国外先进导弹的精确制导技术发展分析

导读：武器系统向网络化、协同化、智能化方向的不断发展，以及日益复杂的战场环境均对先进导弹制导系统的性能提出了更高要求。本文对“战斧”Block V巡航导弹、JASSM-ER/JASSM-XR、向智能化发展的远程反舰导弹(LRASM)、“锆石”高超声速导弹以及具备网络化作战能力的“标准”-6先进防空导弹的制导技术进行了梳理分析。其中，“战斧””Block Ⅳ/Block V融合了自主制导、遥控制导与寻的制导技术，以提高打击灵活性与打击精度;JASSM-ER/JASSM-XR基于复合制导系统，并加装先进传感器与数据链，以提升导弹自主实施防区外精确对地打击，乃至强对抗环境下的远程穿透性打击能力;LRASM的智能化主要体现在降低了复杂电子对抗环境下对中继制导的依赖程度，并具备智能识别能力;“锆石”将有望融合GPS、惯性制导、主动雷达和毫米波/红外制导等技术与先进的人工智能数据链，以提升制导系统的作战自主性与对抗水平;SM-6导弹则基于中段指令修正制导、主动/半主动制导技术、弹载数据链技术等具备网络作战能力。

“战斧”Block Ⅳ/Block V巡航导弹的制导技术

“战斧”是一型全天候、亚音速、多用途巡航导弹，其不同型号具有相同的基本构型，具备系列化与通用化特点，可由海、陆、空多种发射平台发射，在此将该型巡航导弹的主要性能参数梳理如下表所示。

图表：“战斧”巡航导弹主要性能

资料来源：调研整理

“战斧”巡航导弹在海湾战争、伊拉克战争、利比亚战争以及叙利亚战争等实战中得到了广泛应用，战果斐然，对敌方的防空设施等高价值目标造成重创，而这与其本身的高性能以及不断升级的制导技术密切相关。在此主要将“战斧”BlockⅢ、Block Ⅳ与Block ⅤB这几个对地打击型号制导技术的发展进行梳理，以期对美军对地打击巡航导弹制导技术的发展特点有所了解。

其中：

Block Ⅲ型

任务规划时间仅约10分钟，可在巡航途中改变打击目标，打击精度约可达10～15米，尽管较之前型号已经升级了制导系统，但其仍然仅采用GPS、惯性制导、地形匹配制导、数字景象匹配等自主制导方式，导弹无法实现随时发射以及对目标实施实时攻击，并且在飞行途中难以改变预定的飞行弹道，由此使得其发射准备时间偏长，打击目标类型同样具有局限性，只能用于打击高价值地面固定目标。

Block Ⅳ型

该型号导弹制导系统的主要特点在于其装备了双向卫星数据传输线和视频数据传输线两条卫星数据传输线。

• 可与后方控制平台通过卫星、预警机、无人机及岸基通信设备等传感器进行战区目标信息及控制指令的双向传输，具备重新装填目标数据的功能;
• 可预先输入15个不同目标，在飞行中途更改攻击目标，转而打击预先设置的后备目标，或者按外部平台所提供的目标坐标进行重新瞄准;
• 可将导弹的飞行状态和打击情况传回后方的指挥部门，从而具备较短的发射准备时间与较高的打击灵活性。

该型号导弹配备了具反干扰能力的GPS接收器，还能在目标区域漫游的同时，通过所接收卫星链路传输的卫星图像，进行打击效果预估，加上其在制导末段采用红外成像导引头进行目标搜索与攻击，在提升了导弹制导系统抗干扰能力的同时，能够实现对目标更为精准的打击，其打击精度也比Block Ⅲ提高了约2.5倍，约可达5～10米。

Block ⅤB型

该型号的制导系统的主要特点则在于继承了Block Ⅳ型号抗干扰能力的同时，采用了“超视距目标修正制导”技术，即可利用最新的通信系统架构对飞行状态下的导弹重新定位对准，更换打击目标，从而使得敌方难以根据其轨迹进行有针对性的部署。

梳理可知，美军对于“战斧”巡航导弹的制导系统不断升级，并且不仅仅局限于早期型号所采用的GPS、惯性制导、地形匹配制导、数字景象匹配等自主制导技术，而是向融合自主制导、遥控制导与寻的制导的方向发展，以缩短发射准备时间，提高打击灵活性与打击精度，使该型远程巡航导弹不仅能够打击地面固定目标，还能够精确打击即时目标以及移动目标。

当然，“战斧”巡航导弹制导能力的升级与美军强大的C4ISR作战体系也密切相关，即由美军先进的侦察体系提供即时目标信息，辅以指挥控制系统与先进卫星通信系统的技术支撑，方能实现该型导弹对目标的远程灵活与精确打击。

JASSM-ER/JASSM-XR的制导技术

联合防区外空地导弹(JASSM)是洛克希德•马丁公司为美国空军与海军所研发的新一代通用防空外对地打击导弹，旨在提升美军对高价值固定目标与移动目标的防区外精确打击能力，备受美国重视。

对于JASSM导弹，美军仍然采取系列化发展的思路，先后发展了JASSM、联合防区外空地导弹增程型(JASSM-ER)与联合防区外空地导弹极大射程增程型(JASSM-XR)。在此仅以JASSM-ER/JASSM-XR为例对其主要性能参数以及所采用的制导系统与相关技术进行梳理，二者的主要性能如下表所示。

图表：JASSM-ER/JASSM-ER主要性能

资料来源;调研整理

梳理可知：

JASSM-ER

该型导弹保留了JASSM原有弹体结构与尺寸，采用了JASSM约70%的硬件和95%的软件，并采用了GPS/INS中制导+红外成像末制导的复合制导体制，具备全天候、全气象条件下作战能力，抗干扰能力强，具备高打击精度。

• 以INS与新型抗干扰GPS系统(可能为使用M码(M-CODE)的抗干扰全球定位系统(GPS)接收机)作为中段制导;
• 采用了现阶段灵敏度最高的弹载红外成像传感器，其采用了256×256凝视型前视焦平面阵列，瞬时视场角仅为12°(瞬时视场角越低，分辨率越高)的红外成像系统，具备高搜索效率，与涵盖150°～180°的动态跟踪范围;
• 采用了基于提取目标特征，且可编程的第二代红外成像探测(ATR)技术，该技术融入了人工智能技术，具备自适应与学习能力，使得该型导弹具备“发射后不管”的能力，并能够提高导弹的命中精度;
• 采用了先进的双向数据链，使得该型导弹能在飞行中与联合空中作战中心(CAOC)建立安全的超视距通信的能力，可通过上行链路完成目标位置更新或更改信息，通过下行链路报告自身的位置和状态，从而使导弹在发射后仍具有较大的使用灵活性，并具备打击重新定位目标和时间敏感目标的能力。

据称，该型号导弹已于2014年形成初始作战能力，并于2018年实现了在F-15E战斗机上的完全作战能力。

综合而言，JASSM-ER采用了融合自主制导、遥控制导以及寻的制导的复合制导系统与抗干扰措施，具备全天候、全气象条件下自主实施防区外精确对地打击的能力，以及3米之内的命中精度。美军不仅计划利用JASSM-ER打击陆基目标，还计划通过加装先进传感器与数据链，使得JASSM-ER能够实现具备对水面舰艇等移动目标的打击能力，并提升其在飞行中重新选定、确认、打击目标，以及进行毁伤评估等的网络化作战能力。

JASSM-XR

美军主要围绕提升强国对抗下的突防能力这一目标对JASSM-XR进行研究，采用了GPS/INS制导方式，并采用了无末制导控制方案，利用数据链或卫星链路接收外部平台所提供的目标信息，将有望进一步提升美国在强对抗环境下的远程穿透性打击能力。

总之，美国空军早在2018年就开始计划为JASSM导弹系列换装使用M码(M-CODE)的抗干扰全球定位系统(GPS)接收机，提高GPS抗干扰能力，并且洛克希德•马丁公司已经针对基于地形与星光的导航技术开展了研究，还正在改进惯性测量单元，未来有望将相关技术用于JASSM-ER等导弹。

向智能化发展的远程反舰导弹(LRASM)的制导技术

LRASM是美国国防部高级研究计划局(DARPA)与美国海军研究处(ONR)共同资助研发的一型隐身、亚音速远程反舰导弹，有望具备对海/对陆打击双重任务能力，将是美国空海一体战与分布式杀伤等作战理念的重点装备。

LRASM导弹长约4.27米，质量约1134千克，巡航速度约0.9马赫，最远射程约900公里，具备较为优异的隐身性能，可多平台发射。针对该型导弹，美军高度重视其在低数据支撑下的制导能力提升，以及高度自主作战能力的构建。其核心技术如下图所示。

美国军方宣称LRASM导弹基于所融入的人工智能技术，能在航运密集的海面上从众多舰船中准确地识别出预设的特定类型舰船目标，并可在飞行中自主规划路径，规避无关舰船，智能化程度和抗干扰能力在当前全球所有反舰导弹中处于领先水平，在智能化主被动制导系统支撑下，只需概略目标指示即可完成精确打击，具备先进的末段生存能力与精确杀伤力。

• LRASM可以自主规划路径，即使GPS中断，也可立即切换到先进惯性导航以及外部数据链，以继续导引至攻击目标区域，再交由末段多模式传感器实施末端搜索与识别;
• LRASM可根据主被动传感器探测到的目标回波及辐射源信息，与弹上预装目标特征信号数据库进行匹配分析，识别目标属性，自主选择预定打击目标;
• LRASM利用采用了自动目标识别技术的弹载红外成像传感器，基于图像匹配算法，可自主锁定舰船高价值或预定部位引导导弹实施精确攻击以扩大攻击效果;
• LRASM弹载被动射频与威胁告警接收机、主动雷达作用距离远，加上导弹所具备的综合隐身性能，可在敌方机载/舰载传感器外先敌发现，具备较大范围实施海上目标搜索、识别与定位的能力;
• LRASM可利用传感器作用距离远和飞行精度高的特点进行图形化搜索，拓展搜索范围，确保在粗略目标指示信息和目标长时间快速机动的情况下也能捕获目标。

作为备受美军重视的先进远程反舰导弹，LRASM未来能在传感器及信息网络中断的情况下，依托多种卫星、直升机、舰船等多平台进行中继制导，在双向通信的数据链支持下，导弹的飞行姿态可实时调整，确保中段能够全天候实现自主导航制导与自控飞行，并能够基于目标识别算法实现探测信号的分类以及敌方威胁位置等的及时确定。

综合而言，LRASM的智能化主要体现在其在复杂电子对抗环境下对中继制导系统的依赖程度大大降低，具备智能识别能力。并且该型导弹还融合了自动制导、遥控制导与寻的制导三种制导方式，依托先进的导航与制导控制技术使其能够在反介入/区域拒止环境中使用概略目标指示信息发现、摧毁预定目标。

“锆石”高超声速导弹的制导技术

“锆石”高超声速反舰导弹(3M22)是俄罗斯近年来重点发展的一型反舰导弹，将具备多种平台发射能力，包括舰载、潜射导弹，未来还可能出现陆基和空基版本。

普京曾宣称，该型导弹的最大射程可达1000公里，最高速度约为9马赫，会采用比“缟玛瑙”导弹更为先进的导引头，并将采用由惯导、“格洛纳斯”卫星导航和末段主/被动雷达制导系统组成的复合制导系统。

“锆石”构想图

但有关该型导弹的制导方式并未见俄官方消息披露，在此仅结合普京所披露的信息，与所调研的部分公开资料对该型导弹的制导方式进行推测：

• 在制导方面，考虑到该型导弹的巡航飞行阶段处于万米高空中的平流层，其巡航制导以惯性制导和卫星制导为主，辅以天文制导;
• 在末制导阶段，导弹要实现高超声速下的攻击，通常会采用俯冲滑翔的方式，为提升末端抗干扰能力与打击精度，加上现阶段基于主/被动雷达制导，融合红外成像制导系统等的末段制导方式已经成为先进反舰导弹制导技术发展的趋势之一，由此推测该导弹的末段制导方式很可能以主动雷达和毫米波/红外制导为主;
• 装载先进数据链，配合雷达导引头，使得导弹具备自主规避威胁的能力。

据称，“锆石”导弹也具备一定的智能控制能力，主要体现在其制导系统的自主作战与对抗能力方面。该型导弹将在目标引导程序中集成人工智能数据，并在其弹载计算机中预先存入舰船目标的图像，使得导弹在确定打击目标时，其导引头可通过搜索系统中载入图像进行匹配，对目标进行再确认，从而既可以排除电子干扰，也可自主规避对手防空火力的追击。并且，“锆石”还具备根据任务重要程度划分目标的能力，可依照惯有的程序自主确定打击方式，攻击任务重要程度最高的目标。

虽然俄方称“锆石”导弹将主要被作为反舰导弹应用，但调研可知，俄方已经针对沿海地面目标进行多次测试，并且还于2021年7月19日从戈尔什科夫海军上将号护卫舰上试射了一枚“锆石”高超音速巡航导弹，导弹击中了巴伦支海沿岸的目标，射程为350公里，最高时速可达7马赫。考虑到“锆石”导弹采用了吸气式发动机，具备较小的体积与重量，具备全程保持9马赫的速度巡航飞行的能力，并且在飞行末段具备强大的机动能力，其对于现有的防空系统也将存在极大威胁。

综合而言，作为俄罗斯先进的高超声速导弹，“锆石”可能会融合GPS、惯性制导，以及主动雷达和毫米波/红外制导等技术，并装备先进的人工智能数据链，向进一步提升其制导系统的作战自主性与对抗水平的方向发展。

未来，俄方计划将“锆石”高超音速导弹主要装备于22350型护卫舰和“白蜡树”级多用途攻击型核潜艇上。而“戈洛夫科海军上将”号护卫舰有望于2022年底交付俄罗斯海军，由此推测，“锆石”可能在该型护卫舰交付之后进入服役阶段。

具备网络化作战能力的“标准”-6先进防空导弹的制导技术

“标准”-6(SM-6)防空导弹，基于雷神公司“标准”-2(SM-2)Block IV导弹发展而来，采用了其弹体，重1.5吨，长6.55米，直径533毫米，以1台Mk 72固体火箭助推器与1台Mk 104双推力固体火箭发动机作为动力装置，射程约370公里，射高可达33公里，速度可达3马赫。其第一个版本的导弹早在2014年12月已经开始投入使用。

SM-6导弹弹体结构图

“标准-6”导弹采用了惯导+中段指令修正+末段主动雷达/半主动雷达寻的制导方式，还引入了先进的数字化信号处理技术与协同作战软件。

• 引入了“中段指令修正”制导体制，通过集成到美军协同作战能力(CEC)系统中，利用预警机、卫星和F-35等外部传感器，完成目标信息获取或目标指示，从而解决了早期“标准”系列导弹使用舰载雷达探测距离有限的问题，以能够满足美海军增程防空与远距离攻击的作战需求。
• 采用了双向武器数据链技术，在美海军的“一体化火控-防空系统”(NIFC-CA系统)的支持下，能够实现导弹从发射到命中的全过程回路控制，具有制导控制的灵活性和制导精度，并能通过导弹回传状态与工作情况以及载舰雷达和舰载各类传感器的观测的结合，实时完成杀伤效果评估，提高武器决策和使用效率。

并且“标准”-6导弹还配置了功能更强大的处理器，信息处理能力显著提升，从而能够更快发现、识别和跟踪目标，尤其是再入速度极快的弹道导弹目标，还能以大攻角转弯拦截弹道导弹或低空飞行的反舰导弹，甚至超声速巡航导弹，填补了“标准”-3导弹的拦截空白。

此外，该型导弹还采用了SM-2ER Block 4导弹的弹体及控制系统，与AMRAAM导弹的数字式自动驾驶仪技术，具有大攻角转弯能力、高机动性，能够拦截低空目标。

综合而言，SM-6导弹采用了弹载数据链技术、CEC协同作战技术、中段指令修正技术以及主动/半主动制导技术，具备网络作战能力，可将水面舰艇对空防御的范围由视距扩展到370公里以上，具备超视距防空作战能力，大幅提高了防御纵深，并能够极大提升美军水面舰艇自身的防御能力与区域协同防空能力。

小结：多型先进导弹正向着高速、高打击灵活性与打击精度以及强抗干扰能力等方向发展，因此融合GPS、惯性制导、主动雷达和毫米波/红外制导等技术的多模复合制导技术，以提高打击灵活性与打击精度;利用采用了自动目标识别技术的弹载红外成像传感器，以提升导弹的智能识别能力，或向目标识别程序融入人工智能数据链以提升制导系统的作战自主性与对抗水平;或融合中段指令修正制导、主动/半主动制导技术以及弹载数据链技术等提升导弹的网络作战能力，将是先进导弹精确制导技术发展的重点方向。(北京蓝德信息科技有限公司 研究员 姜林林)

主要参考文献

1 Tomahawk Cruise Missile.2021.

2 JASSM/JASSM ER.2021.

3 USAF to Start Buying ‘Extreme Range’JASSMs in 2021.

4 BAE Systems to provide sensor fusion-based missile seekers for Lockheed Martin LRASM in $60 million contract.2020.

5 Russian’s Hypersonic Missile Tsirkon Hit For The First Time A Ground Target.2021.

6 Swiss-Army Knife of Missiles, SM-6, now has one more capability.2021.

7 The U.S. Navy’s SM-6 Missile Can Hit Almost Any Target.2021.