地面军事车辆主动对抗技术需求与应用 *

余慧娟，韦学中，刘相新，黎兰

(北京航天发射技术研究所，北京 100076)

0 引言

现代信息化战争中敌方星载/机载平台侦察方式覆盖可见光、红外和雷达等多频段范围，精确打击武器制导方式包括激光、红外、雷达、惯性/GPS复合和卫星数据链路等多种。承担着导弹运输和发射任务的导弹地面军事车辆是敌方一体化侦察和打击的重点军事目标，地面军事车辆能不能“生存下来、反击出去”，将直接关系到武器作战效能[1]。生存技术是应对敌方实时侦察与精确打击威胁，提高地面军事车辆生存能力最为有效的手段之一。

目前地面军事车辆以伪装隐身反侦察、快速反应防命中、加固防护抗毁伤等作为生存技术的重点，降低了地面军事车辆的被发现概率、被命中概率和被毁伤概率。随着未来战场威胁手段和效能的不断提高，地面军事车辆生存环境越来越恶劣，仅依靠传统被动防护无法完全满足战场生存的需要，急需在前期研究基础上，拓展地面军事车辆主动对抗技术方向研究。

1 主动对抗技术需求研究

1.1 面临的生存威胁

随着各种侦察技术的发展和大国侦察体系的建立，各种近中远程精确打击武器装备的使用以及信息化战争态势的演化，地面军事车辆跨区机动作战使用面临非常严峻的生存环境。美国在《核态势审议报告》中提出建立新一代的核和非核打击力量，重点寻求“可以迅速而精确地定位并跟踪机动时敏目标，从它们在驻防地部署的时间开始一直跟踪到它们返回驻防地；具有在部署地区进行快速重复访问或长时间注视目标能力的传感器；具备对目标的自动化识别能力”，将其纳入到正在构建的“全球感知”、“全球打击”能力体系中，并逐步落实。

(1) 面临侦察威胁预估

目前在役最先进雷达成像卫星“长曲棍球”能够提供米级分辨率图像；最先进光学和红外成像卫星“锁眼-12”能够提供0.1 m分辨率图像，根据理论计算，卫星地面分辨率优于1 m，可以确认和识别各种类型的车辆和装置等[2]。正在实施的天基雷达项目普查分辨率优于1 m，重访时间只有15 min(24颗卫星构成星座)，对指定区域SAR成像反应时间小于30 min，能够探测速度在4～100 km/h的运动目标，对指定区域移动目标的探测反应时间为5～10 min。天基雷达与机载E28联合监视目标攻击雷达系统和无人机协同工作，成为空、天、地一体化情报、监视与侦察(ISR)系统的重要组成部分[3]。

(2) 面临打击威胁预估

射程在1 000 km以上攻击武器，包括RGM/UGM/BGM-109(“战斧”巡航导弹)、AGM-86C/D 空射巡航导弹、AGM-129B隐身巡航导弹、AGM-158 JASSM隐身巡航导弹等，能够通过陆地、船舰、潜艇或载机(远程精确攻击)等平台进行投送。通常采用地形匹配或景象匹配末制导方式。但在AGM-129B中装备了卫星数据链路末制导方式，实时获得或修正目标位置和运动信息。通过情报监视系统传递的信息及作战指挥系统的命令对攻击导弹武器进行任务规划，确定被攻击目标的位置信息、瞄准信息，以及航迹信息等，一段时间后实现对目标的远程精确打击。

射程在100～1 000 km攻击武器，包括“海尔法”导弹、“地狱火”导弹、GBU-31 JDAM钻地型炸弹、CBU-105 SFW风向修正聚束炸弹等精确制导导弹、航空炸弹，能够通过F-22A，F-35，B-2A轰炸机，“捕食者”无人机等平台进行投送。通常采用电视、红外、雷达、激光等能够自动寻的末制导方式[4-6]。在末制导范围外，通过数据链路从情报监视系统获得被攻击目标的位置信息后，在防空区域外载机发射导弹。在末制导范围内，通过雷达等设备直接获得被攻击目标的信息后，利用机载雷达、瞄准吊舱等设备锁定目标发射导弹。

射程在100 km以下攻击武器，主要为带有自动寻的功能的“发射后不管”导弹，能够通过机载导弹近程攻击。通常使用电视、红外成像、雷达等自寻的制导方式，还可能带有惯导/GPS中制导方式。攻击的目标以战术目标和机动目标为主，打击“时间敏感目标”能力强。

1.2 生存层次模型

通过分析生存能力的影响因素和其体系构成，建立如图1所示的地面军事车辆战场生存层次模型，包括6个层次，分别是防暴露、防识别、防锁定、防命中、抗毁伤和核/常反击发射。

图1 地面军事车辆生存层次模型Fig.1 Survival level model of ground military vehicle

(1) 防暴露：即避免地面军事车辆被发现，与车辆在可见光、红外以及雷达侦察波段内被探测发现的概率相关。

(2) 防识别：主要是在探测发现之后，能够避免被判断出目标的外观属性，如人员、车辆、船只等；或避免被分辨出目标是地面军事车辆、集装箱车、民用运输车、坦克等；或避免被辨认出不同型号地面军事车辆，保护高价值军事目标不被识别。

(3) 防锁定：主要是在发现和识别后，能够防止侦察系统的精确定位，或防止精确制导攻击武器精确捕获目标。

(4) 防命中：通过拦截、对抗、规避等各种措施避免被精确制导导弹通过景象匹配制导、毫米波、合成孔径雷达、红外、激光雷达及其复合型等制导方式捕获目标各种信息。

(5) 抗毁伤：指在敌方来袭武器毁伤效应范围内，地面军事车辆能够抵御并生存下来。

(6) 核/常反击发射：指地面军事车辆能够抵御各类侦察打击威胁，生存下来，发射出去的能力。

1.3 生存技术体系

地面军事车辆生存设计总体遵循“首先不易被发现，发现了不被识别，识别了不易被锁定，锁定了不易被命中，命中了不易被摧毁，快速反击发射”的设计思想。地面军事车辆生存按照作用方式不同分成被动防护和主动对抗，如图2所示。被动防护是通过隐身化、变特征、强加固、高机动和快反应等技术途径提高地面军事车辆战场生存能力；主动对抗则是通过致盲或诱偏等致使敌方侦察设备丧失应有侦察效能和定位精度，精确制导系统和引信装置受到干扰后丢失真目标、误判或误击从而削弱其毁伤效能[7]。

图2 地面军事车辆生存技术体系Fig.2 Survival technology system of ground military vehicle

1.4 主动对抗技术需求

未来信息化战争具有体系对抗的特点，依靠被动防护手段很难大幅度提高地面军事车辆生存能力，需要发展主动对抗技术确保作战效能发挥。主动对抗技术能够将信息感知、处理控制与快速响应紧密融合起来，实时获取敌方侦察威胁信息，主动进行各种电磁示假与干扰，迷惑敌方侦察探测与识别，能够将各种主动防护技术合理搭配和综合集成，实现综合的信息干扰和对抗。包括可通过无源干扰、有源干扰与对抗、综合告警等功能，实现在可见光、红外、雷达、激光波段范围内的自主对抗，使敌方的侦察设备丧失原有的侦察定位精度；当地面军事车辆被制导武器跟踪锁定时，通过综合告警设备提出警告，采用红外干扰技术、雷达干扰与对抗技术、GPS干扰技术、激光干扰技术使敌方的精确制导武器的制导系统和引信装置受到干扰，丢失真实目标而攻击假目标、引信早炸或失效，使得地面军事车辆逃脱敌方精确制导武器的攻击。

2 国内外主动对抗技术应用分析

法国“勒克莱尔”隐形坦克采用由KDFM车载伪装系统、KBCM车载伪装防护系统和SPATEM车辆电子对抗系统组成的一体化综合对抗系统，该系统由与现有车辆上的战斗系统和数据总线相连的人机接口和中央处理装置、多个红外干扰机、导弹发射探测器、能够覆盖360°的3个激光告警探测器和能够发射各种榴弹的“加利克斯”烟幕弹发射器系统组成，可实现各种直接威胁的探测和各种对抗手段的启动，以提高装备在战场上的生存能力。美国陆军坦克-机动车和装备司令部及美国陆军通信和电子司令部协作开发用于提高装甲战车生存能力的增强系统组件。增强系统组件是由各种传感器和对抗装置共同组成的综合组件，通过为乘员提供早期攻击预警(使乘员可采取防护措施，如规避机动)和启动对抗措施来击败威胁。应用的主动对抗措施有遮蔽物、诱饵、干扰机和拦截弹药。预计SSES将安装在各种装备平台上。每种特殊的车型将安装一套特制的组件，并且这些组件将由一套标准和通用的部件构成。俄罗斯开发了具有烟雾迷盲和红外干扰功能的“窗帘”主动对抗系统，以及采用定向破片弹药摧毁来袭导弹的“竞技场”主动对抗系统，并由这3套系统配套形成T-90等主战坦克的综合一体化主动对抗体系。例如一旦探测到入射的激光束，则由发射装置朝激光指示器方向发射多枚红外宽度干扰弹，3 s内在坦克前50～100 m处形成悬浮微粒雾幕，有效时间约为20 s。英国的“壁垒”主动对抗系统是集遮蔽剂与空中系留障碍物等为一体的多功能无源对抗系统，当来袭导弹距离目标15 km时，可紧急启动各种对抗措施的任意组合，对付激光制导等精确制导武器的打击。以色列采用POMALS防护系统与Trophy主动对抗系统组成了装甲车辆主/被动防护相结合的一体化综合防护系统[8-10]。

与国际相比，国内研究起步较晚，但发展迅速。大型车载SAR欺骗干扰和SAR静态干扰设备进入实用阶段；ISAR静态干扰设备在试验中获得较好的欺骗干扰效果。地面机动目标电子欺骗和光电对抗技术的研究取得了很好的进展。前者通过截获并复制多个雷达的反射信号，使敌方雷达将接收到多个信号而无法判断真实信号的位置；后者通过各种烟雾干扰弹、烟雾喷洒装置、泡沫干扰机等对抗可见光、红外、激光的侦察和打击威胁。针对导弹突防和阵地伪装的SAR电子伪装技术、目标识别技术、雷达电子战等技术的研究也取得了技术突破。SAR压制干扰、无源压制干扰、欺骗干扰、弹式干扰及干扰效果评估等技术研究也取得了一定效果。另外，在信号参数微调压制干扰和场景散射电子对抗技术方面也进行了较为深入的研究[11-15]。

3 地面军事车辆主动对抗系统发展思路

3.1 主动对抗系统组成

地面军事车辆在作战过程的不同阶段，所面临的威胁环境各不相同。要提高在复杂战场环境下的生存条件，最重要的是确保车辆在阵地待机、公路机动以及作战运用过程中具备对敌方侦察或打击进行有效主动对抗的能力；同时根据现在战争的特点，基于“打什么仗，采用什么对抗策略”这种“变化”的主动对抗技术措施认为是能够从真正意义上提升装备生存能力。

地面军事车辆的主动对抗技术的实现需要依托威胁告警系统、决策与控制系统和主动对抗等多系统共同作用，同时还需要战区情报支援和战区指挥通信系统的协同。

(1) 威胁告警系统

快速发现对方侦察设备的存在，并测定其频率和方位、信号参数、分析和识别目标的性质，根据已经掌握先验信息和知识，判断该侦察装备的功能、工作状态和威胁程度等；及时准确地探测敌方来袭目标，确定其来袭威胁方位、高度、距离等信息，将获取的信息传送给多传感器耦合装置进行数据处理，发出警报，同时将数据信息传给控制系统。

(2) 决策与指挥控制系统

当接到告警器的预警信号时，控制系统的任务是将各种信息进行综合分析，确定最佳对抗方式和实施程序，控制各种对抗装置的启动。能够充分利用数据融合技术，把不同探测器对同一信号的跟踪信息融合在一起，并能够产生输出信号；能够估计可能的威胁类型并确定其评估的可信度；能够通过数据分析排出威胁的优先次序；具有对抗单元的管理功能，根据现有的对抗措施、系统工作状态来安排对抗手段。从而实现对敌目标的干扰、欺骗、遮挡、压制及拦截，达到主动对抗的目的。

(3) 主动对抗系统

根据决策信息，通过信号削弱与干扰、威胁规避与抵御、主动对抗与发射等各类防护策略的应用，从而使得侦察设备丧失应有侦察效能和定位精度，精确制导系统和引信装置受到干扰后丢失真目标、误判或误击，达到防护地面军事车辆、确保生存的目的。

3.2 主动对抗系统方法

根据作战场景和应用对象不同，主动对抗技术方法包括：

(1) 雷达压制干扰系统

通过在SAR图像中形成噪声干扰，产生高散射强度的斑块、条纹、网状结构，包括微动干扰、移频干扰、多抽头干扰等，实现在距离向和方位向一定扩展范围的干扰信号，对地面车辆(包括车队)进行有效保护。微动干扰是有源调制出和真实微动目标相类似的干扰回波，使SAR图像呈现散焦、模糊、“鬼影”等现象，导致SAR成像质量下降。移频干扰是对雷达信号的脉内调制，通过将干扰机接收信号与复单音信号相乘，在SAR图像距离向形成虚假目标。多抽头干扰是将干扰机截获、采集、调制的雷达信号进行重复转发，在距离向形成多假目标。

(2) 虚假图像叠加系统

设计地面军事车辆虚假特征图像，在接收到敌方电磁信号后，立即根据预先存贮的干扰图像预案(可变化)，与接收到的数字信号进行卷积后通过数模转换再调制并上变频到对应的频率点，完成对敌方电磁接收机的干扰。将该图像信息调制在我方发射信号上并传送回，期望在敌方上出现一幅图像，使该图像与目标图像叠加，造成图像模糊，让敌方获取图像与实时图像不匹配，从而使侦察和攻击效能下降。

(3) 雷达诱偏系统

为了破坏敌方雷达或者导弹的跟踪系统而发射或投掷的假目标，使雷达或者导弹跟踪系统跟踪诱饵，达到保护真实目标的目的。雷达诱饵包括火箭式雷达诱饵、投掷式雷达诱饵、拖曳式雷达诱饵等几类。

(4) 信号有源对消系统

通过发射与目标散射信号相位反相的干扰信号，使干扰信号和目标回波信号在雷达接收机处相互抵消，使雷达无法探测目标，降低雷达对目标的探测概率。

(5) 红外有源干扰系统

主要红外有源干扰系统主要包括红外干扰弹(或诱饵弹)和红外干扰机。红外干扰弹通过燃烧时形成的有几倍于被保护目标辐射能量和红外频谱特征，用以欺骗或诱惑敌方红外探测系统或红外制导系统。红外干扰机由高能红外光源、离合开关、调制器和光学系统(发射天线)组成，通过辐射出与目标发动机及其他发热部件峰值波长相近但强度很高的红外光波，到达干扰效果。

(6) 激光主动干扰系统

激光主动干扰技术主要包括压制干扰和欺骗干扰，包括使用激光干扰机发射与敌激光信号特征相似的激光束，欺骗和迷惑敌激光测距仪和激光制导武器，或使用强激光干扰致盲以致摧毁敌方光电设备、人员和武器系统，还可以对抗红外成像制导的巡航导弹和反辐射导弹的激光近炸引信等，可分为激光致盲干扰和激光摧毁硬杀伤。

(7) 目标特征逼真假目标

设计在外形、尺寸和真目标一样的假目标，内部配备能够模拟真目标热辐射和雷达特征的热和雷达特征模拟器，可发射出与真目标同样的电磁信号，且具有由被动等待侦察向主动发射某种信号吸引敌人的侦察能力。

3.3 主动对抗系统应用设想

主动对抗技术应用方案可分为车载自卫式主动对抗和支援式主动对抗。车载自卫式主动对抗是将主动对抗系统负载于地面军事车辆上，可以在车队中多车辆上合理分配对抗要素和设备。支援式主动对抗是将主动对抗系统单独配置成伴随对抗车跟随地面军事车辆。干扰对抗系统覆盖带宽较宽，组成复杂，功能设备众多，各设备内部模块之间和设备相互之间的电磁隔离都要求很高，要实现与被保护车辆的结构和功能集成，研制难度大，保障性和经济性并非最优。支援式主动对抗结构方式组合灵活，两车可协同工作，必要时也可单车工作，同时对地面军事车辆总体设计需求较小，可实现性强，主动对抗技术应用方案对比如表1所示。

表1 主动对抗技术应用方案对比Table 1 Application schemes comparison of active countermeasures technology

支援式主动对抗系统由1辆对抗车和1辆或多辆地面军事车辆组成，即1+N组合方式，其系统组成方案如图3所示。根据干扰面积和任务需要，配置被保护车辆的数量不定。对抗车由轻型高机动越野车改装，对抗车和被保护车辆之间无机械连接，安装通讯单元，可以接入远程预警和指挥中心，与远程指挥中心交互信息并接收任务指令；可以与被保护车辆信息协同，向被保护车辆发送控制指令，实时监测和计算后方车辆位置信息，完成对抗策略制定和实施。

图3 支援式主动对抗系统构成(1+N)Fig.3 Composition of supporting active countermeasure system (1+N)

4 结束语

面对未来全方位、多波段、高精度、近实时的信息化战争的威胁，地面军事车辆主动对抗技术现在及未来都是提高生存能力的重要手段之一。本文在地面军事车辆生存能力总体研究长期累积的经验基础上，结合国内外相关技术研究现状和发展趋势，提出地面军事车辆主动对抗技术应用前景和发展思路，以期国内逐步建立并完善地面军事车辆主动对抗系统，实现“打什么仗，采用什么对抗策略”，进一步提高地面军事车辆在信息化战争中的综合作战效能和面对现代战场威胁下的生存能力。