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今日薦文的作者為通信信息控制和安全技術重點實驗室，中國電子科技集團公司第三十六研究所專家蔣春山、周天衛、周園明。本篇節選自論文《電子戰對宙斯盾艦反導能力的降效作用分析》，發表於《中國電子科學研究院學報》第15卷第12期。
摘 要：本文從宙斯盾艦BMD系統現狀出發，詳細闡述宙斯盾艦BMD系統的主要組成以及各組成單元的作用，分析宙斯盾BMD艦的本艦反導、遠程發射、遠程交戰三類反導模式及能力，並提出利用電子戰掩護彈道飛彈突防的設想；同時，通過特定場景和相應飛彈模型分析宙斯盾BMD艦反導攔截區域，並闡述電子戰幹擾BMD系統時對宙斯盾BMD艦遠程發射/交戰及本艦反導模式的降效途徑和作用，分析了電子戰對雷達和反導網絡的幹擾難點，探討以宙斯盾BMD艦為目標的電子戰未來發展，為聯合作戰提供借鑑。
關鍵詞: 電子戰；彈道飛彈防禦系統；反導
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論文全文摘編如下
僅供學術交流與參考
為應對不斷增強的彈道飛彈打擊能力，美持續發展飛彈防禦體系。裝備有
宙斯盾彈道飛彈防禦系統（Ballistic Missile Defense System，BMD)的驅逐艦是美軍飛彈防禦體系重要組成部分，也是目前美軍海上反導的中堅力量。BMD系統是在美海軍宙斯盾作戰系統上發展形成的反導系統。目前，宙斯盾作戰系統最新版本基線-9實現了防空能力和彈道飛彈防禦能力的整合，成為美海軍驅逐艦防空反導一體化作戰的核心系統，BMD系統也發展到5.1版本，具備了遠程發射（LOR）、遠程交戰（EOR）多種攔截能力[1]，極大增加了反導窗口和防禦覆蓋範圍，如表1所示。飛彈防禦局局長喬恩•希爾上將曾表示:「遠程交戰模式使飛彈防禦覆蓋面比宙斯盾BMD艦獨立攔截增加了7倍」。同時，美飛彈防禦局為應對未來更多的威脅和更大規模的襲擊，其
BMD 6.0已在計劃之內，並作為「阿利•伯克」級Flght. III型驅逐艦的標配（首艦「傑克.盧卡斯」正在建設中，2021年交付），未來美軍海上反導能力將更上一個臺階。
據報導，2018年末已有38艘宙斯盾艦配備不同版本的BMD系統，計劃2021年增加到48艘，並螺旋式升級BMD系統版本。面對越來越強的宙斯盾BMD艦反導能力，本文將基於電子戰的多種攻擊手段，分析對其信息系統和反導能力的降效作用，並探討電子戰未來的發展，為聯合作戰提供參考。
目前，宙斯盾艦BMD系統主要由宙斯盾雷達、指揮與決策系統、武器控制系統、垂直發射系統與攔截彈、通信系統等組成，如圖1所示。
宙斯盾雷達主要實現對來襲彈道飛彈的快速搜索、跟蹤以及對標準飛彈的制導控制。美軍驅逐艦目前主要裝備有 AN/SPY-1B、AN/SPY-1D兩型用於彈道飛彈防禦，而最新型的AN/SPY-6雷達將裝備在最新的阿利伯克級驅逐艦上，雷達靈敏度提高了約30倍、精度提高1倍，於2023年生成能力。AN/SPY-1B/D雷達可通過控制脈衝和工作模式獲取最優的探測跟蹤能力[2]，對彈道飛彈助推器(RCS=1.0 m2)可達740 km，對彈頭(RCS=0.03 m2)可達310 km，同時可通過相控陣雷達向攔截飛彈發送軌跡修正指令，進而調整攔截軌跡[3]。指揮和決策系統(C&D)由AN/UYK計算處理系統和AN/UYA顯示控制系統等組成，是全艦的指揮和控制中心，在反導作戰時C&D建立反導戰術，顯示並處理宙斯盾雷達探測跟蹤信息和外部跟蹤數據，對來襲彈道飛彈進行威脅判斷，指定防禦目標優先順序和火力分配，協調和控制整個作戰系統的運行。武器控制系統(WCS)主要用於規劃目標、發出點火指令以及控制發射的飛彈[4]，主要控制艦上垂直發射系統發射攔截飛彈。武器控制系統按照指揮和決策系統(C&D的作戰指令，根據目標識別和跟蹤信息，對武器系統實施目標分配、攔截計算、指令發射和飛彈引導等功能，在反導作戰時，控制垂直發射系統發射標準飛彈進行攔截。MK41是驅逐艦發射標準飛彈的主要垂直發射系統，能夠以每秒1發的速率發射裝填的攔截飛彈，是應對飽和打擊的有力發射系統。同時，MK41垂直發射系統兼容各種類型飛彈，包括標準系列反導攔截彈SM-2 Block IV、SM-3 Block I/IA/1B/IIA. SM-6 Dual I/II等，其中SM-3系列飛彈用於高空大氣層外中段攔截，SM-2、SM-6系列飛彈用於大氣層內末段攔截。宙斯盾艦通信系統較多，根據文獻[5-6]，構成反導網絡的主要有兩類通信系統—衛星和數據鏈。其中衛星通信是宙斯盾BMD艦與美國彈道飛彈防禦中樞指揮控制管理和通信系統(C2BMC)的主要通信手段，可用於獲取指揮控制命令和跟蹤數據，如AEHF衛星能夠提供戰區飛彈防禦服務[7]；同時，外部探測跟蹤平臺可通過數據鏈將飛彈跟蹤數據直接傳遞或中繼至宙斯盾BMD艦，宙斯盾BMD艦可利用該數據進行火控解算並發射標準飛彈攔截，如CEC系統可進行雷達接收數據的直接傳輸[8]。
宙斯盾艦BMD系統主要具備三種反導模式，分別為本艦反導模式、遠程發射模式(LOR)、遠程攔截模式(EOR)，如圖2所示。
本艦反導模式是宙斯盾艦BMD系統依靠自身艦載雷達探測、跟蹤目標，同時根據攔截條件和優先級，發射SM-3和SM-2/6飛彈進行攔截。該模式的攔截能力主要取決於自身雷達探測跟蹤能力、所處位置以及抗飽和打擊能力。因宙斯盾雷達探測距離有限，當面對中、遠程彈道飛彈的高彈道、高速度威脅時，本艦反導模式存在很大的探測盲區，待探測跟蹤上飛彈後，所剩時間短，又難以形成攔截窗口，
本艦反導模式很難有所作為。美軍早在BMD系統3.6.1版本上發射SM-2 Block IV攔截彈進行了遠程發射模式攔截試驗[9], 在BMD系統4.0.1 版本又改善了遠程發射的能力。該模式下，通過反導網絡獲取外部傳感器提供的來襲飛彈跟蹤數據，判斷來襲飛彈在一定時間內將進入本艦雷達探測範圍內時，允許宙斯盾艦在自身雷達不接觸目標的情況下，依次閉合火控環路，提前直接發射SM-3飛彈，當本艦雷達捕獲跟蹤上來襲飛彈後，通過制導鏈路為SM-3提供實時引導直到交戰結束。遠程發射模式一定程度上擺脫了宙斯盾雷達探測能力對彈道飛彈攔截距離的限制，可以推測，該模式的反導能力主要取決於外部跟蹤數據的精確性以及本艦雷達的探測能力，未來宙斯盾艦裝備AN/SPY-6雷達後，將形成更強的反導能力。美軍BMD系統5.1版本為宙斯盾艦提供遠程交戰能力，通過反導網絡，將陸海空天基傳感器、宙斯盾艦和C2BMC指控系統相聯接，形成有機超視距攔截整體。該模式是一種可完全利用外部傳感器獲取的目標數據，對攔截目標進行探測、跟蹤、火控制導的作戰模式，允許宙斯盾艦通過反導網絡獲得其他傳感器跟蹤數據，使閉合火控環路直接發射SM-3，並引導與目標交戰。與遠程發射模式不同的是，使用遠程交戰模式的宙斯盾BMD艦，自身雷達從發現目標到交戰結束都可以不接觸目標。遠程交戰模式完全擺脫了宙斯盾雷達探測能力對彈道飛彈攔截距離的限制，充分發揮SM-3 Bock IIA 2500km的攔截能力。可以推測，該模式需要外部傳感器能夠進行中末段制導，其反導能力取決於外部跟蹤數據的精確性、持續性和實時性。通過上述分析，遠程發射和遠程交戰模式大幅提升了宙斯盾艦BMD系統反導能力，其共同點在於都需要高質量的外部跟蹤數據進行火控解算來發射SM-3，甚至中、末端制導，高效、準確的目標信息傳輸是宙斯盾艦BMD系統大範圍反導能力形成的關鍵，也是其薄弱環節。
美軍在實施反導的過程中，一般採取
「儘早攔截」的策略，也就是越早攔截效果越好。假設宙斯盾BMD艦面臨1500km級別的彈道飛彈襲擊，其實施攔截時，如果預警衛星或前置傳感器已對該來襲彈道飛彈進行跟蹤，並通過反導網絡傳遞給宙斯盾BMD艦，那麼其首先可採取EOR遠程交戰模式發射SM-3 Block IIA進行超視距反導。若其因誘餌、末端制導等因素使第一次反導失敗，則第二次可採取IOR遠程發射模式發射SM-3 Block IA飛彈，隨後本艦宙斯盾雷達再根據外部跟蹤數據快速完成跟蹤和制導，直至末端攔截打擊;若再次失敗，宙斯盾BMD艦僅能發射SM-2/6實施末端反導攔截。所以，本文根據文獻[10]的模型分析計算
三次碰撞點，如圖3所示。其中，攔截點1和2分別為遠程交戰和遠程發射模式攔截點，依賴外部力量的持續跟蹤和反導網絡的信息傳輸；攔截點3為本艦末段攔截，依賴宙斯盾雷達的自身跟蹤和反應能力。
因此，電子戰可對宙斯盾BMD艦所依賴的關鍵信息系統實施幹擾，壓縮跟蹤區域、縮小攔截窗口，迫使其反導能力失效，途徑及效果如下：
(1)幹擾外部傳感器和反導網絡，限制宙斯盾BMD艦EOR/IOR模式宙斯盾BMD艦根據外部跟蹤信息可實施EOR或IOR模式進行反導。在彈道飛彈助推段，電子戰力量攻擊高軌預警衛星等預警傳感器，可使美軍難以快速獲取彈道飛彈軌跡，拖延宙斯盾BMD艦的攔截準備;在彈道飛彈自由飛行段，電子戰力量可攻擊前置傳感器，使傳感器難以有效跟蹤彈道飛彈，同時可幹擾反導網絡，致使跟蹤信息難以傳遞至宙斯盾BMD艦，多手段聯合破壞宙斯盾BMD艦的遠程交換EOR/遠程發射IOR反導模式，僅能依靠自身攔截，如圖4所示。
(2)幹擾宙斯盾雷達，限制本艦跟蹤能力，使其反導時間不夠由於彈道飛彈在進入宙斯盾艦探測範圍內時，宙斯盾艦的本艦反導模式僅具備1次中段攔截和1次末段攔截能力，攔截窗口僅有1~2 min，所以可採用噪聲與欺騙式相結合的方式幹擾宙斯盾雷達[11]，僅需壓制一定的探測距離即可使其失去中段攔截窗口，若能進一步達成「以假亂真」的擾亂幹擾，宙斯盾艦同時將失去末段攔截能力，如圖5所示。對宙斯盾雷達的幹擾效果在2014年的俄羅斯Su-24戰機攜帶「希比內」電子戰設備對美「唐納德庫克」號宙斯盾驅逐艦的雷達進行攻擊中已經得到驗證，宙斯盾在電子戰攻擊情況下出現雷達黑屏、飛彈得不到目標指示等「症狀」，且宙斯盾系統失靈且長時間無法恢復，整個事件長達90min。
雖然電子戰具備對宙斯盾BMD艦反導能力的降效作用，但仍存在一定難度:支撐宙斯盾BMD實施遠程發射/交戰反導的傳感器包括低軌預警衛星、AN/TPY-2、LRDR、AN/SPY-1/6等，探測跟蹤模式多樣，並且隨著彈道飛彈飛行，傳感器跟蹤角度隨時變化，所以對於傳感器的幹擾需要在副瓣進行幹擾，難度較大；同時彈道飛彈打擊距離較遠時，傳感器部署距離也可能較遠，電子戰力量受到視距限制，需要前突，更加加大了幹擾難度。宙斯盾BMD艦反導時指揮控制、跟蹤數據等信息交互主要以衛星、數據鏈為主，所構成的反導網絡複雜，幹擾時可能無法快速判斷所利用的反導網絡，存在幹擾效果不確定的問題；同時，衛星、數據鏈網絡均具備一定的抗幹擾性[7-8]，如CEC的DDS數據鏈定向性強、等效輻射功率高，幹擾難度大；AEHF衛星網絡波束指向性好，並採用自動調零、高速跳頻等技術，同樣存在幹擾難度大的問題。
通過電子戰對宙斯盾BMD艦反導能力的降效作用和難點分析，電子戰力量可進一步向體系作戰、欺騙幹擾、滲透攻擊發展，通過多手段聯合運用，解決幹擾難點，多管齊下降低BMD艦反導效能。宙斯盾BMD艦EOR/IOR反導模式依託美軍反導體系的外部跟蹤數據實現，所以在掩護彈道飛彈打擊過程中，
電子戰不僅需要對宙斯盾BMD艦的宙斯盾雷達進行幹擾，也需要對其他傳感器和反導網絡進行幹擾，體系化作戰實現對宙斯盾BMD艦EOR/IOR模式的破壞。未來可採取螺旋式發展策略，實現多平臺多手段的協同作戰能力。
欺騙幹擾是電子戰發展歷程中逐步形成的重要手段[11-12]，在降效宙斯盾BMD艦反導能力過程中，能夠使宙斯盾BMD艦獲取虛假航跡、錯誤指控等信息，一方面使火控解算不準，逐步加大標準飛彈制導誤差，另一方面使作戰指揮人員受到假命令，延遲作戰反應。電子戰的欺騙幹擾能夠極大削弱宙斯盾BMD艦的反導能力。電子戰力量因受視距限制，無法在第一時間對超遠距離的宙斯盾BMD艦發起攻擊，難以掩護遠程/洲際彈道飛彈的中末段突防。
滲透攻擊，即信息戰[12],如果未來能夠通過反導網絡的無線入口將病毒代碼注入至宙斯盾BMD艦內部網絡，延遲、破壞甚至控制艦上指揮系統、火控系統對標準飛彈垂直發射系統，實現電子戰效能的無線延伸，能夠有力掩護彈道飛彈遠程突防。 美宙斯盾BMD艦通過持續的反導能力升級，具備完善的遠程發射和遠程交戰反導攔截能力。電子戰是降效宙斯盾BMD艦反導能力的有效手段，大力發展電子戰體系作戰、欺騙幹擾、滲透攻擊能力，綜合運用多種電子戰手段，能夠為彈道飛彈突防開闢窗口，提高突防成功率，是戰鬥力實質性提升的高效途徑。
【參考文獻】
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