[科普中國]-導(dǎo)彈生存能力

導(dǎo)彈生存能力(missile survivability)是指敵方襲擊下導(dǎo)彈保持作戰(zhàn)性能并完成發(fā)時任務(wù)的能力。生存能力是一項綜合性效能指標(biāo)，它受敵我雙方在軍事對抗中大量不確定因素的影響，通常用生存概率來表述。

簡介導(dǎo)彈生存能力(missile survivability)是指敵方襲擊下導(dǎo)彈保持作戰(zhàn)性能并完成發(fā)時任務(wù)的能力。生存能力是一項綜合性效能指標(biāo)，它受敵我雙方在軍事對抗中大量不確定因素的影響，通常用生存概率來表述。

在惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境下，無論導(dǎo)彈在發(fā)射前或發(fā)射后均面臨著被敵方襲擊的可能性。導(dǎo)彈的抗偵測、抗毀傷、位置的不確定性以及戰(zhàn)時搶修能力等諸因素，決定著生存概率的高低1。

生存能力相關(guān)因素分析武器系統(tǒng)的生存能力依賴于敵方攻擊武器的性能、攻擊策略和我方武器系統(tǒng)的性能和作戰(zhàn)特性, 可以說是多種因素綜合的結(jié)果, 其最大的特點(diǎn)是衡量的不確定性(這是由于其環(huán)境等因素的隨機(jī)性造成的)。總的說來可以將相關(guān)因素分為兩大部分:環(huán)境外部攻擊因素(攻擊模式、攻擊策略);系統(tǒng)的內(nèi)部生存因素(數(shù)量、性能:機(jī)動性、隱蔽性、防護(hù)性、維修性、分散性等);同時還要考慮地面和空中兩種戰(zhàn)場環(huán)境。此外, 生存策略如作戰(zhàn)原則、方法與陣地相配套的布局、機(jī)動與隱蔽策略等也影響生存能力。其生存能力相關(guān)因素關(guān)系模型如圖所示。

提高導(dǎo)彈生存能力的措施（1）采用隱身偽裝技術(shù)降低被發(fā)現(xiàn)概率;

（2）通過機(jī)動發(fā)射不斷改變導(dǎo)彈的位置，以提高逃逸能力，降低被直接命中的概率；

（3）采用均衡加固綜合防護(hù)措施、以減輕被毀傷的程度;

（4）采取多種部署形式和發(fā)射方式、提高快速反應(yīng)能力等一系列生存對策和技術(shù)。

美國和俄羅斯采用陸?？栈灰惑w戰(zhàn)略核力量，其主要目的也是為了在受到首次突然襲擊之后，仍能保存一定規(guī)模的核力量，以便進(jìn)行報復(fù)性還擊。隨著高技術(shù)條件下精確制導(dǎo)等新型導(dǎo)彈武器的使用和電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)、核、生物、化學(xué)武器以及定向能等新型殺傷機(jī)理武器的綜合運(yùn)用，戰(zhàn)場環(huán)境更加惡劣和復(fù)雜，殺傷能力與殺傷手段不斷趨向多元化，因而對導(dǎo)彈生存能力提出了更高的要求。為此，必須不斷地研究生存對策，發(fā)展提高生存能力的技術(shù)，提高導(dǎo)彈對戰(zhàn)場環(huán)境的適應(yīng)能力，以實(shí)現(xiàn)“保存自己、消滅敵人”的政治與軍事目的。

信息戰(zhàn)中提高導(dǎo)彈武器系統(tǒng)生存能力關(guān)鍵問題（1）實(shí)時數(shù)據(jù)更新技術(shù)

（2）變化監(jiān)測與打擊效果評估技術(shù)

（3）時快速的航跡規(guī)劃技術(shù)

（4）場環(huán)境的動態(tài)可視化技術(shù)1

實(shí)時數(shù)據(jù)更新技術(shù)實(shí)時數(shù)據(jù)更新技術(shù)是指實(shí)時更新各種戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)，包括地形高程變化情況、地面影像變化情況、敵人布防變化情況、天氣變化情況等。這里最重要的實(shí)時更新信息是地面影像和基于地面影像信息的地形高程更新。戰(zhàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時更新是利用遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場環(huán)境的動態(tài)變化監(jiān)測技術(shù)。實(shí)時數(shù)據(jù)更新包括以下關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)據(jù)配準(zhǔn)技術(shù)；自動遙感解譯技術(shù)；變化監(jiān)測技術(shù)；快速更新機(jī)制；數(shù)據(jù)庫管理模式。

變化監(jiān)測與打擊效果評估技術(shù)由于遙感圖像具有全天候、大范圍、分辨率高、信息豐富的特點(diǎn)，所以平時進(jìn)行變化監(jiān)測主要還是依賴衛(wèi)星遙感和航空偵察圖像。各國都在積極研究自己的變化監(jiān)測系統(tǒng)，以適應(yīng)高技術(shù)戰(zhàn)爭的需要。

發(fā)達(dá)國家，尤其是軍事大國利用它們在衛(wèi)星遙感、圖像處理等領(lǐng)域的強(qiáng)大優(yōu)勢，頻繁發(fā)射具有高分辨率成像系統(tǒng)的軍事偵察衛(wèi)星，為高分辨率遙感圖像應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)，并深入地開展了變化監(jiān)測系統(tǒng)的研究。由于軍事保密的原因，具體的研究報告無法獲取，但從以下公布的研究應(yīng)用成果來看，確實(shí)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用化的程度。

利用動態(tài)遙感圖像處理技術(shù)、區(qū)域遙感技術(shù)、超分辨率技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、智能判別技術(shù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的動態(tài)監(jiān)測。它包括以下關(guān)鍵技術(shù)：

(1)遙感圖像的超分辨率技術(shù)。由于不同時相、不同傳感器獲取的圖像都可能存在著分辨率的差異，但為了實(shí)現(xiàn)圖像的信息融合或變化檢測，需要有相同分辨率的圖像。一般情況下為了使圖像信息不損失，多采用將低分辨率的圖像變換到高分辨率圖像的方法，這種方法稱為圖像的超分辨率技術(shù)。

(2)圖像配準(zhǔn)技術(shù)。為了進(jìn)行融合和變化情況檢測，必須把不同傳感器或不同時相的圖像在空間位置上進(jìn)行配準(zhǔn)。配準(zhǔn)包括自動選擇特征點(diǎn)和配準(zhǔn)點(diǎn)的全自動配準(zhǔn)與人機(jī)交互式的半自動化配準(zhǔn)兩種方法。

(3)多源遙感數(shù)據(jù)融合。研究信息融合的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)以及基于特征層、決策層和不同處理層次上各類信息、特征等融合方法，特別是研究關(guān)于多源遙感數(shù)據(jù)的信息融合技術(shù)。融合的目的在于突出變化信息，利于毀傷信息的提取。

(4)主要軍事目標(biāo)圖像識別技術(shù)。目標(biāo)圖像的識別主要是在遙感圖像中，復(fù)雜背景下，根據(jù)不同軍事目標(biāo)特征，綜合運(yùn)用圖像分析處理的各種技術(shù)，達(dá)到正確識別導(dǎo)彈陣地、交通樞紐、C3I中心等高價值打擊目標(biāo)的技術(shù)。并且要能在惡劣氣候、戰(zhàn)場條件下進(jìn)行識別。

(5)動態(tài)變化監(jiān)測。戰(zhàn)場環(huán)境的動態(tài)遙感監(jiān)測是基于同一區(qū)域不同時相的圖像間存在著光譜特征差異的原理，來識別地物(目標(biāo))利用狀態(tài)或現(xiàn)象變化的工作。其基本前提是目標(biāo)覆蓋狀況的變化導(dǎo)致了光譜反射、輻射值發(fā)生變化，并且這種變化必須大于由于其它一些因素(如大氣、照度、物候和傳感器標(biāo)度等差異)所引起的反射、輻射值變化。

(6)主要軍事目標(biāo)毀傷程度判定與圖像目標(biāo)結(jié)構(gòu)特征的關(guān)系。不同的軍事目標(biāo)在毀傷程度上的定義會有所不同，表現(xiàn)在圖像上也會有不同的反映，該研究側(cè)重于研究主要軍事目標(biāo)，如坦克、火炮、艦船的毀傷程度及其在圖像上的真實(shí)反映的關(guān)系，以便利于進(jìn)一步評估的需要。

(7)打擊效果評估圖像分析系統(tǒng)。研究利用遙感圖像處理的初級效果，實(shí)現(xiàn)基于知識的打擊效果評估系統(tǒng)。涉及到打擊效果評估準(zhǔn)則的建立、人工知識的引入、信息的綜合判定等。

實(shí)時快速的航跡規(guī)劃技術(shù)航跡規(guī)劃作為任務(wù)規(guī)劃的核心問題，在巡航導(dǎo)彈系統(tǒng)中占有重要的地位。特別在實(shí)戰(zhàn)條件下，如何提高航跡規(guī)劃系統(tǒng)的性能是至關(guān)重要的研究內(nèi)容。航跡規(guī)劃系統(tǒng)一般分為預(yù)處理模塊、導(dǎo)航點(diǎn)生成模塊、軌線優(yōu)化模塊、航跡檢查模塊和航跡生成模塊。其中比較耗時的是預(yù)處理模塊和導(dǎo)航點(diǎn)生成模塊?？刹扇∫韵峦緩郊右愿倪M(jìn)和提高：

(1)改進(jìn)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，以減少預(yù)處理的計算量。

(2)研究新的快速算法和并行算法，解決快速計算問題。

(3)采用硬件實(shí)現(xiàn)，以提高計算速度。

(4)采用新的代價函數(shù)，減少生成導(dǎo)航點(diǎn)的計算量，縮短生成導(dǎo)航點(diǎn)的計算時間。

(5)采用從粗到精的搜索策略，盡可能快地尋找可行的航跡。

場環(huán)境的動態(tài)可視化技術(shù)現(xiàn)代戰(zhàn)爭需求將促使未來戰(zhàn)場演變成聲音、文字、數(shù)據(jù)等數(shù)字化信息構(gòu)成的巨大“作戰(zhàn)平臺”，在這個“作戰(zhàn)平臺”上，所有作戰(zhàn)系統(tǒng)和各種“作戰(zhàn)職能”將綜合運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)聯(lián)為一體，各個作戰(zhàn)單元將形成一個立體交叉、縱橫交錯的信息網(wǎng)絡(luò)，在各級指控中心的協(xié)調(diào)下，實(shí)施立體作戰(zhàn)。戰(zhàn)場環(huán)境的動態(tài)可視化技術(shù)包括：

(1)大規(guī)模戰(zhàn)場地形、地貌環(huán)境的建模技術(shù)。

(2)大規(guī)模戰(zhàn)場地形、地貌環(huán)境模型的實(shí)時顯示技術(shù)。

(3)地形高程數(shù)據(jù)的簡化技術(shù)。

(4)視景建模技術(shù)。

(6)戰(zhàn)場特殊效果的生成與顯示技術(shù)。

(7)大規(guī)模戰(zhàn)場環(huán)境中數(shù)據(jù)組織和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)研究。

(8)系統(tǒng)集成技術(shù)1。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

杜強(qiáng) - 高級工程師 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所