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一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略1. 引言1.1 研究背景在当今现代战争形势下，敌方目标的机动性日益增强，传统的单弹制导策略已经难以满足对机动目标的精确打击需求。
多弹联合攻击机动目标成为了军事领域中的一个重要课题。
针对这一背景，研究者们迫切需要一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略，以提高打击效果和命中率，降低对敌方目标的侦察和反击风险。
多弹联合攻击机动目标的挑战主要来自于目标的高机动性和不确定性，传统的单弹制导策略无法有效应对这种情况。
研究者们迫切需要一种全新的协同制导策略，通过多枚导弹之间的协同作战，实现对机动目标的精确打击。
在这样的背景下，本文旨在提出一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略，并通过实验验证其有效性。
通过研究目的的明确，我们希望能够为解决多弹联合攻击机动目标所面临的挑战提供一种创新的解决方案，从而提高战场的打击效果和作战效率。
1.2 问题概述在现代作战环境中，机动目标的数量和复杂性不断增加，传统的制导策略已经难以满足多弹联合攻击机动目标的需求。
在面对多目标、多弹攻击时，存在着诸多挑战，包括目标状态的实时变化、多弹之间的协同作战以及攻击效果的优化等问题。
传统的制导策略虽然仍然能够完成任务，但其效率和精确度有待提高。
如何有效应对多弹联合攻击机动目标的挑战，提高打击效果和作战效率，是当前研究的重点和难点。
为此，本文将提出一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略，以解决传统制导策略存在的问题，提高作战效能。
通过系统的研究和实验验证，旨在为未来的作战实践提供参考和支撑，推动制导技术的发展和创新。
1.3 研究目的研究目的旨在探讨一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略，以解决传统制导策略在应对此类目标时所面临的挑战和问题。
通过研究和实验验证，旨在验证协同制导策略在提高打击效果、提高命中率和降低误伤率等方面的优势，并为未来制导技术的发展提供参考。
通过明确研究目的，可以确保研究的方向性和针对性，最终达到提高多弹联合攻击机动目标打击效果的目的。
ＤＯＩ：１０．１３８７８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｎｕｉｓｔ．２０２０．０５．００２张达１㊀刘克新１㊀李国飞２多约束条件下的协同制导研究进展摘要协同制导是多导弹通过信息共享和分工合作，按照一定的控制策略共同完成攻击或防御任务的一种制导方式，是制导领域近年来重要的发展方向，也是未来自主作战的必然发展趋势．为了完成特定的制导任务，实现更好的制导效果，多约束情况下的协同制导的研究与应用显得尤为重要．本文针对多枚导弹协同作战的场景，综合论述了多种约束情况下的制导律的研究进展，包括攻击时间约束㊁攻击角度约束㊁视场角约束以及多约束综合考虑．最后，对协同制导领域的未来发展趋势做出了展望．关键词协同制导；多约束；多智能体系统；协同作战中图分类号Ｖ４４８ ２１；ＴＰ１８文献标志码Ａ收稿日期２０２０⁃０６⁃１５资助项目国家自然科学基金（６１９０３０１７）作者简介张达，男，硕士生，主要研究方向为协同制导．１７８５３１４３１０２＠１６３．ｃｏｍ刘克新（通信作者），男，博士，副教授，主要研究方向为协同控制与协同制导．ｓｋｘｌｉｕ＠１６３．ｃｏｍ１北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京，１００１９１２北京航空航天大学网络空间安全学院，北京，１００１９１０ 引言㊀㊀现代的作战环境日益复杂，作战任务愈发多样，任务目标更加智能且机动能力大大提高，部分目标甚至可以发射诱饵弹干扰来袭导弹的拦截，在这种情况下导弹既要完成对目标的识别又要完成高精度的攻击（拦截）㊁探测任务的难度显著提高．在这种趋势下，多弹协同作战的模式成为近年来的研究热点，而协同制导则是这种模式下的关键技术．多导弹协同制导是多个导弹在通信网络的支持下，相互配合，将多枚导弹融合成一个信息共享㊁功能互补㊁战术协同的作战群体［１］，按照一定的协同控制策略，使整个协同弹群实现某种攻击或防御的任务．多弹协同在协同拦截㊁协同探测和协同攻击等方面有广泛的应用并且有着各自的优势［２］．协同拦截可以扩大己方导弹的拦截区域，扩大弹群的有效毁伤空间，减小敌方目标机动突防的概率，还可以有效地实现弹群中不同导弹的分工合作，使得弹群中的一部分导弹可以为保护己方的高价值突防器对来袭导弹进行反拦截，从而提高己方高价值飞行器的生存概率和减小协同系统的控制能量消耗．另外，协同制导可以调制多导弹的编队构型，增强导弹的探测能力，多导弹可以通过弹上配备的红外传感器共享视线角信息从而对目标进行协同探测，这种探测方法相对于单一视线探测显著提高了导弹对目标机动的探测和估计能力，使得弹群可以更加精准地击中机动目标．最后，在一个协同攻击作战的弹群中，只有部分导弹配备有可以观测到目标相对运动信息的导引头，其他导弹仅配备基础制导控制部件，但是通过通信网络中信息的交换，所有导弹均可以实现既定的攻击任务，这种方案显著降低了作战成本，充分利用了通信网络的优势．协同制导作为一种高效的打击和防御策略，在现代作战体系中的应用具有显著优势．大量学者广泛关注协同制导领域的相关研究，已取得众多开创性的研究成果．例如，Ｊｅｏｎ等［３］在比例导引律的基础上，将导弹之间剩余时间的误差项引入到导航比中，通过减小剩余时间的方差实现多导弹的协同制导．赵世钰等［４］将协调变量㊁协调函数应用到协同制导的研究中，选择导弹的剩余时间作为协调变量，实现了多导弹的齐射攻击．张友安等［５］在协同制导研究中引入了 Ｌｅａｄｅｒ⁃Ｆｏｌｌｏｗｅｒ 的编队控制方式，定义了弹群中的领弹㊁被领弹的概念．赵启伦等［６］在 领弹⁃被领弹 的模型下，利用多智能体二阶一致性算法对被领弹进行控制，从而实现了被领弹对领弹的跟踪，完成多导弹的协同制导任务．㊀㊀图１㊀多导弹的约束条件分类及控制方式Ｆｉｇ １㊀Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｍｉｓｓｉｌｅｓ㊀㊀从研究对象上来看，协同制导的研究主要分为两大类，一类是承担相同作战任务的多个导弹协同制导问题，在这类问题中每一个导弹的任务目标相同，另一类是 目标⁃导弹⁃防御器 的三体制导问题，与第一类问题的不同之处在于目标的任务是突破导弹的拦截，防御器的任务是拦截来袭的导弹从而保护目标，因此各个飞行器的制导目标不相同．在协同制导过程中，研究末制导下的多约束情况可以实现更加精准的高效打击，其中多约束条件主要有攻击时间约束㊁攻击角度约束㊁视场角度约束和多种约束综合考虑的情况．除此之外，导弹的脱靶量也是制导过程中不可或缺的基本约束．关于协同制导中的具体约束分类如图１所示．现有的协同制导研究成果大多针对的是多导弹时间协同问题．时间协同分为独立寻的和协同寻的［３］，独立寻的是为每一个个体提前设定好协调参数，没有多导弹间的协调过程，本质上是一种一对一的制导方案，而协同寻的可以在制导的过程中实时协调各个导弹之间的关系，调节整个弹群的综合性能，是一种真正的多对一协同制导方案．通过攻击时间的协同，弹群可以实现对目标的饱和攻击，突破类似于ＣＩＷＳ（Ｃｌｏｓｅ⁃ＩｎＷｅａｐｏｎＳｙｓｔｅｍ）的拦截，提高导弹对于目标的毁伤概率．多约束条件下的攻击角度约束是为了获得更好的打击效果，要求导弹以某一个角度击中目标，从而充分发挥导弹的毁伤性能．例如，鱼雷为了发挥定向聚能炸药的威力，需要垂直命中目标；钻地弹希望以接近９０ʎ的角度接近地面；反坦克导弹希望以大落角对坦克顶部薄弱装甲实施攻顶［７］．在多弹的角度协同中，通过角度约束制导律设计可以实现弹群中的导弹从多个角度包围攻击目标．无论是时间约束还是攻击角度约束下的协同作战，导弹都需要通过较大的机动调整导弹的弹道，在调整过程中会产生导弹的视场丢失目标的问题．在实际作战场景中，不同种类的导弹有不同大小的视场角限制，在机动过程中要保证目标一直位于导弹的视场范围内，否则当某一枚导弹丢失了目标，不仅影响该枚导弹击中目标，还会影响弹群中有信息交互的其他导弹命中目标．随着飞行器性能的提升，对于导弹轨迹的控制将进一步提高，综合考虑多种约束的需求也日益强烈，将攻击时间约束㊁攻击角度约束㊁视场角度约束同时考虑到多个导弹的协同制导过程中，会得到更加优良的制导效果，同样的，设计制导律的难度也会大大增加．本文将依照制导过程中不同的要求，分类讨论上述几种约束下协同制导问题的研究进展，并在此基础上展望未来的发展前景．１㊀协同制导模型和多智能体的基础知识１ １㊀协同制导模型为简化研究，协同制导模型大多采用运动学分析方法，并基于以下假设［８］：１）导弹和目标的运动视为二维平面内的质点；２）导弹导引头相比制导回路响应足够快；３）每枚导弹的速度可控．导弹与目标的相对几何关系如图２所示．图２中Ｍｉ和Ｔ分别表示第ｉ枚导弹和目标，ｒｉ表示Ｍｉ和Ｔ之间的弹目距离，ｑｉ表示Ｍｉ的视线角，ｖｍｉ和ｖｔ分别表示Ｍｉ和Ｔ的速度，θｍｉ和θｔ分别表示Ｍｉ和Ｔ的弹道角，σｍｉ表示Ｍｉ的前置角，ａｍｉ和ａｔ分别表示Ｍｉ和Ｔ的法向加速度．其中，ｉ＝１，２， ，ｎ，ｎ为导弹总枚数．由图２得到的Ｍｉ和Ｔ的相对运动方程如下：１３５学报（自然科学版），２０２０，１２（５）：５３０⁃５３９ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０２０，１２（５）：５３０⁃５３９图２㊀多导弹平面交战示意图Ｆｉｇ ２㊀Ｍｕｌｔｉｐｌｅｍｉｓｓｉｌｅｓｐｌａｎａｒｅｎｇａｇｅｍｅｎｔｇｅｏｍｅｔｒｙ̇ｒｉ＝ｖｔｃｏｓ（ｑｉ－θｔ）－ｖｍｉｃｏｓ（ｑｉ－θｍｉ），（１）ｒｉ̇ｑｉ＝－ｖｔｓｉｎ（ｑｉ－θｔ）＋ｖｍｉｓｉｎ（ｑｉ－θｍｉ），（２）̇θｍｉ＝ａｍｉｖｍｉ，（３）̇θｔ＝ａｔｖｔ．（４）１ ２㊀多智能体的基础知识在多导弹协同制导问题中，多导弹之间的通信拓扑关系采用图Ｇ（Ａ）＝（ｖ，ξ，Ａ）来描述，其中ｖ描述节点组成的集合，ξ表示节点之间的连线，矩阵Ａ＝［ａｉｊ］ɪＲｎˑｎ表示权系数矩阵，其中ｉ，ｊɪ｛１，２， ，ｎ｝．若导弹ｉ和导弹ｊ之间能够进行信息交换，则ａｉｊ＝１，否则ａｉｊ＝０．与第ｉ个导弹存在边的联系的导弹所构成的集合，称为导弹ｉ的邻居，表示为Ｎｉ＝｛ｊ｜（ｉ，ｊ）ɪξ｝．２㊀多约束下的多导弹协同制导律随着技术的发展，未来参与作战的飞行器将会变得更加智能化，机动策略也会更加复杂，面对这样先进的飞行器，单枚导弹命中概率低，攻击容易被拦截，多弹协同攻击是应对未来复杂的作战场景的有效方案．在多弹协同攻击的场景下，每一个飞行器的制导参数都需要配合整体弹群进行协调，从而通过整个导弹集群的统一调配实现协同任务．例如，对导弹的攻击时间和攻击角度进行控制，可以使得导弹集群在同一时间，沿着不同的方向对目标进行全方位打击，从而提高对目标的毁伤概率．为了更加适应作战时的复杂场景，减小通信拓扑结构的变动，视场角度的引入对于提高整个制导系统的抗干扰性和稳定性具有重要作用．反导技术的快速发展和目标机动能力的大大提高，对制导律的设计提出了更高的要求，科研人员期望所设计的制导律可以满足现实中的作战要求，实现理想的打击效果，因此多约束下的协同制导尤为重要．协同制导的多约束问题主要分为时间协同问题㊁攻击角度协同问题㊁多角度齐射问题，以及带有视场角度限制的多导弹协同问题．２ １㊀多导弹的时间协同问题目前，国内外在有时间约束的多导弹齐射攻击问题上主要分为两种方式．一是隐式协同，导弹之间没有信息交互，在发射前人为给每个导弹预定期望的攻击时间，这是一种开环的方式，从本质上而言是一种单枚导弹的制导问题．这种方法的优点是在攻击中考虑了导弹的具体特性，例如，法向过载限制㊁攻击角度限制㊁速度范围限制等，有利于弹道轨迹的协同，它的局限性是需要剩余时间的精确估计值，否则预定的时间过大或过小都会影响实际的制导效果［９］．二是显式协同，这种方法最大的特点是利用了多个导弹之间的信息交互，实现了一种闭环控制，这种方式不需要预定时间，各个导弹可以通过信息交互的方式使协调变量趋于一致．这类方式有分布式和全局式两种网络结构，全局式需要所有的导弹之间都可以信息交流，虽然信息全，但存在鲁棒性差和通信负担过大的问题，分布式只需要相邻导弹的信息，充分利用了网络的特点和优势，使得通信的代价和成本变低［９］．显式协同方式下协调变量主要有各导弹的剩余命中时间和各导弹的剩余弹目距离．当选取各导弹的剩余时间为协调变量，则通过协同制导律使各个导弹的剩余时间趋于一致，从而满足齐射攻击．剩余时间的精确值常常难以获得，因此常用它的估计值代替，它的两种常用估计方法如下：＾ｔ（１）ｇｏ，ｉ＝－ｒｉ̇ｒｉ，（５）＾ｔ（２）ｇｏ，ｉ＝ｒｉＶｍｉ１＋σ２２（２Ｎ－１）éëêêùûúú，（６）其中，＾ｔ（１）ｇｏ，ｉ，＾ｔ（２）ｇｏ，ｉ为Ｍｉ的剩余时间估计值，Ｎ为导航系数．式（５）计算方法只有在导弹和目标之间的相对接近速度近似为常值时精度较高，实际应用中限制２３５张达，等．多约束条件下的协同制导研究进展．ＺＨＡＮＧＤａ，ｅｔａｌ．Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｏｆｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｇｕｉｄａｎｃｅｕｎｄｅｒｍｕｌｔｉｐｌｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ．较大［１０⁃１１］．式（６）在估计时间的计算中考虑到小前置角的影响，增加了相关补偿项，从而提高了估计值的准确度，但当前置角较大时这种方法的准确度也会大幅下降［３，１１］．下面从多导弹间协同方式的不同介绍关于时间协同的发展现状．２ １ １㊀隐式协同Ｊｅｏｎ等［１２］对反舰导弹提出了指定飞行时间的制导律（Ｉｍｐａｃｔ⁃Ｔｉｍｅ⁃ＣｏｎｔｒｏｌＧｕｉｄａｎｃｅ，ＩＴＣＧ），该制导律是由经典的比例导引律和时间误差的反馈项组成的，率先解决了单枚导弹制导中的时间约束问题，也成为了后续分布式制导体系的底层制导律．为了尽可能获得精确的导弹剩余时间估计值，也发展出了一系列基于补偿弹道曲率方式的剩余时间估计方法［１３⁃１５］，完善了单枚导弹在隐式时间协同方面的研究．２ １ ２㊀显式协同显式协同方法无论在静止还是机动目标的场景下均可以实现多导弹间的协同．林德福等［１６］针对静止的目标提出了一种基于领弹⁃从弹架构的分布式协同制导方案，虚拟领弹为部分从弹提供期望的攻击时间信息，从弹制导律由比例导引律结合邻居导弹的时间误差偏置项组成．张曦等［１７］为了避免对攻击时间的估计，选取ｘｉ＝［ｒｉ，σｍｉ］Ｔ为一组状态变量对从弹利用网络同步式原理并结合可靠性更高的ＤｅＢｒｕｉｊｎ网络构建的通信拓扑结构实现了协同攻击．Ｈｅ等［１８］采取了一种两阶段控制的协同制导方案，在第一阶段通过分布式网络控制每个导弹的剩余距离和前置角趋于一致，为第二个阶段的纯比例导引提供相同的剩余距离和前置角，该制导律同样避免了对攻击时间进行估计．上述研究均针对静止的目标，但在实际情况中，目标往往具备一定的机动性，因此上述制导律会产生较大的过载和脱靶量，导致制导效果并不理想．针对机动目标的协同制导问题，董晓飞等［１９］通过将非线性的制导模型反馈线性化，用状态观测器估计目标的机动并在制导律中进行相应补偿，将协同制导问题转化为一致性问题，从而实现了多导弹在有向拓扑结构下的同时攻击．毛昱天等［２０］设计的制导律由可以拦截机动目标的增强型比例导引律和邻接导弹间的协同导引律组成，在非线性制导模型的框架下根据分布式网络同步一致性原理实现了导弹集群的同时攻击，具有局部通信和分布式计算的特点．Ｚｈａｉ等［２１］根据分布式协同协议设计的协同制导律使得视线方向的加速度趋近于零，从而可以精确地计算出各导弹的剩余时间，并结合时变终端滑模控制消除滑模面的奇异和抖振，实现了各导弹的协同攻击．２ ２㊀多导弹的角度协同问题对于制导系统来说，它的主要目的是产生合适的制导律使得末端脱靶量为零，但在某些场景下，仅仅控制脱靶量是不足以完成制导任务的，导弹在攻击目标时还需要以特定的角度打击目标．多导弹关于角度的协同攻击可以分为独立角度导引和相对角度导引．独立角度导引常见于变结构控制［２２］中，每一枚导弹按预定的绝对攻击角度命中目标，而相对角度导引常见于最优控制［２３⁃２８］和微分对策控制［２９⁃３０］中，每一枚导弹需要与其他导弹形成一定大小的相对角度，从而在末制导阶段形成一个特定的相对拦截态势．２ ２ １㊀独立角度导引由于滑模变结构控制能够克服系统的不确定性，对于外界干扰和未建模动态具有很强的鲁棒性，并且结构简单㊁响应速度快，非常适合于制导律的设计．文献［２２］分别针对静止㊁常速和机动的目标设计了滑模制导律，使得飞行器即使在初始方向误差较大的情况下也可以以指定的视线角攻击目标．对于变结构制导律的设计，滑模面的选择决定了制导性能，包括收敛速度㊁稳定性等特性，滑模面的选择通常为以下两种［２２］，一种是传统的线性滑模面：ｓ＝̇ｘ＋ｃｘ，ｃ＞０，（７）一种是终端滑模面：ｓ＝̇ｘ＋ｃ｜ｘ｜αｓｉｇｎ（ｘ），ｃ＞０，０＜α＜１．（８）第一种滑模面实现ｓ＝０时，ｘ渐近收敛于０，不能实现有限时间收敛，而后一种终端滑模控制算法可以实现ｓ＝０时，ｘ可以在有限时间收敛，即导弹在有限时间内实现拦截并达到特定的视线角．变结构控制方法的后续工作主要是发展可以消除滑模过程中的奇异和抖振现象的非奇异终端滑模算法，实现更加稳定的制导律设计．２ ２ ２㊀相对角度导引在具有相对拦截角度约束的多导弹协同攻击研究中应用最为广泛的是最优制导律方法，其思想是将具有终端约束的协同制导问题转化为带有两点边值的矩阵微分方程的求解问题．最优控制应用于非线性的制导系统需要制导系统沿导弹㊁目标㊁拦截点组成的碰撞三角形进行线性化，从而在线性系统层３３５学报（自然科学版），２０２０，１２（５）：５３０⁃５３９ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０２０，１２（５）：５３０⁃５３９面上对问题进行解决．文献［２３］针对两枚导弹攻击一个目标的场景，基于最优控制为两枚导弹施加了一个相对拦截角度（θｍｉ－θｍｊ）的约束，实现了拦截导弹以一个相对的几何形状拦截目标．文献［２４］在文献［２３］的基础上，将拦截弹由两枚扩展成多枚，使导弹两两之间以某一特定角度拦截机动目标，并获得了导弹制导律的闭环解析解，实现了多枚导弹之间拦截角度的协同．在多飞行器对目标的制导过程中，飞行器对于目标状态的探测效能会受到飞行器相对构型的影响，如果一对拦截器与目标的视线分离角越小，探测误差就会越大［２５］．文献［２６］中两个带有红外传感器的拦截器利用双视线测量方法探测目标的状态，通过协同制导增大两个拦截器之间的视线分离角（ｑｉ－ｑｊ），从而增强拦截器对目标的探测效果．文献［２５］在文献［２６］的基础上提出了一种制导探测一体化的设计方法，在制导设计中引入视线分离角从而调制协同探测几何构型，在制导全程中增强探测效果．在多飞行器协同制导中，包含 目标⁃导弹⁃防御器 的三体制导问题是一项重要的研究内容．相较于单一的飞行器突防，目标与防御器组成的防御团体协同合作能够显著增大反拦截概率．文献［２７］采用了目标飞行器协同一枚防御器突防的方案，基于最优控制思想选取防御器的拦截角度㊁脱靶量和控制能量为参数的目标函数，并解决了有限时间收敛的问题．文献［２８］在文献［２７］的基础上扩充了防御器的数量，并在拦截末端为两枚防御器施加相对拦截角度的约束，目标既可以独立导引也可以作为诱饵实现防御团体内的显式协同，在仿真中可以发现显式协同相比目标独立导引的方式明显减小了防御器的能量输入，可以实现更小的能量消耗．最优控制虽然可以实现导弹集群以相对的拦截角度精准地命中目标，但是最优控制需要导弹集群可以获得目标准确的机动参数，这在实际的作战环境中往往是难以实现的，因此微分对策思想的引入可以使得导弹在目标机动未知的情况下仍然可以实现对目标的精确命中．微分对策思想中导弹与目标㊁防御器之间的关系可视为博弈的双方，此时三体制导问题可以转化为追踪⁃逃逸模型．文献［２９］针对一枚具有终端拦截角度约束的导弹进行研究，将导弹和目标视为博弈的双方，采用了零和微分对策原理，实现了导弹对目标的脱靶量和碰撞角度的要求．文献［３０］针对博弈的三方提出了系统动态的解析解，单枚导弹在减小脱靶量的同时与其他导弹构成角度上的协同关系，目标和防御器构成的协同集群在最小化目标函数的同时，导弹也在最大化目标函数，这样的微分对策制导律更加有利于对机动目标的拦截．２ ３㊀多导弹的多角度齐射问题多导弹实现对目标的全方位饱和攻击需要两个要求，其一是时间协同，其二是角度协同．在作战中对多导弹末制导阶段同时实施时间和角度的约束是实现精确制导的一个重要方向，在空间交汇对接㊁无人机航母着陆㊁制导武器精确打击目标等领域有广泛的应用场景［３１］，国内外在这一领域也取得了不少的成果．多导弹的多角度齐射问题的解决方案主要分为侧向机动控制（基础制导律结合偏置项）㊁两阶段控制㊁视线坐标系下的法向和切向控制．２ ３ １㊀侧向机动控制侧向机动控制是对导弹垂直于速度的方向施加一个控制量，从而满足时间和角度的要求．文献［３２］将攻击角度和攻击时间的约束偏置项加到了纯比例导引律中，并详细讨论了制导律系数的选取，保证了弹群可以以指定的时间和角度击中目标．文献［１６］中的制导律由剩余时间加权的最优落角约束制导律［３３］和调节攻击时间的偏置项组成，只要部分导弹可以接收到虚拟领弹的信息，弹群就可以完成带有角度和时间约束的攻击任务．文献［３４］阐述了拦截角度的分配策略，按照飞行器之间的拦截时间差最小且整体到达时间最短的指标分配各个飞行器的拦截角度，采用最优控制方法求得带有角度约束的最优制导律，并结合通过一致性算法获得的带有时间约束的偏置项，完成了多导弹的制导系统设计．２ ３ ２㊀两阶段控制两阶段控制是将制导的过程分为实现不同目的的两个阶段，通过切换控制量实现对多导弹的多约束控制．文献［３５］针对静止目标提出了一种两阶段控制策略，第一阶段将导弹的攻击时间控制转化为对理想弹目距离的跟踪，并在此阶段对攻击角度进行粗略控制，使导弹在预定的攻击角度附近做小幅度机动，第二阶段则运用滑模控制对攻击角度进行精确控制．由于第一阶段的角度粗略控制使得第二阶段对于时间的影响较小，因此可以实现对攻击角度和时间的双重约束．文献［３６］针对机动目标提出了两阶段控制方案，在飞行前段基于滑模控制理论设计了时间可控的协同制导律，在攻击末段基于有限时间理论设计了终端角度约束的制导律．文献４３５张达，等．多约束条件下的协同制导研究进展．ＺＨＡＮＧＤａ，ｅｔａｌ．Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｏｆｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｇｕｉｄａｎｃｅｕｎｄｅｒｍｕｌｔｉｐｌｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ．［３７］借鉴了文献［３５］的两阶段控制思想，并由二维平面发展到三维空间内，第一个阶段采用切换滑模思想对导弹的纵向通道进行控制，横向通道则采用比例导引，第二个阶段采用最优控制完成对攻击角度的精确控制．图３㊀搭载不同导引头的导弹Ｆｉｇ ３㊀Ｍｉｓｓｉｌｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｏｍｉｎｇｈｅａｄｓ２ ３ ３㊀双通道控制在多角度齐射问题中，多导弹的弹道需要同时满足攻击时间和攻击角度的约束，因此大多文献采用在导弹⁃目标的视线坐标系下通过设计导弹沿视线方向的加速度和沿视线法向的加速度满足要求．沿视线方向上的加速度可以协调导弹之间命中目标的时间，沿视线法向上的加速度则可以使导弹以某一角度精准地命中目标．文献［３８］在视线方向和法向的两个方向均设计了二阶滑模控制器使系统的动态在积分滑模面上，可以减小由于目标的机动带来的干扰，并采取一致性控制协议使各个导弹同时以指定的角度命中目标．文献［３９］基于导弹与目标之间的接近速度变化率较小的假设，忽略了目标在视线方向上的加速度分量，由此在视线方向利用有限时间一致性理论可以保证多导弹同时攻击；在视线的法向，考虑了目标机动带来的干扰设计了非齐次干扰观测器并选取了线性滑模面使得导弹按照一定的角度命中目标．文献［４０］弥补了文献［３９］在视线方向未考虑目标机动的情况，采取了自适应控制估计目标机动的干扰，从而实现了更加精确的时间控制．文献［４１］针对高超声速目标设计了一种同时满足角度和时间约束的制导律，在视线方向放弃了利用剩余时间作为协调变量，而采用弹目距离作为协调变量，利用二阶多智能体一致性算法保证了时间的统一；在视线法向选取了非奇异终端滑模面进行控制，这使得视线角和视线角速率可以在有限时间内达到期望值．为了加快时间达成一致的速度，文献［４２］在视线方向引入了自适应超螺旋算法，可以实现快速收敛的作用．文献［４３］在沿视线法向方向上设计的自适应非奇异快速终端滑模制导律结合有限时间收敛的干扰观测器实现了视线角和视线角速率的快速稳定的收敛，相比其他的有限时间控制具有更强的鲁棒性．文献［４４］在分布式通信的基础上实现了多个导弹在有限时间内达成攻击时间的一致性和视线角的收敛，制导律中的状态信息导引头均可测到且不需要目标机动的信息，符合工程上的要求．文献［４５］同时考虑到有向拓扑结构㊁无导弹⁃目标径向速度测量㊁带视线角约束㊁打击机动目标和有限时间协同，控制了多导弹同时以不同的角度攻击目标，并且通过仿真实验验证了制导律的有效性．２ ４㊀带有视场角限制的多约束问题在末制导阶段，导弹制导过程会产生较大机动，这可能会导致装有红外导引头或捷联式导引头的导弹失去对于目标的锁定，从而导致导弹无法正常攻击目标［４６］．通常导弹在末制导阶段迎角较小，可忽略不计，因此可定义导弹的前置角即为导弹的视场角，导弹的视场范围通常为导弹面前的扇形区域，如图３所示．为了有效地实现末制导的特定攻击任务，针对带有攻击时间和攻击角度的多约束问题，发展出带有视场角限制的制导律，弥补了导弹自身性能对协同制导过程带来的限制．文献［４７］针对带有视场角约束的以某一特定角度攻击目标的问题，提出了一种三阶段制导律，但是由于需要逻辑转换会导致控制量的跳变等问题，会影响飞行过程中的稳定性．为了解决控制量的连续性问题，文献［４８］同时考虑了攻击角度和视场角的限制，通过设计的时变的滑模面和时变障碍Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数获得的趋近率实现了５３５学报（自然科学版），２０２０，１２（５）：５３０⁃５３９ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０２０，１２（５）：５３０⁃５３９。
小型空射诱饵，多域联动的“无间行者”（上）起源20世纪90年代，随着苏联解体，作为世界头号军事强国的美国感受到了前所未有的寂寞，没有对手竞争了，就开始琢磨怎样超越自己。
美国国防部高级研究计划局（DARPA）就是这样一个精英机构，考虑到保持美军全球空中行动自由是维护美国霸权的重要基石，然而部分“非友好”国家大量采购了先进机动式防空导弹，对美军空中飞机安全带来了严重威胁。
为了有效应对这一威胁，美国国防部先进技术研究局想尽了各种办法，进行了各种投资，尽管很多都是打了水漂，但是其中有一个项目，几经波折，历时二十年终于开花结果，这就是现今引起高度关注的小型空射诱饵（MALD）项目。
发展历程1996年11月，美国国防高级研究计划局将小型空射诱饵概念纳入先进概念技术验证项目，并委托美国空军向著名的国防供应商诺斯罗普·格鲁曼公司下达一个名为小型空射诱饵的预研项目。
诺斯罗普·格鲁曼公司于1999年成功研发了首款基本型MALD（定型为ADM-160A），这型诱饵通过安装龙勃透镜以增加雷达散射截面积（RCS），使其具备模拟F-22隐身飞机、B-52战略轰炸机等各类作战飞机雷达散射特点，让雷达系统几乎难以和真实飞机区分开来。
但由于该型诱饵还存在机动性弱、航程短等不足，因此一直没有得到大规模列装使用。
2003年，美国空军重启该项目，委托雷声公司在ADM-160A的基础上进一步研发了动力更强、航程更远的小型空射诱饵，主要是增大外形、射程，提高速度，定型为ADM-160B。
该型空射诱饵不但雷达散射特征能够模拟F-16、B-52H等不同类型飞机，还可以模拟巡航导弹，真正具备了作为高度仿真诱饵的性能，并正式获得军方首肯，经过进一步研发完善包括数据链等方面性能后，该型诱饵正式大规模列装美空军航空兵部队。
2008年，考虑到基本型空射诱饵（ADM-160B）仅限于实施战术欺骗，作战运用场景还比较单一，美国空军再次推动了新一代空射诱饵（MALD-J）的研究，即在基本型的基础上，加装电子战载荷，使空射诱饵具备对敌方雷达的电子攻击能力，成为了美军除专业电子干扰飞机、自卫干扰吊舱和机载干扰弹之外的一种全新的电子战装备，具备更加灵活的防区内干扰能力。
一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略多弹联合攻击是指通过多枚导弹或弹药协同作战，共同攻击一个或多个目标的战术手段。
在实施多弹联合攻击时，需要采用协同制导策略，确保各个弹药能够有效地击中目标。
下面将介绍一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略。
1. 目标选择与规划在进行多弹联合攻击之前，首先需要明确攻击目标。
对机动目标来说，其位置和速度都可能会发生变化，因此需要通过情报分析、侦察和目标跟踪，准确获取目标的信息。
这样可以为后续的协同制导提供基础数据。
2. 弹药选择与配置根据目标特点和所需攻击效果，选择适合的弹药类型，并对其进行配置。
在多弹联合攻击中需要考虑弹药之间的协同作战。
弹药之间的配合可以通过选择不同的攻击模式（如齐射、逐鹿等），或者在时间和空间上进行调整，以实现最佳的攻击效果。
3. 任务分配与情报共享对于多弹联合攻击来说，需要将任务分配给各个弹药，并确保它们能够有效地共享情报。
这需要建立一个可靠的通信网络，以便于各个弹药之间能够实时地交换目标信息、位置信息和攻击状态。
还可以利用传感器、无线电频率等技术手段，提高情报共享的精确性和实时性。
4. 预设攻击轨迹与时间表在进行多弹联合攻击时，可以通过预设攻击轨迹和时间表来实现协同制导。
攻击轨迹是指弹药在攻击过程中所遵循的路径，可以通过事先计算和优化来确定。
时间表则是指各个弹药按照一定的时间顺序进行攻击，以便实现最佳的协同效果。
5. 引导与控制在实施多弹联合攻击时，需要对各个弹药进行引导和控制，确保它们能够按照预设的轨迹和时间表进行攻击。
引导与控制可以通过地面中心、空中平台或无人机等手段进行。
在引导和控制过程中，需要实时监测各个弹药的位置和状态，并对其进行指导和调整，以确保最终实现目标的精确打击。
6. 反馈与修正在实施多弹联合攻击过程中，需要不断进行反馈和修正。
这可以通过观察攻击效果、分析战场态势和目标变化来实现。
根据反馈信息，可以对攻击轨迹和时间表进行修正，调整弹药之间的协同作战方式，以提高攻击效果。
航空武器系统协同作战样式及关键技术随着经济的发展和社会科技的进步，航空武器已经拥有一个综合性的控制系统，可以根据各种型号的武器和各种型号的飞机进行有效的组成不同的航空编队以及航空武器的选择，直接决定了当前的航空信息协同作战的效果。
而如何将信息化网络应用到航空武器的协同作战中，将会直接决定当前航空空战武器系统以及航空飞机之间的配合性，因此文章将针对航空空战的基本要求，并提出当前信息化技术操作的模式和风格来进行提高。
1 航空武器系统协同作战的意义需要根据当前战争的科技使用和战争的转变模式进行分析，因为不同的战争领域在进行战争的扩散之后，通常会产生一定的军事变革，尤其是在海湾战争之后，美国进行的军事变革，主要是将传感器武器作为首要的战争手段，通过将信息传播以及信息未来战争的特征进行全面结合。
并且对于武器的使用也借鉴了商业化，通过提出相应的网络建设和网络中央战争的实行，利用协同战争和协同的协议，在战斗环境和战斗技术中采用了不一样的作战方法和作战方式，对网络中心的适应和网络联合指挥中心的建成，起到了直接指挥的作用。
保证，战斗和指挥人员的信息将被实时、无缝、顺利地传送到空中武器系统中，作战行动将得到协调和协调的执行。
（1）需要改进战斗平台之间的相互作用。
现代战场是地球、海洋、空旷、天空和电磁五人的共同战场。
根据战斗环境以及战斗平台的使用，首先要利用地图以及侦察空间来进行战斗活动的传感，而在之后的系统设计中也要将分散集中为系统化，通过将系统的操作协调和操作系统利用不同的控制体系形成，来进行整合的数据化和各个操作平台之间的相互激励。
（2）需要提高系统的抗作用能力和整体操作效率。
以信息技术为主导的高科技案件战场空间立体分布信息网络跨越各种战斗元素，还是各种战争小节信息而互联网的环境也可以根据互相的连接形成一个较为完整的整体，通过实现科技的信息化使用和作战一体化使用，来将基础的信息对抗性网络以及专门的航空武器系统进行有效的电子干扰。
有源诱饵装备作战应用分析及演化前景展望程 翔(海军装备部驻扬州地区军代室,江苏扬州225101)摘要:对有源诱饵的干扰机理及应用进行了分析,对多种形态的有源诱饵在电磁作战中扮演的角色和所起的作用进行了探讨,并对有源诱饵装备的演化前景进行了展望㊂关键词:有源诱饵;反导防御;电子对抗;作战使用中图分类号:T N 972.1 文献标识码:A 文章编号:C N 32-1413(2021)02-0007-04D O I :10.16426/j .c n k i .jc d z d k .2021.02.002O p e r a t i o n A p p l i c a t i o n A n a l y s i s a n d E v o l v e m e n t P r o s pe c t F o r e c a s t of A c t i v e D e c o y E q u i pm e n t C H E N G X i a n g(N a v a l E q u i p m e n t M i l i t a r y R e p r e s e n t a t i v e O f f i c e B a s e d i n Y a n g z h o u ,Y a n gz h o u 225101,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s p a p e r a n a l y z e s t h e j a mm i n g m e c h a n i s m a n d a p p l i c a t i o n o f a c t i v e d e c o y,d i s c u s s e s t h e r o l e o f v a r i o n s a c t i v e d e c o y s i n e l e c t r o m a g n e t i c o pe r a t i o n ,a n d p e rf o r m s f o r e c a s t t o t h e e v o l v e m e n t p r o s p e c t o f a c t i v e d e c o y e q u i pm e n t .K e y wo r d s :a c t i v e d e c o y ;a n t i -m i s s i l e d e f e n c e ;e l e c t r o n i c c o u n t e r m e a s u r e ;o p e r a t i o n u s a g e 收稿日期:202103010 引 言S i r e n s希腊神话中的人面兽身的海妖,传说出没在爱琴海岛礁,具有天然美丽的歌喉和出众的智慧,路过的水手常在黑夜和迷雾中听到她的歌声,无法抗拒其魅惑而误导触礁㊂S i r e n 英国海军列装的雷达舷外有源诱饵的别称,第一款成装的有源诱饵,诱饵弹通过干扰弹发射装置发射离舷,依靠降落伞缓慢降落,伞降干扰机发射大功率干扰信号,诱骗来袭导弹,将导弹诱离目标舰㊂D e c o y 诱饵,现今电子战领域的名词频繁出现在陆㊁海㊁空㊁天各个对抗物理空间,各种类型的诱饵装备的加入大大增加了电磁对抗双方博弈的复杂性和多变性㊂1 有源诱饵的工作机理和应用1.1 平台自卫(1)隐真示假在自卫干扰模式下,平台自身是必然存在的,本身就是一个被雷达关注的目标㊂诱饵自卫干扰一般情况下是一种反应式对抗策略,某些应用场景下也可以是一种预设式对抗策略,对雷达而言主要差别在于不同的末制导状态,在诱饵来看就是诱饵的对抗时机㊂在雷达捕获目标时,平台目标会被雷达在目标特性参数上多维度甄别,以区分人为布设的假目标㊁非重要目标或自然环境目标,确保攻击的正确性;在雷达处于跟踪状态时,跟踪波门内只有平台目标,其他各种目标皆不在雷达关注或处理的视界内,从诱饵对抗时机来看,以上2种雷达制导状态都需要面对㊂在雷达捕获阶段,诱饵干扰时可以制造大量的假目标,增加雷达识别难度,增加雷达错误捕获的几率;也可以通过干扰机发射噪声干扰㊁无源箔条弹遮蔽真实目标等手段产生电磁 迷雾 ,隐蔽真实目标,为凸显诱饵假目标制造有利条件㊂在雷达跟踪阶段,为达到雷达转为跟踪诱饵的目的,需要迫使雷达先行 脱锁 ,重新进入捕获或直接转移跟踪诱饵[1-2]㊂2021年4月舰船电子对抗A pr .2021第44卷第2期S H I P B O A R D E L E C T R O N I C C O U N T E R M E A S U R EV o l .44N o .2隐真示假的战术要点在于制造电磁迷雾,迫使雷达脱锁和假目标,从导弹末制导模式的对抗需求分析,制造电磁迷雾根据需求和可用资源,可能需要平台干扰机㊁箔条弹㊁红外㊁烟雾㊁有源诱饵的各种程度的组合实现;迫使雷达脱锁可以由平台干扰机㊁诱饵等有源干扰手段实现;制造假目标可以由诱饵㊁角反等手段实现㊂战术组合的具体选择属于电子战系统的战术决策层面,基于威胁类型认知的博弈策略而定㊂(2)质心机理平台自卫舷外干扰的一个重要机制是质心干扰,是干扰单脉冲角度跟踪体制的末制导雷达的有效方式㊂典型的应用方式有机载拖曳式诱饵㊁反辐射诱饵阵和舰船箔条弹质心干扰㊂质心干扰本质上归于能量牵引机理,利用同时处于单脉冲雷达跟踪波束内的真实目标和诱饵目标在雷达口面的干信比大于1的能量优势,迫使雷达角度跟踪偏向诱饵的能量质心,实现角度引偏的目的㊂质心干扰的要点是需要合理的真假目标的位置分布态势,即两者同时处于雷达跟踪波门内和波束范围内,且能量质心位置位于平台安全横向距离外,可以理解为伴随干扰,在低速平台和静止平台的使用场景下效果较为理想,体外布放高速分离诱饵的使用场合需要准确的布放时机把控和威胁态势感知㊂1.2辅助攻击(1)虚假攻击除了应用于自卫,诱饵置于攻击态势的平台,还可施行战术攻击㊂如:微小型㊁低功率㊁全频带的诱饵电子载荷置于无人高速飞行平台内,可以以低廉的成本和资源,在防空雷达网模拟产生大量类似真实攻击导弹目标特征的电子假目标,也可产生大面积电磁干扰,为敌方制造导弹攻击威胁和支援干扰掩护的攻击威胁,引起敌方错误判断,消耗敌方防空武器资源,暴露敌方防空实力,可以起到战术级迷惑作用和战役级战力置换抵消作用㊂(2)侦干打一体侦干打一体的战法是在虚假攻击基础上,平台加持硬杀伤能力情况下的一种特定作战方式㊂它是基于严格控制下的符合战争伦理前提授权的自主的或人在回路的无人作战装备,属于察打一体类型㊂之所以具有诱饵特性,主要在于利用诱饵的虚假攻击诱使敌方雷达开机,从而达到对隐蔽目标清除的目的㊂美军MA L D系列诱饵即具备此能力㊂1.3电子伪装(1)虚拟目标情报侦察是平战时期常态化的准作战行动,通常由侦察飞机和军事卫星执行㊂战场军事装备 特别是高价值雷达的机动部署行动意味着军队的作战意图和作战方向㊂无掩护的部署行动和信号辐射会暴露动向,且战时易受干扰和攻击㊂配置辐射特性相近的电子诱饵装备可以低廉的代价误导敌方侦察机,起到电子佯动和混淆作用,掩护我方真实作战意图和行动㊂(2)目标伪装目标电子伪装是一种配备在实战装备附近的电磁波辐射装置,它与实战装备协同工作,辐射大量复杂信号,不影响装备的正常工作,但能干扰敌方对真实装备辐射信号的正常侦收和甄别,起到真实目标电子伪装和避免作战装备被敌方精准干扰的目的㊂2装备实例2.1舰艇自卫诱饵(1) 纳尔卡 (N u l k a)如图1所示, 纳尔卡 (N u l k a)是由英国航空航天公司澳大利亚有限公司和美国斯皮肯公司(诱饵弹有效载荷分部)联合研制的一种有源导弹诱饵系统,能有效地全天候保护海军舰艇对抗反舰导弹㊂该系统可用作舰艇多层防御系统的一部分,或作为独立系统使用㊂威胁信息由舰上的电子支援措施(E S M)系统或其它设备提供, 纳尔卡 利用这些信息计算诱饵弹的最佳发射时间和最佳弹道㊂图1 纳尔卡 (N u l k a)诱饵N u l k a诱饵是一种机动平台诱饵,诱饵可快速就位,定高悬浮,具有较好的气象适应能力㊂载体姿态可控,保证天线指向,平台可航路规划,实施伴随干扰,可保持稳定可预期的干扰态势,遂行舷外有源8舰船电子对抗第44卷干扰㊂(2)S i r e nS i r e n 是由英国马可尼电子系统公司航空电子设备有限公司和法国汤姆森无线电公司德特克萨斯于1982年开始研制的一种舰射有源诱饵,用来对抗雷达制导的反舰导弹㊂该系统由智能电子诱饵弹㊁标准多管发射架和发射控制装置组成㊂该系统与舰上E S M㊁雷达等传感器设置接口,可全自动㊁半自动或手控发射 海妖 诱饵弹㊂发射架将 海妖 诱饵弹发射到离舰400~500m预置距离上,这时火箭燃料燃尽,打开降落伞,打开接收机㊁发射机和电子控制装置㊂在它探测到来袭导弹雷达寻的器信号的1s内,发射I/J波段(7.5~17.5G H z)干扰信号,以将来袭导弹诱离舰艇㊂发射后10s以内开始工作㊂该诱饵利用数字射频存储器(D R F M)和距离门拖离(R G P O)技术,干扰信号由键控振荡器调制,输出由软件控制㊁根据导弹类型而最优化的复杂波形㊂该诱饵弹采用快速启动的行波管(TWT)作为末级功率放大器,保证足够大的功率,掩护中型水面舰艇㊂该型诱饵为无控平台悬挂的诱饵,由一个可旋转的喇叭天线根据装订的目标方向实施定向干扰㊂由发控计算机根据对来袭导弹的有源无源探测数据对诱饵进行发射控制,通过专用软件算法择机发射㊂2.2机载诱饵(1)A N/A L E-50A N/A L E-50有源诱饵由美国雷声系统公司生产,是第一代机载拖曳式有源诱饵的代表,称为转发器式诱饵,又称 傻瓜 诱饵,如图2所示㊂图2 A N/A L E-50诱饵及发射装置A N/A L E-50系统包括2个主要部分:诱饵投放前存放诱饵及诱饵发射后为诱饵提供电源的一个发射/控制子系统和一个独立工作的子系统(电源除外),其中后者包含一个无线电收发机㊁一个行波管(TWT)和一个调制器㊂诱饵存放在一个配有电缆卷轴的发射筒中,而且每个诱饵在使用后即丢弃㊂A N/A L E-50诱饵一旦接收到雷达信号就放大并转发该信号,使得诱饵本身就像反射原始雷达信号的飞机,只是信号更强㊂这样,雷达接收到2个信号:飞机的反射信号和来自诱饵的更强的类似信号㊂由于无法区分这2个信号,雷达或导弹寻的器认为2个信号中更强的为目标㊂除转发信号外,A N/ A L E-50诱饵还增加了一个小调制来模仿飞机的引擎特征,以欺骗雷达追踪这样的信号㊂(2)A N/A L E-55图3所示为A N/A L E-55光纤拖曳式诱饵(F O T D),即A N/A L E-50的主要竞争者㊂与A N/ A L E-50不同,A N/A L E-55是具有机载光纤通信的多模式拖曳式诱饵,俗称 灵巧 诱饵,属于第2代拖曳式诱饵㊂它是由技术产生器(T G)(用以提供诱饵本身所需的信号)㊁诱饵飞行体㊁投放发射装置㊁电源和光纤组成㊂诱饵飞行体只包括发射装备,即一个电源和天线㊂其辐射功率高出A N/A L E-50诱饵2倍㊂光纤的长度一般要大于100m ㊂图3 A N/A L E-55光纤拖曳式诱饵其工作原理:接收天线截获的信号,进入威胁信号接收机/处理器,其输出数据再去控制干扰波形发生器(电子对抗波形产生器),产生各种最佳调频㊁调幅或相干调制的干扰波形,以对付各种特定威胁雷达㊂技术产生器产生的射频信号,首先被转化成光频信号,然后经一条拖曳光纤送到诱饵飞行体上,在那里再把光频信号转换成微波射频信号,经末级功率放大后由发射天线辐射出去㊂如果接收器发生故障,接收天线的信号可直接经独立的宽带转发器送到射频/光频转换器转换成光信号,经光纤送到诱饵飞行体上㊂这时,诱饵仅是一个简单的转发式诱饵㊂投放诱饵的时机和干扰发射装置的控制,可由载机上雷达告警系统给出的指令来启动㊂9第2期程翔:有源诱饵装备作战应用分析及演化前景展望2.3 小型空射诱饵 (MA L D)美军 小型空射诱饵 (MA L D)是一种实施电子干扰的空中飞行器,它由飞机在防区外发射到敌军地对空导弹阵地上空,诱使敌军防空系统暴露目标并对其实施干扰或摧毁㊂MA L D的电子载荷能给敌雷达系统呈现一个信号回波,显示一架F-16大小的飞机或一架B-1B 的出现(回波),以及在该距离内的其它大小的飞机,以欺骗地面敌雷达系统(开机),从而暴露它们的位置;或用在远距(防区外)飞机上发射大量诱饵,诱骗敌人将仅有的很少防空资源对付 虚幻 制造的大攻击部队㊂诺思罗普㊃格鲁曼公司将MA L D称之为 冲淡 靶机,为这种靶机研制一种4.54k g重的小型电子战载荷,即一种欺骗式干扰机,发射甚高频(V H F)㊁超高频(UH F)和微波信号,在功率㊁幅度和频率分布上模拟类似于F-16大小的攻击飞机的雷达回波㊂MA L D的开发研制工作始于1996年空军向工业界提出的要求在空中打击之前先摧毁敌方机动式地对空导弹(S AM)阵地的设想,即所谓 先发制人 对地防空压制(S E A D)的任务要求㊂特里达因㊃瑞安公司赢得2440万美元合同,生产 先进概念技术演示器 飞行体(诱饵)㊂总共制造42枚诱饵,头10枚用于1998年7月在爱德华空军基地的试飞㊂1999年初进行了进一步的作战演示试验㊂最终将生产3000枚MA L D,以满足空军和海军对这种诱饵的需求㊂诱饵飞行体的设计是模块化的,所以可携带其它载荷用于不同用途㊂起初MA L D作为F-16机队用于压制敌方防空(S E A D)的主要武器,但为扩展其战术用途,现已用在海军的如F/A-18那样的战术飞机上㊂MA L D目前的重点是欺骗或迷惑敌人的防空系统,但还有一些潜在的远期应用:(1)用于无人机载,在战区战场上空对敌防空压制;(2)用于情报收集,飞入高风险区,截获低功率电子信号和通信;(3)配备1部干扰机去暂时迷盲雷达或破坏通信;(4)携载高爆炸力弹头的MA L D,可以拦截低飞亚音速巡航导弹㊂2.4反辐射诱饵美国空军发展的A N/T L Q-32诱饵,用于保护战术空军控制系统中具有关键作用的陆基A N/ T P S-75防空雷达㊂A N/T L Q-32是一种机动式诱饵,由I T T杰佛兰公司研制㊂它由3个发射机组合的设备组成,模拟A N/T P S-75雷达的信号特征,并遮蔽其副瓣,发射机组合彼此之间及雷达之间相隔一定距离,相互间用光缆连接㊂这种诱饵体积小,重量轻,由人工携带即可转移阵地㊂整个部署由人工操作,在15m i n内即可完成㊂A N/T L Q-32发射机工作在S波段㊂如有必要,可改变频率,并对其它参数进行调整,以便与所保护雷达的参数相匹配㊂每部发射机由3个箱式模块组成㊂用特殊材料制成的箱壳,具有防止弹片损伤的良好性能㊂安装时,先将3个模块对接在一起,后将天线旋入中间模块的顶部,再与2.5k W的便携式发电机相连㊂在大多数情况下,1部战术雷达附近配置3个诱饵就可组成有效的诱骗系统㊂在作战时,3个诱饵与雷达同时工作㊂由于3个诱饵信号的迷惑,反辐射导弹(A R M)的导引头无法区别真假,制导精度降低,误差骤增,以至跟踪失稳,而瞄准4个辐射源的中间或其附近的某个位置㊂于是A R M被引诱飞到远离雷达与诱饵的地带 即A R M的 陷阱 ㊂美国的陆军和海军也对I T T公司的A R M系统很感兴趣㊂他们把I T T公司诱饵系统作为基础,然后加以改进,以适应他们的要求㊂改进后的诱饵称为A R M-D㊂A R M-D用模拟主雷达信号辐射特性的办法为雷达提供保护㊂A R M-D的性能包括能模拟频率捷变雷达㊁360ʎ覆盖㊁同时保护雷达诱饵设备,其他与A N/T L Q-32相同㊂3诱饵装备演化趋势3.1单平台诱饵单平台诱饵目前已实现机动悬浮能力,如N u l-k a诱饵弹,但它的滞空时间短,效费比低,先进的国家已致力于发展可搭载有源干扰载荷的长航时平台,如:快速布放的旋翼无人机㊁机动伴航的无人艇等,可提供大于30m i n的有效工作时间,从而解决干扰资源快速消耗的问题㊂性能不断提高的导弹已向多模制导发展,诱饵电子载荷也需要相应地扩展其工作频谱,包括毫米波㊁红外波段㊂复合式有源诱饵未来将是先进国家军队的重要发展方向㊂3.2多节点分布式电子战编队作战需构建区域防御战术,高机动㊁长航时(下转第31页)01舰船电子对抗第44卷波束空域波束分离及精确测向技术,采用频率宽带接收方式,实现对复杂体制雷达信号的准确描述㊂充分利用空域和频率分离信息的能力,提取相参脉冲簇信号的全信息,同时结合信号本身的时间特性,实现同一辐射源在时域上的融合,实现信号有效分选㊂(2)利用改进的雷达辐射源库信息,对分选后的脉冲簇进行参数匹配,对未匹配上的脉冲簇进行动态参数关联,将统一目标的脉冲簇融合成一个辐射源,解决分选增批与虚警问题㊂3.2使用途径(1)选择使用环境时,装备周围应无金属反射物或反射系数大的非金属反射物㊂选择反射系数较小的场地(如有植被覆盖的粗糙地面)有助于降低多径效应的影响;(2)根据装备上天线的安装情况选择合适的辐射方位范围,尽量减小平台的影响;在金属板制成的平台上粘贴吸波材料也是减小多径的有效方法;(3)装备使用时,在满足使用要求下尽量使波束上翘,如多波束系统中用最低层的俯仰波束侦收信号而其他较高层波束对着空中,以减小地面散射的影响㊂4结束语对在实际使用㊁测试电子对抗装备过程中遇到的多径问题,从环境耦合等方面进行认真分析,找出受到多径影响的因素,提出了有效的解决措施并进行了验证㊂参考文献[1]契尔内依.无线电波传播[M].时振栋译.北京:国防工业出版社,1966.[2]张永泰.多径效应与低仰角跟踪[J].遥测遥控,2000(2):2632.[3]张玉宽,魏少明.多径效应对无源定位性能的影响[J].电子测量技术,2009(7):1821.(上接第10页)无人平台搭载的电子干扰载荷可以一定的数量和分布,前出担负某方向的支援干扰,可以施行接力式诱骗干扰和协同大扇区遮蔽干扰,提高作战的主动性,加大电子防御纵深,保证干扰的有效性㊂3.3舷内外协同电磁防御充分利用各装备的优势,加强舰载㊁舷外电子干扰协同,以近距离无线高速数据网络为基础,形成立体式协同电磁防御,对抗未来的复杂制导逻辑㊁低截获波形㊁抗干扰信号波形㊁多模复合制导的反舰导弹㊂基本特征有:长航时,稳定且受控飞行,自主飞控,主动避障,航路规划及重规划,目标对准及重对准,高速双向通讯,多频谱等㊂3.4网络化群体智能攻防对抗担负电子进攻任务的诱饵装备向智能化㊁无人化㊁规模化方向发展趋势明显,而无人机集群作战系统顺应了这种趋势㊂无人机集群以单平台无人机的作战能力为基础㊁无人机之间的协同交互能力为支撑㊁群体智能涌现能力为核心,基于开放式体系架构综合集成构建,具有抗毁性㊁低成本㊁功能分布化等优势和智能特征㊂无人机集群可充当分布式传感器和武器角色㊂当其广泛分布时,可相互协作提升目标的探测或打击精度㊂在探测感知方面,平台间可采取频率㊁波段不同的探测设备进行全频谱探测;在电子干扰方面,无人机之间可协作确定相对位置,制定最佳攻击时机,使各平台发出的电磁干扰攻击波尽可能同时到达目标;在打击摧毁方面,无人机集群可实现 兵力分散㊁火力集中 的分布式杀伤,在高效打击的同时兼顾自我防护㊂4结束语电子有源诱饵装备是一种被赋予自我牺牲精神的低价值无人设备,作战中可以 冲锋陷阵 ,也可以呼喊 向我开炮 ,在无人平台不断推陈出新的时代,展现出不同的身姿㊂在信息化㊁网络化不断进步的技术推动下,将在不同物理空间㊁不同作战场景㊁不同烈度对抗中扮演精彩的角色㊂参考文献[1]齐跃,张磊.美军航母编队电磁防御及导弹突防分析[J].舰船电子对抗,2021,44(1):17.[2]佘忱,张磊.基于重频捷变抗舷外有源诱饵距离假目标干扰的研究[J].舰船电子对抗,2020,43(4):2326.13第2期闫晓峰等:多径效应对电子对抗装备的影响。
一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略多弹联合攻击是指多枚导弹或炮弹协同进行攻击，以提高攻击目标的精确度和杀伤效果。
为了实现多弹间的协同制导，需要一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略。
该策略可以采用以下步骤来实施：1. 目标分配：在多弹联合攻击中，首先需要对目标进行分配。
目标分配旨在通过考虑各导弹或炮弹的射程、机动性能以及攻击优先级等因素，合理安排每个导弹或炮弹攻击的目标。
目标分配可以根据任务需求、目标特性和弹药属性等因素进行动态调整。
2. 数据共享：为了实现协同制导，各导弹或炮弹之间需要共享攻击信息。
这些信息包括目标位置、弹道参数、攻击时间等。
数据共享可以通过网络连接或者无线通信等方式实现。
共享的攻击信息可以帮助各导弹或炮弹进行实时数据更新，提高攻击精度。
3. 制导策略：协同制导的核心是制导策略的制定。
制导策略旨在确保各导弹或炮弹在共同作战中协调一致，并有效地打击目标。
制导策略可以根据攻击目标特点、环境条件和导弹或炮弹属性等因素确定。
可以根据目标运动轨迹和速度选择合适的导引方式，同时考虑导弹或炮弹之间的时间间隔和攻击顺序，以最大程度地提高攻击效果。
4. 协调机动：在多弹联合攻击中，目标可能是机动的，需要更精确地跟踪和命中。
为了实现协同制导，在攻击过程中导弹或炮弹之间需要进行协调机动。
协调机动可以通过导弹或炮弹之间的协同设计和计算来实现。
在目标快速机动时，导弹可以通过计算目标位置预测，进行主动的预测性机动，以提高命中率。
5. 目标更新：在多弹联合攻击中，攻击目标可能会发生变化。
为了保证攻击效果，需要及时更新目标信息。
目标更新可以通过共享数据和传感器信息来实现。
还需要对制导策略进行动态调整，以适应新的目标情况。
适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略需要包括目标分配、数据共享、制导策略、协调机动和目标更新等步骤。
这种策略可以提高多弹联合攻击的效果和精确度，增强作战能力。
在未来，随着传感器技术和网络通信技术的发展，多弹联合攻击将在更广泛的领域中得到应用。
