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    电子(zǐ)战如何削弱宙斯盾(dùn)舰(jiàn)反导能(néng)力?
    来源:新(xīn)闻中心(xīn)
    发布时间:2021年02月24日 编辑:中国电子科技集团公司(sī)第三十六研究所专家(jiā)蒋(jiǎng)春山、周天卫、周园(yuán)明

    电子战如何削弱宙斯盾舰反(fǎn)导能力?

      

      摘(zhāi) 要:本文从(cóng)宙斯盾舰BMD系统现状(zhuàng)出(chū)发,详细阐述(shù)宙斯盾舰BMD系统的主要组成以及各组成单元的(de)作用,分析宙斯盾BMD舰(jiàn)的本(běn)舰反导(dǎo)、远程(chéng)发(fā)射、远程交战三类反导模式及能力(lì),并提出利用电子战掩护弹道导弹突防的设(shè)想;同时(shí),通过特定场景(jǐng)和相应导弹模(mó)型(xíng)分析宙(zhòu)斯(sī)盾BMD舰反(fǎn)导拦截区域,并阐(chǎn)述电子战(zhàn)干扰BMD系统时对(duì)宙斯盾(dùn)BMD舰(jiàn)远程发(fā)射/交(jiāo)战及(jí)本舰反导模(mó)式的降(jiàng)效途径和作用(yòng),分析了电(diàn)子战对(duì)雷达和反导网络的干扰难(nán)点(diǎn),探讨以宙斯盾BMD舰为(wéi)目标的电子战(zhàn)未来发展,为(wéi)联合作战提(tí)供借鉴。

      关键词: 电子战;弹道导弹防御系统;反导(dǎo)

      

    引 言

      为应(yīng)对不断增(zēng)强的弹道导弹打击能力,美持续发(fā)展导弹防御(yù)体系。装备有宙斯盾弹道导弹防(fáng)御系统(Ballistic Missile Defense System,BMD)的驱(qū)逐舰是美(měi)军导弹防御体系重要组成部分,也是目前美军海上反导的中坚力量。  

      BMD系统是在美海(hǎi)军宙斯(sī)盾作战系统上发展形成(chéng)的反导(dǎo)系统。目(mù)前,宙斯盾作战系(xì)统最新版本基线-9实现了防空能力和弹道(dào)导弹防御能力的整合,成为美海军驱逐舰防空反导(dǎo)一体(tǐ)化作战的核心系统,BMD系统也(yě)发展(zhǎn)到5.1版本,具备了远程(chéng)发射(LOR)、远程(chéng)交战(EOR)多种拦截能力[1],极大增加了(le)反导窗口和防(fáng)御(yù)覆盖范围,如表1所示。导弹防御局局长(zhǎng)乔(qiáo)恩•希尔上将(jiāng)曾表示:“远程交战(zhàn)模式使(shǐ)导弹防御覆盖面比宙斯盾(dùn)BMD舰(jiàn)独(dú)立拦截增(zēng)加了7倍”。

      同时,美导弹防御局为应对未(wèi)来更(gèng)多的威胁和更大规模的袭击,其BMD 6.0已(yǐ)在计划之(zhī)内(nèi),并作为“阿利•伯克(kè)”级Flght. III型驱逐舰的标配(首舰“杰克.卢卡斯”正在建设中,2021年交付),未来(lái)美(měi)军海上反导能力(lì)将更上一(yī)个(gè)台阶。

      表1 BMD 5.0以上版本(běn)状况

      

      据报道,2018年末已有(yǒu)38艘宙斯盾舰(jiàn)配备不(bú)同版本(běn)的BMD系统,计划2021年增加到48艘,并螺旋式升级BMD系统版本。面对越来越强的宙斯盾BMD舰反(fǎn)导能力,本文将基于电子战的多种攻击(jī)手段,分析对其(qí)信息(xī)系统和反导能(néng)力的降效作用,并探讨(tǎo)电子战未来的发展,为(wéi)联合作战提供参(cān)考。 

      1 宙(zhòu)斯盾舰BMD系统(tǒng)反导能(néng)力

      1.1 BMD系统主要(yào)组成

      目前(qián),宙(zhòu)斯盾舰BMD系统主要由宙(zhòu)斯盾雷达(dá)、指挥(huī)与(yǔ)决(jué)策系统、武器控制系(xì)统、垂直(zhí)发射系统与拦截弹、通信系统等组成,如图1所示。

    图(tú)1 BMD系统主要组成(chéng)

      

      (1)宙斯(sī)盾雷达(dá)宙斯盾雷达主(zhǔ)要(yào)实(shí)现对来袭弹道导弹的快速搜索、跟踪以及对标(biāo)准(zhǔn)导弹的制导(dǎo)控(kòng)制(zhì)。美军驱(qū)逐舰(jiàn)目前主要装(zhuāng)备有(yǒu) AN/SPY-1B、AN/SPY-1D两型用于弹道导弹防御,而最新型的AN/SPY-6雷达将装备(bèi)在最新的阿利伯克级驱逐舰上,雷达灵敏度提(tí)高了约30倍(bèi)、精度提高1倍,于(yú)2023年生成能力。AN/SPY-1B/D雷达可通过控制脉冲(chōng)和工(gōng)作模式获取最(zuì)优的探测跟踪能力[2],对弹道导弹助推器(qì)(RCS=1.0 m2)可达740 km,对弹头(RCS=0.03 m2)可达310 km,同时(shí)可(kě)通过相控阵雷达向拦截导弹发送轨迹(jì)修正指令,进而调整拦截轨迹[3]。

      (2)指挥与(yǔ)决策(cè)系统(tǒng)指挥和决策系统(C&D)由AN/UYK计算处理系统和AN/UYA显示控制系(xì)统等组成,是全舰的指挥和控(kòng)制中心,在反导作战时C&D建立(lì)反导战术,显(xiǎn)示并处(chù)理宙斯盾雷达探测跟踪信息和(hé)外部跟(gēn)踪(zōng)数据,对来袭弹道导弹(dàn)进(jìn)行威胁(xié)判断,指定防(fáng)御目标优先顺序和(hé)火(huǒ)力(lì)分配,协调和控制整个作战(zhàn)系统的(de)运行。

      (3)武器控制系统武(wǔ)器控制系统(WCS)主要用于规划目标、发出点火指令以(yǐ)及控制(zhì)发射(shè)的导弹(dàn)[4],主要控制舰上垂直发射系统发射拦截导弹。武(wǔ)器(qì)控制系统(tǒng)按照指挥和决策系(xì)统(C&D的作战指(zhǐ)令,根据目标识别和跟踪信息,对武器系统实施目标分配、拦截计算、指令发射和导弹(dàn)引导等(děng)功能,在(zài)反导作战时,控制(zhì)垂(chuí)直发射系统发(fā)射标(biāo)准导弹进行拦(lán)截(jié)。

      (4)垂直发射系(xì)统(tǒng)与拦截弹MK41是驱逐舰发(fā)射标准导弹的主要垂直发射系统(tǒng),能(néng)够以每秒1发的(de)速率发射装填的(de)拦截导弹,是(shì)应对饱和(hé)打击的(de)有(yǒu)力(lì)发射系(xì)统(tǒng)。同时,MK41垂直发射系统兼容各(gè)种类型导弹,包括标准系列反导拦截弹SM-2 Block IV、SM-3 Block I/IA/1B/IIA. SM-6 Dual I/II等,其中SM-3系(xì)列导(dǎo)弹用于高空大气层外中段拦(lán)截,SM-2、SM-6系列导弹用于大气层内末段拦截。

      (5)通信系统宙斯盾(dùn)舰通信系统较多,根据文献[5-6],构成反导网(wǎng)络的主要有两类通信(xìn)系统—卫星和数据链。其中卫(wèi)星通信是(shì)宙斯盾(dùn)BMD舰与(yǔ)美国弹道导弹防御(yù)中枢指挥控制管理和(hé)通信系统(C2BMC)的主要(yào)通信手段,可用于获取指挥控制命令(lìng)和跟踪数据,如AEHF卫(wèi)星能够提供(gòng)战区导弹(dàn)防御服务[7];同时,外部探(tàn)测(cè)跟(gēn)踪平台可通(tōng)过(guò)数据链将导弹跟踪数据直接传递(dì)或中继(jì)至宙斯盾BMD舰,宙斯盾BMD舰可利用该数(shù)据进行火控解(jiě)算并发射标准导弹拦截,如(rú)CEC系统可进行雷(léi)达接收(shōu)数据(jù)的直接(jiē)传输[8]。

    1.2 反导(dǎo)模式(shì)与能(néng)力

      宙斯盾舰BMD系统主(zhǔ)要具备三种反导模(mó)式,分别为本舰反导模式(shì)、远程发(fā)射模式(LOR)、远程拦截(jié)模(mó)式(EOR),如图2所示(shì)。

     图(tú)2 宙斯盾BMD舰反(fǎn)导模式

      (1)本舰反导模(mó)式本舰反导模式是宙(zhòu)斯盾舰BMD系统依靠(kào)自身舰载雷(léi)达(dá)探(tàn)测(cè)、跟踪目标,同(tóng)时(shí)根据拦截条件和优先级,发(fā)射SM-3和SM-2/6导弹进(jìn)行拦截。该模(mó)式的拦截能(néng)力主要(yào)取决于自(zì)身雷达探测跟(gēn)踪能力、所处位(wèi)置以(yǐ)及抗饱(bǎo)和打击能(néng)力。因(yīn)宙斯(sī)盾(dùn)雷达探测距离有限,当面对中、远程弹道(dào)导弹的高(gāo)弹道、高速度威(wēi)胁时,本舰反导(dǎo)模式存在很大的探测盲区,待探测跟踪上导弹后,所剩时间短,又难以(yǐ)形成拦截窗口(kǒu),本(běn)舰反导模式很难(nán)有所作(zuò)为。

      (2)远程发射(shè)模式美(měi)军早在BMD系统3.6.1版本(běn)上发(fā)射SM-2 Block IV拦截弹进(jìn)行了远程(chéng)发射模式拦截试验[9], 在BMD系(xì)统4.0.1 版本(běn)又改善了远程发射(shè)的(de)能力。该模(mó)式下,通过反导网(wǎng)络获(huò)取外部(bù)传感器提供的来袭导弹跟踪数据,判断来袭导弹在(zài)一定时间内(nèi)将进入本舰雷达探测范围内时,允许宙斯(sī)盾(dùn)舰在(zài)自身雷达不接(jiē)触目标的情况下(xià),依次(cì)闭合火控环路,提前直接发(fā)射SM-3导弹,当本舰雷达捕(bǔ)获跟踪上(shàng)来袭(xí)导(dǎo)弹后,通过制导链路(lù)为SM-3提供实时引导直到交(jiāo)战结束。远程(chéng)发射(shè)模式一(yī)定程度(dù)上摆脱了宙斯盾雷达探测能力对弹道导弹拦(lán)截距(jù)离的限(xiàn)制(zhì),可以(yǐ)推(tuī)测(cè),该模式的反导能力(lì)主要取(qǔ)决于外部跟踪数据的精确性以及本舰雷达的探测能力,未来宙(zhòu)斯(sī)盾舰装(zhuāng)备AN/SPY-6雷达后,将形成(chéng)更强(qiáng)的反导(dǎo)能(néng)力。

      (3)远程交战模式美军(jun1)BMD系统5.1版本为宙斯盾舰提供远程交战(zhàn)能力,通过反导网络,将陆海空天基传(chuán)感器、宙斯盾(dùn)舰(jiàn)和C2BMC指控系统相联接(jiē),形成有机(jī)超视距拦截整体。该模式是一(yī)种可完全利用外部传感(gǎn)器获取的目标数据(jù),对拦(lán)截目标进行探测、跟(gēn)踪、火(huǒ)控制导的作战模式(shì),允许宙斯盾舰通过反导网络获得其他传感器跟踪数据,使闭合火控环路直接发(fā)射SM-3,并引导与目标交战(zhàn)。与远程发射模(mó)式(shì)不同的是,使用远(yuǎn)程交(jiāo)战模式的宙斯盾BMD舰,自身(shēn)雷达从发现目标到交战结束都可以不接触目标。远程交战模式完全(quán)摆脱了宙(zhòu)斯盾雷(léi)达探(tàn)测能力对弹道导弹拦截距(jù)离的限制,充(chōng)分发挥SM-3 Bock IIA 2500km的拦截能力。可以推测,该模(mó)式需(xū)要外部(bù)传感器能够进(jìn)行中末(mò)段制导,其(qí)反导能力取决于外部跟(gēn)踪数据的精确(què)性、持续性和实时性。

      通(tōng)过上述分析(xī),远程发射和远(yuǎn)程交战模(mó)式大幅提升了宙斯盾舰BMD系(xì)统反导(dǎo)能力(lì),其共同点(diǎn)在于都需要高质量的外部跟踪数据进行火控解算(suàn)来发(fā)射SM-3,甚至中、末端制(zhì)导,高效、准确的(de)目标(biāo)信息传输(shū)是宙(zhòu)斯盾舰BMD系统大范围反导能(néng)力形成的关键,也(yě)是其(qí)薄弱(ruò)环节。 

    2 电子(zǐ)战降(jiàng)效作用(yòng)分析(xī)与探讨

      2.1 电(diàn)子战降(jiàng)效作用

      美军在实施反导的过程中,一般采取“尽早拦截(jié)”的策略,也就是(shì)越早拦截效果越好。假(jiǎ)设宙(zhòu)斯盾BMD舰面临1500km级别的弹道(dào)导(dǎo)弹袭(xí)击,其实施拦截时(shí),如果预警卫星或前置传感器(qì)已对该来袭弹道导弹进行跟踪,并通过反导网络(luò)传(chuán)递给(gěi)宙(zhòu)斯(sī)盾BMD舰,那么其首先(xiān)可采取EOR远程交(jiāo)战模(mó)式发射SM-3 Block IIA进行超视距反(fǎn)导。若其因诱饵、末端制导等因素使第一次反导失败,则第(dì)二次可采取IOR远程发射(shè)模式发射SM-3 Block IA导弹,随后(hòu)本(běn)舰宙斯盾雷(léi)达再根据外(wài)部跟踪数据快(kuài)速完成跟踪和制导(dǎo),直至末端拦(lán)截打(dǎ)击;若(ruò)再次失(shī)败,宙斯盾BMD舰仅能(néng)发射SM-2/6实施末端反导(dǎo)拦截。  

      所以,本文根据文献(xiàn)[10]的模(mó)型(xíng)分析(xī)计算三次碰撞点,如图3所示(shì)。其中(zhōng),拦(lán)截点1和(hé)2分别为远程交战和远程发(fā)射模(mó)式拦(lán)截(jié)点,依赖外(wài)部(bù)力量的持续(xù)跟踪和反(fǎn)导(dǎo)网络的(de)信息传输(shū);拦截点3为本舰末段拦截,依赖宙(zhòu)斯盾(dùn)雷达的自身跟踪和反应能力。

    图3 宙斯盾BMD舰拦截(jié)1 500 km弹道导弹

      因此,电子(zǐ)战可对宙斯盾BMD舰所(suǒ)依赖的关键信息系统实施干(gàn)扰(rǎo),压缩跟踪区域、缩小拦截窗口,迫使其反导能力失效,途径及(jí)效果如下(xià):

      (1)干扰外部传感(gǎn)器和反导网络,限制(zhì)宙斯盾BMD舰(jiàn)EOR/IOR模式宙斯盾BMD舰(jiàn)根(gēn)据外部跟踪信息可实(shí)施EOR或IOR模式进行反(fǎn)导。在弹道导弹(dàn)助推段,电子战力量攻击高轨预警卫星等预警传(chuán)感(gǎn)器,可使美(měi)军难以快速(sù)获(huò)取弹道导弹轨迹,拖延宙斯盾BMD舰的拦截准备;在弹道导(dǎo)弹自由飞行段(duàn),电子战力量可攻(gōng)击前置传感(gǎn)器,使(shǐ)传感(gǎn)器(qì)难以(yǐ)有效(xiào)跟踪弹道导弹,同时可干(gàn)扰反(fǎn)导网络,致使跟踪信(xìn)息难以传递至宙斯(sī)盾BMD舰,多(duō)手段(duàn)联合破坏宙(zhòu)斯盾BMD舰的远程(chéng)交换EOR/远程(chéng)发射(shè)IOR反导(dǎo)模式,仅能依靠自身拦截,如图4所示。

    图4 电子战多手段干扰下宙斯盾BMD舰反导能(néng)力

      (2)干(gàn)扰宙斯盾雷(léi)达,限(xiàn)制本舰(jiàn)跟踪(zōng)能(néng)力(lì),使其反导时间不够由于弹(dàn)道导弹在(zài)进入宙斯盾舰探(tàn)测范(fàn)围(wéi)内时,宙斯盾舰的本舰反导模式仅具备1次中段(duàn)拦截和1次末(mò)段(duàn)拦截能(néng)力(lì),拦截窗口仅有1~2 min,所(suǒ)以可采用噪声与(yǔ)欺骗式相结合的方式干扰宙斯盾雷达[11],仅需压制一定的探测(cè)距离(lí)即可使其失(shī)去中(zhōng)段拦截窗口,若能进一步(bù)达成(chéng)“以假乱(luàn)真”的扰乱(luàn)干扰(rǎo),宙斯盾舰同时将失去(qù)末(mò)段拦(lán)截能力,如图5所示。对宙斯盾雷达(dá)的干(gàn)扰(rǎo)效果(guǒ)在2014年的俄罗斯Su-24战机携带(dài)“希(xī)比内”电子战设(shè)备对(duì)美“唐纳(nà)德(dé)库克”号宙斯盾(dùn)驱逐舰的雷(léi)达进行攻击中已经得到验证,宙斯盾在电子(zǐ)战攻击情况下出(chū)现雷达黑屏、导(dǎo)弹得不到目标(biāo)指示(shì)等“症状”,且宙(zhòu)斯盾系统失灵且长时间无法恢复(fù),整个事件长达90min。

    图5 攻(gōng)击(jī)雷(léi)达时宙斯盾BMD舰失去拦截窗口

      

      2.2 电子战降效(xiào)难(nán)点

      虽然电子(zǐ)战(zhàn)具备(bèi)对宙斯盾BMD舰反导能(néng)力的降效作用(yòng),但仍存在一定难度(dù):

      (1)对(duì)传感器干扰难点支撑宙斯(sī)盾BMD实施远程发射/交战反导的传感器包括低(dī)轨(guǐ)预警卫星、AN/TPY-2、LRDR、AN/SPY-1/6等,探测跟踪模式(shì)多样,并且随着弹道导弹飞(fēi)行,传感器跟(gēn)踪角度(dù)随时(shí)变(biàn)化,所以对于传感器的干扰需要在副瓣进(jìn)行(háng)干(gàn)扰,难度较大;同时弹道导弹打击距离较远时,传感器部(bù)署距(jù)离也可(kě)能较远,电子战(zhàn)力量受到视距限(xiàn)制(zhì),需要前突,更加加大了干(gàn)扰难(nán)度。

      (2)对(duì)反导网络干扰难点宙斯盾BMD舰反导时指挥控制、跟踪数据等信息交互主要(yào)以卫星、数据(jù)链为主,所构成(chéng)的反导网络(luò)复杂,干扰时可能无法快(kuài)速判断(duàn)所利用的(de)反(fǎn)导(dǎo)网络,存(cún)在(zài)干扰效果不(bú)确定的(de)问题;同时,卫星、数(shù)据链网(wǎng)络(luò)均具备一定的(de)抗干扰性[7-8],如CEC的DDS数据链定向性强(qiáng)、等效(xiào)辐(fú)射功率高,干扰难度大;AEHF卫星网络波(bō)束指向性(xìng)好,并(bìng)采用自动调零(líng)、高速跳频等(děng)技术,同(tóng)样(yàng)存在干扰难度大的(de)问题。

      2.3 电子战发展探(tàn)讨

      通过电子战对宙斯盾BMD舰反导(dǎo)能力的降(jiàng)效作用(yòng)和难点分析,电子战(zhàn)力量可(kě)进一步向体(tǐ)系(xì)作战、欺(qī)骗干扰、渗透攻(gōng)击发展,通过多(duō)手段联(lián)合运用(yòng),解决干扰难点,多管齐(qí)下降(jiàng)低(dī)BMD舰反导效能。  

      (1)向体系作战方向发展宙斯盾(dùn)BMD舰EOR/IOR反导(dǎo)模式依托美军反(fǎn)导体系的外部跟踪数(shù)据实现,所以在掩护弹道导弹打击过程中,电(diàn)子战不仅需要(yào)对宙斯盾BMD舰的宙斯盾雷达(dá)进(jìn)行干扰(rǎo),也需(xū)要(yào)对其他传感器和反(fǎn)导网络进(jìn)行干扰,体系化作战实(shí)现对宙(zhòu)斯盾BMD舰(jiàn)EOR/IOR模(mó)式的(de)破(pò)坏。未来可采取螺旋式发(fā)展策略,实现多平台(tái)多(duō)手(shǒu)段的协同作战能(néng)力(lì)。

      (2)向欺骗干扰方向发(fā)展欺骗干扰是电子战发(fā)展(zhǎn)历程中逐步形成的重要手段[11-12],在降效(xiào)宙斯盾BMD舰反导能(néng)力过(guò)程(chéng)中,能够使宙(zhòu)斯盾BMD舰获取(qǔ)虚假航迹、错误指控(kòng)等(děng)信息,一(yī)方面使(shǐ)火控解(jiě)算不准,逐(zhú)步加大标准导弹制导误差,另一(yī)方面使作战指(zhǐ)挥人(rén)员受到假命(mìng)令,延迟作战反应。电子(zǐ)战的欺(qī)骗干扰能够极大(dà)削(xuē)弱宙斯盾BMD舰的(de)反导能力。

      (3)向(xiàng)渗透攻击(jī)方向(xiàng)发展(zhǎn)电(diàn)子战力量因(yīn)受视距限制,无法在第一时间对超远距离的(de)宙斯(sī)盾BMD舰发起攻(gōng)击,难(nán)以掩护远(yuǎn)程/洲际弹道导弹(dàn)的中末段突防。渗透(tòu)攻击(jī),即信息战[12],如果未来能够通过反导(dǎo)网络的无线入口(kǒu)将病毒代码注入至宙斯盾BMD舰内部网络,延迟(chí)、破(pò)坏甚至控制舰(jiàn)上(shàng)指(zhǐ)挥系统、火控系统对(duì)标准导(dǎo)弹垂直发射(shè)系统,实(shí)现电子战效(xiào)能的无线延伸,能够有力(lì)掩护弹道导弹远程突防(fáng)。 

    结 语

      美宙斯盾(dùn)BMD舰通过持续的反导能力(lì)升级,具备完(wán)善的远程发(fā)射和远程交战反导(dǎo)拦截能力(lì)。电子战是降效(xiào)宙斯盾(dùn)BMD舰反导(dǎo)能力的有效手(shǒu)段,大力(lì)发展电子战体系作战、欺骗干扰、渗透攻击能力,综合运用多种电子战手段,能够为弹道(dào)导弹突防开辟窗口,提高突防成(chéng)功率,是战斗力实(shí)质性提升(shēng)的高效(xiào)途径。

      【参(cān)考(kǎo)文(wén)献】

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