而波束制导系统的原理则和半主动雷达制导系统的原理完全相反:载机雷达始终瞄准目标,导弹则始终沿着雷达波束中心线飞行直至命中目标。因为导弹只需要接收从后方载机发射的电磁波,因此它只需要安装一部接收装置,并且这个装置不是安装在导弹头部,而是安装在导弹尾部,这是二者之间重大区别。波束制导固然有它的优越性:结构简单,容易实现。但是它却有自身难以克服的两个缺点:首先雷达波是呈“伞状”发射出去的,随着发射距离和面积的增大,雷达波的强度和精确性也随之降低,直到到了一定距离,导弹上信号接收装置没办法接收到精确的信号。这样一来波束制导系统的作用距离受到了制约,而半主动雷达制导系统则不受这个限制。更严重的是波束制导系统在跟踪目标全过程中必须一刻不停地保持精确跟踪目标,有时甚至需要同时发射两种不同的无线信号:一个用来跟踪目标;另一个用来引导导弹攻击,系统结构很复杂。而半主动雷达制导系统的结构则相对简单,只需要一部雷达即可。

现代的半主动雷达制导系统多数采用连续波雷达作为制导系统的核心部分。尽管绝大多数现代战斗机都采用脉冲多普勒雷达作为自己的机载雷达,但是还是保留了连续波雷达的基本功能以便能够引导雷达制导空空导弹攻击目标。而有一些苏联战斗机,如 MiG-23/27 下的个别型号,则通过挂载专用的连续波制导吊舱来提供连续波雷达制导信号。而著名的 R-33“信号旗”雷达制导空空导弹则与 MiG-31 拦截机上的雷达成功耦合,实现了真正意义的 SARH 制导(当然在导弹飞行的初始阶段还是使用无线电指令制导作为主要的制导方式)。

R-33“信号旗”雷达制导空空导弹

半主动雷达制导空空导弹需要跟踪雷达始终照射目标,具体说后者必须使用一个狭窄的雷达波束精确跟踪目标,这样导弹就能根据目标反射的雷达回波来锁定目标。从导弹发射到命中目标的整个过程,跟踪雷达不能脱锁,因此这个阶段对于载机和导弹而言都是“脆弱”的,因为目标机也可以通过自身的机载电子告警系统确定是否被雷达照射、可能的攻击来自何方?然后采取反制措施摆脱攻击。此外既然在导弹攻击目标的全过程中机载雷达必须始终跟踪目标,因此老式机载雷达一次只能引导一枚导弹攻击目标(直到后来具备多目标跟踪能力的雷达出现)。

在 50 年代的机载雷达中,天线里有个摆动的喇叭形状的部分来实现单目标跟踪装置的功能。它使波束只能在很小的锥角里扫描。信号经过处理可以用来确定最大的照射方向,同时产生一个信号控制天线朝向目标。导弹也使用一个高增益天线已相似的方式探测来自目标的回波,同时控制整个导弹朝向目标半球。导弹制导也经由指向后方的波导管从照射信号中采样。驱动逻辑电路可以从两个信号的不同来确定真正的目标回波,就算在目标施放干扰箔条的情况下也能分辨出真正的回波。

半主动雷达制导经历了几十年的发展完善,目前是所有导弹制导技术中比较成熟的一种模式。特别是新一代半主动雷达制导系统已经与复合制导系统有效结合,不但具备很强的抗电子干扰的能力,而且还具备了多目标跟踪和攻击能力。例如美国海军研制的 SM-2"标准"防空导弹采用了末端半主动雷达制导:导弹飞行初始段和中段都采用惯性制导,只有在末端才打开雷达回波接受装置准备对目标进行攻击。这使得导弹攻击的隐蔽性大大增加,给目标规避打击留下的时间变得很短暂。另外由于导弹只需要发射平台的雷达系统在末端为其提供目标的精确坐标数据,而不需要像早期半主动雷达制导系统那样一次只能全程引导一枚导弹攻击目标,这使得雷达可以同时引导多枚导弹跟踪/攻击多个目标。甚至个别极其先进的武器系统,例如 SM-2 标准防空导弹具备了在中段修改攻击目标的能力。

连续波雷达:连续发射电磁波的雷达称为连续波雷达。按发射信号的形式分,有非调制单频或多频连续波雷达和调频连续波雷达。单频连续波雷达能对目标测速,但不能测距。多频连续波雷达能测距,并且能够分辨出固定目标和活动目标。调频连续波雷达能测量目标的距离和速度,但只适用于单个目标。由于连续波雷达的发射和接收系统两者之间隔离比较困难,应用受到限制。连续波雷达主要用于多普勒导航、测速、测高、近炸引信、导弹制导、目标搜索跟踪和识别、目标指示、战场监视,以及隐身飞机的形体研究等方面。国外从 60 年代开始装备连续波雷达。到 80 年代,这种雷达基本上都采用固态电路和微处理机,具有多种工作方式、抗干扰能力、自检能力和抗核辐射能力。例如,美国的 AN/APN-231 连续波多普勒导航雷达于 1984 年研制成功交付使用,装备在 EA-6A 电子战飞机上,与飞行姿态控制系统、大气数据计算机、搜索雷达、电子战系统及其他飞行仪表结合,构成综合航空电子系统。英国于 1984 年研制成功的连续波多普勒导航系列雷达,将微处理机技术应用于跟踪控制器中,功能有很大提高,同时也提高了抑制波干扰能力和抗电子侦察能力。美国的地面连续波雷达居世界领先地位,用于隐身飞机形体研究的 HIREE 雷达、RTVS 炮兵跟踪雷达、386 型地面监视雷达等,都是 80 年代较先进的连续波雷达。

单脉冲雷达:单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。它每发射一个脉冲,天线能同时形成若干个波束,将各波束回波信号的振幅和相位进行比较,当目标位于天线轴线上时,各波束回波信号的振幅和相位相等,信号差为零;当目标不在天线轴线上时,各波束回波信号的振幅和相位不等,产生信号差,驱动天线转向目标直至天线轴线对准目标,这样便可测出目标的高低角和方位角,从各波束接收的信号之和,可测出目标的距离,从而实现对目标的测量和跟踪。单脉冲雷达通常有振幅比较单脉冲雷达和相位比较单脉冲雷达两大类。它有较高的测角精度、分辨率和数据率,但设备比较复杂。单脉冲雷达早在 60 年代就已广泛应用。美国、英国、法国和日本等国军队大量装备单脉冲雷达,主要用于目标识别、靶场精密跟踪测量、弹道导弹预警和跟踪、导弹再入弹道测量、火箭和卫星跟踪、武器火力控制、炮位侦察、地形跟随、导航、地图测绘等;在民用上主要用于中交通管制。目前使用的单脉冲雷达基本上都实现了模块化、系列化和通用化,具有多目标跟踪、动目标显示、故障自检、维修方便等特点。