贺炳源，张 放，张剑波，许艺馨

（中国空空导弹研究院，河南 洛阳471009）

1 概述

现代战争中，预警机承担着预警、指挥、控制、通信等多种任务[1]，可用于搜索、跟踪和监视敌方空中或海上目标，同时又可指挥、引导己方飞机执行作战任务，在联合作战[2]、预警探测、作战指挥[3]等方面发挥着越来越重要的作用。为了有效对抗敌方预警机，世界各国均开展了反预警机技术的研究。空空导弹可作为攻击预警机的有效武器系统之一。俄罗斯研制的R-27P/R-27EP、R-77P 和Kh-31 空空型反辐射导弹，以及R-37、KS-172 和RVVBD 空空导弹均具有打击预警机的能力。法国在其ASMP空对地核导弹的原型上提出了ASMP-R 常规远程反辐射空空导弹方案[6]。

目前虽然很多国家都在积极开展反辐射空空导弹的研发工作，但国内外相关的可供参考研究资料却较少。基于此背景，本文对反辐射空空导弹的性能需求及作战使用模式等发展方向展开分析。

2 性能需求分析

现代空战是以预警机+隐身战斗机为核心的体系与体系的对抗，为实现全空域的控制能力，压制对方作战体系，必须对敌方作为预警、信息节点的预警机进行点穴式威慑和打击，使对手丧失空域活动的信息支撑，达到“击要破体”的目的。

预警机一般工作在己方防区之内，且拥有完善的防御体系。以美国的E-2C 预警机为例，E-2C 往往部署在距母舰100 海里（185km）左右的8000～9000m 高空；多架F/A-18 大黄蜂战斗机部署在敌空中威胁可能进攻的轴线上，距离预警机约60-80 海里（110～148km）处，执行空中作战巡逻[8]。但由于预警机本身自卫能力弱，只要有效地突破其防御体系，对其进行打击将成为可能。

根据预警机的行动特征，要遂行空域控制任务，远程打击敌方预警机，需要研制远程反辐射空空导弹。其主要能力需求为：

（1）射程远。导弹最大攻击距离应覆盖敌预警机活动范围。

（2）隐身能力强。由于飞行时间长，导弹被拦截的可能性增大，因此在突防过程中须降低自身暴露概率。

（3）末制导探测距离大。一方面有利于载机及时脱离，另一方面有利于提高中末制导交班概率。

（4）抗干扰能力强。预警机探测到来袭目标时，会采取干扰手段进行防御，如投射箔条弹和红外火焰弹、启动有源干扰系统等措施[9]。故导弹应能够适应类似的强干扰环境。

（5）网络化作战。在具备单机作战模式的前提下，具备以“它机制导”为代表的协同攻击模式，用以提高打击成功概率和载机幸存率。

3 攻击预警机作战使用模式构想

对预警机这样价值较高、攻击窗口较短、抗打击能力强的大型飞机，应针对性地制定相应的作战方法。作战飞机挂装反辐射空空导弹攻击预警机的作战模式可分为单架作战飞机攻击、多架作战飞机协同攻击以及多弹协同攻击等模式。

3.1 单架作战飞机攻击模式

3.1.1 机载雷达探测制导方式

该攻击模式是空空导弹传统的、最常用的攻击模式。该模式的突出优点是空空导弹制导信息完备、精准。缺点是载机将全程处于电磁暴露状态，不利于载机的生存和安全退出。故其最佳的使用场景是预警机目标处于关机状态。

该攻击模式下，作战飞机在各种支援系统引导下飞向预定作战区域；在预计敌机进入雷达探测范围之后，机载雷达开机、搜索并截获目标；而后载机进行火控解算，将信息装订给导弹[10]；载机在满足导弹的发射距离后，发射空空导弹，发射后载机通过数据链对导弹进行中制导；导弹采用捷联惯导+数据链方式进行中制导飞行[11]；在目标进入截获距离时，导弹的雷达导引头截获目标，载机即可脱离，导弹自主制导，直至击毁目标。

图1 机载雷达探测导引攻击流程图

3.1.2 机载ESM+雷达猝发制导方式

ESM（机载电子支援）具有探测敌方用于警戒、搜索和目标指示的火控雷达辐射信号，获取信号特征和辐射方位，测定目标辐射源距离的能力[12]。预警机工作期间强烈的雷达辐射信号为ESM 的探测提供了可能。该攻击模式即是通过单机ESM 提供初级精度信息，引导导弹飞向目标，导弹飞行期间飞机通过雷达猝发的方式提供给导弹精确的制导信息。该模式的优点是载机不需全程电磁暴露，其安全性能够得到一定保证。该模式的缺点是雷达未猝发前，导弹制导信息精度低，而雷达猝发瞬间载机处于电磁暴露状态。

该模式的典型使用情况是：我方没有空域控制权，并且敌方预警机目标雷达处于工作状态，载机为保证自身安全，只能雷达猝发。

在该攻击模式下，作战飞机飞向预定作战区域后先通过ESM 无源定位方式获取目标的信息。中制导过程中，载机雷达采用猝发模式探测目标，并通过数据链对导弹进行制导指令修正。由于敌方预警机处于雷达开机状态，电磁辐射信号明显，因此导弹导引头可以更早截获目标，为载机的脱离争取更多时间。

3.2 多架作战飞机协同攻击模式

3.2.1 多机ESM 协同制导方式

该攻击方式下飞机全程不开启机载雷达，单纯采用ESM 获取敌机信息。作战机群利用多机ESM 协同探测，以信息源数量弥补ESM 信息精度的不足。该模式的制导效果依赖数据链路质量和惯导精度。其优点是作战飞机全程电磁静默，安全可以得到有效保证。缺点是机载ESM 获得的目标角度指示精度、制导信息精度远低于机载雷达，对导弹导引头能力要求高。

该攻击模式适合敌方预警机持续工作状态下使用。

在多机ESM 协同攻击模式下，作战区域的飞机采用多机无源定位的方式截获目标，并在空空导弹发射后，通过数据链对导弹进行制导指令修正。由于敌方预警机处于开机状态，故其电磁辐射信号明显，为导弹中制导和末制导跟踪目标降低了难度。

图2 多机ESM 协同制导信息流图

3.2.2 单机发射+僚机探测制导方式

该模式下导弹载机只承担火控解算和发射任务，发射完成后即可脱离战场，由僚机继续对导弹进行制导，以充分分散暴露风险。该模式的优点是载机不会电磁暴露，并无需跟踪制导，其安全性可以得到有效保证。缺点是受限于空中多平台协同的精度，多机协同探测的制导信息精度低于单机雷达探测制导。此外，与多架飞机进行数据链通讯的需求，对导弹制导数据链的收发覆盖角度和通讯距离提出了更高的要求。

该模式的典型使用情况是：发射载机接近或在敌方火力控制范围内，需要保持雷达静默以有效保证自身安全的情况。

该作战模式下，作战飞机编队采用协同探测的方式获取目标信息，并通过机间数据链发送给导弹载机。发射载机发射远程空空导弹后即脱离，多架僚机通过数据链对导弹进行中制导。在进入末制导之后，所有僚机即可脱离。

图3 单机发射+僚机探测制导信息流图

3.2.3 有人机/无人机协作攻击方式

有人机携带空空导弹，利用有人机/无人机编队内多架机载ESM 系统对敌方预警机进行探测，无人机承担诱导预警机雷达持续工作并消耗敌方护航战机火力的作用。该模式的优点是载机可采用静默攻击方式，安全可得到保证。缺点是需要无人机作为诱饵进行引诱，消耗无人机资源。同时也面临多机ESM 系统提供的制导信息精度不高的问题。

该模式的典型使用情况是：敌方目标战略价值极大，发射载机接近或在敌方火力控制范围内，有很大可能受到敌方护航战斗机攻击，需要优先保证载机安全的情况。

在该作战模式下，无人机率先飞向预警机目标，引诱敌方预警机持续工作，同时引诱其护航战斗机拦截。有人飞机利用编队内多机ESM 协同方式获取目标信息，并发射空空导弹。在整个攻击过程中，无人机诱使目标处于开机状态，可提高飞机和导弹对敌方预警机的截获概率。

3.3 多弹协同攻击模式

多弹通过协同组网的方式，实现彼此环境信息、目标和威胁信息的共享，有效提高导弹群的探测、跟踪和攻击能力，提高导弹的整体作战效能[13]。根据发射平台的数量，多弹协同作战打击预警机可以分为单机多弹和多机多弹协同作战方式。根据导弹的作战方式，可以分为多弹齐射和长/僚弹组合两种方式。该攻击模式的优点是：协同情况下，导弹的突防能力强、电子对抗能力强、综合作战效能高[14]。而且载机采用静默方式，安全能得到有效保证。该模式的缺点是：需要实现多个高速动平台的信息共享传输，对数据链提出了更高的要求。

该模式的典型使用情况是：敌方预警机战略价值重大，目标持续电磁辐射，己方作战飞机需要保持雷达静默，并有效突破护航飞机拦截以及预警机电子干扰措施。

该作战模式下，作战飞机编队通过多机ESM 协同探测的方式获取目标信息并发射导弹，导弹发射后载机即可脱离[15]。中制导和末制导过程中，导弹充分利用目标预警机的电磁辐射信号探测目标方位。多弹之间通过协同组网，共享探测信息，以弥补制导信息质量的不足。

4 作战使用模式评估

对于前述三类攻击模式，参考空空导弹武器系统评价方法，从导弹制导精度、载机安全性、攻击成本、导弹生存率（突防概率）以及系统反应时间五个指标出发进行评估。先通过层次分析法（AHP 方法）获得各个指标在整个攻击行动中的重要性权重；再针对每一种作战使用模式给出其在各个指标上的得分数据；最后根据各个指标权重计算每一种作战使用模式的综合得分。

4.1 指标权重确定

图4 有人机/无人机协作攻击示意图

图5 多弹协同攻击示意图

指标权重的确定使用AHP 构权法，其将复杂的决策问题表示为一个有序的递阶层次结构[16]，再逐步做出总体决策。

在该方法中，设有n个指标A（1），A（2），…，A（n）。对各因素相对整个系统的相对重要性进行两两比较[17]，可得比较矩阵：

矩阵中的相对权重参考值见表1。

表1 层次分析法中的相对权重参考值

求出比较矩阵A 的最大特征根λmax以及对应的归一化特征向量β。记β={β1，β2，…，βn，}T，则βi表示第i个指标相对整个攻击行动的作用权重。

实际工程问题中可采用规范列平均法（CAM）计算比较矩阵的特征根及特征向量[18]，其计算步骤如下：

（1）将矩阵A 的各列向量归一化，得

（2）对Wij按行求和，得

（4）计算最大特征根的近似值

现通过专家打分，分别给出导弹制导精度、载机安全性、攻击成本、导弹生存率（突防概率）以及系统反应时间共计5个指标的相对重要性，构造比较矩阵：

采用CAM 方法计算比较矩阵的近似最大特征根λmax=5.27；对应特征向量β 各分量表征各个指标的重要性程度，见图6。

图6 指标重要性

4.2 比较矩阵的一致性判断

根据比较矩阵的定义可知，在使用单准则AHP 构权法的过程中，若对各指标的判断准则是完全一致的，则应该有以下条件成立：

若对任意的i、j、k，上式均成立，则称判断矩阵A 是满足一致性的，否则称为不一致。专家判断受限于人的主观判断能力，故不一致现象往往不可避免。引入一致性比率[18]对矩阵A 的一致性作评估：

定义：为一致性指标。同样阶数下，CI 的值表征矩阵不一致程度。CI=0 时，A 为一致性矩阵。

引入随机一致性指标RI 以考核比较矩阵的一致性。其值见表2。

表2 随机一致性指标

对n≥3 的比较矩阵A，将其一致性指标CI 与同阶的随机一致性指标RI 之比称为一致性比率CR，若

则可认为A 的不一致程度在容许范围之内[17]。

本问题中5 阶比较矩阵A 的特征值λmax=5.271，计算其一致性指标CR=0.0605，在容许范围内。故特征向量β的各分量可以作为空空导弹攻击预警机问题中各评价指标的权重。

图7 各作战使用模式在分项指标上的得分数据

4.3 作战使用模式的综合评分

分析空空导弹攻击预警机的作战场景，通过专家打分，给出前述每一种作战使用模式在各个指标上的得分数据。

利用式

计算各个作战使用模式的综合得分score，式中pi是一种模式在每个指标上的得分。计算结果见图8，图中数据已归一化。

图8 作战使用模式综合得分情况

5 结论

针对预警机的空空导弹攻击，需要规划多种作战使用模式，如单架作战飞机攻击模式、多架作战飞机协同攻击模式和多弹协同攻击模式等。对于一系列作战使用模式，可从导弹制导精度、载机安全性、攻击成本、导弹生存率以及系统反应时间五个指标出发进行评估。结果显示多机ESM 协同制导攻击方式综合作战效能最好，可作为空空导弹攻击预警机的首选作战方式。

随着高性能探测技术的发展成熟，诸如天波超视距雷达、多基地分布式雷达、卫星探测等更先进的探测手段，为反辐射空空导弹的设计提供了新思路。另一方面，从提高攻击成功率的角度出发，在攻击行动中进一步引入通讯和决策机制，将极大提高一轮攻击的成功率，此类作战使用模式可成为未来反辐射空空导弹的发展新方向。