電子戰如何削弱宙斯盾艦反導能(néng)力？

　　

　　摘 要：本文從宙斯盾艦BMD系統現狀出發(fā)，詳細闡述宙斯盾艦BMD系統的主要組成(chéng)以及各組成(chéng)單元的作用，分析宙斯盾BMD艦的本艦反導、遠程發(fā)射、遠程交戰三類反導模式及能(néng)力，并提出利用電子戰掩護彈道(dào)導彈突防的設想；同時(shí)，通過(guò)特定場景和相應導彈模型分析宙斯盾BMD艦反導攔截區域，并闡述電子戰幹擾BMD系統時(shí)對(duì)宙斯盾BMD艦遠程發(fā)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(duì)雷達和反導網絡的幹擾難點，探讨以宙斯盾BMD艦爲目标的電子戰未來發(fā)展，爲聯合作戰提供借鑒。

　　關鍵詞: 電子戰；彈道(dào)導彈防禦系統；反導

　　

引 言

　　爲應對(duì)不斷增強的彈道(dào)導彈打擊能(néng)力，美持續發(fā)展導彈防禦體系。裝備有宙斯盾彈道(dào)導彈防禦系統（Ballistic Missile Defense System，BMD)的驅逐艦是美軍導彈防禦體系重要組成(chéng)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(fā)展形成(chéng)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(néng)力和彈道(dào)導彈防禦能(néng)力的整合，成(chéng)爲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(fā)展到5.1版本，具備了遠程發(fā)射（LOR）、遠程交戰（EOR）多種(zhǒng)攔截能(néng)力[1]，極大增加了反導窗口和防禦覆蓋範圍，如表1所示。導彈防禦局局長(cháng)喬恩•希爾上將(jiāng)曾表示:“遠程交戰模式使導彈防禦覆蓋面(miàn)比宙斯盾BMD艦獨立攔截增加了7倍”。

　　同時(shí)，美導彈防禦局爲應對(duì)未來更多的威脅和更大規模的襲擊，其BMD 6.0已在計劃之内，并作爲“阿利•伯克”級Flght. III型驅逐艦的标配（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(néng)力將(jiāng)更上一個台階。

　　表1 BMD 5.0以上版本狀況

　　

　　據報道(dào)，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，并螺旋式升級BMD系統版本。面(miàn)對(duì)越來越強的宙斯盾BMD艦反導能(néng)力，本文將(jiāng)基于電子戰的多種(zhǒng)攻擊手段，分析對(duì)其信息系統和反導能(néng)力的降效作用，并探讨電子戰未來的發(fā)展，爲聯合作戰提供參考。 

　　1 宙斯盾艦BMD系統反導能(néng)力

　　1.1 BMD系統主要組成(chéng)

　　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(fā)射系統與攔截彈、通信系統等組成(chéng)，如圖1所示。

圖1　BMD系統主要組成(chéng)

　　

　　(1)宙斯盾雷達宙斯盾雷達主要實現對(duì)來襲彈道(dào)導彈的快速搜索、跟蹤以及對(duì)标準導彈的制導控制。美軍驅逐艦目前主要裝備有 AN/SPY-1B、AN/SPY-1D兩(liǎng)型用于彈道(dào)導彈防禦，而最新型的AN/SPY-6雷達將(jiāng)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，于2023年生成(chéng)能(néng)力。AN/SPY-1B/D雷達可通過(guò)控制脈沖和工作模式獲取最優的探測跟蹤能(néng)力[2]，對(duì)彈道(dào)導彈助推器(RCS=1.0 m2)可達740 km，對(duì)彈頭(RCS=0.03 m2)可達310 km，同時(shí)可通過(guò)相控陣雷達向(xiàng)攔截導彈發(fā)送軌迹修正指令，進(jìn)而調整攔截軌迹[3]。

　　(2)指揮與決策系統指揮和決策系統(C&D)由AN/UYK計算處理系統和AN/UYA顯示控制系統等組成(chéng)，是全艦的指揮和控制中心，在反導作戰時(shí)C&D建立反導戰術，顯示并處理宙斯盾雷達探測跟蹤信息和外部跟蹤數據，對(duì)來襲彈道(dào)導彈進(jìn)行威脅判斷，指定防禦目标優先順序和火力分配，協調和控制整個作戰系統的運行。

　　(3)武器控制系統武器控制系統(WCS)主要用于規劃目标、發(fā)出點火指令以及控制發(fā)射的導彈[4]，主要控制艦上垂直發(fā)射系統發(fā)射攔截導彈。武器控制系統按照指揮和決策系統(C&D的作戰指令，根據目标識别和跟蹤信息，對(duì)武器系統實施目标分配、攔截計算、指令發(fā)射和導彈引導等功能(néng)，在反導作戰時(shí)，控制垂直發(fā)射系統發(fā)射标準導彈進(jìn)行攔截。

　　(4)垂直發(fā)射系統與攔截彈MK41是驅逐艦發(fā)射标準導彈的主要垂直發(fā)射系統，能(néng)夠以每秒1發(fā)的速率發(fā)射裝填的攔截導彈，是應對(duì)飽和打擊的有力發(fā)射系統。同時(shí)，MK41垂直發(fā)射系統兼容各種(zhǒng)類型導彈，包括标準系列反導攔截彈SM-2 Block IV、SM-3 Block I/IA/1B/IIA. SM-6 Dual I/II等，其中SM-3系列導彈用于高空大氣層外中段攔截，SM-2、SM-6系列導彈用于大氣層内末段攔截。

　　(5)通信系統宙斯盾艦通信系統較多，根據文獻[5-6]，構成(chéng)反導網絡的主要有兩(liǎng)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(guó)彈道(dào)導彈防禦中樞指揮控制管理和通信系統(C2BMC)的主要通信手段，可用于獲取指揮控制命令和跟蹤數據，如AEHF衛星能(néng)夠提供戰區導彈防禦服務[7]；同時(shí)，外部探測跟蹤平台可通過(guò)數據鏈將(jiāng)導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(jìn)行火控解算并發(fā)射标準導彈攔截，如CEC系統可進(jìn)行雷達接收數據的直接傳輸[8]。

1.2 反導模式與能(néng)力

　　宙斯盾艦BMD系統主要具備三種(zhǒng)反導模式，分别爲本艦反導模式、遠程發(fā)射模式(LOR)、遠程攔截模式(EOR)，如圖2所示。

 圖2　宙斯盾BMD艦反導模式

　　（1）本艦反導模式本艦反導模式是宙斯盾艦BMD系統依靠自身艦載雷達探測、跟蹤目标，同時(shí)根據攔截條件和優先級，發(fā)射SM-3和SM-2/6導彈進(jìn)行攔截。該模式的攔截能(néng)力主要取決于自身雷達探測跟蹤能(néng)力、所處位置以及抗飽和打擊能(néng)力。因宙斯盾雷達探測距離有限，當面(miàn)對(duì)中、遠程彈道(dào)導彈的高彈道(dào)、高速度威脅時(shí)，本艦反導模式存在很大的探測盲區，待探測跟蹤上導彈後(hòu)，所剩時(shí)間短，又難以形成(chéng)攔截窗口，本艦反導模式很難有所作爲。

　　（2）遠程發(fā)射模式美軍早在BMD系統3.6.1版本上發(fā)射SM-2 Block IV攔截彈進(jìn)行了遠程發(fā)射模式攔截試驗[9], 在BMD系統4.0.1 版本又改善了遠程發(fā)射的能(néng)力。該模式下，通過(guò)反導網絡獲取外部傳感器提供的來襲導彈跟蹤數據，判斷來襲導彈在一定時(shí)間内將(jiāng)進(jìn)入本艦雷達探測範圍内時(shí)，允許宙斯盾艦在自身雷達不接觸目标的情況下，依次閉合火控環路，提前直接發(fā)射SM-3導彈，當本艦雷達捕獲跟蹤上來襲導彈後(hòu)，通過(guò)制導鏈路爲SM-3提供實時(shí)引導直到交戰結束。遠程發(fā)射模式一定程度上擺脫了宙斯盾雷達探測能(néng)力對(duì)彈道(dào)導彈攔截距離的限制，可以推測，該模式的反導能(néng)力主要取決于外部跟蹤數據的精确性以及本艦雷達的探測能(néng)力，未來宙斯盾艦裝備AN/SPY-6雷達後(hòu)，將(jiāng)形成(chéng)更強的反導能(néng)力。

　　（3）遠程交戰模式美軍BMD系統5.1版本爲宙斯盾艦提供遠程交戰能(néng)力，通過(guò)反導網絡，將(jiāng)陸海空天基傳感器、宙斯盾艦和C2BMC指控系統相聯接，形成(chéng)有機超視距攔截整體。該模式是一種(zhǒng)可完全利用外部傳感器獲取的目标數據，對(duì)攔截目标進(jìn)行探測、跟蹤、火控制導的作戰模式，允許宙斯盾艦通過(guò)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(fā)射SM-3，并引導與目标交戰。與遠程發(fā)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(fā)現目标到交戰結束都(dōu)可以不接觸目标。遠程交戰模式完全擺脫了宙斯盾雷達探測能(néng)力對(duì)彈道(dào)導彈攔截距離的限制，充分發(fā)揮SM-3 Bock IIA 2500km的攔截能(néng)力。可以推測，該模式需要外部傳感器能(néng)夠進(jìn)行中末段制導，其反導能(néng)力取決于外部跟蹤數據的精确性、持續性和實時(shí)性。

　　通過(guò)上述分析，遠程發(fā)射和遠程交戰模式大幅提升了宙斯盾艦BMD系統反導能(néng)力，其共同點在于都(dōu)需要高質量的外部跟蹤數據進(jìn)行火控解算來發(fā)射SM-3，甚至中、末端制導，高效、準确的目标信息傳輸是宙斯盾艦BMD系統大範圍反導能(néng)力形成(chéng)的關鍵，也是其薄弱環節。 

2 電子戰降效作用分析與探讨

　　2.1 電子戰降效作用

　　美軍在實施反導的過(guò)程中，一般采取“盡早攔截”的策略，也就(jiù)是越早攔截效果越好(hǎo)。假設宙斯盾BMD艦面(miàn)臨1500km級别的彈道(dào)導彈襲擊，其實施攔截時(shí)，如果預警衛星或前置傳感器已對(duì)該來襲彈道(dào)導彈進(jìn)行跟蹤，并通過(guò)反導網絡傳遞給宙斯盾BMD艦，那麼(me)其首先可采取EOR遠程交戰模式發(fā)射SM-3 Block IIA進(jìn)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，則第二次可采取IOR遠程發(fā)射模式發(fā)射SM-3 Block IA導彈，随後(hòu)本艦宙斯盾雷達再根據外部跟蹤數據快速完成(chéng)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(néng)發(fā)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分别爲遠程交戰和遠程發(fā)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爲本艦末段攔截，依賴宙斯盾雷達的自身跟蹤和反應能(néng)力。

圖3　宙斯盾BMD艦攔截1 500 km彈道(dào)導彈

　　因此，電子戰可對(duì)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(néng)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(jìn)行反導。在彈道(dào)導彈助推段，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(dào)導彈軌迹，拖延宙斯盾BMD艦的攔截準備;在彈道(dào)導彈自由飛行段，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(dào)導彈，同時(shí)可幹擾反導網絡，緻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(fā)射IOR反導模式，僅能(néng)依靠自身攔截，如圖4所示。

圖4　電子戰多手段幹擾下宙斯盾BMD艦反導能(néng)力

　　(2)幹擾宙斯盾雷達，限制本艦跟蹤能(néng)力，使其反導時(shí)間不夠由于彈道(dào)導彈在進(jìn)入宙斯盾艦探測範圍内時(shí)，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(néng)力，攔截窗口僅有1~2 min，所以可采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(néng)進(jìn)一步達成(chéng)“以假亂真”的擾亂幹擾，宙斯盾艦同時(shí)將(jiāng)失去末段攔截能(néng)力，如圖5所示。對(duì)宙斯盾雷達的幹擾效果在2014年的俄羅斯Su-24戰機攜帶“希比内”電子戰設備對(duì)美“唐納德庫克”号宙斯盾驅逐艦的雷達進(jìn)行攻擊中已經(jīng)得到驗證，宙斯盾在電子戰攻擊情況下出現雷達黑屏、導彈得不到目标指示等“症狀”，且宙斯盾系統失靈且長(cháng)時(shí)間無法恢複，整個事(shì)件長(cháng)達90min。

圖5　攻擊雷達時(shí)宙斯盾BMD艦失去攔截窗口

　　

　　2.2 電子戰降效難點

　　雖然電子戰具備對(duì)宙斯盾BMD艦反導能(néng)力的降效作用，但仍存在一定難度:

　　(1)對(duì)傳感器幹擾難點支撐宙斯盾BMD實施遠程發(fā)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(yàng)，并且随著(zhe)彈道(dào)導彈飛行，傳感器跟蹤角度随時(shí)變化，所以對(duì)于傳感器的幹擾需要在副瓣進(jìn)行幹擾，難度較大；同時(shí)彈道(dào)導彈打擊距離較遠時(shí)，傳感器部署距離也可能(néng)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。

　　(2)對(duì)反導網絡幹擾難點宙斯盾BMD艦反導時(shí)指揮控制、跟蹤數據等信息交互主要以衛星、數據鏈爲主，所構成(chéng)的反導網絡複雜，幹擾時(shí)可能(néng)無法快速判斷所利用的反導網絡，存在幹擾效果不确定的問題；同時(shí)，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(xiàng)性強、等效輻射功率高，幹擾難度大；AEHF衛星網絡波束指向(xiàng)性好(hǎo)，并采用自動調零、高速跳頻等技術，同樣(yàng)存在幹擾難度大的問題。

　　2.3 電子戰發(fā)展探讨

　　通過(guò)電子戰對(duì)宙斯盾BMD艦反導能(néng)力的降效作用和難點分析，電子戰力量可進(jìn)一步向(xiàng)體系作戰、欺騙幹擾、滲透攻擊發(fā)展，通過(guò)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(néng)。　　

　　（1）向(xiàng)體系作戰方向(xiàng)發(fā)展宙斯盾BMD艦EOR/IOR反導模式依托美軍反導體系的外部跟蹤數據實現，所以在掩護彈道(dào)導彈打擊過(guò)程中，電子戰不僅需要對(duì)宙斯盾BMD艦的宙斯盾雷達進(jìn)行幹擾，也需要對(duì)其他傳感器和反導網絡進(jìn)行幹擾，體系化作戰實現對(duì)宙斯盾BMD艦EOR/IOR模式的破壞。未來可采取螺旋式發(fā)展策略，實現多平台多手段的協同作戰能(néng)力。

　　（2）向(xiàng)欺騙幹擾方向(xiàng)發(fā)展欺騙幹擾是電子戰發(fā)展曆程中逐步形成(chéng)的重要手段[11-12]，在降效宙斯盾BMD艦反導能(néng)力過(guò)程中，能(néng)夠使宙斯盾BMD艦獲取虛假航迹、錯誤指控等信息，一方面(miàn)使火控解算不準，逐步加大标準導彈制導誤差，另一方面(miàn)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(néng)夠極大削弱宙斯盾BMD艦的反導能(néng)力。

　　（3）向(xiàng)滲透攻擊方向(xiàng)發(fā)展電子戰力量因受視距限制，無法在第一時(shí)間對(duì)超遠距離的宙斯盾BMD艦發(fā)起(qǐ)攻擊，難以掩護遠程/洲際彈道(dào)導彈的中末段突防。滲透攻擊，即信息戰[12],如果未來能(néng)夠通過(guò)反導網絡的無線入口將(jiāng)病毒代碼注入至宙斯盾BMD艦内部網絡，延遲、破壞甚至控制艦上指揮系統、火控系統對(duì)标準導彈垂直發(fā)射系統，實現電子戰效能(néng)的無線延伸，能(néng)夠有力掩護彈道(dào)導彈遠程突防。 

結 語

　　美宙斯盾BMD艦通過(guò)持續的反導能(néng)力升級，具備完善的遠程發(fā)射和遠程交戰反導攔截能(néng)力。電子戰是降效宙斯盾BMD艦反導能(néng)力的有效手段，大力發(fā)展電子戰體系作戰、欺騙幹擾、滲透攻擊能(néng)力，綜合運用多種(zhǒng)電子戰手段，能(néng)夠爲彈道(dào)導彈突防開(kāi)辟窗口，提高突防成(chéng)功率，是戰鬥力實質性提升的高效途徑。

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