美军弹道导弹防御系统的70年

  目前，美国已经初步建立了全球部署的一体化弹道导弹防御体系，并且仍在迭代演进发展，纵观美国弹道导弹防御体系发展建设历程，大致可分为早期探索、技术准备、一体化建设三个阶段。

  早期探索阶段：20世纪50—70年代。在此阶段研发了弹道导弹预警系统、国防支持计划天基红外预警卫星（DSP）等预警装备，以及耐克-宙斯、哨兵、卫兵等弹道导弹拦截系统。美国部署的第一个弹道导弹拦截系统是卫兵系统，于1975年10月宣布具备初始作战能力，但考虑到单个系统对来袭弹道导弹根本就是形同虚设，美国最终于1976年关闭了该系统[1]。

  技术准备阶段：20世纪80—90年代。进入此阶段的标志性事件是1983年宣布的星球大战计划。该计划极大推动了太空、拦截武器、传感器等先进的技术的发展。但由于难度大，最终调整为可以逐步落地的国家导弹防御系统（NMD）。1991年苏联解体，加之海湾战争期间伊拉克飞毛腿导弹的威力，美国又转而重点发展战区导弹防御系统（TMD），如爱国者防御系统、萨德防御系统等。

  一体化建设阶段：21世纪至今。此阶段的标志性事件是2002年成立导弹防御局，全面负责导弹防御系统的设计、研制、试验、部署和作战能力生成。从此，美国开始实施统一的导弹防御体系建设，集成之前独立发展的国家导弹防御系统和战区导弹防御系统，分阶段构建多层次一体化的弹道导弹防御系统（Ballistic Missile Defense System, BMDS），为美国、美军及其盟友提供对所有射程的弹道导弹在各个飞行阶段的防御能力[2]。2019年美国发布的导弹防御评估报告数据显示，BMDS体系建设成效显著，已具备初始作战能力[3]。

  BMDS是一体化、分层次的弹道导弹防御体系，体系组成如图1所示，包括传感器、拦截武器和指挥控制战斗管理和通信（C2BMC）三类要素，它们分别是系统的“眼睛”、“拳头”和“中枢神经”。C2BMC将各素集成一体，形成对不同射程、速度、大小和性能弹道导弹各个飞行阶段的拦截摧毁能力[4]。

  BMDS的传感器在导弹防御作战中负责支持执行预警监视、目标识别、武器引导和打击评估等作战任务。传感器主要是采用雷达和红外两种探测手段，部署方式有地基、海基和天基三种，具体包括天基红外系统、预警雷达（升级的预警雷达UEWR和丹麦眼镜蛇雷达）、海基X波段雷达SBX、前置AN/TPY-2雷达和宙斯盾雷达系统AN/SPY-1。这些传感器协同工作，能轻松实现对来袭目标的预警探测、全程跟踪，再入点预报、目标分类、威胁判断，并最终识别真假弹头，引导武器拦截。目前，BMDS的传感器装备情况如表1所示。

  现役天基红外系统最重要的包含2颗静止轨道DSP卫星、5颗SBIRS静止轨道卫星（GEO）和4颗大椭圆轨道卫星（HEO）。

  天基红外系统大多数都用在对助推段导弹预警，并支持导弹防御、技术情报和战场态势感知等任务，同时还兼顾民用与环境监视测定、核爆检测等任务[6]。SBIRS GEO卫星搭载扫描型和凝视型两种红外传感器，并配置Ka、Q、S三个频段共6条星地通信链路。两种红外传感器可工作在短波红外、中波红外和STG（See-To-Ground）三个波段，扫描传感器用于对全球的快速搜索，对助推段导弹进行捕获，之后交给凝视传感器对目标进行跟踪。为验证低轨红外系统能力，先后发射了一颗STSS-ATRR和两颗STSS-D卫星，大多数都用在在轨试验。星载传感器可工作在从可见光到长波红外的所有波段，具备对弹道导弹飞行全过程的捕获和跟踪能力。

  预警雷达系统的工作波段覆盖UHF、L、S和X等四个频段。其中UHF和L波段预警雷达大多数都用在导弹预警、跟踪和弹着点预报。近期，BMDS对6部UHF和L波段预警雷达进行了改进升级，主要是提高了目标发现概率和跟踪精度，并实现与GMD防御系统的信息共享，关键技术参数如表2所示[8]。

  在目标识别方面，UHF和L波段预警雷达仅能够对载入物体分类为有威胁或非威胁，例如碎片将被归类为无威胁，诱饵将被归类为有威胁，但系统无法辨别线]。S和X波段的雷达，能轻松实现对导弹的探测、跟踪、分类和识别功能，可提供火控级跟踪数据，并对毁伤结果进行评估。

  分类识别方面，S和X波段预警雷达能够对目标是否为弹道导弹、是否有威胁及导弹类型进行识别，并能够对真假弹头进行辨别。

  BMDS的拦截武器包括地基中段防御系统（GMD）、宙斯盾弹道导弹防御系统（Aegis BMD）、萨德防御系统(THAAD)和爱国者先进能力防御系统(PAC-3)。其中，GMD系统用于本土防御，其它用于战区防御，共同构成对弹道导弹的分层防御能力。拦截武器能力特点如表3所示[11]。

  GMD系统用于对洲际弹道导弹实施中段拦截，是美国实施本土弹道导弹防御的核心。GMD系统由地基（GBI，含外大气层杀伤飞行器EKV）和地面系统组成。地面系统包括GMD火控系统（GFC）、发射指挥设备（CLE）及发射支持系统（LSS）、飞行中通信系统数据终端（IDT）、GMD通信网络等部分所组成。GMD系统当前部署情况如表4所示[5]。

  GMD系统在外部传感器的支持下实施中段拦截任务，如图2所示。GMD火控系统（GFC）是GMD系统的核心，在作战过程执行态势生成、资源管理、指挥控制、武器引导等关键作战任务。

  宙斯盾弹道导弹防御系统可用于对各类弹道导弹实施拦截作战，采用海基和陆基两种部署方式。系统主要由SPY-1雷达系统、火控系统、垂直反射系统和拦截弹组成，如图3所示。宙斯盾弹道导弹防御系统使用SM-2 Block IV、SM-6和SM-3三种拦截导弹，其中SM-2和SM-6用于在大气层内实施末段拦截，SM-3用于在大气层外实施拦截。

  目前，海基宙斯盾弹道导弹防御系统共装备了38艘战舰，包括5艘提康德罗加级巡洋舰和33艘阿利伯克级驱逐舰。这些战舰分属太平洋舰队和大西洋舰队管理使用，母港主要是太平洋区域的珍珠港、圣迭戈港（加利福尼亚），横须贺港（日本）；大西洋区域的诺福克港（弗吉尼亚）、梅波特港（弗罗里达）和罗塔港（西班牙）[12]。岸基宙斯盾系统共部署了3部，2部属于列装装备，分别部署在罗马尼亚和波兰，1部用于试验，部署在夏威夷靶场。

  THAAD即“末段高空区域防御系统”，大多数都用在近程和中程弹道导弹的末段拦截。在拦截能力上，最远拦截距离200 km，最大拦截高度150 km，向上与宙斯盾的SM-3衔接，向下与爱国者拦截系统衔接。萨德防御系统由拦截导弹、发射车、雷达（AN/TPY-2）、火控和通信（TFCC）以及专用支撑设备等五部分所组成，每个发射车装备8枚拦截弹。

  萨德防御系统具备全球机动、快速部署的作战能力，能够最终靠陆海空各种投送手段抵达战场。目前，在全世界共部署了7个萨德连，除其中2个连部署在关岛和韩国外，其余5个连的营地在美国德克萨斯州布利斯堡基地[5]。

  PAC-3系统用于对弹道导弹实施末段拦截，其最远拦截距离为40 km，最高拦截距离是25 km。一个爱国者火力单元称为“爱国者连”，最重要的包含1部C波段相控阵雷达、2个发射车（4枚拦截弹/发射车）、交战控制站（ECS）、电源设备、用于营连间通信的天线]。

  目前，在全世界共部署了15个爱国者营，其中的8个营的33个连部署在美国本土，另外7个营的27个连分别部署在德国、韩国、日本、科威特、巴林、卡塔尔和阿联酋等7个国家。

  C2BMC是BMDS的灵魂与核心，负责连接和协同BMDS系统中的武器系统、传感器和作战人员，使“传感器—指挥控制管理系统—拦截武器”的决策周期缩短至数分钟，甚至数秒钟，以应对速度慢慢的变快、打击精度慢慢的升高的弹道导弹威胁，最终实现对任何地区、任何射程、任何阶段、任何类型的多个弹道导弹的多次防御作战能力。因此，洛克希德马丁公司称是C2BMC把“S”放入了BMDS中[14]。C2BMC与各部分的连接关系如图4所示。

  C2BMC作为弹道导弹防御系统的信息系统，部署在战略司令部、各战区司令部等弹道导弹防御作战节点上，基于卫星通信系统、全球信息栅格（GIG）等通信基础设施实现各作战单元的互联互通。C2BMC采用信息和数据服务的方式实现弹道导弹防御作战规划、资源监视、战斗管理和通信等作战任务，最终实现BMDS体系跨战略、战术和作战区域的全球弹道导弹防御联合作战能力[15]。C2BMC提供的信息服务如表5所示，C2BMC提供的数据服务如表6所示。

  1）在发展的策略上，以为名，寓攻于守，实施全球防御战略，在推进全球机动部署的基础上，全力发展天基防御力量，形成对中俄等国家的战略包围与威慑。

  美国根据对全球导弹与高超音速飞行器威胁的评估结果，有明确的目的性地与亚太、欧洲、中东地区的20多个国家开展反导合作，以海外部署、军售或技术合作等方式，构筑全球一体化分层导弹防御能力。

  在部署方式上，重点发展具有机动部署能力的“宙斯盾”舰、岸基“宙斯盾”、萨德系统等，并正在研制建设具备预警探测、跟踪引导、组网通信、导航定位和指挥控制等功能的下一代国防太空架构，如图5所示[16]。防御体系的建设呈现出从固定转向机动灵活、从地表拓展到太空、从大脆弱节点到分布式弹性抗毁的发展特点。

  2）在行政管理和作战运用上，导弹预警与指挥控制松耦合，指挥权与行政管理分离，战略司令部统领防御作战，各战区司令部指挥多兵种实施联合防御，尽早预警，尽快打击。

  在行政管理上，弹道导弹防御作战单元隶属于陆、海、空、天各军兵种，由各军兵种负责所辖部队的组织管理、人员训练和装备保障等。

  在作战运用上，由导弹预警中心融合处理红外卫星和预警雷达的目标探测信息，生成导弹预警情报，上报国家军事指挥中心，支持战略决策[17]。

  决策确定后，由美国战略司令部统一协调指挥各战区作战司令部实施各责任区内多军兵种导弹防御作战。导弹预警情报上报国家军事指挥中心的同时，分发至导弹防御作战部队，与C2BMC系统融合，引导宙斯盾SPY-1雷达、AN/TPY-2雷达、SBX雷达（X波段）等火控雷达进行目标跟踪和识别，在拦截命令下达后，立即实施拦截行动。

  3）在关键技术攻关方面，导弹防御局采用小企业创新研究/小企业技术转让计划（SBIR/STTR），持续推动传感器、、C2BMC三个领域的技术发展和应用。

  地基雷达方面，重点研发氮化镓T/R组件，并基于此技术已研制新型S波段远程鉴别雷达（LRDR），兼顾覆盖性能的同时提高分辨能力。

  红外探测系统方面，重点是发展高灵敏度焦平面技术，为下一代天基红外系统OPIR和太空国防架构的跟踪层卫星提供技术支持。

  方面，重点是攻关多目标杀伤飞行器，最重要的包含耐高温轻质复合材料、先进的制导和控制技术、电池和电源系统等。

  C2BMC方面，主要是攻关先进的多目标跟踪和识别算法、指挥控制战斗管理算法、低延时安全网络等技术。

  4）在体系集成试验方面，以能力交付为目标，采用试、训、战一体化架构，建模仿真和靶场试验并重，开展体系集成与试验验证。

  2007年导弹防御局即提出了同步试验、训练和作战（CTTO）的作战概念，要求系统既可支持功能推演、集成试验、测试鉴定等活动，又可支持作战、警戒值班、训练和演习等活动。

  2010年美国防部发布了《弹道导弹防御评估报告》，提出了“新能力部署之前必须要经过测试认证”的建设原则[18]。BMDS体系集成以此为目标，构建数字仿真与硬件在回路一体化的架构，建模仿真和靶场试验相结合，支持BMDS从要素集成到地面试验、从飞行试验到体系性能评估、从作战概念分析到训练演习的试、训、战全过程科研和试验活动[19] ，如图6所示。

  美国弹道导弹防御系统历经几十年发展，已成为极具实战能力与威慑能力的全球性军事力量，成为其称霸世界的核心手段和能力之一。本文对美国弹道导弹防御系统组成和部署情况做综述，并分析了其在发展的策略、作战运用、关键技术和集成试验方面的特点，对我国战略预警和导弹防御体系建设具备极其重大借鉴意义。