體系對抗條件下針對BMDS的信息對抗環節分析

陳 寧，孫希東，張 宇，陳萍萍，陳 亮

(1.中國航天科工集團8511研究所，江蘇 南京 210007；2.中國人民解放軍91404部隊，河北 秦皇島 066000)

體系對抗條件下針對BMDS的信息對抗環節分析

陳 寧1，孫希東2，張 宇1，陳萍萍1，陳 亮1

(1.中國航天科工集團8511研究所，江蘇 南京 210007；2.中國人民解放軍91404部隊，河北 秦皇島 066000)

介紹典型彈道導彈防御系統(BMDS)的工作過程，結合信息化戰爭的特點，歸納分析了BMDS的攔截作戰基本過程和作戰環節，明確了BMDS的信息對抗環節。分析結果對于應用體系對抗策略、依托信息對抗手段以提高彈道導彈突防的能力具有較重要的參考價值。

體系對抗；BMDS；信息對抗

0 引言

進入21世紀以來，美國將研制和部署彈道導彈防御系統(BMDS)作為國家安全戰略的制高點，同時也把BMD作為實現先發制人打擊戰略的“新三位一體”力量的重要組成部分。經過多年的持續改進，美國已基本建成了陸、海、空、天全方位立體BMD體系，形成了對來襲彈道導彈的助推段、中段、再入段實施攔截的多層防御能力。目前，各類BMDS通過信息融合、資源共享、組網工作等方式正朝著一體化防御方向發展，對來襲導彈的攔截能力日益增強。為保持和提高作戰效能，彈道導彈武器系統應具備較強的一體化突防對抗能力。本文主要對BMDS的工作過程進行研究分析，明確BMD系統的信息對抗環節，為應用體系對抗策略、依托信息對抗手段來全面提高彈道導彈武器系統的突防對抗能力提供參考。

1 BMD體系概況

BMDS是一種將各種反導武器綜合在一起的“多層”防御體系，以陸地、海面和空中為基點，全方位地實施攔截任務，在來襲導彈起飛、飛行或下降的階段將其摧毀。其主要任務是保障美國本土及其盟友和海外駐軍免遭敵對國家“有限的戰略/戰術彈道導彈攻擊”。為了防御來襲的各種射程的彈道導彈，美國已建立起一套完整的BMD體系[1-2]。對來襲BM的中段和再入段防御是美國BMDS的重中之重，用于導彈中段和再入段攔截的系統主要包括GMD系統、Aegis BMD系統、THAAD系統和PAC-3系統。

2 典型BMDS組成原理

2.1 GMD系統

陸基中段防御(GMD)系統是一種地基固定式高層防御系統，由五部分組成：天基預警衛星(DSP/SBIRS、STSS)、P/L波段預警雷達(UEWR、Cobra Dane)、 X波段雷達(GBR、SBX)、 指揮控制作戰管理與通訊(C2BMC)系統、地基攔截器(GBI)。GMD系統的防御對象包括洲際彈道導彈(ICBM)、潛射彈道導彈(SLBM)[1]。據統計，截至2014年6月22日，GMD系統已進行17次攔截試驗，其中9次成功。

圖1 Aegis BMD系統攔截過程示意圖

GMD系統的攔截交戰過程是：天基預警衛星進行初始探測并提供來襲導彈信息；DSP衛星或SBIRS系統向整個GMD系統發出可能的彈道導彈攻擊警報，引導STSS衛星捕獲和跟蹤來襲目標，同時引導P/L波段預警雷達建立搜索警戒線，探測來襲的導彈，并開始在C2BMC中心擬定交戰方案。當來襲導彈進入預警雷達的探測距離內時，預警雷達確認目標導彈飛行參數并跟蹤。依據預警雷達和STSS衛星確認的信息，C2BMC系統引導X波段雷達并指揮GBI發射。X波段雷達通過飛行中的攔截彈通信系統向GBI提供高分辨率的目標跟蹤信息。GBI利用這些數據進行機動接近目標，以便GBI上的傳感器(EKV導引頭)從來襲導彈誘餌和碎片中識別出真彈頭來。EKV導引頭提供最后的、精確的飛行彈道修正，使EKV能夠摧毀目標。整個作戰過程中的所有雷達形成一個群組網系統，該雷達網是GMD系統中探測、跟蹤、識別與制導過程的核心傳感器。

2.2 Aegis BMD系統

“宙斯盾”BMD(Aegis BMD)系統是一種海基機動式高層防御系統，主要由AN/SPY-1D(V)雷達、C2BMC系統和“標準-3”(SM-3)攔截彈等組成，其防御對象包括短程、中程、中遠程TBM，遠期發展防御對象包括ICBM。依據Aegis艦的部署位置不同，Aegis BMD系統的防御層覆蓋全戰區地域，能在大氣層外分別攔截處于上升段、中段和下降段飛行的彈道導彈[2-4]。據統計，截至2014年11月6日，Aegis BMD系統已進行35次攔截試驗，其中29次成功。Aegis BMD系統攔截過程如圖1所示。

預警衛星發現敵方發射導彈后，通過通信衛星將預警信息傳送給計算機指揮與決策分系統；之后AN/SPY-1D(V)雷達被引導或直接進行目標搜索、捕獲和跟蹤；獲取目標后，武器控制分系統在指揮決策分系統的指令下，完成目標分配和攔截彈道計算，并發射SM-3攔截彈。攔截彈在慣性導航(INS)飛行過程中，GPS和AN/SPY-1D(V)雷達向攔截彈傳送精確的狀態矢量修正數據和目標修正數據,對攔截彈進行中段飛行指令制導，以減小系統瞄準誤差，使KW導引頭進入要求的工作狀態。一段時間后，攔截彈動能彈頭與助推火箭分離，自主尋的飛行，最后通過“碰撞殺傷”攔截摧毀目標。此外，Aegis BMD系統還可基于外部傳感器(前沿部署X波段雷達AN/TPY-2和空間跟蹤與監視系統STSS)數據進行攔截彈發射(2011年在FTM-15中得到驗證)。

2.3 THAAD系統

末端高空區域防御(THAAD)系統是一種地基機動式高層防御系統，主要由AN/TPY-2雷達、C2BMC系統和THAAD攔截彈組成，其防御對象包括短程、中程、中遠程TBM，能在大氣層內外攔截來襲的彈道導彈[2-5]。該系統機動性強，可通過C-141及更大的運輸機空運至戰區。據統計，截至2014年6月底，THAAD系統已進行19次攔截試驗，其中12次成功。THAAD系統攔截過程如圖2所示。

預警衛星、預警機或探測器發出預警信息，傳送給AN/TPY-2雷達，進行遠距離搜索、捕獲和跟蹤目標，把跟蹤數據傳輸給C2BMC系統，由其完成目標數據裝訂后下達攔截彈發射命令。攔截彈發射后按慣性制導飛行，C2BMC系統指揮AN/TPY-2雷達向攔截彈傳送適時修正的目標數據，對攔截彈進行中段飛行制導。一段時間后，動能殺傷攔截器(KKV)與助推火箭分離并到達攔截目標的位置，進行自主尋的飛行，通過直接碰撞攔截并摧毀目標。AN/TPY-2雷達觀測整個攔截過程，并把觀測數據提供給C2BMC系統進行攔截效果評估。如果第一枚攔截彈未能攔截和摧毀目標(可能發生在大氣層外)，再發射第二枚攔截彈進行攔截(在大氣層內高空區域實施)。

圖2 THAAD系統攔截過程示意圖

2.4 PAC-3系統

“愛國者”先進能力-3(PAC-3)系統是一種地基機動式低層防御系統，主要由AN/MPQ-65雷達、C2BMC系統和ERINT攔截彈組成，其防御對象包括短程和中程TBM，主要用于對高度在40km以下的彈道導彈飛行末端進行攔截以保護戰役戰術目標[2-6]。其特點是：火力強，能夠對抗飽和空襲；搜索速度高、跟蹤能力強，反應時間短，可以試試多個同步攻擊；有效對抗現有電子干擾手段；能夠與其他陸軍系統和聯合系統互操作；能由C-17運輸機空運，快速部署到世界各地。PAC-3系統的主要任務是：①與THAAD系統聯合，執行低層彈道導彈要點防御；②執行低層彈道導彈野戰部隊防御；③對吸氣式空中目標防御，包括固定翼飛機、直升機和飛航導彈目標。PAC-3系統攔截試驗成功率在75%以上，目前已實戰部署。

PAC-3系統攔截過程是：AN/MPQ-65雷達自行搜索發現目標(或在C2BMC系統支持下截獲目標)，判斷目標類別，進行威脅評定后，捕獲、跟蹤目標；將目標跟蹤數據傳輸給C2BMC系統，以指揮發射ERINT攔截彈；攔截彈發射后，依靠慣性導引飛行，并通過上行鏈路/下行鏈路與地面雷達通信，地面雷達在必要時提供飛行調整更新數據以及導彈與目標相對位置的更新數據，對攔截彈進行指令制導。一段時間后，攔截彈的導引頭截獲目標，進入自導引階段，通過直接碰撞殺傷摧毀目標。

3 BMDS信息對抗環節分析

3.1 BMDS典型作戰過程分析

根據上述分析，BMDS主要由傳感器、C2BMC系統和攔截器組成，其中，傳感器用于獲取目標及來襲導彈信息，C2BMC系統用于指揮控制作戰管理與通訊，攔截器用于攔截目標。

傳感器包括偵察傳感器、預警傳感器、火控及跟蹤制導傳感器。偵察傳感器包括各類偵察衛星；預警傳感器包括天基預警衛星、早期預警雷達；火控及跟蹤制導傳感器包括跟蹤識別與制導雷達、空間跟蹤與監視系統。C2BMC系統包括指揮控制、作戰管理和通信子系統。攔截器采用INS/GPS導航+指令中制導+主/被動末制導體制。

BMDS的攔截作戰是一種典型的體系作戰模式，BMD體系要完成成功攔截進攻導彈的使命，需要依次完成以下各項任務：發現敵方導彈陣地(僅用于先敵主動防御模式)、發現敵方發射導彈、發出預警、捕捉跟蹤目標、目標識別、目標跟蹤、發射攔截彈、INS/GPS導航制導、指令制導、末制導、目標攔截等。BMDS攔截作戰的基本過程如圖3所示。

1)偵察。BMDS的偵察衛星對攻擊方前線及縱深區域不斷實施情報偵察，發現攻擊方的導彈發射陣地，在有硬摧毀能力的情況下，予以硬摧毀，如不能，則作為情報儲存。

2)預警。BMDS的預警衛星根據歷史情報資料晝夜不停地在一定區域搜索紅外輻射，以監視攻擊方的導彈發射情況。攻擊方導彈點火起飛后，預警衛星的紅外探測器立即發現，測出目標的方位角、速度和加速度，將所得的信息與判斷標準作比較，進行目標分類并識別威脅類型，隨后報警，同時拍攝電視圖像，經通信衛星轉發回防御方地面C2BMC系統，地面人員判斷不是虛警后，令早期預警雷達在攻擊方導彈進入搜索范圍后開機工作，在一定區域內跟蹤導彈，并將跟蹤數據傳輸至C2BMC系統，地面站計算機根據預警衛星和早期預警雷達的信息進行數據融合，粗略計算導彈的彈道、彈頭個數、落點范圍，經一定時間后，早期預警雷達關機。跟蹤識別雷達開機工作，對導彈實施進一步的搜索定位。

3)跟蹤與識別。BMDS的跟蹤識別雷達(或在天基、空基紅外系統的配合下)、紅外跟蹤系統等對來襲導彈進行跟蹤和識別，精確測量出真目標的彈道，并對測量數據如目標的距離、方位角、距離變化率(速度)進行處理，以消除誤差，估算命中點和彈落點。

4)攔截。BMDS的C2BMC系統根據各種信息進行決策，當確定目標進入攔截區域之后，立即下達作戰命令，并根據跟蹤系統不斷提供的信息進行火力分配，雷達轉入制導模式。攔截彈系統根據C2BMC系統傳來的信息，作好發射準備。接到發射命令后，攔截彈發射，在INS/GPS組合導航系統的指控下飛行，并接受中段指令制導，根據C2BMC系統的信息，不斷修正軌道，進入末制導階段，攔截彈殺傷器自主尋的，通過直接撞擊方式摧毀真彈頭。

圖3 BMDS攔截作戰基本過程

5)攔截效果評估。在攔截過程中，BMDS的跟蹤識別與制導雷達、空間跟蹤與監視系統全程觀測，并將攔截過程信息傳遞給C2BMC系統進行攔截效果評估，若攔截成功，則攔截結束；若攔截失敗，在C2BMC系統的引導下，將進行二次攔截或實施下一層次的攔截。

3.2 BMDS作戰環節分析

BMDS的攔截作戰過程包括偵察、探測、跟蹤、識別、指揮、控制、通信、導航、制導、攔截、效果評估等環節。偵察、探測、跟蹤、識別環節的任務使命主要是獲取來襲目標的信息，發出導彈來襲預警，并對來襲目標進行捕獲、跟蹤和識別，由傳感器負責完成；指揮、控制、通信環節的任務使命主要是傳輸目標信息數據、分析和處理目標信息、進行戰斗決策、下達戰斗指令，由C2BMC系統負責完成；導航、制導環節的任務使命是完成攔截彈飛行過程的INS/GPS制導及中段指令制導，由導航衛星和C2BMC系統負責完成；攔截環節的任務使命是精確摧毀來襲真彈頭，由攔截器負責完成；效果評估環節的任務使命是評估攔截的效果，由傳感器和C2BMC系統共同負責完成。

攔截作戰過程中，各環節的任務使命對于BMD體系使命的完成是一種串聯關系，倘若其中的任何一環遭到破壞，系統將無法成功完成攔截使命。因此，針對BMDS的信息對抗體現在對上述作戰環節的對抗上。

3.3 BMDS信息對抗環節

根據上述分析，體系對抗條件下的BMDS信息對抗環節如下：

1)偵察傳感器對導彈陣地信息的獲取環節；

2)預警傳感器對導彈發射信息和目標初始信息的獲取和粗識別以及對目標彈道和彈著點的粗略估計環節；

3)火控及跟蹤制導傳感器對中段目標的跟蹤與識別環節；

4)C2BMC系統對目標信息進行融合和分析處理，對目標信息、決策指令、發射指令、制導指令進行傳輸等環節；

5)導航衛星對攔截器的導航制導環節；

6)攔截器撞擊目標前對目標的跟蹤與識別環節。

歸納起來，BMD系統信息對抗對象如下：

1)傳感器：天基預警衛星(DSP/SBIRS、STSS)、P/L波段預警雷達(UEWR、Cobra Dane)、X波段雷達(GBR、SBX)，AN/SPY-1D(V)雷達，AN/TPY-2雷達，AN/MPQ-65雷達；

2)C2BMC系統：作戰管理與指揮系統(C2BM)、飛行中攔截彈通訊系統(IFICS)、GMD通訊網絡(GCN)，計算機指揮與決策系統，戰術作戰站(TOS)和發射控制站(LCS)，指交戰控制站(ECS)；

3)攔截器：地基攔截器(GBI)、“標準-3”(SM-3)攔截彈、THAAD攔截彈、ERINT攔截彈。

4 結束語

未來高技術戰爭的作戰樣式將由以各武器平臺或編隊為中心的機械化編隊對抗作戰，向以陸、海、空、天、電多維一體的體系對抗作戰轉變。基于信息系統的導彈武器體系作戰是打贏現代戰爭的關鍵，敵對雙方圍繞導彈武器作戰體系進行的攻擊與防御已成為高技術信息化戰爭體系作戰的核心內容。信息化戰爭體系對抗下的導彈武器作戰樣式具有：覆蓋全戰區的非線性、非接觸“外科手術式”中遠程精確打擊；攻防對抗一體化；諸軍兵種聯合作戰，陸、海、空、天、電多維交叉融合；多平臺、全空域、多方位體系對抗；信息、火力一體化等全新特點。新的作戰樣式對體系對抗條件下的BMDS信息對抗裝備和作戰樣式的發展提出了新的、更高的要求。隨著BMD體系的日益發展和逐步完善，為了保持和提高彈道導彈武器系統的突防作戰效能，必須加快體系對抗條件下的BMDS信息對抗裝備體系建設，進一步提高針對BMDS的體系對抗能力，為打贏信息化戰爭提供保障條件。■

[1] Martin D. Missile defense agency Ballistic Missile Defense System (BMDS) programmatic environmental impact statement[R]. Defense Missile Defense Agency, 2007．

[2] Hendrickson RM.Ballistic missile defense update [C]∥2012 Space And Missile Defense Conference,Missile Defense Agency,2012．

[3] Missile Defense Agency.Ground-based midcourse defense (GMD) extended test range (ETR) [R]. Final Environmental Impact Statement,2003．

[4] Hicks AB.Aegis ballistic missile defense [R]. Missile Defense Agency,07-MDA-2527,2007．

[5] THAAD[R]∥Jane’s Land-Based Air Defence,2014．

[6] Patriot PAC-3[R]∥Jane’s Land-Based Air Defence,2014．

Analysis of information countermeasure link to BMDS for system-of-systems combat

Chen Ning1, Sun Xidong2, Zhang Yu1, Chen Pingping1, Chen Liang1

(1.No. 8511 Research Institute of CASIC,Nanjing 210007,Jiangsu,China;2.Unit 91404 of PLA, Qinhuangdao 066000,Hebei,China)

Working process of representative Ballistic Missile Defense System (BMDS) are presented detailedly, combine the characteristic of information combat, the intercepting combat basic process and combat link are included and analyzed systematically, the information countermeasure link to BMDS are defined. The analysis results have important reference to enhance the penetration ability entirely by information countermeasure with the application of system-of-systems combat strategy.

system-of-systems combat;BMDS;information countermeasures

2014-06-20

陳寧(1979-)，男，高工，從事電子對抗技術研究。

TJ762

A