涂林峰

中制導和末制導

在前篇對三大制導方式參與艦空導彈各個制導階段的介紹中，我們可以看到各類中遠程艦空導彈的制導過程可以分為兩個主要的制導階段——中制導和末制導。當然，一般來說艦空導彈還有一個初始發(fā)射階段，即導彈從發(fā)射升空轉(zhuǎn)至巡航飛行的這一過程，可以稱之為艦空導彈的初制導階段，這一階段主要使導彈從發(fā)射升空狀態(tài)轉(zhuǎn)為正常飛行狀態(tài)（如垂直發(fā)射的艦空導彈升空后的轉(zhuǎn)向過程），其過程較為短暫，且對艦空導彈的整體制導性能以及最終打擊精度的影響十分有限，因此此處不予考慮。艦空導彈的中制導階段，引用前文的場景劇未解釋就是，士兵在野外大地圖上，先通過各種方式被后方的指揮官引導或自行抵達僵尸所在區(qū)域，逼近到離僵尸不遠的位置時，士兵或指揮官開燈照亮僵尸，士兵發(fā)現(xiàn)并定位目標后發(fā)動最后一擊。中制導主要是由遙控制導和自主制導的共同作用未實現(xiàn)的，末制導則由尋的制導實現(xiàn)?？梢哉f艦空導彈要實現(xiàn)遠距離長途奔襲并完成最后的精確一擊，中制導和末制導都是不可或缺的。兩者的關系就好比是一個兩棒接力跑，中制導跑前棒，末制導跑后棒，這個接力跑要取得好成績，兩棒的成績都不能差，哪一棒出現(xiàn)問題都會影響到最終的總成績。末制導作為后一棒的成績好壞主要取決于其采取的尋的制導方式（主動、半主動或被動尋的制導）、彈上導引頭的性能水平、是否采取雙模/多模復合制導，以及目標的能量反射/輻射強度等等。末制導作為最后一棒，其決定了艦空導彈的最終成績（即對目標的攻擊效果），因此它的重要性自不必多說。

那么我們再來看看跑前一棒的中制導。中制導作為前一棒其成績的好壞直接決定了后一棒（末制導）的壓力。而且中制導如果足夠強大，甚至可以將艦空導彈送至最后一程，當末制導接手時已是目標死期無限接近的時刻，可以使導彈的打擊精度、抗干擾能力、反隱身能力都得到極大的提高，并降低了目標的反應能力、減少目標進行對抗的機會，比如戰(zhàn)斗機的告警系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)導彈已逼近時，已沒有太多反應時間用于機動躲閃和施加干擾了。那么一個優(yōu)秀的中制導過程是由哪些因素決定的呢？艦空導彈的中制導階段是由遙控制導和自主制導兩大制導方式共同作用而實現(xiàn)的，因此中制導的過程比末制導要復雜的多。首先是自主制導方式，艦空導彈多采用慣性制導，其制導水平的優(yōu)劣取決于彈上慣性測量裝置和姿態(tài)控制系統(tǒng)（也稱作自動駕駛儀）的水平，決定了艦空導彈在中段飛行階段的自主穩(wěn)定飛行能力：而遙控制導（中段指令修正）則涉及到整個艦上指揮控制系統(tǒng)的水平，包括跟蹤雷達、指揮決策系統(tǒng)、指令傳輸裝置（數(shù)據(jù)鏈收發(fā)天線）、雙向通信數(shù)據(jù)鏈，以及導彈的彈上指令接收裝置，在共同作用下，才能決定遙控制導水平的優(yōu)劣。

很明顯，這一制導環(huán)節(jié)與艦載指揮控制系統(tǒng)的聯(lián)系是最大的，艦載雷達和艦上指揮控制系統(tǒng)的水平直接決定了艦空導彈中段引導的水平，這也是“神盾”艦相比普通遠程防空艦（如臺灣“基德”級和韓國KDX-2型驅(qū)逐艦）的最大優(yōu)勢所在?！吧穸堋迸灴梢詰{借性能強大的相控陣雷達，用控制指令將艦空導彈送至最后一程。而“神盾”艦和普通防空艦在艦空導彈末制導階段的差別則并不是很明顯，比如“神盾”艦和普通防空艦可以采用同樣的艦空導彈，或者采取性能相近的火控/照射雷達。這一點在韓國KDX-3型“宙斯盾”艦和KDX-2型防空驅(qū)逐艦上就得到了很好的體現(xiàn)，兩者都采用“標準”-2遠程艦空導彈，而且配備了性能相近的照射雷達（AN/SPG-62和STIR240）。KDX-3相比KDX-2在防空性能上的升級換代，主要還是體現(xiàn)在艦空導彈的中制導階段。

從對艦空導彈的中制導水平來看，中美兩種“大盾”艦不相上下，區(qū)別主要在末制導

總結(jié)來說，末制導階段對艦空導彈的自身水平要求更高，而中制導階段則對艦載雷達和艦上指揮控制系統(tǒng)的要求更高。

“神盾”艦的中制導水平

從某種角度上講，“神盾”艦存在的意義就在于對艦空導彈的中制導階段，這也是“神盾”艦實現(xiàn)強大防空性能指標的關鍵所在，比如“神盾”艦的對抗多目標能力、反隱身能力等等。當然，有末段目標照射能力的“火控盾”是個例外。那么“神盾”艦的“神盾”系統(tǒng)的性能是如何影響到艦空導彈的中制導水平的呢？首先我們要理清對艦空導彈的中段指令修正制導所需要的步驟——“神盾”艦利用艦載相控陣雷達發(fā)出兩道雷達波束，分別跟蹤敵方目標和己方導彈，測量目標和艦空導彈各自的運動參數(shù)，并對兩者進行比較與分析，由艦上指揮控制系統(tǒng)進行計算后形成控制指令，再通過數(shù)據(jù)鏈將控制指令發(fā)送給空中飛行的導彈，導彈接收到信號后按指令要求調(diào)整自身的飛行彈道。由上可見，中段指令修正至少要有艦載雷達、艦上指揮控制系統(tǒng)、指令發(fā)送裝置（艦載數(shù)據(jù)鏈天線）、導彈的指令接收裝置和導彈的飛行控制系統(tǒng)等五大部分參與，其中后三者的影響不大，一般不會成為制約中段指令修正水平的瓶頸，真正能構(gòu)成瓶頸并直接影響到艦空導彈的中制導水平的關鍵因素還是艦載雷達和艦上指揮控制系統(tǒng)。艦載雷達既要跟蹤敵方目標也要跟蹤己方導彈，其跟蹤目標的數(shù)量、跟蹤距離、跟蹤精度，以及抗干擾能力、反隱身能力等性能指標，都將直接或間接影響到艦空導彈的中制導水平。

什么樣的艦載雷達才能最大程度地滿足艦空導彈的中制導要求呢？首先三坐標雷達要被淘汰掉，其整體性能相比相控陣雷達處于絕對劣勢。而在“大盾”與“小盾”的對比中，“小盾”除了跟蹤精度以及在跟蹤低空掠海目標時相比“大盾”有一定優(yōu)勢外，其他主要性能都落后于“大盾”，“大盾”憑借T/R組件數(shù)量多、發(fā)射功率大的優(yōu)勢，可以分配更多的雷達波束實現(xiàn)多目標跟蹤能力，并且可以集中波束能量實現(xiàn)對單一目標的更遠跟蹤距離，也可以燒穿目標施放的電子干擾，以及提升對隱身目標的探測、跟蹤能力。而“小盾”出于定位和成本的考慮，其T/R組件的數(shù)量是不能跟“大盾”相比的，這一點嚴重制約了“小盾”對艦空導彈的中制導水平?？梢赃@么說，對于艦載相控陣雷達來說，再大的發(fā)射功率、再多的T/R組件也是不嫌多的。有很多人認為相控陣雷達采取更大的天線陣面、更大的發(fā)射功率、集成更多的T/R組件只是為了增加雷達的最大探測距離，這種看法是片面的。實際上現(xiàn)有艦載相控陣雷達的有效探測距離已經(jīng)能夠滿足遠程防空作戰(zhàn)的要求了，但從能量分配的角度來考慮，“神盾”系統(tǒng)在面對未來更高威脅的作戰(zhàn)環(huán)境下（比如面對隱身目標和更復雜的戰(zhàn)場電磁環(huán)境時），仍有必要進一步增大艦載相控陣雷達總的可用能量。從T/R組件的數(shù)量來說，工作在C波段/X波段的“小盾”，其配備的T/R組件的密度更高、能耗更高，生產(chǎn)制造難度更大，成本也高，因此數(shù)量很難做上去。再加上“小盾”艦的排水量一般都不大，“小盾”的安裝高度也比較高，天生就不具備可升級的特性?！按蠖堋迸瀯t正好相反，中美新一代“大盾”艦都在向著擴大天線陣面尺寸、增大雷達口徑的方向發(fā)展，“大盾”對艦空導彈中制導的絕對優(yōu)勢還在進一步擴大。

而無論是“大盾”還是“小盾”，四面固定陣都比旋轉(zhuǎn)陣要有優(yōu)勢，因為旋轉(zhuǎn)陣的目標數(shù)據(jù)更新速率始終是個問題，它對目標的跟蹤能力是比不上四面固定陣的，除非其采取了停止旋轉(zhuǎn)、“凝視”一個重點方向的工作模式?？傮w來看，中美的“大盾”艦憑借大型四面固定陣可以實現(xiàn)最強悍的目標跟蹤能力，而目標跟蹤能力則直接影響到對艦空導彈的中制導水平，進而影響到艦空導彈的整體制導性能，最終體現(xiàn)在“神盾”艦的整體防空性能上。綜上所述，在不考慮艦空導彈性能水平的情況下，中美“大盾”艦憑借對艦空導彈強悍的中制導/中段指令修正能力，可以實現(xiàn)比其他任何國家、任何型號的“神盾”艦都要強大得多的整體防空性能。

“小盾”用于艦空導彈中制導時有精度上的優(yōu)勢。圖為荷蘭“七省”級導彈護衛(wèi)艦

挪威“南森”級護衛(wèi)艦只能上中程艦空導彈就是輸在中制導上了

“大盾”艦（右）對艦空導彈的中制導水平比“小盾”艦有整體上的優(yōu)勢

三坐標雷達在目標跟蹤能力上與相控陣雷達不在一個檔次上。圖為歐洲SMART-S三坐標雷達

中制導的尷尬——中近程防空

“神盾”艦的價值主要體現(xiàn)在艦空導彈的中制導階段，但當艦空導彈用于中近程防空時，中制導的作用就很尷尬了。這是因為目前的中近程艦空導彈更多情況下是用于執(zhí)行低空反導攔截任務的，中高空目標在進入“神盾”艦的中程防空范圍之前，就會遭到遠程艦空導彈的多次攔截，即使有少數(shù)漏網(wǎng)之魚能突入到“神盾”艦的中程防空范圍內(nèi)，遠程艦空導彈也一樣能用于攔截中近距離內(nèi)的高空目標，而且憑借更好的動力射程在攔截高機動目標時比中程艦空導彈還要有優(yōu)勢。類似ESSM、“紫菀”-15這樣的中程艦空導彈，其優(yōu)勢還是體現(xiàn)在低空防空/反導攔截能力上，當然這里指的是中程艦空導彈在參與艦隊防空時的作戰(zhàn)任務，如果單艦行動或小編隊行動時，中程艦空導彈也是有攔截中高空目標的需求的。遠程艦空導彈由于體型龐大，機動不便，在用于攔截低空突防目標時并不比中程艦空導彈有優(yōu)勢，而且還處于相對的劣勢。比如“標準”-2導彈在試驗攔截超低空突防的靶機時，是在15千米的距離上擊毀的，比設計指標還要低，何況“標準”-2還特意為攔截低空掠海目標進行過優(yōu)化設計。中程艦空導彈的射程一般在40～50千米左右，這是用于攔截中高空目標的理論值，在攔截低空突防目標時的射程也會大幅縮水。

水面艦艇對低空未襲目標的攔截距離偏近，原因其實并不復雜。首先無論是“大盾”還是“小盾”，受限于地球曲率，其低空視距都有限，如果再考慮到實戰(zhàn)環(huán)境的影響，比如高海況等惡劣環(huán)境條件下的作戰(zhàn)，艦載相控陣雷達的低空探測距離還會進一步縮水?！安恕奔墝?米高突防的反艦導彈的探測距離不到30千米，“小盾”的情況要稍好一點，但也不過是五十步笑百步的水平?！吧穸堋迸瀸Φ涂諄硪u目標的發(fā)現(xiàn)距離已經(jīng)很不樂觀了，而發(fā)現(xiàn)后還要識別、鎖定目標再發(fā)射導彈進行攔截，導彈飛過去與目標交會又需要一個過程，這期間雙方也都處于高速運動中，這個相對運動過程又進一步壓縮了艦空導彈對低空目標的有效射程，這是由物理規(guī)律決定的，與技術水平無關。因此一般來說，不管是遠程還是中程艦空導彈，在用于攔截低空突防目標時只有25千米左右的有效射程，甚至還要更低。在這么近的距離內(nèi)，艦空導彈的中制導的作用將會大打折扣，甚至淪為多余之舉，失去存在的必要。

像英國這類旋轉(zhuǎn)陣相控陣雷達對艦空導彈的中制導水平是不如四面固定陣的

新一代中程艦空導彈由于采取了垂直發(fā)射和高拋彈道，因此有必要引入中制導階段。圖為正在發(fā)射的ESSM艦空導彈

全程半主動雷達制導的“海麻雀”艦空導彈

“小盾”的TR組件密度和耗能更高，制造難度與成本也更高，因此TR組件數(shù)量很難做上去

對于主動雷達制導的艦空導彈來說，其主動雷達導引頭的理論探測距離一般在20～30千米左右，這種情況下艦載雷達對導彈的中段引導/指令修正的意義已經(jīng)很有限了，而且中段引導與末段主動雷達制導之間還有一個交班的過程，這個交班過程導致了其制導效果可能還不如采取全程主動雷達制導。艦空導彈的中制導和末制導如果交接失敗，彈上導引頭開機后無法鎖定目標，會直接導致攔截失敗。這種情況對于目標數(shù)據(jù)刷新率偏低的旋轉(zhuǎn)陣或三坐標雷達來說更為嚴重，在應對高速、高機動目標如超音速反艦導彈時，雷達的兩次掃描之間就有可能丟失目標。

而半主動彈用于中程防空/反導攔截作戰(zhàn)時，中制導的作用就更尷尬了。主動彈的主動雷達導引頭由于探測距離較近，抗干擾和反隱身能力也存在著一定的不足，在用于中程防空時還有必要讓中制導參與進去以提高攔截效果。而半主動彈則完全可以由艦上照射雷達提供全程的目標照射，即采取全程半主動雷達制導方式。在低空不到30千米的有效射程里，中制導參與的意義十分有限，采取全程半主動雷達制導方式反而更有利于半主動彈的中近程反導攔截作戰(zhàn)。而對于射程低于20千米的近程艦空導彈，那就完全沒有中制導存在的必要了。因此近程艦空導彈已經(jīng)完全拋棄了中制導這一制導階段，而大都采取了全程無線電指令制導、半主動雷達制導、被動紅外制導等單一制導方式。

在中制導作用很尷尬的中近程防空能力上，“大盾”艦對艦空導彈強悍的中制導能力就派不上用場了，這導致“大盾”在中近程防空/反導攔截作戰(zhàn)時并不比“小盾”有優(yōu)勢。相反，“小盾”卻能憑借在探測精度、低空視距以及抗海雜波等方面的優(yōu)勢，在中近程防空/反導攔截作戰(zhàn)時比“大盾”更有優(yōu)勢，尤其是X波段的“火控盾”憑借火控級的探測、制導精度，甚至可以將中程艦空導彈的中制導階段拋棄，為半主動彈提供全程的目標照射，并且可以實現(xiàn)很強的多目標攻擊能力（火力通道）。

“神盾”艦的末制導水平

“神盾”艦配備的相控陣雷達和艦載指揮控制系統(tǒng)在艦空導彈的中制導階段起到的作用更大，相對而言在末制導階段起的作用較小，末制導主要還是要看導彈自身制導系統(tǒng)的制導方式和制導水平。不過還是有例外的，那就是“火控盾”為半主動彈提供的末段目標照射服務，以及以俄制“里夫”艦空導彈系統(tǒng)為代表的TVM制導方式，TVM制導會在后續(xù)篇章中進行詳細介紹，這里只談一下“火控盾”在半主動彈的末制導階段所起的作用。

目前能稱得上“火控盾”的有歐洲“小盾”艦的APAR、日本“秋月”級驅(qū)逐艦的FCS-3以及美國DDG-1000驅(qū)逐艦的AN/SPY-3等艦載相控陣雷達系統(tǒng)，其中DDG-1000由于功能定位的原因，比較特殊，此處略過不表。APAR和FCS-3這兩種“火控盾”都是很有特色的。先說APAR，前文講過歐洲APAR“小盾”艦是具備遠程區(qū)域防空能力的，但它的遠程區(qū)域防空能力不容樂觀，主要是因為艦空導彈的遠程防空需要在中制導和末制導的共同作用下才能實現(xiàn)，而APAR“小盾”艦由于選擇了“標準”-2和ESSM半主動彈，因此APAR需要同時承擔半主動彈的中制導和末制導的重任，而采取了主動彈的“神盾”艦只需要負責主動彈的中制導/中段指令修正即可，末制導由主動彈自身來完成（美國“宙斯盾”系統(tǒng)雖然也采用了半主動彈，但末制導的照射由另外設置的AN/SPG-62機械掃描照射雷達來完成，與相控陣雷達無關）。正是因為APAR要同時負責半主動彈的中段導引和末段照射，這將直接影響到APAR“小盾”艦的遠程區(qū)域防空能力，特別是對半主動彈末制導階段的目標照射會消耗極大一部分雷達資源（尤其是在照射多目標時），也會間接影響到APAR的中制導/中段導引水平。

但APAR在用于中程防空/反導攔截作戰(zhàn)時又是另一回事了。前文講過，中制導在艦空導彈的中程防空作戰(zhàn)中起的作用是很有限的，因此這時APAR可以專注于為艦空導彈提供末制導服務，即為半主動彈提供末段的目標照射，其強大的末段照射能力得以完全發(fā)揮出來，可以實現(xiàn)強大的多目標攔截能力（即火力通道數(shù)量），這對中程防空/反導攔截作戰(zhàn)尤為重要。

我們再來看看另一個典型的“火控盾”——日本“秋月”級驅(qū)逐艦的FCS-3有源相控陣雷達系統(tǒng)。FCS-3與APAR最明顯的不同在于，F(xiàn)CS-3系統(tǒng)相當于用兩個“盾”實現(xiàn)了APAR一個“盾”的功能，即一個以搜索/跟蹤功能為主的C波段大尺寸天線陣面和一個以火控/照射功能為主的X波段的較小尺寸的天線陣面。可以看出，同樣作為“火控盾”，F(xiàn)CS-3與APAR不同的是其為半主動彈提供的中制導和末制導服務，分別交由不同波段的兩部雷達去做，按理說制導性能應該優(yōu)于只使用一部雷達的APAR，然而事實卻正好相反。中制導的作用主要體現(xiàn)在遠程防空而不是中程防空，也就是說FCS-3系統(tǒng)將跟蹤雷達與照射雷達分置是有利于遠程防空的，對中程防空尤其是中程反導攔截的幫助是有限的，然而“秋月”級恰恰不具備遠程區(qū)域防空能力，而是一種典型的中程防空艦。FCS-3系統(tǒng)的C波段大陣面用于半主動彈的中制導/中段指令修正時比較雞肋，X波段小陣面用于半主動彈的末制導/末段照射時卻又比不上天線陣面大的多的APAR，兩個“盾”實現(xiàn)的中程防空效能還比不上APAR的一個“盾”。

APAR“小盾”艦全艦可控制32枚導彈攻擊16個空中目標

日本“秋月”級驅(qū)逐艦上的FCS-3相控陣雷達系統(tǒng)

我國海軍054A型導彈護衛(wèi)艦

“秋月”級的中段防空/反導攔截能力的紙面數(shù)據(jù)也并不好看。據(jù)稱“秋月”級可以同時控制10枚以上空中飛行的艦空導彈（注意不是交戰(zhàn)目標數(shù)目）。而歐洲APAR“小盾”艦可以同時控制/引導32枚艦空導彈攻擊16個空中目標，我國054A型護衛(wèi)艦則可以同時控制/引導8枚艦空導彈攻擊4個空中目標，而且在換裝主動/半主動雷達復合制導的“海紅旗”-16B后可同時引導的艦空導彈數(shù)量就遠不止8枚了。日本軍艦的艦上系統(tǒng)整合能力不但比不上中美，也比不上歐洲，這與日本海自作戰(zhàn)艦艇的艦上系統(tǒng)“半自主、半引進”的發(fā)展模式不無關系。日本海自“秋月”級、“日向”級、“高波”級都采取了雷達系統(tǒng)自研而導彈系統(tǒng)從美國引進的方式，導致日本軍艦配置高檔、花費不菲，最后整合出來的綜合戰(zhàn)力卻往往只相當于別國海軍的低成本艦。總結(jié)來說，正是由于中制導用于中程防空/反導作戰(zhàn)時的尷尬境地，導致“秋月”級的“雙盾”設計非但不是先進的體現(xiàn)，反而一定程度上拖累了其中程防空/反導能力，這應該是效費比低下的反面典型。

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