为噪声干扰和欺骗干扰两种。
噪声干扰又称之为压制式干扰。它通过发射大功率的噪声信号来掩盖或淹没敌方雷达的目标回波，使敌方雷达无法正常工作。
欺骗干扰则是用干扰信号来欺骗敌方。欺骗干扰允许敌方雷达探测到目标，但使它不能获得目标的准确信息，而且获得的是失真的距离、方位和速度等参数。在敌方雷达荧光屏上显示的是与真目标相似的假回波。
目前，有源干扰机可覆盖20GHz以下的无线电波段，其响应时间为1～2s，杂波干扰功率可高达兆瓦级。将有源干扰机与箔条、一次性射频有源诱饵等同时使用时，将会极其有效地对抗反舰导弹，取得最佳干扰效果。
美国的舰载AN/ALQ99D和AN/ALQ99E干扰机，有效功率可达10kw，能有效干扰30MHz～18GHz波段和200～300km范围内的全部预警、测高、引导、监视、观瞄和制导等海上雷达。在海湾战争中，舰载干扰机与一次性干扰装置配合使用，取得了良好的效果。
3.1.5 激光致盲武器
舰载激光致盲武器作为一种主动对抗装备可有效干扰海面上的光电侦察设备与光电制导反舰导弹，是现代海战中一种非常有效的光电对抗武器。
英国皇家信号和雷达研究所与海军部研究所联合研制的舰载“激光眩目瞄准具”是由工业激光器发展而成的，其外形类似于具有矩形炮管的大炮。整个系统由激光发射器、双目测距仪、电视摄像机和电气机柜等几部分组成。瞄准跟踪较简单，激光器装在三角架这类的简单支架上，人工瞄准，以脉冲方式工作，发射蓝色激光束（可能是Nd:YAG倍频激光），对飞行员的眩目距离约为2.75km。激光眩目瞄准具主要用途是使驾驶员放弃攻击，也可使眼睛受到严重损伤，甚至失明。在1982年的英阿马岛海战中，英国特遣舰队的“竞技神”号、“华美”号、“大力”号、“亚尔古水手”号等大型军舰都安装了激光眩目瞄准具，并取得了使阿方飞机坠毁、被防空炮火击落或放弃攻击的可观战绩。
3.1.6 烟幕干扰
烟幕干扰技术就是通过在空中施放大量气溶胶微粒，以改变电磁波介质传输特性来实施对光电探测、观瞄、制导武器系统干扰的一种技术手段。与其它无源干扰手段相比，烟幕具有实时对抗敌方光电武器攻击的特点，尤其是能对光电制导威胁作出快速反应，降低其命中率。而在海战中施放烟幕，不仅能将目标隐身和迷惑敌方，干扰光电制导反舰导弹，而且能配合箔条、红外诱饵，有效地干扰雷达/红外双模制导反舰导弹，从而大大提高我军舰艇的生存能力。
3.2 硬杀伤武器系统
硬杀伤武器包括导弹、近距武器系统以及更先进的武器，如高能激光武器。它们能有效地损伤或摧毁来袭导弹与飞机。
3.2.1 导弹
导弹分防空导弹和反导导弹两种，要求截获的目标信息准确及时。反导导弹通常采用雷达制导，以有效接近目标实施杀伤，尤其是对抗掠海导弹。反导导弹的制导性能显得尤为重要。未来的反导系统可能采用红外制导，以克服雷达制导跟踪高速低飞目标所面临的问题。
3.2.2 近距武器系统
近距武器系统由高射速炮组成，通常与精确近程跟踪雷达连用，既能跟踪来袭导弹的运动轨迹，又能连续纠正瞄准误差。这种武器的有效距离通常只有几千米，也就是说，这几乎是最后一道防线。舰载IRST系统和电子支援措施（ESM）同样也为近距武器系统提供数据。
4 软硬杀伤武器的分层防御
4.1 舰载多传感器数据综合分析
在现代海战中，没有及时的传感器数据，正确的作战决策是不可能的，与硬杀伤／软杀伤对策相一致的响应也是难以实现的。指挥和控制系统进行威胁评估与武器分配（TEWA）时，所需要的关键信息有：
·目标探测
·目标位置与速度
·目标分类
·目标识别
应当指出的是，目标识别是一步步进行的。例如，由目标速度确定是导弹，由电子侦察系统侦察确定是前苏联的SSN－19型远程超音速掠海飞行潜舰导弹。这就是说，单独一种舰载传感器不能提供指挥和控制系统所需要的关键信息，以完成其威胁评估功能。而且每种舰载传感器又具有各自的优势及缺陷。例如，雷达能可靠地探测大多数威胁目标，但其探测距离不如舰载电子侦察系统。而舰载电子侦察系统对没有辐射信号的目标不能进行探测。对于低飞的目标来说，红外搜索与跟踪系统是最有效的。雷达能精确测量目标距离和进度。电子侦察系统和声呐能进行目标的分类和识别。声呐能探测水下威胁。
4.2 分层防御分析
为使反舰导弹造成的损失降到最低限度，各种自卫系统应按合理的顺序使用。必须考虑各种自卫措施的有效应用与相互配合，以及一次性干扰受数量限制的因素（干扰机可重复使用，而箔条、红外干扰弹、高射速炮和导弹则受存储量的限制）。这就要求自卫系统在不同防御层次中的有效使用——首先使用远距离系统，然后使用中距离系统，最后使用近距离系统。
分层防御的每一阶段，都将不断降低敌导弹的杀伤概率，总的对抗结果可使反舰导弹的杀伤概率降到极低的水平。在反舰导弹发射之前，载机必须对目标进行定位，并指示目标。这时，舰载电子侦察系统能接收到雷达信号，可使用箔条和诱饵来产生假目标，从而有效地干扰雷达指示。导弹一旦发射，处于超视距阶段，可以尝试使用反导导弹来拦截。导弹发射的中距离阶段要使用主动雷达，这时可采用箔条等电子对抗措施来干扰雷达，同时也可使用反导导弹。近距离阶段通常用末段雷达来进行目标搜索、锁定和末端寻的，这时采用舰载干扰机、箔条和诱饵是极其有效的。在这一阶段，对于激光、红外和红外成像制导的反舰导弹，可使用激光致盲武器和烟幕干扰。最后，反舰导弹进入近距武器系统的射程之间，可由其作最后的拦截。如果将作战分为6个阶段，假设反舰导弹在没有对抗的情况下命中率为l00％，则在采用上述对抗措施的情况下，每一阶段使导弹的命中率减少到60％。总的杀伤概率（Pk）是每一阶段杀伤概率的乘积，每一阶段杀伤概率的降低，将使总杀伤溉率小于5％。
4.3 分层防御中的协同作战
在分层防御中，各种自卫武器的协同作战也是十分重要的。软杀伤武器必须严格控制使用，如箔条的设置不正确会使导弹穿过箔条云攻击舰船，或是在跟踪箔条云的途中转向舰船。另一个难题是电磁相互干扰。舰载ECM和舰外诱饵，会致盲舰载电子侦察系统和多功能雷达，还可能被已舰或其它舰的传感器所接收而被认为是新的威胁。
由于干扰敌方的目标截获是极其有效的对抗手段，所以要最有效的使用软杀伤武器，以减少导弹、机关炮弹的无用消耗。软硬杀伤武器操作需要敌方目标的数据。ECM系统通常要求电子侦察系统的数据，如方位、电子参数（脉冲重复频率、脉宽和载频等）、威胁到达方向、风向和风速等信息也是必要的。导弹系统建立在舰载雷达基础之上，要求目标的方位和距离等数据。近距武器系统通常具有自己的雷达搜索、跟踪系统，能自动地操作。
作战信息的及时反馈也是极其重要的。要及时反馈对导弹的干扰效果。如果箔条已成功地诱骗导弹，就不需要其它对抗措施。反之，应立即采取相应对抗措施。
在这方面，法国海军首先进行了尝试。70年代中期，法国开始研制SENIT系统，该系统将舰载电子侦察系统、ECM系统和诱饵发射器综合为一体。接着第二代用于防空反潜轻巡洋舰的系统也研制出来。该系统将舰载电子侦察系统、ECM系统和两种诱饵发射器综合为一体，并对100mm机关和SADRAL武器系统的协同作战采取了措施，采用了联合计算机控制结构。为了获得足够的反应时间，完全自动的作战是必要的。从实践中得出结论，软硬杀伤武器系统要互补使用，而且这两个系统必须自动操作。为了达到要求的反应时间，首先要求电子战系统的全自动操作。对反舰导弹的分层防御技术
付伟
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摘要:舰载软杀伤武器为电子战设备。硬杀伤武器包括导弹、近距武器系统等，为使对反舰导弹防御的成功率最大，各种软硬杀伤武器必须以一定顺序和互相协调的方式进行分层防御。
关键词:反舰导弹 软杀伤 电子战设备 硬杀伤 反导导弹
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1 前言
目前，海面舰艇面临着日趋严重的反舰导弹威胁。装备各种不同反舰导弹的国家已有70多个，反舰导弹已发展到第四代。今天的反舰导弹已具有很高的精度，如果不采取有效的自卫手段，导弹将准确击中目标，而且往往是击中关键部位，这在现代海战中已得到充分证明。为了有效自卫，今天的大多数军舰都装备有各种自卫系统，这些自卫系统又分为硬杀伤和软杀伤两类。硬杀伤武器系统包括反导导弹和近距武器系统（CIWS）等，它们能够摧毁来袭导弹。软杀伤系统主要指电子战设备，如箔条、一次性射频有源诱饵、红外干扰弹、舰载干扰机、激光致盲武器和烟幕等等。它们能够干扰或欺骗导弹的制导系统，使其偏离目标而脱靶。
目前，舰载自卫武器的使用基本上是不协调的，这样会出现硬杀伤武器正在作战，而反舰导弹已被软杀伤系统成功地诱偏；或导弹被诱向低价值目标。舰载软硬杀伤武器只有以一定顺序和互相协调的方式来进行分层防御，才能对来袭导弹防御的成功率最大。自卫的顺序应与敌方攻击的每一阶段相适应，这样敌方的攻击会受到我方舰载软硬武器的层层防御，从而大大增加自卫的效率和成功率。
而对反舰导弹的分层防御需要舰载多传感器数据的一体化。由于所有攻击目标都可能是同等致命的，军舰指挥员必须获得所有跟踪目标的位置、速度和类型等及时而精确的信息，以进行威胁估计和优先判定。只有实现了舰载多传感器的数据综合，才能根据对威胁目标易损性的估计，选择最佳自卫措施。只有实现了对软杀伤有效性的反馈，才能选择软杀伤和硬杀伤的协调方案。如果没有舰载多传感器的数据融合，同所能达到的对抗水平相比，指挥员协调和控制舰载自动防御武器的能力是极低的。这大大削弱了紧急关头自卫系统的操作与控制能力，这种能力是在受到敌方攻击威胁的最后瞬间强制作出的有效自卫反应。根据舰载电子侦察系统的数据能够识别平台的类型，但是，只有进行多传感器的数据融合，才能大大提高舰载自卫系统的反应速度，从而成功地挫败反舰导弹的攻击。
2 舰载各种传感器概述
军舰在遭受攻击中，为了自卫，必须对攻击目标进行识别。而目标识别涉及到各种舰载传感器，如雷达、雷达告警接收机、光电侦察设备、声呐、敌我识别（IFF）等等。遭受攻击的最初信息可由外部侦察设备提供，如岸基雷达、机载传感器等等，也可由舰载各种传感器提供。来自各种侦察设备的信息必须输入舰载综合自卫系统中，以供指挥控制。
2.1 雷达
一般来说，军舰的主要传感器是远距离雷达，它可对攻击飞机和军舰进行远距离探测，并提供精确的位置信息。雷达的测量精度高，通常目标位置测量误差只有800m，最大探测距离超过300km。更先进的舰载搜索雷达还能提供目标的高度数据。舰载的其它雷达，如导航雷达和火炮的火控雷达等，它们可探测一个或多个目标，其方位、俯仰和距离的测量精度很高，并能以毫弧量级对目标进行角度跟踪。远程导弹系统需要专用雷达，这种雷达具有目标截获、目标跟踪、导弹指挥或制导等功能，其精度类似于火控雷达。各种雷达信息提供给舰载指挥和控制系统，为作战指挥控制服务。
2.2 雷达告警接收机
美国利顿公司研制的AN/APR－39A(V)舰载雷达告警系统，能够检测射频辐射信号，对敌方雷达进行告警，其工作频段为E～K和C/D（E～M频段可供选择）。该系统能与激光告警和其它导弹告警系统接口，成为综合的侦察告警和电子对抗系统。
2.3 红外侦察告警系统
舰载红外侦察告警系统主要指红外搜索与跟踪（IRST）系统。舰载IRST系统能在方位上和俯仰上以很高的分辨率和精度来探测和测量目标，但是不能直接提供距离数据。典型的视场为方位360°，俯仰30°。红外传感器的探测距离依赖于目标的热辐射量，目标／背景对比和大气条件。在良好气象条件下，探测距离约20km。典型的舰载红外侦察系统是美国和加拿大联合研制的AN／SAR－8IRST系统。该系统采用全景红外探测器进行全方位扫描，能够探测跟踪空中目标，产生水面舰船和海岸线地形特征红外图像，告警、瞄准、传送、监视及进行战斗态势评估。
2.4 激光告警
面对海战中日趋严重的激光威胁，加速发展激光侦察告警技术已成为舰载电子对抗的重要任务。对舰载激光侦察告警设备的要求是：方位分辨精度高，探测波长范围宽，灵敏度和单脉冲截获概率高，动态范围大以及虚警率极低。
美国的AN／AVR－2型激光告警接收机是相干型告警器的代表产品。这是美国第一种投入生产的激光告警器，目前已广泛装备美军的水面舰艇和直升机。
俄罗斯的舰载Spektr－F激光告警系统，由120kgPKU控制装置和“光电子装置”所组成。方位覆盖360°，俯仰为－15°～＋75°，该系统能对付严重的背景干扰，单脉冲截获概率为95％，最大探测距离达20～25km。该系统可对舰艇任一边的4个威胁源同时进行告警，每一威胁源的方位和俯仰分辨精度为±5°。
2.5 声呐
舰载声呐系统可为舰载对抗系统提供极其有价值的信息。声呐分为无源和有源两种。无源声呐可探测潜水艇和海面舰艇，偶然也可用来探测飞机。无源声呐是通过对这些目标在水中或紧靠水面产生的声波进行分析来截获目标，从而提供高精度的目标方位。有源声呐的工作方式类似于搜索雷达，能对水面任何目标进行探测、精确定位和测距。在舰载电子侦察系统进行接收信号识别时，声呐数据有时有助于模糊分辨。对于无源声呐来说，在合适的静态条件下，可探测到水面潜水艇发射的反舰导弹。
2.6 敌我识别（IFF）
敌我识别系统是舰载雷达系统的一部分。它能独立地输出信号，如果是友方目标，该系统能给出位置指示；如果是未知或敌方目标，该系统则不能提供位置指示。
3 软杀伤和硬杀伤武器系统概述
3.1 软杀伤系统
3.1.1 箔条
箔条是应用广泛且廉价的雷达无源干扰物，历经几十年长盛不衰。箔条干扰的机理是通过在空中发射大量随机分布的箔条形成箔条云，以迷惑、屏蔽或削弱敌方武器系统。
3.1.2 一次性射频有源诱饵
同箔条相比，一次性射频有源诱饵能产生比军舰的反射信号更强的射频信号，在空间上区分开诱饵与舰船，从而有效地诱偏导弹。这种诱饵一般采用行波管转发器或灵巧干扰机，并具有推进装置。
3.1.3 红外干扰弹
红外干扰弹是对抗红外制导反舰导弹的有力手段。美国LoralHycor公司生产的一种灵巧曳光弹是双子座（Gemini）型舰载射频／红外复合诱饵。该弹在发射后的几秒内产生较大的雷达反射截面，同时产生高效率的红外信号。一枚诱饵弹就能有效保护小型舰艇免受反舰导弹的攻击，大型舰艇则需一个以上的诱饵弹。海尔姆（Hiram）型红外干扰弹是LoralHycor公司的另一种产品。该弹从舰载标准发射装置发射后，由降落伞降到海面，使橡胶筏膨胀，竖起桅杆。单个诱饵弹即能模拟大舰船的辐射密度。改进的海尔姆2型干扰弹能提供更长的覆盖时间，更大的辐射输出，其辐射延伸到波长更长的红外区段。
3.1.4 舰载干扰机
自二次世界大战以来，舰载干扰机就已得到应用。现今的干扰机系统发射的某种波形干扰信号可扰乱和欺骗敌方雷达。这种干扰可分为噪声干扰和欺骗干扰两种。
噪声干扰又称之为压制式干扰。它通过发射大功率的噪声信号来掩盖或淹没敌方雷达的目标回波，使敌方雷达无法正常工作。
欺骗干扰则是用干扰信号来欺骗敌方。欺骗干扰允许敌方雷达探测到目标，但使它不能获得目标的准确信息，而且获得的是失真的距离、方位和速度等参数。在敌方雷达荧光屏上显示的是与真目标相似的假回波。
目前，有源干扰机可覆盖20GHz以下的无线电波段，其响应时间为1～2s，杂波干扰功率可高达兆瓦级。将有源干扰机与箔条、一次性射频有源诱饵等同时使用时，将会极其有效地对抗反舰导弹，取得最佳干扰效果。
美国的舰载AN/ALQ99D和AN/ALQ99E干扰机，有效功率可达10kw，能有效干扰30MHz～18GHz波段和200～300km范围内的全部预警、测高、引导、监视、观瞄和制导等海上雷达。在海湾战争中，舰载干扰机与一次性干扰装置配合使用，取得了良好的效果。
3.1.5 激光致盲武器
舰载激光致盲武器作为一种主动对抗装备可有效干扰海面上的光电侦察设备与光电制导反舰导弹，是现代海战中一种非常有效的光电对抗武器。
英国皇家信号和雷达研究所与海军部研究所联合研制的舰载“激光眩目瞄准具”是由工业激光器发展而成的，其外形类似于具有矩形炮管的大炮。整个系统由激光发射器、双目测距仪、电视摄像机和电气机柜等几部分组成。瞄准跟踪较简单，激光器装在三角架这类的简单支架上，人工瞄准，以脉冲方式工作，发射蓝色激光束（可能是Nd:YAG倍频激光），对飞行员的眩目距离约为2.75km。激光眩目瞄准具主要用途是使驾驶员放弃攻击，也可使眼睛受到严重损伤，甚至失明。在1982年的英阿马岛海战中，英国特遣舰队的“竞技神”号、“华美”号、“大力”号、“亚尔古水手”号等大型军舰都安装了激光眩目瞄准具，并取得了使阿方飞机坠毁、被防空炮火击落或放弃攻击的可观战绩。
3.1.6 烟幕干扰
烟幕干扰技术就是通过在空中施放大量气溶胶微粒，以改变电磁波介质传输特性来实施对光电探测、观瞄、制导武器系统干扰的一种技术手段。与其它无源干扰手段相比，烟幕具有实时对抗敌方光电武器攻击的特点，尤其是能对光电制导威胁作出快速反应，降低其命中率。而在海战中施放烟幕，不仅能将目标隐身和迷惑敌方，干扰光电制导反舰导弹，而且能配合箔条、红外诱饵，有效地干扰雷达/红外双模制导反舰导弹，从而大大提高我军舰艇的生存能力。
3.2 硬杀伤武器系统
硬杀伤武器包括导弹、近距武器系统以及更先进的武器，如高能激光武器。它们能有效地损伤或摧毁来袭导弹与飞机。
3.2.1 导弹
导弹分防空导弹和反导导弹两种，要求截获的目标信息准确及时。反导导弹通常采用雷达制导，以有效接近目标实施杀伤，尤其是对抗掠海导弹。反导导弹的制导性能显得尤为重要。未来的反导系统可能采用红外制导，以克服雷达制导跟踪高速低飞目标所面临的问题。
3.2.2 近距武器系统
近距武器系统由高射速炮组成，通常与精确近程跟踪雷达连用，既能跟踪来袭导弹的运动轨迹，又能连续纠正瞄准误差。这种武器的有效距离通常只有几千米，也就是说，这几乎是最后一道防线。舰载IRST系统和电子支援措施（ESM）同样也为近距武器系统提供数据。
4 软硬杀伤武器的分层防御
4.1 舰载多传感器数据综合分析
在现代海战中，没有及时的传感器数据，正确的作战决策是不可能的，与硬杀伤／软杀伤对策相一致的响应也是难以实现的。指挥和控制系统进行威胁评估与武器分配（TEWA）时，所需要的关键信息有：
·目标探测
·目标位置与速度
·目标分类
·目标识别
应当指出的是，目标识别是一步步进行的。例如，由目标速度确定是导弹，由电子侦察系统侦察确定是前苏联的SSN－19型远程超音速掠海飞行潜舰导弹。这就是说，单独一种舰载传感器不能提供指挥和控制系统所需要的关键信息，以完成其威胁评估功能。而且每种舰载传感器又具有各自的优势及缺陷。例如，雷达能可靠地探测大多数威胁目标，但其探测距离不如舰载电子侦察系统。而舰载电子侦察系统对没有辐射信号的目标不能进行探测。对于低飞的目标来说，红外搜索与跟踪系统是最有效的。雷达能精确测量目标距离和进度。电子侦察系统和声呐能进行目标的分类和识别。声呐能探测水下威胁。
4.2 分层防御分析
为使反舰导弹造成的损失降到最低限度，各种自卫系统应按合理的顺序使用。必须考虑各种自卫措施的有效应用与相互配合，以及一次性干扰受数量限制的因素（干扰机可重复使用，而箔条、红外干扰弹、高射速炮和导弹则受存储量的限制）。这就要求自卫系统在不同防御层次中的有效使用——首先使用远距离系统，然后使用中距离系统，最后使用近距离系统。
分层防御的每一阶段，都将不断降低敌导弹的杀伤概率，总的对抗结果可使反舰导弹的杀伤概率降到极低的水平。在反舰导弹发射之前，载机必须对目标进行定位，并指示目标。这时，舰载电子侦察系统能接收到雷达信号，可使用箔条和诱饵来产生假目标，从而有效地干扰雷达指示。导弹一旦发射，处于超视距阶段，可以尝试使用反导导弹来拦截。导弹发射的中距离阶段要使用主动雷达，这时可采用箔条等电子对抗措施来干扰雷达，同时也可使用反导导弹。近距离阶段通常用末段雷达来进行目标搜索、锁定和末端寻的，这时采用舰载干扰机、箔条和诱饵是极其有效的。在这一阶段，对于激光、红外和红外成像制导的反舰导弹，可使用激光致盲武器和烟幕干扰。最后，反舰导弹进入近距武器系统的射程之间，可由其作最后的拦截。如果将作战分为6个阶段，假设反舰导弹在没有对抗的情况下命中率为l00％，则在采用上述对抗措施的情况下，每一阶段使导弹的命中率减少到60％。总的杀伤概率（Pk）是每一阶段杀伤概率的乘积，每一阶段杀伤概率的降低，将使总杀伤溉率小于5％。
4.3 分层防御中的协同作战
在分层防御中，各种自卫武器的协同作战也是十分重要的。软杀伤武器必须严格控制使用，如箔条的设置不正确会使导弹穿过箔条云攻击舰船，或是在跟踪箔条云的途中转向舰船。另一个难题是电磁相互干扰。舰载ECM和舰外诱饵，会致盲舰载电子侦察系统和多功能雷达，还可能被已舰或其它舰的传感器所接收而被认为是新的威胁。
由于干扰敌方的目标截获是极其有效的对抗手段，所以要最有效的使用软杀伤武器，以减少导弹、机关炮弹的无用消耗。软硬杀伤武器操作需要敌方目标的数据。ECM系统通常要求电子侦察系统的数据，如方位、电子参数（脉冲重复频率、脉宽和载频等）、威胁到达方向、风向和风速等信息也是必要的。导弹系统建立在舰载雷达基础之上，要求目标的方位和距离等数据。近距武器系统通常具有自己的雷达搜索、跟踪系统，能自动地操作。
作战信息的及时反馈也是极其重要的。要及时反馈对导弹的干扰效果。如果箔条已成功地诱骗导弹，就不需要其它对抗措施。反之，应立即采取相应对抗措施。
在这方面，法国海军首先进行了尝试。70年代中期，法国开始研制SENIT系统，该系统将舰载电子侦察系统、ECM系统和诱饵发射器综合为一体。接着第二代用于防空反潜轻巡洋舰的系统也研制出来。该系统将舰载电子侦察系统、ECM系统和两种诱饵发射器综合为一体，并对100mm机关和SADRAL武器系统的协同作战采取了措施，采用了联合计算机控制结构。为了获得足够的反应时间，完全自动的作战是必要的。从实践中得出结论，软硬杀伤武器系统要互补使用，而且这两个系统必须自动操作。为了达到要求的反应时间，首先要求电子战系统的全自动操作。