美國彈道導彈防御系統中的殺傷鏈與殺傷網解析 *

唐毓燕 ，李芳芳 ，張振宇 ，李蕾，李陟

（1. 北京電子工程總體研究所，北京 100854；2. 中國航天科工防御技術研究院，北京 100854）

0 引言

早在20 世紀50 年代，美國就開啟了彈道導彈防御技術研究。歷經半個多世紀的發展，正分階段構建全球一體化分層彈道導彈防御系統（ballistic missile defense system，BMDS）［1］，包括預警探測系統、指揮控制/作戰管理與通信系統（C2BMC）、防御武器3 類要素，現已具備中段、末段高層與末段低層體系化彈道導彈防御初始作戰能力，并正在加速發展增程“薩德”防御系統、多目標攔截器、助推段防御系統［2］等裝備。

1996 年，美國前空軍參謀長羅納德·福格爾曼將軍提出殺傷鏈的概念［3］——在打擊一個目標的過程中各個相互依賴的環節構成的有序鏈條，將作戰分為發現、定位、跟蹤、瞄準、交戰和評估6 個階段。2018 年，美國國防部高級研究計劃局進一步提出殺傷網的概念［4］，強調各領域指揮與控制、情報獲取以及武器的統合，形成多個節點構成的網狀結構，凸顯了跨域協同性。

本文根據美國BMDS 發展情況，結合殺傷鏈與殺傷網的概念演化，對BMDS 中的殺傷鏈與殺傷網進行解析。

1 美國彈道導彈防御系統中的殺傷鏈解析

美國彈道導彈防御系統當前部署情況如圖1 所示。針對來襲彈道導彈目標，必須確保殺傷鏈閉合，才能實施有效防御作戰。殺傷鏈具體可分解為信息鏈、時間鏈、能量鏈、識別鏈、精度鏈5 條子鏈，分別解決“看得見、連得通”“來得及”“夠得著”“看得清”“打得中”問題，彼此密切協作、深度鉸鏈，共同支持殺傷鏈閉合，如圖2 所示。5 條子鏈密不可分、相輔相成，每條子鏈均閉合才能確保有效攔截目標，任何環節出現問題，都可能導致殺傷鏈閉合出現異常，從而導致防御作戰失敗。

圖1 美國BMDS 部署情況（2022 年12 月）Fig. 1 Deployment of US BMDS （December 2022）

圖2 美國BMDS 殺傷鏈閉合5 條子鏈Fig. 2 Five subchain of the closure of kill chain of US BMDS

下面以朝鮮“火星”-15 洲際彈道導彈從平安南道順川發射進攻美國本土中部密蘇里州哥倫比亞市為例，分別對美國陸基中段防御作戰信息鏈、時間鏈、能量鏈、識別鏈、精度鏈5 條子鏈的內涵與閉合情況進行分析說明?！盎鹦恰?15 洲際彈道導彈采用兩級液體助推，最大射程約13 000 km，可覆蓋美國全境，本文所用典型彈道導彈實際射程10 503 km，關機速度7.05 km/s，全程飛行時間1 997 s。

1.1 彈道導彈防御信息鏈解析

彈道導彈防御信息鏈是指作戰過程中導彈預警、跟蹤識別、指揮控制、制導飛行、殺傷評估等各環節信息獲取及所需信息在體系各要素間傳輸的鏈路。

朝鮮“火星”-15 洲際彈道導彈發射后，美國SBIRS 高軌預警衛星與在役DSP（defense satellite program）衛星先后進行發射告警、來襲告警，并進行主動段跟蹤，隨后部署于韓國星州郡的“薩德”雷達（AN/TPY-2）及日本青森縣車力基地、京都府京丹后市的前置雷達（AN/TPY-2）對彈道導彈主動段/上升段進行精確跟蹤、彈道預報、目標識別，以衛星通信、光纜通信、Link16 戰術數據鏈等為通信手段，預警與跟蹤信息實時傳送給C2BMC 系統進行融合處理、作戰計劃制定、資源調控并組織火力攔截，丹麥“眼鏡蛇”雷達、?；鵛 波段雷達、克利爾空軍基地早期預警雷達與遠程識別雷達、比爾空軍基地早期預警雷達適時接力對來襲彈道導彈目標進行跟蹤與識別，格里利堡空軍基地適時發射地基攔截彈（ground-based interceptor，GBI）實施攔截作戰，通過飛行中攔截彈通信系統（inflight interceptor communications system，IFICS）進行彈地通信，直至彈目交會，具體信息鏈過程如圖3 所示。

圖3 美國陸基中段防御朝鮮來襲洲際彈道導彈信息鏈Fig. 3 Information chain of US GMD against an intercontinental ballistic missile from North Korea

1.2 彈道導彈防御時間鏈解析

彈道導彈防御時間鏈是指作戰過程中導彈預警、跟蹤識別、指揮控制、制導飛行、殺傷評估及后續攔截等各環節在時序上銜接的鏈路。

在美國陸基中段防御朝鮮發射洲際彈道導彈打擊本土用例中，現階段能夠參與作戰的反導雷達包括韓國星州郡“薩德”雷達、日本青森縣車力基地與京都府京丹后市的前置雷達、丹麥“眼鏡蛇”雷達、海基X 波段雷達、克利爾空軍基地早期預警雷達與遠程識別雷達、比爾空軍基地早期預警雷達。結合朝鮮彈道導彈技術發展水平，初步估計其洲際彈道導彈彈頭前向雷達散射截面在P，L 波段約0.2 m2，在S，X 波段約0.1 m2，美國參戰反導雷達對朝鮮來襲洲際彈道導彈作用距離［5-6］及威力覆蓋范圍如圖4 所示。

圖4 美國陸基中段防御朝鮮來襲洲際彈道導彈參戰雷達威力范圍Fig. 4 Radar power range of US GMD against an intercontinental ballistic missile from North Korea

SBIRS 高軌預警衛星可以在目標發射后20 s 內給出彈道導彈發射告警，隨后連同在役DSP 預警衛星及韓國星州郡“薩德”雷達、日本青森縣車力基地和京都府京丹后市的前置雷達進一步給出來襲告警，目標發射后571，663，787，803 s，丹麥“眼鏡蛇”雷達、海基X 波段雷達、克利爾遠程識別雷達、克利爾早期預警雷達先后發現并跟蹤目標，格里利堡GBI 攔 截 彈660 s 發射，1 021 s 第1 次 攔截來襲目 標，具體反導作戰時間鏈過程如圖5 所示。如果第1 次攔截失利，則比爾早期預警雷達、范登堡GBI 攔截彈還可參與后續作戰。

圖5 美國陸基中段防御朝鮮來襲洲際彈道導彈時間鏈Fig. 5 Time chain of US GMD against intercontinental ballistic missile from North Korea

1.3 彈道導彈防御能量鏈解析

彈道導彈防御能量鏈是指攔截彈發射后初制導、中制導、中末制導交班、末制導修偏等攔截過程中所需姿軌控能量供給鏈，用以分析攔截彈總速度增量能力滿足攔截過程能量供給需求情況。

目前主要部署的GBI 攔截彈由三級助推器和大氣層外攔截器（exoatmospheric kill vehicle，EKV）組成，其中三級助推器為軌道科學公司研制的OBV 火箭，據公開資料，一、二、三級發動機分別為Orion 50S XLG，Orion 50 XL，Orion 38 或其改進型，燃燒時間分別為69，71，66.8 s，可為GBI 攔截彈提供最大約7 km/s 的飛行速度，在保持與基地視距指令通信條件下GBI 攔截彈射面飛行能力如圖6 所示，最大攔截距離不小于5 000 km，最大攔截高度超過2 500 km，對來襲洲際彈道導彈目標攔截能量充足。在誤差修正方面，GBI 攔截彈初制導飛行期間，第3 級助推飛行已處于大氣層外，必要時可實施大攻角誤差修正，可用修偏速度增量不小于1 500 m/s，足以滿足初制導期間目標彈道預報誤差修正要求；中制導、末制導主要依靠EKV 提供變軌能力進行誤差修正，變軌修偏能力約600~800 m/s，可以滿足攔截非機動彈道導彈目標的要求。GBI 攔截彈作戰飛行過程能量鏈如圖7 所示。

圖6 美國GBI 攔截彈射面飛行能力Fig. 6 Flight capability in the shooting fan of US GBI interceptor

圖7 美國GBI 攔截彈作戰飛行過程能量鏈Fig. 7 Energy chain of US GBI interceptor’s operational flight process

1.4 彈道導彈防御識別鏈解析

彈道導彈防御識別鏈是指在作戰過程中根據預警探測裝備、跟蹤識別裝備、彈載導引頭獲取的目標信息，通過目標識別特征提取與融合處理，對來襲目標逐步實現類型識別、型號識別、真假識別的鏈路。

在美國陸基中段防御朝鮮發射洲際彈道導彈打擊本土用例中，來襲彈道導彈發射后，美國SBIRS 高軌預警衛星與在役DSP 預警衛星及時進行發射告警，并與部署于韓國星州郡等地的AN/TPY-2 雷達完成類型識別（彈道導彈、臨近空間高超聲速飛行器、空氣動力目標、火箭發射等）與型號識別（“火星”-15、“大浦洞”-2 等）；彈道導彈主動段關機后，部署于韓國星州郡、日本青森縣車力基地和京都府京丹后市的AN/TPY-2 雷達在精確跟蹤彈道導彈目標的同時，也通過雷達散射特性、監視突防物分離釋放過程運動特性等手段識別彈頭目標；丹麥“眼鏡蛇”雷達、?；鵛 波段雷達、克利爾早期預警雷達、克利爾遠程識別雷達、比爾早期預警雷達適時接力跟蹤后也持續進行真假識別，其中丹麥“眼鏡蛇”雷達與克利爾早期預警雷達因分辨率較低主要進行類彈頭識別，?；鵛 波段雷達與克利爾遠程識別雷達分辨率較高可以進行彈頭識別；C2BMC 系統根據各傳感器信息進行綜合識別，并在攔截彈中末制導交班過程中，將雷達真假識別信息上傳彈上與導引頭進行TOM 圖移交匹配，進入末制導段后，主要利用彈載導引頭持續跟蹤識別直至攔截目標，具體識別鏈過程如圖8 所示。

圖8 美國陸基中段防御朝鮮來襲洲際彈道導彈識別鏈Fig. 8 Recognition chain of US GMD against intercontinental ballistic missile from North Korea

1.5 彈道導彈防御精度鏈解析

彈道導彈防御精度鏈是指作戰過程中對目標跟蹤、防御武器2 類誤差進行綜合分析設計，確保攔截彈發射、初制導、中制導、中末制導交班、末制導各環節滿足作戰精度要求的鏈路。精度鏈反映了彈道導彈防御誤差管道逐漸收斂的過程，與攔截彈制導飛行各階段目標彈道預報誤差及攔截彈過載修正能力、末制導探測能力、制導精度等約束緊密相關。

在GBI 攔截彈作戰飛行過程中，隨著時序演進，目標彈道預報誤差從攔截彈發射時數十千米逐步收斂至中末制導交班時刻的千米級，攔截彈飛行全過程修正能力需要始終滿足各種誤差修偏需求，直至彈目碰撞交會。GBI 攔截彈作戰飛行過程精度鏈如圖9 所示。

圖9 美國GBI 攔截彈作戰飛行過程精度鏈Fig. 9 Precision chain of US GBI interceptor’s operational flight process

2 美國彈道導彈防御系統中的殺傷網解析

從保護對象看，美國BMDS 主要有2 類保護目標：一是美國本土，主要防御陸基/潛射中遠程、遠程、洲際戰略彈道導彈目標；二是海外美軍基地、盟友重要資產，主要防御中程、中近程、近程戰術彈道導彈目標。

對于美國本土彈道導彈防御，以陸基中段防御系統、海基中段防御系統（配備SM-3 IIA 攔截彈）為骨干裝備，正在發展增程“薩德”防御系統、機載動能助推段防御系統、機載強激光助推段防御系統、天基助推段/上升段導彈防御系統，擬分階段構建一體化全程導彈防御體系。

對于海外美軍基地、盟友重要資產彈道導彈防御，以“宙斯盾”防御系統（海基/岸基）、“薩德”防御系統、“愛國者”防御系統為骨干裝備，于2012—2013 年在太平洋里根靶場先后實施了2 次戰區級彈道導彈防御體系集成驗證試驗，標志著美國已初步形成戰區級彈道導彈防御體系實戰能力。

2.1 美國本土彈道導彈防御殺傷網解析

在C2BMC 的統一指揮控制下，美國現階段本土彈道導彈防御可用的探測跟蹤傳感器有天基紅外系統（4 顆DSP、6 顆SBIRS-GEO、4 顆SBIRS-HEO）、預警雷達（5 部早期預警雷達、1 部丹麥“眼鏡蛇”雷達）、海基X 波段雷達、6 部AN/TPY-2 雷達、1 部遠程識別雷達、38 艘“宙斯盾”雷達系統，防御武器為陸基中段防御系統、海基中段防御系統（配備SM-3 IIA 攔截彈）。

下面結合朝鮮發射“火星”-15 洲際彈道導彈打擊美國本土密蘇里州哥倫比亞市防御作戰典型用例，具體剖析美國本土彈道導彈防御殺傷網，其包含預警探測系統、C2BMC 系統、防御武器3 類要素。預警探測系統包括天基紅外系統（SBIRS 高軌預警衛星、在役DSP 預警衛星）、3 部AN/TPY-2 雷達（韓國星州郡、日本青森縣和京都府）、3 部預警雷達（謝米亞島丹麥“眼鏡蛇”雷達、阿拉斯加州克利爾早期預警雷達、加利福尼亞州比爾早期預警雷達）、艾達克島?；鵛 波段雷達、阿拉斯加州克利爾遠程識別雷達，覆蓋朝鮮來襲洲際彈道導彈大部分飛行過程，實施陸/海/天一體化探測，執行早期預警、精確跟蹤、目標識別、提供殺傷評估信息等任務。C2BMC系統包括國家軍事指揮中心、戰略司令部、北方司令部、印太司令部、陸基中段反導火控單元（格里利堡）、“宙斯盾”火控系統、通信系統，指揮架構如圖10 所示。國家軍事指揮中心負責對戰略級彈道導彈防御作戰進行決策；戰略司令部主要負責美全球導彈防御的一體化作戰指揮，包括制定作戰方案，協調北方司令部、印太司令部完成彈道導彈防御作戰任務［7-8］；北方司令部負責指揮陸基中段導彈防御作戰；印太司令部負責指揮“宙斯盾”防御系統實施作戰；通信系統主要由國防信息系統局提供支持，以全球網絡柵格為基礎，以衛星通信、光纜通信、Link16 戰術數據鏈等為手段，為反導作戰各要素提供實時通信保障。C2BMC 系統接收傳感器早期預警、跟蹤識別等信息，進行融合處理、威脅排序、作戰計劃制定、資源調控、網絡管理，并組織實施火力攔截、殺傷評估及后續攔截，其核心是作戰管理，對預警探測、跟蹤識別、防御武器等作戰資源進行信火一體的作戰計劃制定和資源調控。防御武器包括陸基中段防御系統（格里利堡GBI 攔截彈/范登堡GBI 攔截彈）、若干艘“宙斯盾”艦（配備SM-3 IIA 攔截彈），考慮到美日艦隊難以進入鄂霍次克海域，配備SM-3 IIA 攔截彈的“宙斯盾”艦可部署在日本海北海道西北部海域、白令海域，針對朝鮮來襲洲際彈道導彈，可以組織3 次防御作戰：第1 次利用日本海部署的“宙斯盾”艦發射SM-3 IIA 攔截彈實施?；仙螖r截；第2 次利用格里利堡GBI 攔截彈與白令海部署攜載SM-3 IIA 攔截彈的“宙斯盾”艦實施中段攔截；第3 次利用格里利堡與范登堡GBI 攔截彈實施中段下降區間攔截，對前2 層漏防目標進行補充防御，如圖11 所示。

圖10 美國本土防御朝鮮來襲洲際彈道導彈指揮架構Fig. 10 Command structure of ballistic missile defense for American mainland against intercontinental ballistic missile from North Korea

美國本土彈道導彈防御殺傷網所包含的預警探測、指揮控制、防御武器3 類要素均存在一定冗余，比如北方司令部與格里利堡配置有互為備份的陸基中段反導火控單元，某些重要的預警探測弧段存在雙重甚至四重覆蓋，單次攔截可以選擇多類多點的防御武器，在C2BMC 系統的統一指揮控制下，這些冗余要素可以動態組成多條殺傷鏈，每條殺傷鏈都包含預警探測、指揮控制、防御武器3 類要素，可按需動態切換、動態重構殺傷鏈。C2BMC 系統可以根據來襲洲際彈道導彈規模與突防場景復雜程度動態調控預警探測與跟蹤識別資源，對每次交戰情況進行動態評估，及時按需組織后續火力資源繼續交戰。

2.2 美國海外戰區彈道導彈防御殺傷網解析

在C2BMC 的統一指揮控制下，美國現階段海外戰區彈道導彈防御可用的探測跟蹤傳感器有天基紅 外 系 統（4 顆DSP、6 顆SBIRS-GEO、4 顆SBIRSHEO）、2 部早期預警雷達（菲林戴爾斯站、臺灣新竹站）、海基X 波段雷達、6 部AN/TPY-2 雷達、38 艘“宙斯盾雷”達系統，防御武器為海基/岸基“宙斯盾”防御系統、“薩德”防御系統、“愛國者”防御系統。

下面結合朝鮮從平安南道順川發射“大浦洞”-2彈道導彈打擊美國關島軍事基地防御作戰典型用例，具體剖析美國海外戰區彈道導彈防御殺傷網。據公開資料分析，“大浦洞”-2 彈道導彈采用兩級液體助推，最大射程約4 000 km，本文所用典型彈道實際射程3 408 km，關機速度4.54 km/s，全程飛行時間1 092 s。防御可用的探測跟蹤傳感器有天基紅外系統（同時2 顆星以上觀測）、4 部AN/TPY-2 雷達（韓國星州郡、日本青森縣和京都府、關島）、1 部預警雷達（臺灣新竹“鋪路爪”雷達），防御武器為關島“薩德”防御系統、2 艘“宙斯盾”艦（配備SM-3 IIA 攔截彈，部署于太平洋朝鮮進攻彈道航跡附近海域），指揮機構為印太司令部及其下屬指揮設施。

在美國反導陸/海/天一體化預警探測、印太司令部為指揮中樞的兩級扁平化指揮控制、衛星通信/光纜為主體的通信支持下，針對朝鮮來襲“大浦洞”-2彈道導彈，預警探測系統能夠實現全程覆蓋，防御武器可組織4 次攔截作戰：第1 次利用日本南側海域部署的“宙斯盾”艦發射SM-3 IIA 攔截彈實施?；仙螖r截；第2 次利用2 艘“宙斯盾”艦實施海基中段攔截；第3 次利用第2 艘“宙斯盾”艦實施中段下降區間攔截；第4 次利用關島“薩德”防御系統對漏防目標實施末段高層補充防御，如圖12 所示。

3 美國目前彈道導彈防御綜合能力分析

對于美國本土彈道導彈防御，現已針對來襲洲際彈道導彈威脅目標建立起重點弧段預警探測多重覆蓋、信火一體高效指揮控制、陸基中段防御為主體、海基中段防御靈活輔助的初始防御能力。具體而言：①預警探測尚未實現全程覆蓋，在中段上升區間與下降區間還存在一定缺口，具有進一步優化部署與持續擴充完善的空間；②GBI攔截彈當前僅部署44 枚，可應對來襲洲際彈道導彈目標規模有限，且因EKV 變軌能力有限，對付機動目標能力較弱；③SM-3 IIA 攔截彈最大飛行速度約4.5 km/s，最大攔截高度約1 200 km，能量鏈閉合性存在不足，無法中段攔截高彈道來襲洲際彈道導彈，可通過體系優化配置部署輔助強化美國本土彈道導彈防御；④面對大量誘餌/干擾強突防場景，目前尚無相關證據表明能夠進行有效對抗，美國自評價具備有限的突防對抗能力；⑤目前狀態尚不具備應對滑翔彈頭等臨近空間高超聲速目標的能力。為此，美國正加速發展新型雷達與下一代天基探測系統，并計劃于2025年年底在日本、夏威夷等地部署反導雷達，持續強化預警探測能力；同時快速推進多目標殺傷器、增程“薩德”防御系統、多樣化助推段防御武器裝備，增加GBI 攔截彈部署數量，加速構建強化全段多層攔截能力［1-2］。

對于美國海外戰區彈道導彈防御，通過合理配置部署，現已具備全程探測覆蓋、多層多次攔截初步實戰化體系作戰能力，可以應對中等突防場景中程、近程彈道導彈威脅，殺傷網健壯性相對較好。美國正重點圍繞印太、歐洲、中東3 個區域加速推進反導探測與防御武器裝備的部署運用。

4 結束語

本文根據美國彈道導彈防御系統發展情況及殺傷鏈、殺傷網作戰概念，結合美國陸基中段防御朝鮮來襲洲際彈道導彈典型用例，對美國彈道導彈防御殺傷鏈中的信息鏈、時間鏈、能量鏈、識別鏈、精度鏈5 條子鏈的內涵與閉合性進行了解析，并結合典型用例剖析了美國本土與海外戰區彈道導彈防御殺傷網，對其綜合能力進行了分析，闡述了美國后續發展應對舉措。