中段彈道

彈道飛彈的飛行過程包括助推段、中段和再入段。不論是洲際彈道飛彈還是戰術飛彈，中段彈道均是識別與攔截的重要階段，但由於缺乏大氣的過濾作用，中段目標識別變得極為困難。中段目標識別問題是反導系統研製的技術瓶頸，是公認的技術難題之一，它在很大程度上決定了反導系統發展的前途和方向。

基本介紹

• 中文名：中段彈道
• 外文名：Midcourse trajectory
• 定義：彈道飛彈彈道的中段
• 地位：識別與攔截的重要階段
• 一級學科：航空科技
• 二級學科：航空原理

洲際彈道飛彈的中段彈道

中段彈道是洲際彈道飛彈（ICBM）飛行中最長的一個階段，飛行時間可達30分鐘以上。在該階段，空氣十分稀薄，除開地球重力外飛彈不受其他外力作用，如果將地球視為均質圓球體，那么飛彈將按橢圓彈道飛行，飛彈依靠主動段終點獲得的能量自由飛向目標。該階段的一個重要特點是目標群將不再單一，在助推火箭關機後，末助推段飛行器母艙在彈道上升過程中不斷地釋放無源誘餌、有源干擾機及其它有效載荷。在大多數情況下，當達到彈道最高點時，有效載荷釋放完畢，如圖1所示。

圖1

中段彈道目標群構成

一旦助推火箭將彈頭送入空間預定點並達到要求的速度，末級助推火箭便脫落，彈頭進入中段飛行軌道。與彈頭一起飛行的還可能包括母艙，母艙主要用於攜帶有效載荷和修正中段飛行航線，並在設定的軌跡點釋放再入飛行器和各種干擾裝置。隨著彈道飛彈技術的發展，中段目標群總體上趨於複雜，這給識別帶來了極大的挑戰。中段的目標群構成主要有：

發射碎片

在中段，由於沒有大氣阻力，飛彈發射碎片與再入彈頭一起飛行，碎片可能包括助推火箭、母艙通常被炸碎以增加識別難度、幫助再入彈頭脫離母艙的彈簧以及各種爆炸螺栓部件等,即使在沒有誘餌的情況下，防禦系統也必須從碎片中識別出彈頭。

無源誘餌

無源誘餌可能包括塗有金屬的氣球、系留氣球（用於保護再入飛行器或增強誘餌的信號特徵）、輕型充氣或剛性複製誘餌（很像再入飛行器，但要輕得多）。為對抗紅外識別系統，還可能包括一個與再入飛行器非常相似的紅外熱源。另外，金屬箔條是無源誘餌的重要組成部分，將突防彈頭隱藏在箔條中可以破壞防禦系統雷達探測與識別。

有源干擾

有源干擾是中段電子對抗的重要組成部分。隨著硬體技術的發展，數字射頻存貯器己被越來越多地套用於干擾機中,它可形成壓制式、欺騙式等多種干擾，如果進行複雜的信息調製，甚至可形成虛假的雷達一維和二維圖像，DIS（Dignital Image Synthesizer）就是一種有效方法，它可形成虛假的ISAR圖像。另外，通過有源干擾還可形成密集的多假目標群，它可大量消耗雷達資源，或者使真目標混跡於假目標群中，使防禦系統難以識別。

密集目標群

飽和攻擊是突防方最容易採取的突防措施之一。通過將彈頭小型化和分導式多彈頭技術，可在中段形成大量的子彈頭，從而使防禦體系的識別和火控能力飽和。其中，分導式多彈頭不僅可包括生化彈頭，還可包括核彈頭。

圖2

除形成中段複雜的目標群外，突防方還可通過多種手段降低彈頭本身的可探測性。例如採用彈頭隱身技術（包括雷達隱身、紅外隱身和電漿隱身），大大降低彈頭的可探測距離。另外，突防方可將再入飛行器包在金屬氣球中，為防止地基雷達通過判斷彈頭在包裹它的氣球內的翻滾和碰撞來識別真彈頭，可將彈頭與氣球之間用線或彈簧相連，使氣球隨彈頭一同作旋轉或翻滾運動。通過這些對抗措施，極大地增加了中段目標識別的難度。圖2列出中段目標識別面臨的挑戰。

中段彈道目標群的紅外成像仿真研究

簡介

對中段彈道目標的探測跟蹤是彈道飛彈防禦的重要環節。通過低軌紅外感測器組網，能對中段彈道目標進行全程跟蹤，且其較高的解析度可提供目標的高精度位置和速度信息。因此，利用天基低軌紅外感測器探測中段彈道目標已成為未來彈道飛彈防禦系統的重要探測手段。

然而，出於突防需求，一旦彈道飛彈進入彈道中段，PBV(Post-BoostVehicle)將釋放出多種不同類型目標；這些目標一般包括彈頭、誘餌、殘骸、姿態控制器、鉑條等，相互之間距離很近，且具有相似的彈道特性，構成了密集目標群，挑戰彈道飛彈防禦系統的紅外目標探測、跟蹤和識別能力。國外對中段彈道目標群的紅外成像仿真方面進行過深入的研究，並形成工業標準軟體，所採用的技術尚未見於相關文獻。

該報告研究天基低軌紅外感測器對中段彈道目標群的成像仿真問題，以支撐對中段彈道目標群的探測、超分辨與組跟蹤算法研究，並依據仿真結果，探討中段彈道目標群的存在對天基紅外感測器的目標探測與跟蹤技術提出的新要求，並給出解決途徑。

研究結果

彈道飛彈在其彈道中段釋放多個不同類型目標，構成目標群，挑戰彈道飛彈防禦系統的紅外目標探測、跟蹤和識別能力。該報告通過搭建天基紅外感測器對中段彈道目標群的成像仿真框架，建立簡化的目標紅外輻射模型和較為真實的焦平面模型，可快速方便地仿真中段彈道目標群的紅外成像。對仿真結果進行了詳盡的分析，指出中段彈道目標群的存在對天基紅外感測器的目標探測、跟蹤提出了新的要求，並給出解決途徑。