李臣明

（南京炮兵學(xué)院，南京211132）

電磁干擾對遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭的影響及其應(yīng)對措施

李臣明

（南京炮兵學(xué)院，南京211132）

為了提高遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭的作戰(zhàn)效能，分析了其彈道工作過程和影響其命中精度的誤差因素，基于發(fā)射階段、飛行中段和飛行末段剖析了其面臨的電磁干擾機(jī)理。以遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭技戰(zhàn)術(shù)特點為基礎(chǔ)，從戰(zhàn)場電磁頻譜管理、模塊化廣域配置、戰(zhàn)場佯動、新型射擊方法、多維電子壓制、發(fā)展新型彈藥等方面探討了信息化條件下應(yīng)對電磁干擾的方法，為復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈的作戰(zhàn)運(yùn)用提供參考。

信息化，遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭，命中精度，電磁干擾，電子對抗

0 引言

遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭武器系統(tǒng)是我陸軍四代火力打擊骨干裝備，是炮兵在基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)中實施遠(yuǎn)程快速精確打擊的重要手段。該武器系統(tǒng)發(fā)射的遠(yuǎn)程火箭彈采用了“捷聯(lián)慣導(dǎo)+衛(wèi)星”組合導(dǎo)航技術(shù)，其射擊精度較以往的簡易控制火箭彈大幅提高，在數(shù)百千米的射程上圓概率誤差可達(dá)到數(shù)十米甚至數(shù)級［1］。配上多樣化戰(zhàn)斗部，能夠?qū)?zhàn)役縱深內(nèi)的目標(biāo)實施點面結(jié)合、功能交叉的非接觸精確打擊，是戰(zhàn)役軍團(tuán)的精確火力拳頭。在實戰(zhàn)中，敵方必將視遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭為征戰(zhàn)防御對象，并在不同作戰(zhàn)階段采用電子戰(zhàn)設(shè)備進(jìn)行干擾，影響其命中精度。本文基于遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈的技術(shù)特點，分析其可能面臨的干擾機(jī)理，研究應(yīng)對措施，為這一新質(zhì)作戰(zhàn)力量在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的作戰(zhàn)運(yùn)用提供參考。

1 遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈命中精度影響因素

為了明晰在作戰(zhàn)中可能面臨的干擾機(jī)理，以采用“捷聯(lián)慣導(dǎo)+衛(wèi)星”組合導(dǎo)航技術(shù)的遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈為對象，首先對其彈道工作過程進(jìn)行簡要分析，進(jìn)而梳理影響其命中精度的因素。

1.1 遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈簡要工作過程

火箭彈發(fā)射前，需進(jìn)行系統(tǒng)初始化，向衛(wèi)星信號接收機(jī)加注星歷，使慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對準(zhǔn)，獲取目標(biāo)信息，進(jìn)行彈道解算；火箭彈發(fā)射后，慣導(dǎo)系統(tǒng)和衛(wèi)星信號接收機(jī)開始測量彈體飛行數(shù)據(jù)，輸出到彈載計算機(jī)，由卡爾曼濾波器綜合濾波得出位置和姿態(tài)信息，確定彈道偏差，控制系統(tǒng)按照方案彈道實時修正彈道偏差。到達(dá)預(yù)定目標(biāo)位置后，制導(dǎo)系統(tǒng)向引信發(fā)出點火信號，引爆戰(zhàn)斗部擊毀目標(biāo)［2-3］。

遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭之所以具有很高的命中精度，與采用了“捷聯(lián)慣導(dǎo)+衛(wèi)星”組合導(dǎo)航技術(shù)和以彈載計算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)密切相關(guān)。若導(dǎo)航與控制系統(tǒng)工作正常，則火箭彈會準(zhǔn)確地命中目標(biāo)。若受到干擾，則會產(chǎn)生較大的落點偏差。遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈無干擾彈道和受干擾彈道示意圖，如圖1所示。

圖1 遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈受干擾彈道示意圖

1.2 影響遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈命中精度的因素

影響遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈命中精度的誤差因素有很多，根據(jù)其產(chǎn)生原因大致可分為兩類:制導(dǎo)誤差與非制導(dǎo)誤差。制導(dǎo)誤差是影響遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈命中精度的主要誤差源，包括制導(dǎo)方法誤差和工具誤差。工具誤差則是影響制導(dǎo)火箭彈精度的主要因素，約占總誤差的70%～80%。制導(dǎo)工具誤差主要包括慣導(dǎo)誤差、衛(wèi)星測量誤差和舵系統(tǒng)誤差；非制導(dǎo)誤差是在自身或外界因素干擾下，由與制導(dǎo)系統(tǒng)無關(guān)的因素造成的誤差或偏差，通常包括彈體氣動參數(shù)誤差、彈體參數(shù)誤差、風(fēng)干擾和初始發(fā)射誤差等。影響遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈命中精度的主要誤差分類框圖，如圖2所示。

圖2 遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭誤差因素框圖

對于采用組合導(dǎo)航技術(shù)的遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈，當(dāng)組合導(dǎo)航正常時，在數(shù)百千米射程上的圓概率誤差可達(dá)到幾十米甚至米級，而當(dāng)采用純慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航時，這個指標(biāo)會降低到二、三百米。這主要是因為當(dāng)受到干擾時，衛(wèi)星信號接收機(jī)的抗干擾能力、快捕能力、信號動態(tài)跟蹤性能等均會受到影響，導(dǎo)致彈體位置和速度信息產(chǎn)生誤差。慣導(dǎo)系統(tǒng)在受到干擾時會產(chǎn)生漂移，導(dǎo)致測量誤差。衛(wèi)星和慣導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生的帶有誤差的導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供給彈載計算機(jī)后，相應(yīng)地會給舵控制系統(tǒng)提供帶有誤差的控制指令，從而導(dǎo)致落點偏差，影響命中精度。

2 遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈在作戰(zhàn)中可能面臨的電磁干擾機(jī)理分析

采用遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈對敵實施遠(yuǎn)程精確打擊時，彈載衛(wèi)星信號接收機(jī)能夠提供高精度的自身定位、定姿和定時信息，因此，防御一方會使用電子戰(zhàn)裝備對彈載衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)進(jìn)行干擾。根據(jù)彈載衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的特征，防御方在各作戰(zhàn)環(huán)節(jié)實施的電子戰(zhàn)行動也不盡相同。針對制導(dǎo)火箭的彈道特征，一般可以歸納為3個作戰(zhàn)過程加以分析:發(fā)射階段、飛行中段和飛行末段。

2.1 發(fā)射階段干擾

加裝衛(wèi)星/慣導(dǎo)導(dǎo)航設(shè)備的制導(dǎo)火箭在發(fā)射前必須經(jīng)過衛(wèi)星導(dǎo)航的初始定位以及慣導(dǎo)初始化，其中慣導(dǎo)系統(tǒng)借助衛(wèi)星信號接收機(jī)進(jìn)行初始校準(zhǔn)對于慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航精度尤為重要。如果衛(wèi)星信號接收機(jī)在這個階段突然受到干擾并一直持續(xù)下去，將使慣導(dǎo)初始化失敗，或被迫采用陀螺羅經(jīng)對準(zhǔn)或存儲航向?qū)?zhǔn)等誤差較大的初始化手段。這個固定偏差將一直持續(xù)下去，對慣導(dǎo)的導(dǎo)航精度造成較大影響。假設(shè)制導(dǎo)火箭發(fā)射時角度初始化偏差為2 mrad，且在飛行期間一直受到衛(wèi)星信號接收干擾，無法完成中段校準(zhǔn)，當(dāng)飛行數(shù)百千米后，固定偏航可達(dá)數(shù)千米，大大偏離了攻擊目標(biāo)。

因此，防御方會使用衛(wèi)星信號干擾無人機(jī)和車載干擾站對火箭炮發(fā)射平臺載衛(wèi)星信號接收機(jī)實施干擾，增大制導(dǎo)火箭的初始化誤差（或不能完成初始化）。在實際使用中，可將車載干擾站布置在己方沿海陣地上實施遠(yuǎn)距離干擾。

2.2 飛行中段干擾

制導(dǎo)火箭的飛行中段主要制導(dǎo)方式包括慣性制導(dǎo)和衛(wèi)星制導(dǎo)。防御方如果根據(jù)天基或空基預(yù)警系統(tǒng)提供的信息，在火箭來襲路徑上設(shè)置縱深為數(shù)百千米的衛(wèi)星干擾覆蓋區(qū)域，當(dāng)制導(dǎo)火箭進(jìn)入干擾區(qū)域后，彈載衛(wèi)星接收機(jī)因受到干擾產(chǎn)生不定位，引起慣導(dǎo)的長時間漂移，產(chǎn)生導(dǎo)航誤差，直接影響命中精度。計算表明，在衛(wèi)星信號受到干擾條件下，可使制導(dǎo)火箭的命中誤差增加數(shù)十倍，命中精度大大降低。

由于遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭的彈道高度高、跨度大，要對其飛行中段實施干擾，防御方需要采用天基或空基衛(wèi)星信號干擾設(shè)備，在來襲路徑上進(jìn)行大范圍、大高度、大縱深的欺騙干擾，使彈載制導(dǎo)設(shè)備采用錯誤的定位信息對慣導(dǎo)進(jìn)行修正，從而增大其導(dǎo)航誤差。在陸上靠近己方采用無人機(jī)或車載干擾站的大范圍干擾，使彈上慣導(dǎo)系統(tǒng)漂移隨時間積累，從而增大導(dǎo)航誤差。

2.3 飛行末段干擾

在被打擊方的目標(biāo)區(qū)（同時也是遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭的彈道飛行末段），防御方會以地面干擾系統(tǒng)、車載干擾站和無人機(jī)載干擾系統(tǒng)配合使用實施干擾。防御方電子對抗力量可采用干擾無人機(jī)預(yù)先機(jī)動到干擾區(qū)域上空實施可控欺騙干擾，逐漸“拉偏”欺騙干擾定位值，致使制導(dǎo)火箭采用所接收到的錯誤信息不斷修正自身航路，最終偏離作戰(zhàn)目標(biāo)。對于電子戰(zhàn)力量較強(qiáng)的對手，還會配合精確制導(dǎo)武器電子防護(hù)系統(tǒng)對彈載衛(wèi)星信號接收機(jī)實施干擾，降低其命中精度，降低對己方重要目標(biāo)的毀傷概率。

3 信息化條件下遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭應(yīng)對電磁干擾的措施

遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭作為我戰(zhàn)役軍團(tuán)的精確火力拳頭，其打擊任務(wù)完成得好壞對于戰(zhàn)爭的進(jìn)程有重要影響。針對敵方的各種預(yù)警系統(tǒng)和電子干擾手段，需要立足武器系統(tǒng)的技術(shù)戰(zhàn)術(shù)特點，在作戰(zhàn)全過程進(jìn)行周密計劃和合理運(yùn)用。下面給出信息化條件下遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭應(yīng)對電磁干擾的幾點建議。

3.1 加強(qiáng)戰(zhàn)場電磁頻譜管理，減少在發(fā)射前被敵電子偵察概率

遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭武器系統(tǒng)參與的作戰(zhàn)行動一般聯(lián)合作戰(zhàn)條件下的火力打擊行動，其所面臨的電磁干擾一般是被敵方發(fā)現(xiàn)后的有針對性的干擾行動。由于實戰(zhàn)中遠(yuǎn)火部隊通常以基本建制單位參與作戰(zhàn)，以營建制為例，整個武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)平臺可達(dá)幾十個，系統(tǒng)之間通信時的電磁特性表征較為明顯，我方的電磁信號容易被敵方的電子偵察衛(wèi)星、電子偵察飛機(jī)以及其他高技術(shù)電磁頻譜探測設(shè)備截獲并進(jìn)行識別、定位和記錄，從而準(zhǔn)確掌握輻射源的技術(shù)參數(shù)、威脅程度和我方部隊部署情況，為其電子戰(zhàn)力量的作戰(zhàn)部署提供信息、創(chuàng)造先機(jī)。因此，我方參戰(zhàn)的遠(yuǎn)火部隊從戰(zhàn)前準(zhǔn)備階段就要開始制定戰(zhàn)場電磁頻譜管理計劃，各作戰(zhàn)單元在各作戰(zhàn)階段要嚴(yán)格執(zhí)行，防止被敵方電子偵察手段發(fā)現(xiàn)。

3.2 實施模塊化小編組廣域配置，打亂敵方電子戰(zhàn)力量部署

遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈采用“捷聯(lián)慣導(dǎo)+衛(wèi)星”組合導(dǎo)航技術(shù)，具有較強(qiáng)的彈道控制能力，在數(shù)百千米的射程上控制橫寬與縱深可達(dá)到8 km～10 km（如圖3所示），且發(fā)射車與指揮車具有與天基、空基、陸基通信鏈路的接口，具有較強(qiáng)的自主作戰(zhàn)能力和多渠道的信息獲取能力，具備在廣域戰(zhàn)場范圍內(nèi)實施“兵力分散、火力集中”作戰(zhàn)的能力。而敵方電子干擾設(shè)備一般要受到距離、角度、范圍等因素的影響，且遠(yuǎn)程、高技術(shù)電子干擾裝備的數(shù)量有限，實戰(zhàn)中可依托遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭武器系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，對參戰(zhàn)力量進(jìn)行模塊化編組，在戰(zhàn)場范圍內(nèi)實施廣域配置，使敵方對我遠(yuǎn)火部隊作戰(zhàn)配置難以把握，分散其電子干擾力量的部署，減小其對我方的電磁干擾效率。

圖3 遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈道控制能力示意圖

3.3 實施靈活的戰(zhàn)場佯動，隱真示假迷惑敵方電子力量

在作戰(zhàn)過程中，具有高水平電子戰(zhàn)能力的強(qiáng)敵會派出高空無人偵察機(jī)、電子偵察機(jī)對我作戰(zhàn)部署區(qū)域上空進(jìn)行偵察，無人機(jī)搜索、捕獲我方各種電磁信號情報，并將信號發(fā)至防區(qū)外的電子偵察機(jī)，電子偵察機(jī)對信號和信息進(jìn)行加工處理，識別我方各類目標(biāo)并精確定位，還原我方實時戰(zhàn)場網(wǎng)電態(tài)勢，制定相應(yīng)的電磁干擾方案對我實施干擾。為此，我方遠(yuǎn)火部隊在作戰(zhàn)部署階段可將參戰(zhàn)部隊分成多個小組，實行多路同步開進(jìn)，并實行無線電靜默，避免顯露電磁征候。同時，派出一支小型佯動分隊，按照相反或遠(yuǎn)離作戰(zhàn)配置地域的方向進(jìn)行機(jī)動，并故意暴露電磁特征，隱真示假，迷惑敵方電子偵察力量。

3.4 采用新型射擊方法，使敵方電子戰(zhàn)力量無暇應(yīng)對

一方面，由于遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈具備較強(qiáng)的彈道控制能力，每發(fā)火箭彈可以按照裝定的彈道諸元在目標(biāo)區(qū)范圍內(nèi)的任一目標(biāo)實施精確打擊，這也就使得對控制范圍內(nèi)的多個目標(biāo)，采用相同的發(fā)射諸元、不同的彈道諸元進(jìn)行射擊成為可能，也就是“一次調(diào)炮、多點攻擊”的新型射擊方法，如圖4所示。另一方面，由于遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈的命中精度很高，與發(fā)射無控彈和簡控彈相比，完成相同的火力打擊任務(wù)彈藥消耗量大幅減少，以往打擊一個目標(biāo)需要多門炮或一門炮齊射才能完成的任務(wù)，發(fā)射制導(dǎo)火箭可能僅需一發(fā)或幾發(fā)。因此，一門火箭炮在一次滿管裝填后，能夠滿足打擊多個目標(biāo)的彈藥需求?；诖耍诨鹆θ蝿?wù)籌劃時，可按照目標(biāo)的價值、位置和上級的要求進(jìn)行火力分配，采用一次調(diào)炮、多點攻擊的方法進(jìn)行射擊，使敵方無法判斷炮位、無暇進(jìn)行多方向攔截。

圖4 遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭一次調(diào)炮、多點攻擊示意圖

3.5 與信息戰(zhàn)力量密切協(xié)同，在作戰(zhàn)各階段對敵實施多維電子壓制

面對強(qiáng)敵時，遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭在作戰(zhàn)各階段都有可能被敵方電子偵察設(shè)備發(fā)現(xiàn)和干擾。當(dāng)在發(fā)射前被發(fā)現(xiàn)時，所受到的飽和電子壓制會使通信無法連通，造成指揮鏈路中斷，也會使導(dǎo)航定位系統(tǒng)的信號接收、傳輸、初始對準(zhǔn)等受到影響；既使能夠成功進(jìn)行發(fā)射，發(fā)射后的火箭彈也可能被敵方的紅外偵察衛(wèi)星或預(yù)警雷達(dá)捕捉到，決斷火箭彈飛行軌跡，組織電子戰(zhàn)部隊采取多種方式進(jìn)行干擾。因此，我方遠(yuǎn)火部隊在作戰(zhàn)中要周密制定火力計劃，與電子戰(zhàn)部隊密切配合。戰(zhàn)前，電子戰(zhàn)部隊要密切注意敵方電子偵察行動，必要時對其偵察衛(wèi)星、電子偵察飛機(jī)、電子偵察無人機(jī)等實施電子壓制干擾；在制導(dǎo)火箭彈飛向目標(biāo)的過程中，通過對敵預(yù)警雷達(dá)進(jìn)行干擾壓制，降低其探測距離，推遲其發(fā)現(xiàn)制導(dǎo)火箭的時間，增大其探測誤差，降低其對遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭的識別概率。通過對各種通信鏈路的干擾，增加其信息傳輸時延及傳輸誤碼率。

3.6 發(fā)展軟硬結(jié)合的新型彈藥，依靠系統(tǒng)自身力量提高電磁對抗能力

除了依靠電子戰(zhàn)部隊的配合保障之外，在遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈藥發(fā)展過程中，還可以依托其高新技術(shù)易實現(xiàn)的特點，發(fā)展軟殺傷和硬摧毀結(jié)合、以巡飛式和子母式為主的新型彈藥。在軟殺傷方面，可以發(fā)展遠(yuǎn)程巡飛干擾彈或子母式干擾彈，在火力打擊之前發(fā)射或者與殺傷彈一起發(fā)射，提前對打擊目標(biāo)區(qū)域?qū)嵤╇姶艍褐疲瑸楹罄m(xù)殺傷彈開辟“電磁通道”。在硬摧毀方面，可以發(fā)展反輻射制導(dǎo)火箭彈、反輻射巡飛彈等，在進(jìn)行火力打擊時，搜索、定位敵方電子干擾設(shè)備并予以摧毀，使敵方無力對我方制導(dǎo)火箭的火力打擊實施干擾。

4 結(jié)論

分析了遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭的彈道工作過程和影響其命中精度的誤差因素，剖析了其面臨的電磁干擾機(jī)理，從戰(zhàn)場電磁頻譜管理、模塊化廣域配置、戰(zhàn)場佯動、新型射擊方法、多維電子壓制、發(fā)展新型彈藥等方面分析了應(yīng)對電磁干擾的措施，為復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭作戰(zhàn)運(yùn)用提供參考。

［1］李臣明，劉怡昕，韓珺禮.野戰(zhàn)火箭技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2015.

［2］李臣明，劉怡昕.遠(yuǎn)程制導(dǎo)炮彈彈道優(yōu)化與制導(dǎo)系統(tǒng)分析［M］.北京:海潮出版社，2012.

［3］張志良.遠(yuǎn)程SINS/GPS制導(dǎo)火箭彈彈道控制與仿真［D］.南京:南京理工大學(xué)，2006:43-45.

［4］王向偉.登島作戰(zhàn)對二炮電子對抗的需求分析［J］.電子對抗學(xué)術(shù)，2006（4）:37-38.

［5］楊曉凌.電子對抗掩護(hù)彈道導(dǎo)彈突防作戰(zhàn)效能評估方法［J］.現(xiàn)代防御技術(shù)，2012，40（5）:56-57.

［6］陳雙明.聯(lián)合火力打擊電子對抗作戰(zhàn)協(xié)同問題淺探［J］.雷達(dá)兵，2014（4）:10-11.

Mechanism and Countermeasure of Electromagnetic Interference（EMI）on Long-range Guided Rocket

LI Chen-ming
（Nanjing Artillery Academy，Nanjing 211132，China）

Aiming to increase the fighting efficiency of long-range guided rocket，the ballistic working process and error factors of hit accuracy are analyzed in this paper，and the mechanism of electromagnetic interference（EMI）on the long-range rocket under combined guidance by satellite and inertial navigation system（INS）is analyzed based on launching phase，mid-course and terminal trajectory.Meanwhile，some methods to counteract the EMI are studied based on the operational process and technical character of the guided rocket，including enhancing the electromagnetic spectrum management，the modular deploy，the battlefield feint，the new firing method，the electronic compaction and developing new ammunition.This study could be used to provide reference for the application of long-range guided rocket under complex electromagnetic environment.

artillery，long-range guided rocket，EMI，firing application

E9；TJ013

A

1002-0640（2017）04-0177-04

2016-03-04

2016-04-29

國家社科軍事類基金資助項目（13GJ003-041）獲軍隊科技進(jìn)步一等獎

李臣明（1976-），男，山東青島人，博士，副教授。研究方向：兵器科學(xué)與技術(shù)、作戰(zhàn)指揮。