体系对抗条件下针对BMDS的信息对抗环节分析

陈 宁，孙希东，张 宇，陈萍萍，陈 亮

(1.中国航天科工集团8511研究所，江苏 南京 210007；2.中国人民解放军91404部队，河北 秦皇岛 066000)

体系对抗条件下针对BMDS的信息对抗环节分析

陈 宁1，孙希东2，张 宇1，陈萍萍1，陈 亮1

(1.中国航天科工集团8511研究所，江苏 南京 210007；2.中国人民解放军91404部队，河北 秦皇岛 066000)

介绍典型弹道导弹防御系统(BMDS)的工作过程，结合信息化战争的特点，归纳分析了BMDS的拦截作战基本过程和作战环节，明确了BMDS的信息对抗环节。分析结果对于应用体系对抗策略、依托信息对抗手段以提高弹道导弹突防的能力具有较重要的参考价值。

体系对抗；BMDS；信息对抗

0 引言

进入21世纪以来，美国将研制和部署弹道导弹防御系统(BMDS)作为国家安全战略的制高点，同时也把BMD作为实现先发制人打击战略的“新三位一体”力量的重要组成部分。经过多年的持续改进，美国已基本建成了陆、海、空、天全方位立体BMD体系，形成了对来袭弹道导弹的助推段、中段、再入段实施拦截的多层防御能力。目前，各类BMDS通过信息融合、资源共享、组网工作等方式正朝着一体化防御方向发展，对来袭导弹的拦截能力日益增强。为保持和提高作战效能，弹道导弹武器系统应具备较强的一体化突防对抗能力。本文主要对BMDS的工作过程进行研究分析，明确BMD系统的信息对抗环节，为应用体系对抗策略、依托信息对抗手段来全面提高弹道导弹武器系统的突防对抗能力提供参考。

1 BMD体系概况

BMDS是一种将各种反导武器综合在一起的“多层”防御体系，以陆地、海面和空中为基点，全方位地实施拦截任务，在来袭导弹起飞、飞行或下降的阶段将其摧毁。其主要任务是保障美国本土及其盟友和海外驻军免遭敌对国家“有限的战略/战术弹道导弹攻击”。为了防御来袭的各种射程的弹道导弹，美国已建立起一套完整的BMD体系[1-2]。对来袭BM的中段和再入段防御是美国BMDS的重中之重，用于导弹中段和再入段拦截的系统主要包括GMD系统、Aegis BMD系统、THAAD系统和PAC-3系统。

2 典型BMDS组成原理

2.1 GMD系统

陆基中段防御(GMD)系统是一种地基固定式高层防御系统，由五部分组成：天基预警卫星(DSP/SBIRS、STSS)、P/L波段预警雷达(UEWR、Cobra Dane)、 X波段雷达(GBR、SBX)、 指挥控制作战管理与通讯(C2BMC)系统、地基拦截器(GBI)。GMD系统的防御对象包括洲际弹道导弹(ICBM)、潜射弹道导弹(SLBM)[1]。据统计，截至2014年6月22日，GMD系统已进行17次拦截试验，其中9次成功。

图1 Aegis BMD系统拦截过程示意图

GMD系统的拦截交战过程是：天基预警卫星进行初始探测并提供来袭导弹信息；DSP卫星或SBIRS系统向整个GMD系统发出可能的弹道导弹攻击警报，引导STSS卫星捕获和跟踪来袭目标，同时引导P/L波段预警雷达建立搜索警戒线，探测来袭的导弹，并开始在C2BMC中心拟定交战方案。当来袭导弹进入预警雷达的探测距离内时，预警雷达确认目标导弹飞行参数并跟踪。依据预警雷达和STSS卫星确认的信息，C2BMC系统引导X波段雷达并指挥GBI发射。X波段雷达通过飞行中的拦截弹通信系统向GBI提供高分辨率的目标跟踪信息。GBI利用这些数据进行机动接近目标，以便GBI上的传感器(EKV导引头)从来袭导弹诱饵和碎片中识别出真弹头来。EKV导引头提供最后的、精确的飞行弹道修正，使EKV能够摧毁目标。整个作战过程中的所有雷达形成一个群组网系统，该雷达网是GMD系统中探测、跟踪、识别与制导过程的核心传感器。

2.2 Aegis BMD系统

“宙斯盾”BMD(Aegis BMD)系统是一种海基机动式高层防御系统，主要由AN/SPY-1D(V)雷达、C2BMC系统和“标准-3”(SM-3)拦截弹等组成，其防御对象包括短程、中程、中远程TBM，远期发展防御对象包括ICBM。依据Aegis舰的部署位置不同，Aegis BMD系统的防御层覆盖全战区地域，能在大气层外分别拦截处于上升段、中段和下降段飞行的弹道导弹[2-4]。据统计，截至2014年11月6日，Aegis BMD系统已进行35次拦截试验，其中29次成功。Aegis BMD系统拦截过程如图1所示。

预警卫星发现敌方发射导弹后，通过通信卫星将预警信息传送给计算机指挥与决策分系统；之后AN/SPY-1D(V)雷达被引导或直接进行目标搜索、捕获和跟踪；获取目标后，武器控制分系统在指挥决策分系统的指令下，完成目标分配和拦截弹道计算，并发射SM-3拦截弹。拦截弹在惯性导航(INS)飞行过程中，GPS和AN/SPY-1D(V)雷达向拦截弹传送精确的状态矢量修正数据和目标修正数据,对拦截弹进行中段飞行指令制导，以减小系统瞄准误差，使KW导引头进入要求的工作状态。一段时间后，拦截弹动能弹头与助推火箭分离，自主寻的飞行，最后通过“碰撞杀伤”拦截摧毁目标。此外，Aegis BMD系统还可基于外部传感器(前沿部署X波段雷达AN/TPY-2和空间跟踪与监视系统STSS)数据进行拦截弹发射(2011年在FTM-15中得到验证)。

2.3 THAAD系统

末端高空区域防御(THAAD)系统是一种地基机动式高层防御系统，主要由AN/TPY-2雷达、C2BMC系统和THAAD拦截弹组成，其防御对象包括短程、中程、中远程TBM，能在大气层内外拦截来袭的弹道导弹[2-5]。该系统机动性强，可通过C-141及更大的运输机空运至战区。据统计，截至2014年6月底，THAAD系统已进行19次拦截试验，其中12次成功。THAAD系统拦截过程如图2所示。

预警卫星、预警机或探测器发出预警信息，传送给AN/TPY-2雷达，进行远距离搜索、捕获和跟踪目标，把跟踪数据传输给C2BMC系统，由其完成目标数据装订后下达拦截弹发射命令。拦截弹发射后按惯性制导飞行，C2BMC系统指挥AN/TPY-2雷达向拦截弹传送适时修正的目标数据，对拦截弹进行中段飞行制导。一段时间后，动能杀伤拦截器(KKV)与助推火箭分离并到达拦截目标的位置，进行自主寻的飞行，通过直接碰撞拦截并摧毁目标。AN/TPY-2雷达观测整个拦截过程，并把观测数据提供给C2BMC系统进行拦截效果评估。如果第一枚拦截弹未能拦截和摧毁目标(可能发生在大气层外)，再发射第二枚拦截弹进行拦截(在大气层内高空区域实施)。

图2 THAAD系统拦截过程示意图

2.4 PAC-3系统

“爱国者”先进能力-3(PAC-3)系统是一种地基机动式低层防御系统，主要由AN/MPQ-65雷达、C2BMC系统和ERINT拦截弹组成，其防御对象包括短程和中程TBM，主要用于对高度在40km以下的弹道导弹飞行末端进行拦截以保护战役战术目标[2-6]。其特点是：火力强，能够对抗饱和空袭；搜索速度高、跟踪能力强，反应时间短，可以试试多个同步攻击；有效对抗现有电子干扰手段；能够与其他陆军系统和联合系统互操作；能由C-17运输机空运，快速部署到世界各地。PAC-3系统的主要任务是：①与THAAD系统联合，执行低层弹道导弹要点防御；②执行低层弹道导弹野战部队防御；③对吸气式空中目标防御，包括固定翼飞机、直升机和飞航导弹目标。PAC-3系统拦截试验成功率在75%以上，目前已实战部署。

PAC-3系统拦截过程是：AN/MPQ-65雷达自行搜索发现目标(或在C2BMC系统支持下截获目标)，判断目标类别，进行威胁评定后，捕获、跟踪目标；将目标跟踪数据传输给C2BMC系统，以指挥发射ERINT拦截弹；拦截弹发射后，依靠惯性导引飞行，并通过上行链路/下行链路与地面雷达通信，地面雷达在必要时提供飞行调整更新数据以及导弹与目标相对位置的更新数据，对拦截弹进行指令制导。一段时间后，拦截弹的导引头截获目标，进入自导引阶段，通过直接碰撞杀伤摧毁目标。

3 BMDS信息对抗环节分析

3.1 BMDS典型作战过程分析

根据上述分析，BMDS主要由传感器、C2BMC系统和拦截器组成，其中，传感器用于获取目标及来袭导弹信息，C2BMC系统用于指挥控制作战管理与通讯，拦截器用于拦截目标。

传感器包括侦察传感器、预警传感器、火控及跟踪制导传感器。侦察传感器包括各类侦察卫星；预警传感器包括天基预警卫星、早期预警雷达；火控及跟踪制导传感器包括跟踪识别与制导雷达、空间跟踪与监视系统。C2BMC系统包括指挥控制、作战管理和通信子系统。拦截器采用INS/GPS导航+指令中制导+主/被动末制导体制。

BMDS的拦截作战是一种典型的体系作战模式，BMD体系要完成成功拦截进攻导弹的使命，需要依次完成以下各项任务：发现敌方导弹阵地(仅用于先敌主动防御模式)、发现敌方发射导弹、发出预警、捕捉跟踪目标、目标识别、目标跟踪、发射拦截弹、INS/GPS导航制导、指令制导、末制导、目标拦截等。BMDS拦截作战的基本过程如图3所示。

1)侦察。BMDS的侦察卫星对攻击方前线及纵深区域不断实施情报侦察，发现攻击方的导弹发射阵地，在有硬摧毁能力的情况下，予以硬摧毁，如不能，则作为情报储存。

2)预警。BMDS的预警卫星根据历史情报资料昼夜不停地在一定区域搜索红外辐射，以监视攻击方的导弹发射情况。攻击方导弹点火起飞后，预警卫星的红外探测器立即发现，测出目标的方位角、速度和加速度，将所得的信息与判断标准作比较，进行目标分类并识别威胁类型，随后报警，同时拍摄电视图像，经通信卫星转发回防御方地面C2BMC系统，地面人员判断不是虚警后，令早期预警雷达在攻击方导弹进入搜索范围后开机工作，在一定区域内跟踪导弹，并将跟踪数据传输至C2BMC系统，地面站计算机根据预警卫星和早期预警雷达的信息进行数据融合，粗略计算导弹的弹道、弹头个数、落点范围，经一定时间后，早期预警雷达关机。跟踪识别雷达开机工作，对导弹实施进一步的搜索定位。

3)跟踪与识别。BMDS的跟踪识别雷达(或在天基、空基红外系统的配合下)、红外跟踪系统等对来袭导弹进行跟踪和识别，精确测量出真目标的弹道，并对测量数据如目标的距离、方位角、距离变化率(速度)进行处理，以消除误差，估算命中点和弹落点。

4)拦截。BMDS的C2BMC系统根据各种信息进行决策，当确定目标进入拦截区域之后，立即下达作战命令，并根据跟踪系统不断提供的信息进行火力分配，雷达转入制导模式。拦截弹系统根据C2BMC系统传来的信息，作好发射准备。接到发射命令后，拦截弹发射，在INS/GPS组合导航系统的指控下飞行，并接受中段指令制导，根据C2BMC系统的信息，不断修正轨道，进入末制导阶段，拦截弹杀伤器自主寻的，通过直接撞击方式摧毁真弹头。

图3 BMDS拦截作战基本过程

5)拦截效果评估。在拦截过程中，BMDS的跟踪识别与制导雷达、空间跟踪与监视系统全程观测，并将拦截过程信息传递给C2BMC系统进行拦截效果评估，若拦截成功，则拦截结束；若拦截失败，在C2BMC系统的引导下，将进行二次拦截或实施下一层次的拦截。

3.2 BMDS作战环节分析

BMDS的拦截作战过程包括侦察、探测、跟踪、识别、指挥、控制、通信、导航、制导、拦截、效果评估等环节。侦察、探测、跟踪、识别环节的任务使命主要是获取来袭目标的信息，发出导弹来袭预警，并对来袭目标进行捕获、跟踪和识别，由传感器负责完成；指挥、控制、通信环节的任务使命主要是传输目标信息数据、分析和处理目标信息、进行战斗决策、下达战斗指令，由C2BMC系统负责完成；导航、制导环节的任务使命是完成拦截弹飞行过程的INS/GPS制导及中段指令制导，由导航卫星和C2BMC系统负责完成；拦截环节的任务使命是精确摧毁来袭真弹头，由拦截器负责完成；效果评估环节的任务使命是评估拦截的效果，由传感器和C2BMC系统共同负责完成。

拦截作战过程中，各环节的任务使命对于BMD体系使命的完成是一种串联关系，倘若其中的任何一环遭到破坏，系统将无法成功完成拦截使命。因此，针对BMDS的信息对抗体现在对上述作战环节的对抗上。

3.3 BMDS信息对抗环节

根据上述分析，体系对抗条件下的BMDS信息对抗环节如下：

1)侦察传感器对导弹阵地信息的获取环节；

2)预警传感器对导弹发射信息和目标初始信息的获取和粗识别以及对目标弹道和弹着点的粗略估计环节；

3)火控及跟踪制导传感器对中段目标的跟踪与识别环节；

4)C2BMC系统对目标信息进行融合和分析处理，对目标信息、决策指令、发射指令、制导指令进行传输等环节；

5)导航卫星对拦截器的导航制导环节；

6)拦截器撞击目标前对目标的跟踪与识别环节。

归纳起来，BMD系统信息对抗对象如下：

1)传感器：天基预警卫星(DSP/SBIRS、STSS)、P/L波段预警雷达(UEWR、Cobra Dane)、X波段雷达(GBR、SBX)，AN/SPY-1D(V)雷达，AN/TPY-2雷达，AN/MPQ-65雷达；

2)C2BMC系统：作战管理与指挥系统(C2BM)、飞行中拦截弹通讯系统(IFICS)、GMD通讯网络(GCN)，计算机指挥与决策系统，战术作战站(TOS)和发射控制站(LCS)，指交战控制站(ECS)；

3)拦截器：地基拦截器(GBI)、“标准-3”(SM-3)拦截弹、THAAD拦截弹、ERINT拦截弹。

4 结束语

未来高技术战争的作战样式将由以各武器平台或编队为中心的机械化编队对抗作战，向以陆、海、空、天、电多维一体的体系对抗作战转变。基于信息系统的导弹武器体系作战是打赢现代战争的关键，敌对双方围绕导弹武器作战体系进行的攻击与防御已成为高技术信息化战争体系作战的核心内容。信息化战争体系对抗下的导弹武器作战样式具有：覆盖全战区的非线性、非接触“外科手术式”中远程精确打击；攻防对抗一体化；诸军兵种联合作战，陆、海、空、天、电多维交叉融合；多平台、全空域、多方位体系对抗；信息、火力一体化等全新特点。新的作战样式对体系对抗条件下的BMDS信息对抗装备和作战样式的发展提出了新的、更高的要求。随着BMD体系的日益发展和逐步完善，为了保持和提高弹道导弹武器系统的突防作战效能，必须加快体系对抗条件下的BMDS信息对抗装备体系建设，进一步提高针对BMDS的体系对抗能力，为打赢信息化战争提供保障条件。■

[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

陈宁(1979-)，男，高工，从事电子对抗技术研究。

TJ762

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