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远望智库特约研究员 探战君 选自：远望要报 第16期（总第146期）制导新模式创生高端作战新样式
技术不仅决定战术，还决定作战样式，影响战争形态的演变进程。20世纪40年代开始，武器平台开始采用纯惯性制导模式，使其能独立实施远程精确打击，开创了远程精确打击的作战样式，但武器平台采用惯性制导模式，存在效费比低、准备复杂等不足。随着微惯导系统、协同控制、人在回路等技术的快速发展及其广泛运用，武器平台逐步采用协同制导模式，使其具备在强对抗环境中实施集群作战的能力，但这种作战样式受电磁环境影响较大。伴随低轨道卫星星座快速部署并用于俄乌冲突，由低轨道卫星星座为武器平台提供连续的导航信息，武器平台接收信息后按导引指令实施自主控制，这种制导模式可称之为“云制导”。云制导模式或将成为下一代武器平台的关键核心技术，具备“改变游戏规则”的潜力，创生新的高端作战样式。 一、惯性制导实现远程精确打击
惯性制导，是基于惯性测量单元（IMU）的输出信息，制导计算机实时解算出武器平台在制导计算坐标系中的位置和速度，按规划的航迹或给定的导引规律，引导控制武器平台完成任务的制导模式。 （一）创生远程精确打击作战样式 传统的飞机、舰艇、导弹、鱼雷等武器平台采用惯性制导模式，可独立完成作战任务，开创了精确打击的作战模式。越南战争期间，从1965年到1972年，越军与美军围绕清化大桥展开激烈较量。美国出动F-105歼击轰炸机、F-100歼击机等，动用航炮、空地导弹以及“聚能炸弹”，对清化大桥进行轮番轰炸，但都没有炸毁该桥梁，而美军战机在越南防空部队猛烈火力面前损失惨重。1972年5月13日，美军出动14架F-14战机，向清化大桥投下“宝石路”激光制导炸弹，切断越南军队后勤大动脉，完成了以前871架次飞行没有完成的任务，开启了精确制导武器应用的先河。 随着精确制导技术的发展，武器平台采用卫星、雷达、红外、激光等装置辅助制导，制导精度显著提升。美国空军的AGM-183A高超声速导弹采用“惯性制导＋GPS”复合制导模式，飞行过程中接收GPS信息，更新目标指示信息。目前，弹道导弹、巡航导弹、助推-滑翔导弹等采用以惯性制导为基础的复合制导模式，对千米之外的目标实施打击，精度可以达到米级。武器平台采用惯性制导模式，具有抗干扰性强、隐蔽性好等优势，不受外界电磁信号干扰，主要实施独立作战，远距离打击敌方防护严密的高价值固定目标与慢速移动目标。 （二）惯性制导不足之处 惯性测量单元存在一些不足：一是具有累计误差。导航信息经过积分产生，制导误差随时间增大，长时间工作时制导精度降低。二是需要加温。武器平台使用前，需要对惯性测量单元进行加温，确保其处于稳定工作状态。三是需要校准。武器平台使用前，需要对惯性测量单元的相关参数进行标定，主要包括加速度计误差参数、陀螺标度因数与安装误差系数、陀螺常值漂移等。四是效费比低。惯性测量单元价格昂贵，在导弹、鱼雷等武器中只能一次性使用，导致其效费比较低。 以“惯性导航＋卫星”复合制导模式为例，目前卫星定位系统主要由高轨道卫星组成，距离地面平均高度超过2万千米，具有导航信号弱、时延大等不足，卫星仅在导弹飞行中段用于修正弹道或航迹。由于导弹武器作战信息链路闭合时间较长、飞行时间长，且受弹头舱容量限制很少装配网络化设备，这类导弹武器不仅价格昂贵，而且协同作战能力很有限，在瞬息万变的战场应对时间敏感目标的能力非常有限。 二、协同制导创生集群自主对抗
协同制导，是指多个作战平台通过无线自组织支撑网络形成集群，具备环境感知与分析、成员个体与集群整体间的认知能力，自主实施集群决策与管理，并导引和控制集群完成特定任务，提高多个作战平台的制导控制水平。 （一）协同制导主要类型 随着数据链、航迹规划、分布式任务决策等协同控制技术的快速发展，为协同制导提供关键技术支撑。协同制导是集群化空中、海上、水下作战的核心技术，目前包括基于微惯导系统、基于人在回路两种类型，主要应用于无人机、导弹、水面舰艇、无人潜航器等平台。 一是基于微惯导系统的协同制导模式。随着信息技术的快速发展及作战需求，作战平台向小型化与智能化方向发展，对惯性导航的微型化、高精度提出新要求。2016年，美国国防高级研究计划局推出“精确可靠惯性制导弹药”计划，力争在2030年前实现战略级精度的微惯性器件芯片和微惯性导航系统芯片集成组件，用以替换现役的战术级微惯性导航部件或系统，实现精确制导弹药制导部件升级换代。以微机电陀螺为代表的微惯导系统具有精度高、微型化、低功耗、高可靠以及不需要温度补偿等显著优势，制导精度不断提升，其中核磁共振陀螺有望成为世界上第一种芯片级尺寸、导航级精度的陀螺。微惯导系统主要应用于小型无人机、无人艇等平台，将成为卫星定位系统受限环境中可依赖的制导方式。 二是基于人在回路的协同制导模式。遵循体系化建设思想，基于协同控制、智能化、大数据等先进信息技术，少量有人作战平台和大量无人作战平台构成有人/无人作战体系，其协同制导架构包括双层协同制导和“领从式”协同制导。双层协同制导架构的上层协调控制通常采用集中式或分散式协调策略，以满足底层导引控制的多约束导引律，这种制导架构适用于同构和异构作战集群。“领从式”协同制导架构中，集群内无人作战平台以有人作战平台的运动为参考，自主观测与跟踪其运动，这种制导架构主要适用于异构作战集群。 （二）创生集群自主对抗作战样式 无人作战平台采用协同制导模式，能够在强对抗作战环境中自主识别、定位与打击时敏目标，在导航精度、作战效费比、抗毁能力、突防性能等方面具有明显优势。通常，大型运载平台将小型无人机、导弹、水面舰艇、无人潜航器等无人作战平台运送至预定空域、地域或海域，快速释放无人作战平台。无人作战平台按程序自主集群，实施“蜂群”“狼群”作战，攻击敌方设防严密的军事基地、大中型水面舰艇等高价值目标，还可使敌方防御系统快速“饱和”而无法有效应对，极大地提升集群的反劫持能力。 一是基于微惯导系统的协同制导，实现集群自主作战。小型无人机、无人艇、导弹等平台具备侦察、定位、打击、评估、通信等部分能力，平台之间可以实现定位定向、自主通信、数据传输等。多作战平台形成集群后，协同完成搜索、识别、定位目标与任务规划，攻击敌方高价值目标。这种作战样式主要优势包括：一是搜索范围大。集群协同搜索可提高发现目标与获取有用情报的概率，同时还可减少对目标情报保障的依赖，作战前只需确定敌方目标的概略位置。二是制导精度高。集群作战提高无人作战平台在复杂电磁环境中的抗干扰能力、制导精度等，有助于提升无人作战平台的作战能力。三是增加敌方防御成本。无人作战平台高强度协同突防，有利于分散敌方防御系统的作战能力，快速消耗敌方的各类防空资源。 二是基于人在回路的协同制导，实现可视化集群对抗。小型无人机、无人艇、导弹等平台采用人在回路协同制导模式，在有人作战平台的操纵下，无人作战平台集群抵近敌方目标，实施多样化作战任务，具备打击时间敏感目标的能力。无人作战平台可以抵近敌方目标，能够达到与精确制导弹药相同的作战效果。无人作战平台具备察打一体能力，且价格相对便宜，可以替代部分精确制导弹药，减少高端战争对各军种精确制导弹药的需求。无人作战平台目标特征小，增加了敌方防御系统发现、定位、跟踪与摧毁的难度，可以提高突防概率。以无人机为例，无人机具有较低的声学和视觉特征以及良好的光学性能和有效载荷能力，可以执行网电攻击、精确打击、区域防卫等复杂作战任务。俄乌冲突期间，乌军采用无人机携载非制导弹药，控制多架无人机抵近俄军战壕、散兵坑等，投送非制导弹药，近距离实施精确打击，取得一系列战果。 （三）协同制导不足之处 无人作战平台采用协同制导模式，实施集群作战主要存在两方面不足：一是高度依赖大型投送平台。大型投送平台将无人作战平台投送至作战空域、地域或海域的前沿，对其突防能力要求高，也在一定程度上限制了这种作战样式运用。二是严重依赖通信网络系统。由于单平台最大信号有效距离较小，极大地限制了无人作战平台集群的作战范围，导致其应对敌方分布式作战的能力不足，且复杂电磁环境可能导致大量无人作战平台性能降低，影响集群作战效能的发挥。 三、云制导创生“云作战”方式
云制导，是指由低轨道卫星搭载定位、通信等功能载荷，对空中、地面、海上等武器平台进行实时定位定向，武器平台通过卫星链路实时获取自身的位置、速度、方向等信息，独立或组网完成复杂作战任务。 （一）云制导的优势 云制导依托的低轨道卫星星座具备强大的数据存储、计算、处理、共享等能力，可看作一个具备大数据处理能力的“云脑”，还可得到地面大数据处理中心的支持，快速处理动态大数据流，为高端战争提供精确信息保障。一是制导精度高。低轨道卫星星座具有精度高、时延低等优势，“星链”卫星与用户终端、地面网关站之间时延约20～40毫秒，可提供实时导航与定位信息，提升武器平台的制导精确。二是效费比高。无人机、无人艇、无人车、导弹等武器平台采用云制导模式，不需装配用于导航的惯性测量组合，不仅可大幅度提高导航精度，还可显著降低其成本，搭载更多的任务载荷，具备“改变游戏规则”的潜力。 （二）创生“云作战”对抗新样式 在先进作战管理系统的支撑下，云制导模式创生武器平台新的作战样式。一是武器平台云作战新方式。利用低轨道卫星星座，对导弹武器与敌方目标实施连续跟踪与定位，为导弹武器提供精确的导航制导信息，形成“谁合适谁制导、谁有利谁发射”模式，大幅度增强导弹武器运用的灵活性，有利于提升高强度对抗作战的效费比。二是即时打击时间敏感目标。基于低轨道卫星星座，指挥中心可根据战场实时态势，进行在线任务规划，调度和控制多个作战域的导弹武器，通过更改航迹、弹道与目标指示信息等方式，赋予导弹武器新的作战任务，快速打击时间敏感目标，有效应对战场突发情况。三是广纳军民力量增强制权。基于低轨道卫星星座，武器平台以及一些民用产品构建具备跨域杀伤能力的杀伤网，可在多个作战域保持高戒备状态，按指令或自主快速精确打击临时出现的高价值目标，大幅度提升对局部区域的战场控制能力。 （三）思考与建议 针对“云制导”新模式广阔的应用前景与军事效益，加强我军武器装备体系顶层设计，稳步推进导弹武器系统体系化与智能化发展。一是加强云制导重大基础理论研究。统筹地方大学、科研院所等优质团队资源，研究太空交叉定位、跨介质通信、在线任务规划等关键基础问题，为研发下一代武器平台提供技术支撑。二是推进我国低轨道卫星星座建设。通过高、中、低轨道卫星组网，充分发挥不同轨道卫星的优势，在确保数据传输能力、实时性、覆盖范围的情况下，减少低轨道卫星的数量，加快低轨道卫星星座建设进程，力争赢得战略竞争优势与主动权。三是提升导弹武器系统智能化跨域打击能力。聚焦军事理论创新牵引发展、各类军事力量差异发展、战争需求与作战行动推动发展，推进云制导技术向智能化精确打击武器的转化进程，将新型导弹武器系统融入分布式智能化跨域杀伤网，提升对多域时敏目标的打击能力。 |
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