反輻射飛彈防禦 海軍上尉　黃富隆 提　　要： 反輻射飛彈(Anti-Radiation Missile，ARM)是防空雷達系統的主要威脅之一，此 類型飛彈是利用敵雷達所輻射之電磁波，做為其搜索、追蹤、導引及歸向的依據 ，進而將輻射源雷達予以壓制、摧毀，於電子戰範疇屬摧毀性攻擊武器。在反輻 射飛彈威脅下，保護雷達系統並有效使用電磁頻譜，防止反輻射飛彈的攻擊及研 發反輻射飛彈防禦技術，是雷達系統在戰場中存活的重要因素。 關鍵詞：反輻射飛彈、都卜勒頻移、雙模尋標器 壹、前言 現代戰爭，電子裝備與高科技技術已成為勝負的關鍵，很多武器系統都結合雷達 來執行預警、搜索、追蹤、鎖定及導引，所以雷達在戰爭中成為必先摧毀或防護 的對象，而反輻射飛彈是攻擊雷達的最佳武器。對付雷達系統掌握制電磁權，有 摧毀及壓制兩種手段，一種是以高速反輻射飛彈摧毀敵方雷達裝備，另一種是以 反輻射無人飛機於所望之空域盤旋壓制，使敵不敢開啟雷達，以確保我方電磁優 勢。 貳、反輻射飛彈演進及未來發展趨勢 第二次世界大戰末(1940年代中期)開始有反輻射飛彈的構想，1950年代末期才真 正發展。1965年越戰期間，美國首次使用百舌鳥反輻射飛彈攻擊北越薩姆二型防 空飛彈系統的雷達，成效良好並持續研改當時現役標準飛彈，使其具有反輻射飛 彈之功能。1973年及1982年，以色列使用百舌鳥反輻射飛彈攻擊阿拉伯國家，埃 及使用蘇俄的AS-5 Kelt反輻射飛彈攻擊以色列境內雷達。1986年，美國與利比亞 在雪特拉灣上空發生戰爭，美國首次以高速反輻射飛彈(High-speed Anti-Radia tion Missile，HARM)攻擊利比亞薩姆五型防空飛彈系統的雷達，美軍成功攻擊五 個軍事目標，僅損失一架飛機。另纏鬥多年的兩伊戰爭，伊拉克使用的X-23反輻 射飛彈即為蘇俄的AS-9 Kyle反輻射飛彈。1991年，波灣戰爭中，美國大量使用高 速反輻射飛彈及改良的小牛反輻射飛彈，襲擊伊拉克防空雷達，美軍以幾乎零損 失的成績完成攻擊任務。1998年，美國使用高速反輻射飛彈，成功攻擊伊拉克鎖 定英美戰機的雷達。 反輻射飛彈發展的兩大方向，即一方面以固體衝壓噴射引擎取代傳統主發動機， 以全程維持高速飛行；同時另一方面採用紅外線或主動毫米波雷達搭配被動雷達 雙模式尋標器，當敵方雷達關機時，以紅外線或主動毫米波雷達代替雷達射頻， 尋找敵方雷達目標。反輻射飛彈在設計方面大致上有以下幾種趨勢： 一、降低反輻射飛彈成本 反輻射飛彈複雜性與日俱增，是一種昂貴的武器，降低成本就變成重要的工作。 例如採用低價反輻射無人載具、使用固態積體電路、複合材料等，皆可進一步降 低成本；另以現有飛彈研改成為反輻射飛彈，亦可節省經費，縮短時程，降低風 險，但因遷就原有飛彈重量、外形、射程及速度，無法盡如人意，效果可能較難 符合理想。 二、改良飛彈性能 提高命中率、提高速度、增大射程、改善導引方式、增加尋標方式、增加尋標器 尋標的有效距離、提高抗干擾能力、加強飛彈遠距離獨立作戰能力，並設計使其 成為射後不理，降低載機風險。 三、減少飛彈體積與重量 使其適用於大多數載機並增加掛載量，目前僅少數國家有能力部署專門執行反輻 射任務的戰機。近年來各國已逐漸將反輻射飛彈酬載於電子作戰干擾機或裝掛於 戰機上，藉以提昇反輻射飛彈之適用性。 四、提高作戰能力 增加尋標器頻率涵蓋範圍至0.1-40 GHz，涵蓋所有武器系統所使用的雷達頻段， 以便全方位攻擊敵所有雷達；設計反輻射飛彈軟體使其具有即時重新設定能力， 以應戰場瞬息萬變情況，可重新編排攻擊雷達目標之優先順序指令；設計反輻射 飛彈具備多重用途，可攻擊地面、海面及空中目標，必要時可更換尋標器以執行 非反輻射任務。 五、加強彈頭的殺傷功能 設計具有探測目標正確位置之引信，增加彈頭爆炸威力攻擊雷達重要部位。 六、提高反輻射飛彈隱密性 設計無煙火箭，彈體採用低輻射處理，使敵無法早期發現。 七、發展無人飛機式的反輻射飛彈 其造價低廉，滯空時間長，可伺機攻擊敵防空雷達，壓制敵防空武力。 參、反輻射飛彈分類與導控(歸向)技術 依發射方式與目標的環境，可分為空對面、空對空、面對空及面對面等四種反輻 射飛彈。 依射程分，則為短程(40 km以下)、中程(介於40∼100km)及長程(100km以上)三種 。 依外型分，即快速之飛彈外型(射程達30-120km，其平均航速為1.6馬赫)、無人飛 機外型(射程可達600 km以上，其平均航速為0.6-0.9馬赫)、大型低速飛彈外型( 射程達60-320km，其平均航速為0.9馬赫)及使用固體導管火箭之飛彈外型(射程達 80- 180km，其平均航速為2.5馬赫)四種。 反輻射飛彈導控(歸向)技術概述如下： 一、被動雷達導引 尋標器會搜索指定的一種或是多種電磁波訊號來源，在確定欲攻擊目標的訊號方 向之後，飛彈會跟隨該電磁波訊號飛行以摧毀目標。 二、複合導控 複合導控是將被動雷達導引與主動雷達導引、紅外線導引、雷射導引、慣性導引 及衛星導引等組合使用，各導引方式說明如后： (一)主動雷達導引(毫米波) 尋標器以主動毫米波雷達設計，由飛彈本身的主動雷達對欲攻擊的目標實施搜索 及追蹤，並於飛行過程中持續修正飛彈航路，使飛彈攻擊目標。 (二)紅外線導引 尋標器以被動式紅外線導引系統設計，飛彈追蹤來自目標所散發出來的紅外線訊 號，如艦艇煙囪。 (三)雷射導引 由發射飛彈的載機或第三者，以雷射照射器將雷射持續標定於欲攻擊的目標，飛 彈上的雷射接收器追蹤由目標反射回來的雷射照射訊號，使飛彈攻擊目標。 (四)慣性導引 飛彈設計以運用三個彼此垂直軸向之加速器(陀螺儀)，感應飛彈本身於三個軸向 的運動變化量，位於各個軸向的陀螺儀量測該軸向的線性加速度與滾轉率，經由 對時間的雙積分可計算出該軸向的位置變化量，再依其變化量修正飛彈航路。慣 性導引系統不接受外界的訊息，是一種封閉的導引系統，如洲際彈道飛彈、巡弋 飛彈等，多運用此種導引方式。 (五)衛星導引 飛彈在發射前即輸入欲攻擊目標的經緯度參數，飛彈發射後持續接收來自衛星提 供的經緯度資料，以協助飛彈修正飛行過程中所產生的誤差，提高命中目標的精 確度。 肆、中共現有反輻射飛彈概述 根據中共近年來的演習情況分析，未來一旦準備對台作戰，如何爭取第一波的戰 場制電磁權已是其建軍的重點。基本上，在制電磁權戰的假想下，我方對於中共 發動台海戰爭的企圖判斷，是中共首波將會動用其空軍的殲八機進行「針點攻擊 」，殲八機初期所掛載的正是以機載反輻射飛彈為主，執行輻射源攻擊任務，尤 其是針對我成功、濟陽、康定及基隆級巡防艦實施攻擊。 已知中共現役反輻射飛彈有以下五種： 一、Kh-31P反輻射飛彈(如圖一所示) 空對面式，中共自俄羅斯獲得，北約代號AS-17 KRYPTON，是一種具備反艦與反輻 射雙重尋標設計的飛彈，具有ECCM能力，長5.23m，全備戰鬥重量605kg，裝藥量 達90kg；此飛彈是由四具衝壓發動機為巡弋動力，發射初期則是再加上四具可拋 式火箭推進器，在接敵段，其速率高達4.5馬赫，有效射程100km，並具部分地形 與目標記憶功能，就算是輻射源雷達已經關機，這種飛彈仍然可以依照已經儲存 在軟體內的數據進行攻擊；目前中共Su-27及Su-30MK戰機均可掛載此型飛彈。 二、YJ-91反輻射飛彈(如圖二所示) 空對面式，中共仿照Kh-31P研製而成，長4.7m、全備戰鬥重量600kg，裝藥量達9 0kg、最大射程50km，具備反艦與反輻射雙重尋標設計，此款反輻射飛彈為衝壓式 發動機，並具有寬頻帶導引、先進慣性導引與毫米波導引技術，另持續進行匿蹤 、抗關機及抗干擾技術研發測試。 三、STAR 1反輻射飛彈 空對面式，STAR 1係一遠程反輻射飛彈，由戰鬥機發射以攻擊敵防空系統，此型 飛彈為次音速渦輪噴射動力，配備雷達截面放大及干擾絲釋放裝置，該兩項裝置 可做為誘餌以反制敵之防空偵測及火控雷達。 四、FT-2000反輻射飛彈 面對空式，車裝四管垂直發射，用以攻擊進犯敵機。 五、HARPY(哈比)無人載具(如圖三所示) 地面車載式，中共自以色列引進，研判至少獲得一百架HARPY無人載具及其相關運 送發射系統與備份件，其續航力約6小時，飛行高度300∼3,000m，最大航程1,00 0km，另若燃料用盡時，能以自毀方式飛向目標。 伍、反輻射飛彈之反制與防禦 我國對於反制中共反輻射飛彈的能力相當有限，另外，由於此類型飛彈的速度極 高，自發射到擊中目標的飛行時間不到200 秒，且發射載機可由100km外的遠距離 實施發射作業，因此對於我方的消極性反制作為，仍應亟思有效反制與防禦之道 。依據反輻射飛彈導控技術的特點以及其攻擊電磁輻射源的過程，可研究反制反 輻射飛彈的技術和戰術應用，目前各國反制反輻射飛彈措施有： 一、雷達工作頻段 採用V/UHF頻段雷達，該頻段低於反輻射飛彈之偵蒐頻段範圍，使反輻射飛彈無法 對該頻段雷達實施輻射源歸向攻擊。 二、採用脈波壓縮技術 雷達採用寬脈波隨機編碼技術，在一定有效測距要求下，可降低其輻射峰值功率 ，且其接收回波經由匹配壓縮後，可獲得足夠之距離解析度。 三、低截獲率設計 主要措施有天線窄波束暨隨機掃描、超低旁波瓣天線等二種。 (一)天線波束越窄，掃描搜索時駐留在目標飛機的時間越短，加上波束隨機掃描 ，使反輻射飛彈接收系統偵蒐和處理信號遇到困難。地面導控雷達波束應避免長 期駐留照射目標飛機，防止目標飛機上的反輻射飛彈迎著主波束遠距攻擊。 (二)通常旁波瓣僅比主波瓣低20-30dB，由於反輻射飛彈接收靈敏度高，可有效沿 著旁波瓣實施攻擊，若把雷達旁波瓣抑制到比主波瓣低40-50dB，可改善雷達反制 反輻射飛彈能力，因為反輻射飛彈難以在規定的距離截獲或追蹤鎖定旁波瓣方向 輻射的信號。 四、雷達參數變化 反輻射飛彈偵察接收系統利用雷達射頻、脈波來復頻、脈波寬等信號參數的特徵 來分選、識別、判定待攻擊的雷達信號。若上述各參數隨機變化，即頻率跳變、 頻率捷變、展頻、多頻工作、脈波來復頻間隔抖動和脈波寬不斷變化，反輻射飛 彈接收系統難以找出雷達信號特徵，也很難在複雜、密集的信號環境中偵察並鎖 定追蹤這類雷達信號。 五、雷達發射時間和發射功率管理 讓雷達間歇工作，發射停止時間甚至大於工作時間，即便反輻射飛彈接收機從雷 達旁波瓣上偵測到的信號也時隱時現，使反輻射飛彈難以截獲和跟蹤雷達信號。 在滿足探測和追蹤目標的需求下，儘量壓低發射功率量，避免過早被反輻射飛彈 偵獲，讓搜索雷達在容易受到反輻射飛彈攻擊的方向上不發射信號，形成幾個「 寂靜扇區」。當發現反輻射飛彈來襲，雷達突然關機，對目標的探測與追蹤讓光 學設備完成。 六、雷達機動能力的設計 若雷達設置點固定不變或長期不動，其遭受反輻射飛彈攻擊的危險就增大，因此 雷達應設計能在短時間拆卸、轉移和架設，具有良好的機動性，使有記憶裝置的 反輻射飛彈無法發揮其效用。 七、雙(多)基地雷達體制 把發射系統和接收系統分開安置，相隔一定距離協同工作，構成雙(多)基地雷達 ，可把發射系統置放於掩體內、反輻射飛彈最大攻擊距離外，讓一部或多部接收 機設置在前緣，則反輻射飛彈對接收機無電磁波跟蹤攻擊能力。 八、對雷達站實施電磁屏蔽、熱屏蔽、偽裝迷彩，以干擾反輻射飛彈主動輻射、 紅外線歸向。在雷達陣地周圍佈置如金屬干擾片、曳光彈及煙幕彈，用以混淆、 阻滯來襲反輻射飛彈，爭取反制或摧毀反輻射飛彈時效。 九、對反輻射飛彈的偵測 反輻射飛彈的雷達截面積小，沿目標雷達飛行的徑向速度高，總在載機前方。因 此，在目標雷達端看反輻射飛彈反射回波之特徵為都卜勒頻移高，迅速接近雷達 ，信號弱而穩定且在載機回波前，故可利用此特徵探測反輻射飛彈。 十、雷達加裝反輻射飛彈來襲監視電路 針對快速小型目標，在雷達系統內加裝來襲監視電路，當雷達在追蹤目標的過程 中發現該目標回波信號一分為二，且其中一個具有較高的都卜勒頻移時，信號識 別單元將發出告警信號，令發射機關閉並啟動對應的抗擊反輻射飛彈裝置。 十一、專用的反輻射飛彈告警雷達 上述監視電路只能監視主波瓣來襲的反輻射飛彈，難以監視旁波瓣來襲的反輻射 飛彈，對於無多目標追蹤能力的雷達，若監視了反輻射飛彈，就要丟掉追蹤的目 標﹔而搜索雷達又難以監視其頂上空域的反輻射飛彈襲擊，因此最好採用專用的 反輻射飛彈告警雷達，其設計重點在採用低頻段以避免自身遭受攻擊，測向/測距 精確度無須太高，但必須具有全向指示追蹤反輻射飛彈的能力，以指揮反輻射飛 彈誘騙系統工作或導引火力攔截系統對反輻射飛彈攻擊。 十二、設置誘餌裝置 在雷達附近架設有源誘騙裝置，誘餌的信號特徵需與受保護雷達相同，而其有效 輻射功率又足夠大且在遠端觀之，與雷達同處一個反輻射飛彈天線方位解析單元 內，就有可能將反輻射飛彈引誘至功率中心、誘餌處或遠離天線。 誘餌裝置與雷達的距離在100-300m之間，其依據是，既要保證雷達的安全又要同 處反輻射飛彈天線方位解析單元內。由於誘餌易被擊中，因此須放入掩體中保護 且有備份天線。誘餌天線波束寬度較寬，以便輻射量涵蓋一定空間讓反輻射飛彈 截獲；為使信號特徵一致，將雷達信號直接耦合而以有線(固定雷達陣地)或無線 (機動雷達陣地)傳送至誘餌天線並比雷達脈波提早0.1-0.2　sec，以使反輻射飛 彈鎖定較早出現的誘餌信號。 十三、適當配置雷達站，各雷達站之間保持適當距離並交替開、關機，並在每座 主雷達附近設置假雷達、誘餌，誘騙反輻射飛彈。 十四、雷達陣地加裝近迫武器系統如方陣快砲，對來襲之反輻射飛彈或反輻射無 人飛機實施硬殺摧毀。 十五、研發紅外線搜索及追蹤系統(Infrared Search and Track System，IRST) ，IRST裝置係利用紅外線感知器偵測目標物所發出的紅外線輻射信號，經多重濾 波及信號處理技術過濾掉所有背景雜波，進而偵知威脅目標，並持續追蹤目標位 置及運動軌跡，將獲得的目標傳給射控系統，以便更精確的掌握威脅目標動態進 而摧毀之。 艦用IRST系統可做全方位360度的搜索掃瞄及追蹤，由於IRST系統均採用高解析度 的檢知器及多重濾波技術，經信號處理後可確認真正威脅快速目標。而IRST雖然 受限海平線，對低空飛機或掠海飛彈的偵測距離僅達15∼30km，卻也遠超過一般 紅外線熱像儀的偵測距離。 IRST具有同時掃瞄追蹤多目標的能力，這個特性對船艦的防禦尤其重要，當船艦 遭受飽和攻擊時，若一次只能對付一個目標，將無法有效防禦空中的飽和攻擊。 IRST系統有以下優點： (一)輔助雷達做低飛目標的偵測，如飛機或掠海飛彈的偵測。 (二)電磁波發射管制下，可獨立擔任空中威脅目標搜索及追蹤任務。 (三)提供威脅目標位置數據給艦上戰鬥系統，用以指定飛彈、快砲、誘標彈等武 器系統做最有效的防禦。 陸、結語 反輻射飛彈已經成為現代戰爭中重要的一項武器，並且是壓制敵防空武力，遂行 空中攻擊任務不可或缺的力量。傳統反輻射飛彈多採用被動雷達尋標器，當敵雷 達關機時，無法保證可以摧毀目標，為了克服這樣的缺點，新一代的反輻射飛彈 設計傾向採用雙模尋標器﹔當敵雷達關機而被動雷達失效時，另一主動尋標器可 以接替將飛彈導引歸向目標。目前研發中的雙模尋標器包括：被動雷達／影像紅 外線雙模與被動雷達/毫米波主動雷達雙模兩種型式。 先進的反輻射飛彈在武器系統普遍追求輕、薄、短、小、快速、準確以及長射程 等性能優勢的要求下，已逐漸採用衝壓推進系統，目前已知採用衝壓推進系統的 反輻射飛彈包括：俄羅斯的Kh-31P飛彈採用整合式液體衝壓引擎，射程達到100k m；美國正在研發的AARGM飛彈(2005-2010年服役)與德國的ARMIGER飛彈(2008年服 役)都採用整合式固體導管火箭，射程亦都超過100km。 在國際歷年戰役中，顯示反輻射飛彈在戰場上，能摧毀敵防空系統，是以具備反 輻射飛彈反制與防禦能力，實為我戰備亟需，然可預期反輻射飛彈與雷達防護間 之競爭勢將永無休止。 ＜參考文獻＞ 一、沈錦成，「反雷達戰之探討，電子戰專輯」，第20期，民國78年10月。 二、李志法博士著，光訊月刊，民國87年2月。 三、管孟忠、冷金緒，「反輻射飛彈與及其反制特性之探討」，軍品科技新知， 第104期，民國87年5月。 四、陳文光，「反輻射飛彈簡介」，新新雙月刊，第27卷，第2期，民國88年3月 。 五、鄒培敦，「新型複式尋標器反雷達飛彈」，電子戰專輯，第28期，民國88年 6月。 六、劉正賢，「先進反輻射飛彈的發展近況」，新新雙月刊，第30卷，第2期，民 國91年3月。 附註：案內部分資料節錄自空軍航空技術學院軍事學科部專業專精組，故中校主 任教官李俊德遺作(後續由專精組中校教官顏士堯於民國93年9月修訂完成)。