动能拦截技术：击毁弹道导弹

动能拦截是在20世纪80年代伴随美国“战略防御倡议”（SDI）计划的实施而迅速发展起来的一种新型技术，主要用于防御弹道导弹。动能拦截弹由助推火箭和作为弹头的“动能拦截器”（KKV）两大部分组成，借助动能拦截器高速飞行时所具有的巨大动能，通过直接碰撞摧毁目标。那么，动能拦截弹是怎么拦截的呢？其关键技术有哪些呢？

KKV识别技术。20世纪80年代末，美国就开始研究名为“智能卵石”的天基动能拦截弹方案。这种拦截弹的KKV计划采用紫外、可见光、红外、微波和毫米波雷达等一系列探测手段，对真假目标进行复合探测、跟踪和识别，同时还采用性能更高的计算机和数据融合技术，只要一接到发射指令便可独立完成作战任务。1992年，美国国防部提出发展有识别能力的拦截器计划，重点发展有识别真假目标能力的KKV所需的关键技术。依据弹道导弹攻击情况的不同，采用有识别能力的拦截弹后，拦截弹的单发杀伤概率可增加8倍之多。有先进识别能力的动能杀伤拦截器的质量将增加25%，成本降低，用这种拦截弹，只需向一个目标发射一枚拦截弹。美国军方认为，提高KKV识别能力的基本途径是增加所测目标特性参数，并把由多部传感器所测得的目标特性数据最佳地融合起来。发展有识别能力的KKV关键是将被动传感器与激光雷达结合起来。美陆军研制了三种成像激光雷达，供有识别能力的动能杀伤拦截器选用；同时，美空军也积极研制激光雷达导引头，并进行了一系列成功的试验。

导引头技术。KKV保证直接碰撞最关键的是精确制导与控制技术。目前，比较先进的末制导采用毫米波和红外成像导引头。（1）采用毫米波制导技术，美国海军和陆军联合推进了毫米波导引头技术开发倡议计划，为大气层内拦截器提供先进的导引头部件。该计划要求制导器件质量轻、体积小、响应快，并具有碰撞杀伤制导精度，该计划的重点是研制Ka（35GHz）和W（94GHz）频段的导引头部件。（2）采用红外成像制导技术，在高空30千米以上，KKV一般采用红外成像导引头。红外频谱两个窗口即中波红外（3～5μm）和长波红外（8～12μm）频段，都适用于战术反导拦截器的红外导引头。美国在红外成像制导技术方面已取得重大进展。红外导引头体积小、质量轻，但低空的云会妨碍其对威胁目标的红外特征信号的探测。而毫米波导引头虽然质量较大，但能够在低空提供目标的距离数据，这两种导引头配合使用可以取长补短。另外，这两种导引头都能以高达100次/秒的速度向信号处理机提供目标的方向信息，精度为100～300μrad。

惯性测量技术。拦截弹的惯性测量装置向拦截弹的数据处理机提供有关拦截弹姿态和速度的反馈信息。惯性测量装置的数据要以50～100次/秒的速率提供给数据处理机，而且要非常准确。惯性测量装置在微小型化和精度方面已经取得了重大进展。支持直接碰撞杀伤武器的惯性测量装置，其体积约与棒球的大小相当，能够实现精度大约为1度/小时的陀螺漂移。惯性测量装置尺寸的减小和精度提高促进了拦截弹轻小型化，有效地降低了成本。

姿控与轨控技术。弹道导弹是高速目标，并有可能需在大气层外拦截，拦截器采用气动翼面控制方式局限性较大，为了使杀伤飞行器在末段能够快速反应实施机动，弹道导弹拦截器除采用末制导提高导引头制导精度，还采用推力矢量控制，进一步提高拦截精度。弹道导弹拦截器末段控制系统有三轴稳定控制和单轴稳定控制两种。三轴控制采用两组微型推力发动机，一组为轨控发动机，用于控制飞行方向，另一种为姿控发动机，用于稳定姿态。这种微型推力发动机每组需要4～8个推力器来控制飞行器的俯仰、偏航和滚转。姿控与轨控系统是动能拦截弹的KKV实现高机动能力、直接碰撞杀伤目标的关键。姿控系统用于保持KKV的姿态稳定，轨控系统则用于为KKV提供横向机动能力。姿控与轨控的技术难点在于实现小型化，要求响应时间短。另外，要求轨控系统具有很大的推重比，能以稳定和脉冲两种方式工作，实现精确控制等。

动能弹头

传感器融合技术。大气层外拦截弹系统的关键要素是智能处理（IP）技术，它能够把来自不同传感器的数据有效地融合在一起。美国导弹防御局进行的有识别能力的拦截器技术目的是研制和试验几种先进的传感器硬件方案、先进智能处理和传感器数据融合算法，以提高导弹防御拦截弹性能的稳定性。在研的先进传感器方案，包括弹上激光雷达和双波段被动传感器。通常导弹防御系统拦截弹的部署数量有限，必须提高拦截弹的目标识别能力，以减少弹头漏防、误防造成的拦截弹消耗。目前美国的导弹防御动能拦截弹设计只包含被动传感器，那些间距小的威胁目标使红外传感器只有到最后拦截时才能分辨出来。研究表明，增加一个激光雷达传感器可以提高相关性能。