半主动雷达制导(Semi-active radar homing,简称SARH)是一种利用雷达引导武器的技术,常见于远程导弹,尤其是对空和对舰导弹。
工作原理
半主动雷达制导的工作原理是在武器上安装跟踪特定信号的寻标头。在发射前,通过射控系统与信号发射装置协调,发射后寻标头搜索并对比目标反射回的信号特征、方位和频率变化,通过修正姿态和航向的方式持续跟踪目标动态。对于空对空导弹为例,其前端有一个雷达接收天线,用于跟踪目标反射的信号,而信号的发射则由发射飞机的雷达负责。导弹发射后,寻标头跟随反射的雷达信号,经过计算后修正导弹的方向和姿态,以便在导弹失去足够能量前接近目标并引爆。雷达发出的信号通常被称为照明波束,执行此任务的雷达称为照明雷达,多用途雷达中的此类功能模式通常称为照明模式。
优缺点
优点
相比乘波制导,半主动雷达制导的波束宽度更高,使得定位目标的载体更容易保持目标在发射的波束中。相对于指令制导,它不需要两台雷达分别跟踪目标和导弹,因此占用空间较小。与这两种制导方式相比,随着靠近目标的距离增加,半主动制导接收到的信号更强,不易丢失目标。与主动雷达制导相比,半主动制导成本更低,且雷达发射系统位于飞机上,维护和保养更方便。
缺点
半主动制导的主要缺点在于信号几乎不能中断,这意味着发射信号的雷达必须持续将目标置于雷达照明波束中。在空对空导弹的情况下,这可能意味着发射信号的飞机的机动性受到很大限制,尤其是在目标采取激烈规避动作时,目标可能会离开照明波束而导致制导失效。由于雷达需要持续提供信号,在导弹击中目标前,同一架雷达一次只能指挥攻击一个或少数非常接近的目标,而在更多目标环境中,系统很容易出现无法应对的饱和状态。由于雷达一次只能处理一个目标,照明模式在某些情况下也被称为单目标跟踪模式。导弹发射后必须跟随反射波束调整姿态和航向,这使得导弹无法采用最节能的飞行方式,从而影响最大有效飞行距离。
改进方法
尽管半主动雷达制导存在一些缺点,但由于其相对较低的成本和技术改进,这种方法仍然具有吸引力。常见的改进方法是在导弹上添加惯性制导装置,使其在飞行过程中即使脱离照明波束也能保持稳定飞行。此外,还提高了导弹寻标器无法接收信号的耐受时间,传统设计中,一旦导弹无法接收信号,短时间内导弹就会失去稳定飞行能力并触发安全装置自毁。提高耐受时间后,导弹可以利用惯性制导提供的飞行数据继续飞行而不失控制。改进后的半主动雷达制导导弹能够以最节能的方式飞行,延长有效射程。无需雷达持续提供照明信号,只需在接近目标前让寻标器重新获取信号即可。在同一时间内,雷达可以为多个目标共享照明波束,从而提高同时攻击的目标数量。
应用实例
半主动雷达制导广泛应用于各种导弹系统,包括空对空导弹如AIM-7麻雀导弹、R27/AA-10和Super 530;防空导弹如鹰式、SA-6、SA-12、标准SM-1/SM-2、SA-N-3和海镖;以及反舰导弹如加百列二型、海鹰和海鶿鹄等。