
美國GBU-12激光製導炸彈
激光指令製導和激光駕束製導屬於遙控製導方式,激光相當於“指揮官”(後方控製係統)與“士兵”(導彈)之間的一種通信聯絡手段。半主動激光製導和主動激光製導則屬於尋的製導方式,激光相當於為“士兵”照亮“僵屍”(目標)的那一束光。不管哪種激光製導方式,激光在其中所起的隻是一個信息媒介的作用,“指揮官”仍然可以是雷達,而不是所謂的激光器,這也是為什麽激光指令製導比較少見的原因。因為激光用作指令傳輸的媒介並不比傳統的無線電有什麽優勢,反倒是缺點更明顯一些。激光通信傳輸的數據量雖然大於無線電通信,但傳輸製導指令時並不需要太大的數據量,而激光通信作用距離近、全天候能力差的缺點卻很明顯。而且,激光指令製導與激光半主動製導、激光駕束製導相比,其係統複雜程度較高,失去了激光製導簡單、有效的傳統優勢,因此一般隻用於對有線製導的替代與升級,但難以用於遠程攻擊武器。
那麽激光製導與雷達製導相比有什麽優缺點呢?首先,激光的工作頻率比雷達微波要高得多,頻率高也就意味著能量密度高,並且激光定向發光的特點使能量非常集中,因此製導精度非常高,基本實現了“指哪打哪”,精度可以達到1米以內,甚至可以從建築物的窗戶中鑽進去。其它製導方式難以達到這種精度,隻能在采取複合製導方式後才能達到相似的精度。其次,激光製導具備了一定的抗幹擾能力。傳統的電磁幹擾主要針對雷達製導武器,對激光製導武器一般是無效的,而且激光的發射波束窄,指向性強,對方難以施加有效的幹擾。同時,激光製導也不受地物雜波的影響,比雷達製導更適合用於打擊複雜背景環境下的目標。此外,激光製導還具備了一定的反隱身能力,傳統的雷達隱身措施對激光製導武器是無效的。最後,激光製導武器與其它精確製導彈藥相比還具有成本低優勢。激光製導炸彈是一種價廉物美、使用最頻繁的精確製導武器,最適合大規模裝備。當然,激光製導的缺點也很明顯。比如激光的作用距離偏近,在大氣中的傳輸損耗大,容易受到氣象條件的影響,雲、霧、雨、煙、塵都能對激光產生強烈的散射和吸收,而且很容易被對方的激光告警器察覺攻擊意圖。這些缺點也使得對手可以采取相應的防護和對抗措施,比如施放煙霧、采取偽裝措施,甚至實施主動的激光幹擾或激光致盲,使激光製導武器失靈、光電瞄準設備失效。

傳統的電磁幹擾對激光製導武器一般無效。圖為機載電子幹擾吊艙
在幾種激光製導方式中,技術最成熟、使用最多的就屬半主動激光製導了。半主動激光製導的製導過程為:使用位於載機或地麵上的激光器照射目標,導彈上的激光導引頭接收從目標反射的激光,從而跟蹤目標並把導彈導向目標。可見,半主動激光製導和半主動雷達製導一樣都是靠外部設備來照射目標。用激光束照射目標還有一個較為獨特的特點是,激光照射到目標上會出現漫反射的現象。漫反射就是指當一束平行的入射光線照射到粗糙的表麵時,表麵會把光線向著各個方向反射,我們日常生活中的自然光就具備這種漫反射現象。漫反射的一大好處就是照射目標的平台和發射武器的平台可以分開,可以相隔甚遠。也就是說激光的漫反射現象可以很容易使半主動激光製導武器實現A照B射,比如地麵上的一個士兵用激光照射器對敵方目標照射後,就可以呼叫其它作戰單元(如戰鬥機或遠程火炮)發射激光製導彈藥對目標發動遠程打擊。而雷達波束在照射物體時則難以出現這種漫反射現象,隻有比較規律的反射或散射。這是因為雷達波束的波長相對較長,多為厘米波或毫米波,一般物體的表麵對於雷達波來說都是比較“光滑”的。而激光的波長可以達到納米級的水平(1納米=0.000001毫米),物體的表麵對激光來說就是“粗糙”的,才會出現漫反射的現象。

漫反射原理示意圖

士兵操作激光指示器
正是因為激光製導的這種特性使其可以廣泛用於各種對地支援武器,如製導炸彈、製導炮彈、製導火箭彈等,戰術適應性非常強。激光製導這種A照B射的間接瞄準模式可以使進攻平台在安全距離外發動攻擊,可以“打了不管”,具備了更好的戰場生存能力。此外,激光製導的這種特性還可以使發射一方采取一些獨特的戰術,比如發射後鎖定——激光製導導彈可以先向目標的大概方向發射出去,在飛行途中再通過第三方的照射,導彈導引頭捕捉到激光反射信號後鎖定目標並完成攻擊,如此一來可以增加導彈的打擊靈活性;或者激光製導導彈可以從隱蔽地形後發射,先通過自動駕駛儀越過障礙物後,再由前方人員對目標實施照射,導彈導引頭捕捉到激光反射信號後鎖定目標,從而提高了發射平台的隱蔽性和生存性。當然,由於激光製導需要操作人員和激光指示器持續照射目標,操作人員就有暴露的可能,容易遭受攻擊。為了解決這一問題,美國正在發展一種小型遙控飛機,在裝載激光指示器後可以為激光製導武器提供第三方的目標指示。這裏順便提一下美國發明的“製導子彈”。該子彈可以“拐彎”,最遠射程可達5000米(目前世界最遠狙殺紀錄是2375米),開槍後製導子彈會像製導炸彈一樣,自動跟蹤目標直至命中,十分適合攻擊遠距離的移動目標。這種子彈的製導原理也是半主動激光製導,需要狙擊手持續照射被攻擊的目標。很顯然,這種製導子彈繼承了半主動激光製導的一大缺點,容易暴露狙擊手以及攻擊意圖,從而喪失了狙擊作戰的隱蔽性,這是狙擊作戰的大忌,其實戰效果仍有待於觀察。

激光製導子彈的飛行軌跡
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