2024, Vol. 46
2. 中国舰船研究院，北京 100101;
3. 中国人民解放军海军研究院，北京 100161;
4. 中国人民解放军海军士官学校，安徽 蚌埠 233012;
5. 中国人民解放军92692部队，广东 湛江，524000
2. China Ship Research and Development Academy, Beijing 100101, China;
3. Naval Research Academy of PLA, Beijing 100161, China;
4. Naval Petty Officer Academy of PLA, Bengbu 233012, China;
5. No. 92692 Unit of PLA, Zhanjiang 524000, China
LRASM远程亚音速反舰导弹是美国研发的新一代反舰巡航导弹，是美国亚太再平衡战略背景下的产物之一，也是敌方实施分布式杀伤作战概念的重点武器装备[1]。LRASM导弹最大射程达到800 km，速度约300 m/s，采用雷达隐身和红外隐身设计，微波段RCS远小于隐身飞机和普通导弹，采用被动雷达（反辐射）、红外成像、主动雷达复合制导[2-3]。可发射LRASM导弹的平台包括B-1b轰炸机、F-15E战斗机、F-16C/D战斗机、F/A-18E/F战斗机和F-35战斗机等。LRASM导弹可由载机平台在舰艇编队拦截范围外发射。1架B-1b可挂载24枚LRASM导弹，可从基地或本土起飞，对舰艇编队发动饱和突袭。并且由于LRASM导弹的RCS值远小于常规巡航导弹，使得海上编队防御体系难以及时发现、跟踪和拦截。对舰艇编队生存构成严重威胁。
针对LRASM导弹对舰艇编队的威胁，亟待协同运用海战场各作战空间（太空、空中（含临近空间）、水面、岸基、水下、网电）有人/无人装备，构建新型低空隐身目标防空作战体系。重点是通过协同探测设计，实现对LRASM导弹等高威胁目标的分布式探测、协同定位和复合跟踪，形成编队抗导统一态势；区域协同防空所组织有人/无人协同的多层拦截网，实现精确引导火力和电子对抗手段实施对LRASM导弹的梯次拦截。
1 水面舰艇低空抗导能力分析驱护舰等水面舰艇一般装备相控阵雷达、搜索雷达、红外警戒设备，近程舰空导弹系统等，以某俄制驱护舰和装备为例，介绍对LRASM导弹的火力拦截能力估算方法。
1.1 单舰对LRASM火力拦截能力计算方法 1.1.1 估算单舰对LRASM弹探测跟踪距离估算单舰射频探测跟踪能力：根据LRASM导弹的RCS值等，基于雷达方程等，可估算驱护舰对LRASM导弹的发现距离、稳定跟踪距离。
估算单舰光频探测跟踪能力：在良好气象条件下，可估算驱护舰对LRASM导弹的发现距离、稳定跟踪距离。
1.1.2 计算单舰对LRASM弹火力拦截距离设舰空导弹最大射程为E弹，目标速度为v敌，舰空导弹武器速度为v弹，对空方面综合决策收到目标航迹到生成对空作战方案时间为t决策，武器从收到抗击命令到准备好的时间为t弹，则跟踪目标距离D最大跟踪应满足：
| $ D_{最大跟踪}\geqslant E_弹(1+v_敌/v_弹)+v_敌\times(t_弹+t_{决策})。$ | (1) |
根据目标稳定跟踪距离
| $E_{远界}=(D_{跟踪}-v_敌\times(t_弹+t_{决策}))/(1+v_敌/v_弹)。$ | (2) |
分别根据射频传感器、光频传感器计算近程舰空导弹对LRASM导弹的拦截远界。从最大稳定跟踪距离到近程舰空导弹近界之间，扣除决策时间
单舰对LRASM的最大稳定跟踪距离、最大拦截远界均在视距内，并且比较受限。如果舰艇编队舰间距大于单舰最大拦截远界时，各舰近程防空能力可以认为无法实现全覆盖，如果舰艇编队舰间距小于单舰最大拦截远界时，则对航行安全、水下防卫等方面产生不利影响。LRASM导弹将编队置于难以实施有效协同防空、各自为战的局面。
2 低空抗导制胜机理和行动要点 2.1 制胜机理设计思想：“以空间布局拓展换取时间窗口延长，以宽频协同探测对抗前向隐身设计”。通过动态铰链无人机、无人艇、有人舰艇等对空警戒探测、指挥控制以及软硬打击要素，形成多层协同探测网、指控网和杀伤网，打造“时、空、频”交织的海战场低空隐身目标防空作战体系。实现时域早期预警、全程跟踪，空域立体覆盖、层层设防，频域协同探测、软杀硬毁[4-5]。
关键是加强早期预警探测、增加中层拦截层数、增大近层火力密度，核心是海空共享火控数据。
2.1.1 加强早期预警探测针对LRASM导弹发射时需要获取编队位置，LRASM弹群飞行过程需要和卫星交互信息，为实现最大距离袭击，需要高空发射并在高空弹道飞行等特点，可运用电子侦察手段侦察其飞机和弹群动向，提供早期预警信息；同时可在外层重点威胁方向部署预警机、无人机，为内层舰船防御圈提供预警引导能力，预警机、无人机数量需要根据作战态势灵活安排。
2.1.2 增加中层拦截层数侦获LRASM导弹发射情报后，运用无人机自下而上搜寻高空弹群红外信号。发现弹群目标后实施伴飞跟踪，并回传探测跟踪信息。多枚/架无人机和舰艇雷达系统协同运用，理论上可以支持把编队有人舰艇中程防空弹药用于超越地平线拦截。进入我方火力拦截范围后，防空指挥所根据无人机伴飞跟踪信息，发射中程防空导弹对弹群实施超越地平线打击。
2.1.3 增加近层火力密度为满足超低空反导的需要，可将装备火控雷达、光电设备和近程舰空导弹的无人艇部署在编队周边形成警戒圈。在有人兵力遥控指挥下，通过无人艇之间的火控数据共享、无人艇和有人舰艇之间的火控数据共享，实现近程防空一张网（见图1）。
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图 1 低空抗导阵型示意 Fig. 1 Low altitude anti-missile formation schematic |
运用侦察卫星、临近空间飞行器、高空无人机等实现对目标机场、海域的连续探测；运用位编队外层警戒巡逻的预警机、无人机探测发现载机平台和导弹目标（见图2）。
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图 2 空中发射平台早期预警 Fig. 2 Air launch platform early warning |
运用无人机、无人艇位编队威胁轴向海域警戒，能够及时发现并识别进入交叉区内的所有空中目标，并且及时通报编队指挥所和编队内的所有舰艇。防空指挥所根据战场态势，动态组织探测节点、打击节点之间的跨平台协同防空战场布势（见图3）。
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图 3 协同探测跟踪LRASM导弹 Fig. 3 Coordinate detection and tracking of LRASM missiles |
运用海上电子对抗力量干扰强敌卫星探测，压缩敌预警机探测通信距离，运用作战飞机打击/驱离敌预警机、无人机等，破坏目指信息链路；运用无人机探测跟踪LRASM弹群，由舰艇编队发射中程防空导弹进行中层拦截；由有人舰艇、无人艇等构成近程防护幕，在协同防空指挥节点的指挥下进行集中决策或分布式决策对进入防空舰艇拦截区的导弹进行打击；由有人舰艇综合自防御系统进行末端拦截（见图4）。
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图 4 软硬武器抗击LRASM导弹 Fig. 4 Soft and hard weapons against LRASM missiles |
新型低空隐身目标防空作战体系的探测节点主要包括预警机、有人舰艇、无人机、无人艇等，指控节点主要包括区域防空指挥所，打击节点主要包括作战飞机、有人舰艇、无人舰艇等。对空方面作战武器主要配置中程舰空导弹、近程舰空导弹等武器。各武器平台使用的保障信息主要包括舰艇平台的射频、光频等探测信息、预警机平台的探测信息、无人机平台的探测信息、编队内情报信息、战斗机探测信息等[6]。
3.2 能力预估 3.2.1 中层拦截能力通过无人机之间的火控数据共享、无人机和舰艇之间的火控数据共享，实现超越地平线目指，支持编队实施中程拦截。按LRASM弹全程飞行约1 h估算，无人机在中远距离、中近距离各有约10 min左右的跟踪探测时间、伴飞制导时间窗口，架设1架无人机同时能够为2枚舰空导弹拦截一批目标提供制导照射数据，则单架无人机能够引导舰艇平台打击10余批目标。
3.2.2 近层拦截能力通过无人艇之间的火控数据共享、无人艇和有人舰艇之间的火控数据共享，实现近程防空一张网。假设单艘无人艇对LRASM弹的最大拦截距离为5 km，则以无人艇为圆心，计算对LRASM弹群的火力拦截时间窗口。假设无人艇通过运动和姿态调整使得LRASM弹群飞行路径经过无人艇正上空，以编队核心防护目标为圆心，在20 km半径处布设无人艇实现对LRASM导弹拦截火力圆周覆盖需要约50艘无人艇。
4 低空抗导体系关键技术建议 4.1 形成“全域探测—协同跟踪”的探测网利用低空突防和隐身技术是低空/隐身目标最主要的作战方式，通过隐身技术减小雷达的RCS来躲避雷达探测、跟踪，但其侧向、背部等方向RCS值有增大的现象。将可见光、红外、雷达等传感器在天、空、海立体空间组网协同探测，综合雷达、光学等多种目标特征的获取，实现对隐身目标远距离探测和精确测量。运用侦察卫星、临近空间飞行器实现对目标机场、海域实时、连续探测；运用预警机和长航时无人机组合实现对载机平台和导弹目标的探测发现；运用蜂群式无人机实现伴随精确跟踪；运用模块化无人对空警戒艇位编队外围海域警戒。编队舰上采用多基式雷达，增强对低空/隐身目标的探测与跟踪能力。通过中继节点将预警机、无人机、无人艇等的探测信息回传至编队情报处理中心，融合处理多元异构探测信息，优化探测跟踪能力全空覆盖和有人/无人平台之间的信息流动，实现更有效的探测和跟踪。一方面提示其它传感器提前在目标来袭方向空域进行小范围搜索，增大探测距离，保证目标尽可能连续可见，以及目标丢失后能尽快重新锁定；另一方面提示其它传感器协同探测以提高探测概率，进而增加预警的准确性，为武器系统作战提供较长的预警时间和精确目标信息，实现体系支持下的对低空/隐身目标协同探测[7]。
4.2 构建“抗扰通联—分布协同”的指控网为预警机、无人机等中继节点加装宽带数据链、光通信等，实现定向抗扰火控级态势信息共享。通过卫星通信、光通信等方式回传视频信息等，实现对无人装备的远距离操控。研究复杂对抗环境下海战场低空隐身目标防御的控制结构。研究高不确定条件下分布式防空力量分布、不完全信息条件下海战场防空网邻域信息及全局信息交换机制、网络化防空体系信息链路规划、数据与机理双驱动的防空网智能决策与协同控制等问题，建立多区域多层次异构网络化防空体系协同模型，以及低空隐身目标防空网信息-物理融合杀伤链动态构建模型。进一步从体系鲁棒性角度出发，研究分布式协同防空网信息链接脆弱性、探测/通信/打击等节点故障/失效事件影响范围和体系失能传播扩散条件，建立海战场防空网连锁故障传播过程动态模型，并设计体系能力脆弱点快速识别和恢复方法，提升复杂对抗条件下的海战场跨域协同反LRASM导弹能力。根据威胁分析判断和相关兵力、兵器特性，通过人工智能辅助决策，实现兵力部署、防空方案快速计算、作战指令下达等。根据战场态势，动态组织探测节点、打击节点之间的跨平台防空火力通道，层层抗击来袭导弹[8-9]。
4.3 构建“梯次衔接—软杀硬毁”的杀伤网运用电子对抗手段压缩敌方卫星、预警机探测通信距离，破坏其空中目指信息链路，使其难以实施防区外打击。在卫星、预警机等支援下，实现对B1-b、B52等载机平台的早期预警，运用作战飞机等拦截对方载机平台，实施第一层拦截。当LRASM发射后，在情报支援下，运用蜂群无人机伴随跟踪LRASM弹群，无人机之间通过多基地等方式提升对LRASM的稳定跟踪能力。由蜂群无人机回传目指信息，由防空哨舰等发射导弹进行第二层拦截。由加装防空导弹、电子对抗设备的无人艇位防御圈外层巡逻警戒，进行第三层拦截。在预警机和无人机回传目指信息指引下，由舰艇编队发射防空导弹进行第四层拦截。由核心防护目标外围部署的加装诱饵、近程舰空导弹等的模块化无人艇形成近程防护幕，在母舰统一指挥下，综合运用电子对抗和近程防御进行第五层拦截。通过5层拦截网，形成对LRASM导弹的源头监视、伴随跟踪、梯次衔接、信火协同的防御网[10]。
5 结 语面临LRASM导弹威胁，海上编队如按照固定责任区依次防御体系呈碎片化分布，制导能力和火力将无法衔接；如敌空中力量再释放电磁干扰，海上编队防空作战体系又呈断裂式，出现能打的看不到、能看的不能打的情况。本文根据LRASM导弹特点，量身定制新型海战场低空隐身目标防空作战体系，为提高水面舰艇生存能力提供参考。
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