给大国重器擦亮眼睛：弹道导弹目标识别技术

科普中国 2016-03-30

　　弹道导弹目标识别的任务是从由大量的诱饵、弹体碎片、末级火箭发动机等伴飞物体中识别出真弹头，是现代弹道导弹防御系统中最为关键的核心技术之一，直接关系到弹道导弹防御的成败。因此以美国、俄罗斯为首的军事强国一直都非常重视研究弹道导弹目标识别技术，以提高本国的弹道导弹防御能力，并且在目标特性提取、回波信号处理算法、模式识别、雷达图像处理、数据融合等方面都处于世界领先位置。

　　弹道导弹威胁异常强大

　　弹道导弹具有速度快、威力大、打击精度高和突防能力强等特点，已经成为现代战争中最具威胁的攻击性武器之一。伴随着弹道导弹技术在全球的扩散，以美国为首的军事强国一直在寻求有效对抗弹道导弹的技术途径，大力研制和部署了各种类型的弹道导弹防御系统即反导系统。

　　先进弹道导弹会释放许多真假弹头，使防御系统难以应对

　　为了突破这些反导系统，现代弹道导弹都具备先进的突防手段，其中一个重要的手段就是释放多种形式的诱饵或者假弹头，使反导系统无所适从或者增加拦截负荷。另外，真弹头周围还存在大量的其他伴飞物体，包括导弹的末级火箭发动机、弹头分离产生的碎片等，这些物体形成的目标群在真弹头周围以相近的速度伴飞，这也对反导系统如何识别出真弹头带来不小的困难。

　　识别弹道导弹目标的三个途径

　　弹道导弹目标识别技术是现代反导系统的核心技术，真假弹头的识别需求贯穿了整个反导探测阶段，是战略预警雷达、弹道导弹早期预警雷达和海基X波段雷达综合能力的体现。

　　一般来说，对于弹道导弹目标的识别大致有3个技术途径：特征识别，通过辨认分析弹道导弹目标的雷达回波信号特征来推演目标的特征信息，比如利用回波信号的幅度、相位、极化等特征来估计弹道导弹的飞行姿态、构型特征、弹体材料特征等。

　　成像识别，通过高分辨率雷达成像，直接获取弹道导弹目标的实际尺寸、外形等特征。再入识别，通过获取弹道导弹目标的质阻比，确定其质量特性。此外，还可以通过雷达观测再入体及其尾迹的总回波，分析再入体及其尾迹的散射特性，从而区分再入真弹头和重诱饵。

　　通过雷达扫描对真假弹头不同的特性进行提取分析是识别的主要手段

　　从世界范围来看，美国一直在开展弹道导弹目标识别技术方面的研究工作，其技术路径也具有代表性。美国空军早在20世纪60年代初期开始就使用AN/FPS-49弹道导弹早期预警和跟踪雷达系统采用弹道轨迹比较法（如速度、高度、纵向加速度以及弹道倾角等）进行弹道导弹目标的识别，但是效果一般，且存在错报漏报等情况。20世纪80年代的“星球大战”计划又将收集敌方弹道导弹特征和再入飞行体细节数据作为弹道导弹识别技术的重要研究方向，设想利用AN/SPQ-11远程相控阵雷达和其他新体制雷达获取弹道导弹的微波特性数据、以实时雷达成像识别为重点，建立敌方弹道导弹目标特性的数学模型和数据库。

　　20世纪90年代之后，随着NMD和TMD的提出，美国又专门研制了多型先进雷达，通过观测包括俄罗斯、中国在内国家的弹道导弹飞行测试或者打靶，录取了大量的弹道导弹数据，研究了针对现代弹道导弹的有效识别算法和识别特征，通过相控阵雷达技术和逆合成孔径雷达技术，解决了多弹道导弹目标的跟踪和多弹道导弹目标的真假识别问题，进入实用阶段。

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