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導彈之盾成長記(五):“全球彈道導彈防御系統”投入部署

來源:科普中國-軍事科技前沿2019-07-29 10:46

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  出品:科普中國

  作者:岳江鋒

  策劃:宋雅娟

  監制:光明網科普事業部

  20世紀90年代末,美國發展國家導彈防御(NMD)系統和地區導彈防御(TMD)系統都經歷了多方面的嘗試,甚至開展了一些飛行試驗,但總體上試驗的成功率不高,技術進展依然緩慢。2000年,美國總統克林頓在即將卸任之際,決定暫停部署NMD系統,將歷時數十年的導彈防御“事業”甩給了下一任。小布什總統上臺后,執意將前人未竟的事業發揚光大,決定立即部署一套能力不斷增強的“彈道導彈防御系統”(BMDS)。從此以后,美國在部署“全球導彈之盾”的道路上跌宕前行。

導彈之盾成長記(五):“全球彈道導彈防御系統”投入部署

  “全球彈道導彈防御系統”示意圖(圖片來自網絡)

  彈道導彈防御系統的總體架構是怎樣的?

  從總體上講,彈道導彈防御系統分為三個組成部分:預警探測系統(即美軍常說的“傳感器”,Sensors)、攔截武器系統、指揮控制系統(即美軍常說的“指揮、控作戰管理與通信”系統, C2BMC)。

  預警探測系統主要包括包含“天基跟蹤與監視系統”(STSS)、國防支援計劃衛星、前沿部署雷達、海基X波雷達、早期預警雷達、“宙斯盾”SPY-1雷達系統等;攔截武器系統主要包括“宙斯盾”平臺搭載的“標準-3”導彈、無人機等新型武器、地基中段防御系統、海基末段防御武器、“愛國者-3”導彈、“末段高空區域防御”(THAAD)系統等;指揮控制系統是指揮、控制、作戰管理和通訊系統,它是鏈接國家指揮中心以及各作戰司令部,協同開展導彈防御任務的神經系統。

  由于彈道導彈從發射到命中目標要經歷三個飛行階段:助推段、中段和末段,與此相對應,專家把彈道防御分為助推段攔截、中段攔截和末段攔截。例如,美軍原來發展機載激光反導武器就是用于助推段攔截,“宙斯盾”平臺搭載的“標準-3”導彈、地基中段防御系統就屬于中段攔截,而“愛國者-3”和THAAD系統無人機則屬于末段攔截。因為攔截武器部署方式不同,也可以將攔截武器劃分為陸基、海基、空基攔截武器。例如,部署在地面的“愛國者-3”導彈就是一種陸基攔截武器,“宙斯盾”驅逐艦搭載的“標準-3”導彈就屬于海基攔截武器。

  導彈防御中的預警探測包括哪些步驟?

  預警探測是成功攔截的前提條件,其工作流程可以按照每個階段的不同任務,主要分為以下四個步驟:

  一是早期預警階段。導彈預警衛星第一時間內探測到彈道導彈發射,隨后將相關信息傳回地面預警信息處理系統。地面預警信息處理系統對該預警信息進行驗證,在確認信息真實性后發出警告信號,并且向相應的遠程預警雷達傳輸引導信息。

  二是探測跟蹤階段。遠程預警雷達根據收到的數據結果,開始對威脅目標進行探測、跟蹤和數據收集,并將探測數據傳回預警系統中,由系統對目標彈道進行估算,測算出威脅目標的出發點與落點,再將這些信息一并傳送到預警信息處理系統中。

  三是識別分類階段。在控制地面雷達實現成功交接之后,對已經接受到的探測信息實行精確定軌,同時結合各雷達上報的威脅目標信息,與數據庫內相關信息進行比對,確定來襲導彈的誘餌、類型、真彈頭等綜合信息,這一目標識別結果結合之前的精確跟蹤信息,將提供給作戰指揮系統,為制定精確攔截路線進而發射攔截彈提供支持。

  四是殺傷評估階段。在進行一次攔截后,探測預警系統對打擊效果進行實時評估并公布評估結果,如果目標成功被攔截,則系統恢復第一步的預警階段;如果目標未被成功攔截,那預警信息處理系統將繼續為后補攔截提供指示信息。

  導彈防御中的攔截作戰包括哪些步驟?

導彈之盾成長記(五):“全球彈道導彈防御系統”投入部署

  GBI攔截作戰過程示意圖(圖片來自網絡)

  在激光等定向能武器用于導彈防御并不成熟的條件下,動能攔截武器是美國彈道導彈防御所用的最主要武器。下面以美國本土部署的地基中段防御系統為例,來簡述動能攔截武器的作戰過程。地基中段防御(GMD)系統所用的攔截武器是地基攔截彈(GBI),包括一個大氣層外殺傷飛行器(EKV)、三級固體助推火箭以及發射攔截彈所需的地面指揮和發射設備。EKV 本身是一個能夠自主作戰的高速飛行器,由紅外導引頭、制導裝置、姿軌控推進系統和通信設備等組成。美國本土共設有兩個GBI 發射陣地,分別位于加利福利亞的范登堡空軍基地和阿拉斯加的格里利堡。GBI在攔截作戰時的具體流程包括如下四個步驟:

  一是空間/地面信息系統對導彈進行提前預警,為GMD 系統提供實時的導彈發射、飛行參數; 反衛作戰時,空間/地面信息系統對目標衛星實施前期偵察監視,為GMD 系統提供實時的目標衛星軌道參數、運行狀態等情報信息。

  二是根據空間/地面信息系統獲取的情報,作戰指揮中心依托輔助決策系統制定作戰計劃,發送給GMD 任務控制單元,此時GBI 系統經過啟動、初始化,進入待命狀態。任務控制單元接到作戰命令后,向火力控制單元輸入數據并監視其發射前狀態,執行GBI 狀態檢測和下達GBI發射的命令。火力控制單元接到發射命令后,計算初始制導數據并注入GBI,而后執行火力控制,發射GBI。

  三是發射后的GBI 首先利用初始注入數據進行制導。在飛行過程中,指控系統不斷通過通信系統向GBI 發送信息,修正目標衛星的運行信息,使得GBI上探測器能夠識別指定的目標并進行尋的。當紅外導引頭截獲目標時,對目標進行紅外成像與識別,通過軌控機動修正航向、自主尋的。在與目標碰撞前,EKV彈出,并啟動姿軌控推進系統,瞄準目標導彈或衛星實施攻擊。

  四是作戰指揮中心根據空間/地面信息系統獲取的目標導彈或衛星的毀傷信息,進行作戰效能評估,做出是否再次對目標實施攻擊的決策,從而進入新一輪作戰流程。

  劃重點

  彈道導彈防御系統組成部分

  從總體上講,彈道導彈防御系統分為三個組成部分:預警探測系統(美軍往往統稱“傳感器”,Sensors)、攔截武器系統、指揮控制系統(美軍往往統稱“指揮、控作戰管理與通信”系統, C2BMC)。

[ 責編:宋雅娟 ]
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