陳榕，韓華，陳鄧安

（1.海軍航空工程學(xué)院，山東煙臺264001 2海軍潛艇學(xué)院，山東青島266042）

雷達與紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈協(xié)同攻擊島礁區(qū)目標*

陳榕1，韓華2，陳鄧安1

（1.海軍航空工程學(xué)院，山東煙臺264001 2海軍潛艇學(xué)院，山東青島266042）

研究了雷達與紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈協(xié)同攻擊島礁區(qū)目標的攻擊陣位和攻擊方向問題。分析了島礁區(qū)環(huán)境對反艦導(dǎo)彈作戰(zhàn)的影響。根據(jù)目標與島礁的空間位置關(guān)系，結(jié)合反艦導(dǎo)彈單個航路點航路規(guī)劃簡化模型，建立了反艦導(dǎo)彈可選攻擊陣位模型，以及雷達和紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈可行攻擊角范圍的計算模型。該方法為雷達和紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈協(xié)同攻擊島礁區(qū)目標的攻擊陣位、方向選擇提供了理論依據(jù)。

雷達制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈，紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈，島礁區(qū)，協(xié)同

0 引言

頻率協(xié)同、時間協(xié)同、空間協(xié)同不但是反艦導(dǎo)彈攻擊目標的主要協(xié)同內(nèi)容，也是有效提高攻擊效果地重要協(xié)同方式［1-2］。特別是采取不同頻段、不同末制導(dǎo)方式的導(dǎo)彈齊射，可有效克服背景雜波對導(dǎo)彈攻擊地影響。相對于開闊海區(qū)的目標，打擊島礁區(qū)目標的行動顯得更為復(fù)雜［3］。使用雷達制導(dǎo)和紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈協(xié)同攻擊島礁區(qū)目標，可充分發(fā)揮不同制導(dǎo)方式的優(yōu)勢，最大限度地降低島礁區(qū)環(huán)境的不利影響，提高打擊效果。因此，研究雷達與紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈攻擊島礁區(qū)目標的協(xié)同問題意義重大。

1 島礁區(qū)環(huán)境對反艦導(dǎo)彈作戰(zhàn)的影響分析

島礁區(qū)錯綜復(fù)雜的地形、地貌背景不但會導(dǎo)致目標捕捉困難，而且會對導(dǎo)彈飛行安全構(gòu)成威脅，使得攻擊平臺必須選擇合適的攻擊陣位并為導(dǎo)彈確定適當(dāng)?shù)娘w行航路以有效避開島礁障礙。尤其是島礁區(qū)狹窄的水域和復(fù)雜的海岸線會對雷達制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的雷達回波造成很大的影響。不但使寄生雜波功率強且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，淹沒、覆蓋艦船目標的回波，還會使得目標和島岸的回波在角度上連成一片，影響導(dǎo)引頭的測角精度［4］。此外，目標與島礁的相對位置關(guān)系、攻擊方向也會影響導(dǎo)引頭對目標的識別。所以，攻擊島礁區(qū)目標時應(yīng)合理確定不同導(dǎo)彈的攻擊陣位、攻擊方向，達成有效的協(xié)同。

2 雷達與紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈的協(xié)同攻擊陣位

現(xiàn)代反艦導(dǎo)彈大部分具有航路規(guī)劃功能［5］，使得發(fā)射平臺的攻擊陣位選擇更加靈活。但島礁的分布、大小、高度及其與目標的相對位置、敵我態(tài)勢等依然會限制攻擊陣位的可選范圍。

假定在某次作戰(zhàn)中，紅方攻擊平臺（以飛機為例）、藍方艦船、島礁三者之間的相對位置關(guān)系如圖1所示?？紤]到導(dǎo)彈飛行安全，導(dǎo)彈飛行航路需規(guī)避島礁。

圖1 攻擊平臺、目標、島礁相對位置關(guān)系

以過目標位置點的島礁A等效圓的切線作為直角坐標系的Y軸，建立起單枚導(dǎo)彈i一個航路點攻擊航路規(guī)劃的簡化模型，其簡化模型如圖2所示（方便起見，假定攻擊平臺正好位于Y軸）。

圖2中，MBCHT為導(dǎo)彈實際航程Ds；M為導(dǎo)彈發(fā)射位置點；T為目標位置點；MT為導(dǎo)彈發(fā)射距離D0；ET=Ryx-sam；AB為導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎半徑ri；αi為導(dǎo)彈攻擊起始航向角；θi為導(dǎo)彈攻擊角，導(dǎo)彈最大有效射程為Dmax、最小有效射程為Dmin，島礁A的外徑為L，則其等效圓半徑r0=L/2，島礁A距目標T的距離為DT= DDT，敵艦空導(dǎo)彈殺傷區(qū)遠界為Ry-sam。假定導(dǎo)彈飛行彈道為理想彈道，即在進入轉(zhuǎn)彎點B和改出轉(zhuǎn)彎點C，導(dǎo)彈飛行方向與圓弧相切；且

圖2 單枚導(dǎo)彈一個航路點攻擊航路規(guī)劃簡化模型

其中，rmin為導(dǎo)彈最小轉(zhuǎn)彎半徑。

假定由于戰(zhàn)場態(tài)勢等原因，紅方攻擊平臺只能從Y軸的負值區(qū)域進行攻擊。不妨令XTY坐標系中，第三象限中φ為負，第四象限中φ為正，由前文假定可知

由于攻擊陣位通常位于目標艦空導(dǎo)彈殺傷區(qū)之外，且導(dǎo)彈航程需在有效射程之內(nèi)，即

若r0≥rmin，則為規(guī)避島礁導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)彎半徑ri最小可取r0。導(dǎo)彈攻擊陣位范圍為

若r0＜rmin，則為規(guī)避島礁導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)彎半徑ri最小可取rmin。同理可知導(dǎo)彈攻擊陣位范圍為

3 雷達與紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈的協(xié)同攻擊方向

攻擊島礁區(qū)目標時，盡管受導(dǎo)引頭分辨率、島礁分布、島礁與目標相對位置及戰(zhàn)場態(tài)勢的影響，不能對其進行全方位攻擊，但仍可以根據(jù)雷達與紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的特點組織多方向?qū)楜R射，以提高導(dǎo)彈命中概率。

相關(guān)研究表明，雷達制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈攻擊近岸目標時，導(dǎo)引頭能否可靠捕捉目標取決于導(dǎo)引頭的技術(shù)性能、目標到海岸的距離以及攻擊射向角（攻擊平臺與目標的連線同目標與海岸垂線間的夾角）等因素［6］。

如下頁圖3所示，雷達制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈攻擊射向角為βi（逆時針方向為正，順時針方向為負）。則

圖3 攻擊方向角示意圖

假定目標與島礁E的距離為TE=DTE，島礁外緣連接線與X軸夾角為γ，

假定導(dǎo)引頭作用距離為Rzd，導(dǎo)引頭搜索扇面角為κ、搜索周期為t0，距離跟蹤波門為，光速為c，導(dǎo)彈在自控終點的距離偏差為σx、方位偏差為σz，則導(dǎo)引頭可靠捕捉目標時目標到海岸的最小距離Lmin為［7］：

且Lmin在［0°，90°］區(qū)間內(nèi)呈先增大，在減小的變化趨勢。同理，Lmin在［-90°，0°］區(qū)間內(nèi)也呈先增大，在減小的變化趨勢。

由式（11）可知雷達制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈攻擊射向角βi需滿足

假定式（12）成立的條件為

則由式（9）、式（10）、式（13）可知雷達制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈可選攻擊角θi范圍為

綜上分析可知：對于距島礁一定距離的目標，雷達制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈可行的攻擊角在一定的范圍之內(nèi)。而紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈由于其獨特的制導(dǎo)原理，不同的攻擊方向角對目標與海岸的距離無過高要求。當(dāng)使用雷達與紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈協(xié)同攻擊島礁區(qū)目標時，為達到飽和攻擊的效果，避免不同導(dǎo)彈之間的相互干擾，合理利用空間，在攻擊方向的選取上應(yīng)遵循一條基本原則：首先確定雷達制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈的攻擊角，而后在剩余的攻擊角范圍內(nèi)確定紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈的攻擊角。

雷達與紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈協(xié)同攻擊可選的攻擊角范圍為λ={-90°≤λ≤90°}，則紅外制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈可選攻擊角范圍為

4 結(jié)束語

島礁區(qū)反艦作戰(zhàn)越來越受各國海軍重視。但是由于獨特的復(fù)雜性，使其難度大大高于對開闊海區(qū)目標的打擊。本文從目標與島礁的空間位置關(guān)系入手，以導(dǎo)彈安全飛行、可靠捕捉為目標，建立了雷達和紅外兩種不同制導(dǎo)體制的反艦導(dǎo)彈攻擊陣位和方向模型，為在島礁區(qū)協(xié)同使用兩種制導(dǎo)體制的反艦導(dǎo)彈提供了理論基礎(chǔ)。作戰(zhàn)過程中，應(yīng)根據(jù)具體態(tài)勢和導(dǎo)彈參數(shù)，利用上述模型確定兩種導(dǎo)彈可行的攻擊方向；在此基礎(chǔ)上，以避免彈道交叉為前提，根據(jù)可選陣位范圍模型合理確定兩種導(dǎo)彈的攻擊陣位。當(dāng)然，同一制導(dǎo)體制的不同反艦導(dǎo)彈之間也應(yīng)加強協(xié)同，避免相互影響。此外，目標根據(jù)島礁區(qū)環(huán)境特點所采取的機動和干擾策略，也會對兩種體制的反艦導(dǎo)彈協(xié)同產(chǎn)生負面影響，亟需深入研究。

［1］張金春，張晶，曹彪.基于“北斗”的反艦導(dǎo)彈飽和攻擊實施決策系統(tǒng)［J］.四川兵工學(xué)報，2014，33（4）：1-4.

［2］曾家有，鐘建林，高青偉.艦艇編隊組織反艦導(dǎo)彈協(xié)同飽和攻擊任務(wù)規(guī)劃問題分析［J］.飛航導(dǎo)彈，2012（5）：24-26.

［3］鄧力，馬登武，郭小威.反艦導(dǎo)彈協(xié)同攻擊近岸目標數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)研究［J］.彈箭與制導(dǎo)學(xué)報，2013，33（1）：28-33.

［4］趙峰民，劉皞，陳望達.反艦導(dǎo)彈近岸打擊關(guān)鍵技術(shù)分析［J］.飛航導(dǎo)彈，2012（3）：13-19.

［5］曾家有，宋友凱，車志宇.基于航路規(guī)劃的反艦導(dǎo)彈發(fā)射順序和間隔研究［J］.航天控制，2009，27（2）：22-25.

［6］董受全，劉志強.反艦導(dǎo)彈對近岸目標射擊的研究［J］.飛航導(dǎo)彈，2000（11）：12-14.

［7］王建國，沙衛(wèi)曉，劉濤，等.反艦導(dǎo)彈攻擊近岸目標問題研究［J］.彈箭與制導(dǎo)學(xué)報，2010，30（2）：71-72.

Research on Coordinated Attack on Target at Coral Islands or Reefs of Radar and IR Guidance ASM

CHEN Rong1，HAN Hua2，CHEN Deng-an1
（1.Navy Aeronautical Engineering Institute，Yantai 264001，China；2.Navy Submarine Academy，Qingdao 266042，China）

Attacking position and direction of coordinated attack on target at coral islands or reefs of radar and IR guidance ASM are researched.The influence of coral islands or reefs area on ASM operation is analyzed.Based on location of target and islands or reefs and path program mode of ASM with a single path point，the choice attacking position mode of ASM is established.And the calculate mode of practicable attacking angle scope of radar and IR guidance ASM are established respectively. The theory foundation of attacking position and direction calculation for coordinated attack on target at coral islands or reefs of radar and IR guidance ASM is resolved by this method.

radar guidance ASM，IR guidance ASM，coral islands or reefs area，coordination

TJ761.1

A

1002-0640（2015）12-0064-03

2014-11-25

2015-01-10

海軍航空工程學(xué)院青年基金資助課題

陳榕（1984-），男，江西新余人，博士。研究方向：海軍兵種戰(zhàn)術(shù)。