基于直接引導的反導預警信息流程研究

張文培　李瑞　王乾　宋宏宇

【摘 要】反導預警裝備信息傳遞渠道，是一個事關預警系統冗余性與生存能力的重要問題。目前，裝備之間主要采用引導信息經反導預警指揮中心處理后再送往被引導雷達的間接引導方式，使得預警系統存在作戰效能較低、生存能力較弱等問題。為此，在現有預警裝備體系的基礎上，提出了直接引導的方案，分析了間接引導存在的問題，研究了直接引導方式下預警信息傳遞流程，通過對這兩種方式的對比與分析，得出直接引導方式能夠使系統具有較大的冗余性與較強的生存能力。

【關鍵詞】直接引導;預警信息;流程

【中圖分類號】TP277 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）09-0060-03

0 引言

反導預警作戰是綜合利用天基紅外預警衛星、遠程預警雷達、地基多功能相控陣雷達等探測手段及指揮信息系統，對來襲彈道導彈進行早期發現、連續跟蹤、目標識別、彈道估計和落點預報，為攔截武器系統提供目標指示信息并對攔截效果進行評估的一系列作戰行動[1]，是通過系統內不同類型探測裝備的串聯運用，實現對信息的獲取和處理，這些裝備不但有不同的任務分工，還要互相引導和協作。其中，引導方式可根據引導信息傳輸路徑的不同分為間接引導和直接引導，而不同的引導方式對裝備協同效能的發揮和系統整體作戰能力具有重大影響，目前在作戰使用中多采用間接引導。本文將對反導預警信息和裝備之間的引導方式進行探討，對間接引導方式下存在的問題進行分析，通過采用直接引導的方法，對其預警信息傳輸流程進行研究梳理，以期提升系統整體作戰效能，提高系統生存能力。

1 反導預警系統組成及預警信息分析

反導預警系統是反導作戰體系的分系統，一般由天基預警衛星系統、地基遠程預警雷達系統、多功能相控陣雷達系統及指揮信息系統等組成。圖1所示為美軍反導預警系統組成。目前，僅美國裝備有低軌預警衛星，且處于演示試驗階段，暫不作為本文研究內容。天基高軌預警衛星利用其搭載的紅外相機，通過對處于助推段飛行的導彈尾焰輻射的紅外信號進行探測，以及對探測信息的進一步處理，實現對來襲彈道導彈的早期預警。地基遠程預警雷達通常工作在P、L波段，通過大功率的電磁波發射，獲得較遠的探測距離和較大的搜索范圍，主要用于遠程發現跟蹤處于中段飛行的彈道導彈目標。多功能相控陣雷達通常為X波段或C波段雷達，因其工作頻率較高，具有較高的探測精度，可對來襲目標進行精確識別，為攔截武器系統提供目標指示及打擊效果評估。通過不同類型探測裝備的聯合運用，可實現對彈道導彈目標的全程監視，達到預警和目標指示的目的。

反導預警信息是指在反導預警作戰指揮過程中獲取、處理生成并進行傳遞的各類信息，根據信息內容可分為指令信息和數據信息。

其中，指令信息是指揮者依托指揮信息系統實施指揮控制和作戰管理而產生的信息，主要包括上級向下級傳達的作戰意圖、作戰決心、命令、指示、情況通報，向各武器單元發送的控制指令，以及掌握的下級作戰決心、意圖和作戰準備情況等，多以文本、語音等形式存在。

數據信息是指揮者依托各型探測裝備獲取的有關目標的各類信息，以及對各類信息進行融合處理、分析研判生成的情報產品，例如來襲彈道導彈目標的參數信息、彈道估計和落點預報信息、真假彈頭識別信息及不同裝備之間對目標的交接引導信息等，該類信息較為復雜，多以數據形式進行傳輸，其具體內容如下。

（1）早期預警信息。早期預警信息是由紅外預警衛星探測并經衛星地面站處理生成的各類數據信息，包括導彈告警信息、彈道參數信息及概略引導信息。導彈告警信息是在衛星發現并確認有導彈發射且可能會對我方造成威脅時以警報形式向反導預警指揮中心（簡稱預警中心）發布的導彈告警，以使預警及其他相關部隊及時進入戰斗狀態。導彈告警發布后，預警衛星會持續進行目標探測，獲取目標方位角、俯仰角、位置（通過雙星定位）等信息，經過地面站處理后，可推測導彈發射點位置、發射時間，生成關機點的位置、速度等參數估值，進而估算導彈彈道、預測落點位置，并生成對遠程預警雷達的概略引導信息。

（2）目標跟蹤信息。目標跟蹤信息是指遠程預警雷達捕獲目標后對目標進行連續跟蹤探測并處理生成的各類數據。遠程預警雷達作為主動探測手段，能夠獲取目標三維位置信息，再根據一系列位置信息計算目標狀態參數，進而計算導彈的軌道根數，運用相關模型再次進行彈道預測和落點預報，并根據實時探測信息對預測彈道進行持續修正，生成目標態勢信息、目標瞬時運動參數、較為精確的彈道信息和落點預報。遠程預警雷達作為反導預警的重要一環，還要對多功能相控陣雷達進行引導交接，通過軌道外推預測目標進入多功能相控陣雷達威力區的時間和位置，生成對多功能相控陣雷達的引導信息，并按照既定的交接準則完成引導交接。

（3）目標識別信息。目標識別信息包括雷達對彈頭目標進行識別的特征信息及目標指示信息。目標特征信息主要有目標的RCS序列、目標微動特征、一維距離像、二維距離像、質阻比及極化特征[2]等，是雷達從各類碎片、輕重誘餌等目標群中識別出彈頭的重要依據;目標指示信息包括所識別出彈頭的方位信息及目標特征矢量圖（TOM[3]圖）信息，為攔截武器系統提供精確的目標指示。

（4）打擊效果評估信息。打擊效果評估，由預警系統的多功能相控陣雷達和攔截武器系統的制導雷達及攔截彈上的紅外成像儀等傳感器共同完成，因此預警系統提供的打擊效果評估信息是指多功能相控陣雷達獲取的探測信息，主要包括雷達對目標的成像信息及目標運動參數信息。不同傳感器獲取的探測信息按照既定策略進行融合處理，得出打擊效果評估結果，為指揮機構指揮決策提供參考。

2 間接式引導流程分析

間接引導，是指引導信息經預警中心匯總處理后下發至被遠程預警雷達并由預警中心指揮預警雷達展開作戰行動的方式，其作戰流程如下。

一是早期告警。天基紅外預警衛星探測發現處于助推段的彈道導彈目標且經研判將對我構成威脅后，向預警中心上報告警信息，預警中心將告警信息向其他相關指揮機構和部隊發布。預警衛星繼續對導彈目標進行跟蹤監視，收集目標彈道參數和特征信息，將信息下傳至地面站初步處理后按規定分發上報。預警中心根據上報信息組織本級相關職能部門進行任務分析、作戰指揮決策、制訂作戰預案和任務規劃，按規定組織所屬部隊進行等級轉進、開展指揮調度，引導遠程預警雷達搜索探測。

二是跟蹤監視。遠程預警雷達根據預警中心下發的引導信息和任務規劃制定探測方案，在預警中心實時指揮下對可能來襲區域進行搜索探測，截獲目標后，對目標進行連續跟蹤、初步識別、彈道估計和落點預報，生成與地基多功能相控陣雷達進行交接的引導信息，并將目標數據信息按規定上報，由預警中心融合處理后指揮多功能相控陣雷達展開作戰。

三是精確識別和目標指示。多功能相控陣雷達根據預警中心下發的引導信息和任務規劃制訂探測方案，在預警中心實時指揮下對特定區域進行重點搜索，探測到目標后，對目標進行連續跟蹤和準確識別，提取目標特征參數并上報預警中心，預警中心對目標進行綜合識別，生成目標指示信息，并將目標指示信息上報反導作戰指揮控制中心，由反導作戰指揮控制中心指揮攔截部隊展開作戰行動。

由上述可知，間接引導方式下，各類預警信息僅通過預警中心與各個探測單元及其他指揮機構之間的單個路徑進行傳輸，預警衛星地面站與各雷達站及各雷達站之間并無信息交互（如圖2所示）。

由圖2可知，間接引導時，突出了預警中心的核心作用，有利于指揮員實施集中指揮，但也存在較多問題。首先，不同探測裝備之間的交接引導都是通過預警中心間接完成的，增加了數據傳輸環節，不利于減少作戰指揮流程。其次，各雷達站只能通過預警中心下發的引導信息和任務規劃等指令信息被動作戰，增加了預警中心的指揮壓力，不利于裝備性能和參戰積極性的發揮，不利于提升系統作戰效能。最后，信息單路徑傳輸模式使信息傳輸沒有冗余設置，一旦預警中心遭到打擊或發生故障，整個作戰系統將面臨失去作戰能力的危險，存在較大隱患，極大地降低了系統生存能力。

3 直接引導下信息流程研究

為消除間接引導時系統存在的隱患，可考慮增加信息傳輸鏈路，采用直接引導方式，提升引導效率，節省作戰時間。直接引導，即引導信息由引導裝備直接發送至被引導裝備，被引導裝備在預警中心授權下自行展開作戰或在預警中心指導下展開作戰的方式，主要包括3個引導環節。

一是衛星預警信息直接引導遠程預警雷達。將早期預警信息中的概略引導信息在由地面站發送至預警中心的同時同步發送至遠程預警雷達，使遠程預警雷達根據衛星引導信息直接進行任務分析，并根據授權或在預警中心指導下進行探測搜索，展開作戰行動。其中，概略引導信息包括導彈目標到達遠程預警雷達威力區的時間、位置及誤差信息[4]，用以確定雷達搜索空域。

二是遠程預警雷達之間的相互引導。建立各遠程預警雷達站之間的信息傳輸網絡，使各遠程預警雷達站能獲取衛星引導信息的同時，還能獲取其他雷達站的探測信息，保證各遠程預警雷達站具備成為預備預警中心的客觀條件，使其在預警中心因故障等特殊原因無法正常履行職能的情況下代替完成相應任務。

三是遠程預警雷達直接引導多功能相控陣雷達。增加由遠程預警雷達至多功能相控陣雷達的數據鏈路，用以傳輸目標態勢信息和引導信息，既能夠使遠程預警雷達根據戰前預案或作戰規劃主動向多功能相控陣雷達發送引導信息，也能使多功能相控陣雷達根據目標態勢提前做好準備，并根據引導信息設置搜索波束。

由此，可建立基于直接引導的反導預警信息流程，如圖3所示（未考慮攔截系統內的數據信息流程）。直接引導方式下，各類信息能夠按照其作戰使用直接傳輸至各自用戶，減少中間環節，提高作戰效率，同時信息鏈路的增加使系統信息傳輸增加了冗余設置，極大地降低了因預警中心故障而導致整體作戰能力喪失的概率，提高了系統生存能力。

表1對兩種引導方式的作戰使用進行了對比分析，結果顯示，直接引導方式下，能夠擺脫被動作戰的方式，充分發揮各作戰單元的主動性，在多個方面具有明顯優勢。

4 結語

本文對反導預警系統內不同裝備之間的交接引導方式進行了探討，分析了間接引導方式存在的問題，研究了直接引導方式下預警信息的傳輸流程，并對兩種方式下信息傳輸流程和作戰使用進行了對比分析，表明直接引導時，不僅能夠減少引導信息傳輸環節，節省作戰時間，提高作戰效率，還充分發揮了各個作戰單元的參戰積極性和主動性，減輕了預警中心的指揮壓力，同時增加了信息傳輸的冗余設置，有利于提高系統生存能力，達到了預期效果。

參 考 文 獻

[1]藍江橋.戰略預警體系概論[M].北京：軍事科學出版社，2011：74-82.

[2]李陸軍，丁建江，呂金建，等.彈道導彈目標特性研究[J].飛航導彈，2015（6）：34-39.

[3]周萬幸.空間導彈目標的捕獲和處理[M].北京：電子工業出版社，2013：224-234.

[4]丁曉東，何文獻，李躍新.天基信息支援下地基預警雷達搜索空域優化[J].上海航天，2011（1）：56-60.