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电子战(zhàn)如(rú)何(hé)削弱(ruò)宙斯盾舰反导能(néng)力?
摘 要:本文(wén)从(cóng)宙斯(sī)盾舰BMD系统现状出发,详(xiáng)细阐述宙斯盾舰BMD系(xì)统(tǒng)的主要(yào)组成以及各组成单元的作用,分(fèn)析宙斯盾BMD舰(jiàn)的本舰(jiàn)反导、远(yuǎn)程发射(shè)、远程交战三(sān)类反导模式(shì)及能力,并提出利用电子战掩护弹道(dào)导弹突防的设想;同时,通过特定场景和相应导弹模型分析(xī)宙斯盾BMD舰反导拦截(jié)区域,并阐述电子战干扰BMD系(xì)统时(shí)对(duì)宙斯盾BMD舰远程发射(shè)/交战及本舰反导(dǎo)模式的降效(xiào)途径和作用,分析了电子(zǐ)战(zhàn)对(duì)雷达和反导网络的干扰难点,探讨以宙斯盾BMD舰为目标的电子战未来发展,为联合作战提供借鉴。
关键词: 电子(zǐ)战;弹(dàn)道(dào)导弹防御(yù)系统;反导
引(yǐn) 言
为(wéi)应对不断增强的弹道(dào)导弹打(dǎ)击能力,美持续发展导弹防御体系。装备有宙斯盾弹道导弹防(fáng)御系统(Ballistic Missile Defense System,BMD)的驱逐舰是(shì)美军导弹防御(yù)体系(xì)重要组成部分,也是(shì)目前美军海上反导的中坚力量。
BMD系统(tǒng)是在美海军宙斯盾作战系(xì)统(tǒng)上发展形(xíng)成的反导系统。目(mù)前,宙斯(sī)盾(dùn)作战系统最新版本基线(xiàn)-9实现了防空能力和弹道导弹防御能力的整合,成为(wéi)美海军驱逐舰防空反导一体化作(zuò)战(zhàn)的核心系统,BMD系统也发展到5.1版本,具备(bèi)了(le)远程发射(LOR)、远程交(jiāo)战(EOR)多种拦(lán)截能(néng)力[1],极大(dà)增加了(le)反导(dǎo)窗口和防御覆(fù)盖(gài)范围,如表1所(suǒ)示。导弹防御局局长乔恩(ēn)•希尔上将曾表示:“远(yuǎn)程交战模(mó)式使导弹防御覆盖(gài)面比宙斯盾BMD舰(jiàn)独立拦截增加了7倍”。
同时,美导弹防(fáng)御局(jú)为应对未来更多的威胁和(hé)更大规(guī)模的袭击,其BMD 6.0已在计划之(zhī)内,并作为“阿利•伯克”级Flght. III型驱逐舰的标配(首(shǒu)舰“杰克.卢(lú)卡斯”正在(zài)建设中,2021年(nián)交付),未(wèi)来美(měi)军(jun1)海上反导能力将更上(shàng)一个台阶(jiē)。
表1 BMD 5.0以上(shàng)版本状况
据报(bào)道,2018年末已有38艘宙斯盾舰配备不(bú)同版本(běn)的BMD系统,计划(huá)2021年增(zēng)加到48艘,并螺旋式升级BMD系统版本。面对(duì)越来越强的(de)宙斯盾BMD舰反导能力,本文将基于电子战的多(duō)种攻击手(shǒu)段,分析对其信息系统和反(fǎn)导(dǎo)能力的降效作用(yòng),并(bìng)探讨电子战未来的发展,为联合作(zuò)战提供(gòng)参考。
1 宙斯盾舰BMD系统反导能力
1.1 BMD系统(tǒng)主要组成
目前,宙斯盾(dùn)舰BMD系统主要(yào)由(yóu)宙斯盾雷(léi)达、指挥与决策系统、武(wǔ)器控制(zhì)系统(tǒng)、垂直发射系统与(yǔ)拦截弹、通信系统等组成,如图1所示。
图1 BMD系统主要组成
(1)宙斯盾雷达宙斯盾雷达主要实现对来袭弹道导弹的快速搜索、跟踪以(yǐ)及对(duì)标准导弹的制导控制。美军驱逐舰目前主要(yào)装备有(yǒu) AN/SPY-1B、AN/SPY-1D两型用(yòng)于弹道导弹防御(yù),而最新型的AN/SPY-6雷(léi)达将装备在最新的阿利(lì)伯克级(jí)驱逐舰(jiàn)上,雷达灵(líng)敏(mǐn)度(dù)提(tí)高了约30倍、精度提高1倍,于2023年生成能力。AN/SPY-1B/D雷达可通过控制脉冲和工(gōng)作(zuò)模(mó)式获取最优的探测(cè)跟踪(zōng)能力[2],对弹道导弹助推器(RCS=1.0 m2)可达(dá)740 km,对弹头(RCS=0.03 m2)可达310 km,同(tóng)时可通过相控阵雷达向拦(lán)截导弹发(fā)送轨迹(jì)修正指(zhǐ)令,进而(ér)调整(zhěng)拦(lán)截轨迹[3]。
(2)指挥(huī)与决策(cè)系统指挥和决策(cè)系(xì)统(tǒng)(C&D)由AN/UYK计(jì)算处理(lǐ)系统和AN/UYA显示控制系统等组成,是全舰的指挥和控制中(zhōng)心,在反(fǎn)导作战时C&D建立反导(dǎo)战术,显示并处理宙斯盾雷达(dá)探测跟踪信息和外部跟踪数据(jù),对来(lái)袭(xí)弹道导弹(dàn)进行威胁(xié)判断,指定防御目(mù)标优先顺序和火力分配,协调和控(kòng)制整(zhěng)个作战(zhàn)系统的运行。
(3)武器控制(zhì)系统武器控制(zhì)系统(WCS)主要用于规划(huá)目标(biāo)、发出(chū)点火指令以及控制发射的导(dǎo)弹[4],主要控制舰上垂直发射系统发射拦截导(dǎo)弹。武(wǔ)器(qì)控制系统按照指挥和决策(cè)系(xì)统(tǒng)(C&D的作战指令,根据目标识别(bié)和(hé)跟(gēn)踪信(xìn)息,对武器系统实施目标分配、拦截(jié)计算、指令发射和导弹引导(dǎo)等功能,在反导作战时,控制垂直发射系统发射标准导(dǎo)弹(dàn)进(jìn)行(háng)拦截。
(4)垂直发射系(xì)统与拦(lán)截弹MK41是驱逐(zhú)舰(jiàn)发(fā)射标准导弹(dàn)的(de)主要垂直发射系统,能够以每(měi)秒(miǎo)1发的速率发(fā)射装填的拦截导弹,是应对(duì)饱和打击(jī)的有力发射系统。同时,MK41垂直发射系统兼(jiān)容各(gè)种类型导弹,包括标准系列反导拦截(jié)弹SM-2 Block IV、SM-3 Block I/IA/1B/IIA. SM-6 Dual I/II等,其中(zhōng)SM-3系列(liè)导弹用(yòng)于高空(kōng)大气层外中段(duàn)拦截,SM-2、SM-6系列导弹用(yòng)于大气层内末(mò)段拦截(jié)。
(5)通信系统(tǒng)宙斯盾舰通信系统较多,根(gēn)据(jù)文献[5-6],构(gòu)成反导网络(luò)的主要有两类(lèi)通信系统—卫星和数(shù)据(jù)链。其中卫星通信是宙斯盾BMD舰与美国(guó)弹道导弹防御中枢指挥控制(zhì)管理(lǐ)和通(tōng)信(xìn)系统(C2BMC)的主要通信手(shǒu)段(duàn),可(kě)用于获取(qǔ)指挥控制命令和跟踪数据,如AEHF卫星能够提供战区导弹防御服(fú)务[7];同时,外部探测跟踪平台可通过数据链将导弹跟(gēn)踪数据直接传(chuán)递或中继至宙斯盾BMD舰,宙斯盾BMD舰可(kě)利用该(gāi)数据(jù)进行火控解算并发(fā)射标准导(dǎo)弹拦截,如CEC系统(tǒng)可进(jìn)行雷达接收数据的(de)直接传输[8]。
1.2 反导模式与能力
宙斯(sī)盾舰(jiàn)BMD系统主要具备(bèi)三种反导(dǎo)模式,分别为本舰反导模式、远程发射模式(LOR)、远程拦截(jié)模式(shì)(EOR),如图2所示。
图2 宙斯盾BMD舰(jiàn)反导模(mó)式
(1)本舰反导模式本舰反(fǎn)导模式(shì)是(shì)宙斯盾(dùn)舰BMD系统依靠自身舰载雷达(dá)探测(cè)、跟踪(zōng)目(mù)标,同时根据拦截条件和(hé)优先级,发射SM-3和SM-2/6导弹进(jìn)行拦截(jié)。该模式的拦截能力主要取决(jué)于(yú)自(zì)身雷达探测跟(gēn)踪(zōng)能力、所处位置以及(jí)抗饱和打击能(néng)力(lì)。因(yīn)宙斯盾(dùn)雷达探(tàn)测距离有限,当面对中、远(yuǎn)程弹道导弹的高(gāo)弹道、高速度威(wēi)胁(xié)时,本舰反(fǎn)导模式存在很(hěn)大的探(tàn)测盲区,待探测跟踪(zōng)上导弹后,所剩时间短,又(yòu)难以形成拦截窗口,本(běn)舰反导模(mó)式很难有所作为(wéi)。
(2)远程发射模式美军早在BMD系统3.6.1版本上发射SM-2 Block IV拦截弹进行了远程发(fā)射模式拦截试验[9], 在BMD系统4.0.1 版本又改善(shàn)了远程发(fā)射的能力。该(gāi)模式下(xià),通过反导网络获取外部传感器提供的来袭导弹跟踪(zōng)数据,判断来袭导弹在一定时间内将(jiāng)进入本舰雷达探(tàn)测范围内(nèi)时,允许宙斯盾舰在自身雷(léi)达不接触(chù)目标的情况下(xià),依次闭(bì)合火控环路,提前直接发射SM-3导(dǎo)弹,当本舰(jiàn)雷达捕获(huò)跟踪上来(lái)袭导弹后,通过制导链路为(wéi)SM-3提供实时引导直到交战结(jié)束。远程发射(shè)模式一定程度上摆脱了宙斯盾雷达探测(cè)能(néng)力对弹道(dào)导弹(dàn)拦截(jié)距离(lí)的限制,可以推测,该(gāi)模(mó)式(shì)的反(fǎn)导能力主要取(qǔ)决于外部跟踪(zōng)数据的精确性以及本舰雷达的探测能力,未来宙斯盾舰装备AN/SPY-6雷达后,将形成更(gèng)强的反导能力(lì)。
(3)远程交战模式美军BMD系统5.1版本为宙斯盾舰提供远(yuǎn)程(chéng)交战能力,通过反导网络,将陆海空天基传感器、宙斯盾舰和C2BMC指控系统相联(lián)接(jiē),形(xíng)成有机超视距拦截整体。该模式是(shì)一种可完全利(lì)用(yòng)外部传感器(qì)获(huò)取的目标数据,对拦截目标(biāo)进(jìn)行探测、跟踪、火控制导的作战(zhàn)模式,允许(xǔ)宙斯盾舰(jiàn)通过反导网络(luò)获得其他传感器跟踪数据(jù),使闭合火控环路直(zhí)接发(fā)射(shè)SM-3,并引导与目(mù)标交战。与(yǔ)远程(chéng)发射模式不同的(de)是,使用远程交战模式的宙斯盾BMD舰(jiàn),自身雷达从发现目标到交(jiāo)战(zhàn)结束(shù)都可以(yǐ)不接触目(mù)标(biāo)。远程交(jiāo)战模式完全(quán)摆脱了宙斯盾雷(léi)达探测能(néng)力对弹道(dào)导弹拦截距离的限制,充(chōng)分发挥SM-3 Bock IIA 2500km的拦截能力。可(kě)以(yǐ)推测,该模式需要外部(bù)传感器能够进行中末段制导,其反(fǎn)导能力取决于外(wài)部跟踪数据(jù)的精确性、持续性和实时性。
通过上述分析,远程发射和远程交战模式大幅提升了宙斯盾舰BMD系统反(fǎn)导(dǎo)能力,其共(gòng)同点(diǎn)在于都需要高质量的外部跟踪数据进行火控解算来发射SM-3,甚至中、末端制导,高效、准确的(de)目标信息传输是(shì)宙斯盾舰BMD系统大范围反(fǎn)导能力形成(chéng)的关键,也是其(qí)薄弱环节。
2 电子战降效作用分析与(yǔ)探讨
2.1 电子(zǐ)战降效作(zuò)用
美(měi)军在实施反导的过程(chéng)中,一般采取“尽早(zǎo)拦截(jié)”的策略(luè),也就是越(yuè)早拦截效果越好(hǎo)。假设宙斯盾BMD舰面临1500km级(jí)别的弹道导弹袭(xí)击,其(qí)实施拦截(jié)时,如果预(yù)警卫星或前置传感器已对该来(lái)袭弹(dàn)道导弹进行跟踪(zōng),并(bìng)通过反导(dǎo)网络传递给宙斯盾BMD舰,那么其首(shǒu)先可采取EOR远程交战模式(shì)发射SM-3 Block IIA进行(háng)超视距反导(dǎo)。若其因诱饵、末端制导等因素使第一次反导(dǎo)失败,则第二次可采取IOR远程发射模式发射SM-3 Block IA导(dǎo)弹,随后本舰宙斯盾雷达(dá)再根据外(wài)部跟踪数据快速完成跟踪和制导(dǎo),直至末(mò)端拦截打击;若再次失败,宙(zhòu)斯盾BMD舰仅(jǐn)能发(fā)射SM-2/6实(shí)施末端反导拦截。
所以,本(běn)文根据文献[10]的模型分析(xī)计算三次碰撞点,如(rú)图3所(suǒ)示。其(qí)中,拦截点1和2分别为远程交战和远程发射模式(shì)拦截点,依赖外部力(lì)量的持(chí)续跟踪和反导网络的(de)信息传输;拦截点3为(wéi)本(běn)舰末段拦截,依赖宙斯盾雷达的(de)自身跟踪(zōng)和反(fǎn)应能(néng)力。
图(tú)3 宙斯盾BMD舰拦截1 500 km弹道导弹
因此,电子战可对宙斯盾BMD舰所依赖(lài)的(de)关(guān)键信(xìn)息系统实施干扰,压缩跟踪区域(yù)、缩小拦截窗口,迫使其反导能力失效,途径及效果如下:
(1)干扰外部(bù)传(chuán)感(gǎn)器和反导网络,限制宙斯盾BMD舰(jiàn)EOR/IOR模式宙斯(sī)盾BMD舰根据外部跟踪(zōng)信息可(kě)实施EOR或IOR模式进行反导。在弹(dàn)道导弹助(zhù)推段,电(diàn)子战(zhàn)力(lì)量(liàng)攻(gōng)击高轨预警卫星等预警传感器,可使美军难以快速获取弹道导弹轨迹,拖延(yán)宙斯盾BMD舰的拦截准备;在弹道导弹(dàn)自由飞行(háng)段,电子战(zhàn)力量(liàng)可攻击前置传感器,使传(chuán)感器难以有效跟踪弹道(dào)导弹,同时可干扰反导网络,致使跟(gēn)踪信息难以传递至宙(zhòu)斯(sī)盾BMD舰(jiàn),多手(shǒu)段联合破坏(huài)宙斯盾(dùn)BMD舰的远程(chéng)交换EOR/远程发射IOR反导模(mó)式,仅能依靠自身拦截,如(rú)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)干扰宙斯盾雷达(dá),限制(zhì)本舰跟踪能力(lì),使其反导时间不够由于(yú)弹道导弹(dàn)在进入宙斯盾舰探测范围内时,宙斯(sī)盾(dùn)舰(jiàn)的本舰(jiàn)反导模式(shì)仅具备1次中段拦截和1次(cì)末段拦(lán)截能(néng)力,拦截窗口仅有1~2 min,所以可采用噪声与(yǔ)欺骗式相结合的(de)方式干扰宙斯盾雷达[11],仅需压制一定(dìng)的探测距离即可使其失去中段拦截窗(chuāng)口,若能进一步(bù)达成“以(yǐ)假乱真”的扰乱干(gàn)扰,宙斯盾舰同时将失去末段拦(lán)截能力,如图5所示。对宙斯盾(dùn)雷达的干扰效果在2014年(nián)的俄罗斯Su-24战机(jī)携带(dài)“希比内”电子战设备对美(měi)“唐纳德库克”号(hào)宙斯盾驱(qū)逐舰的雷达进(jìn)行攻击中已经得到验(yàn)证(zhèng),宙斯盾在电(diàn)子战攻击情况下出现雷达(dá)黑屏、导弹得不到目标(biāo)指示等“症状”,且宙斯盾(dùn)系统(tǒng)失(shī)灵且长时间无法(fǎ)恢复,整个(gè)事件长(zhǎng)达90min。
图5 攻击雷达(dá)时宙斯(sī)盾BMD舰失去拦截窗口
2.2 电子战降效难点
虽然电子战具备对宙斯盾(dùn)BMD舰反导能力的降效(xiào)作用,但仍存在(zài)一定难度:
(1)对传感器(qì)干扰难(nán)点(diǎn)支撑宙(zhòu)斯盾BMD实施远(yuǎn)程发(fā)射/交战反导的传感(gǎn)器包括低轨预警卫星、AN/TPY-2、LRDR、AN/SPY-1/6等,探测跟踪模(mó)式多样,并且随(suí)着弹(dàn)道导弹飞行,传(chuán)感器跟踪角度随时变化(huà),所以对于传感器的干扰需要在副瓣进行干扰,难度较大(dà);同时(shí)弹道导(dǎo)弹打击距离较远时,传(chuán)感器部署距离也可能较远,电子战力(lì)量受到视距限制,需要前突,更加加(jiā)大了干扰难度。
(2)对反导网(wǎng)络干扰难(nán)点宙斯盾BMD舰反(fǎn)导时(shí)指(zhǐ)挥控制、跟(gēn)踪数据等信(xìn)息交互(hù)主要以卫星、数据链为主,所构(gòu)成的反导网络复杂,干扰(rǎo)时可能无法快(kuài)速判断所(suǒ)利用的(de)反导网络,存在干扰(rǎo)效果不确定的问题;同时(shí),卫星、数据链网络均(jun1)具备一(yī)定的抗干扰(rǎo)性[7-8],如(rú)CEC的DDS数据链定(dìng)向性强、等效辐射功率高,干扰难(nán)度大(dà);AEHF卫(wèi)星(xīng)网络波束指向性好,并采用(yòng)自动调零、高速跳频(pín)等技(jì)术(shù),同样存在干扰难度大(dà)的(de)问(wèn)题(tí)。
2.3 电子战发(fā)展探(tàn)讨
通(tōng)过电子战对宙斯盾BMD舰反导能力的(de)降效作用和难点分(fèn)析,电子(zǐ)战力量可进(jìn)一步向体(tǐ)系作战、欺(qī)骗(piàn)干扰、渗透攻击发展,通过(guò)多手段联合运(yùn)用(yòng),解决干扰难点,多(duō)管齐(qí)下降低(dī)BMD舰反导效能。
(1)向体(tǐ)系作战方向发展宙(zhòu)斯(sī)盾BMD舰EOR/IOR反导模式依托(tuō)美军反导体系的外部跟踪数据(jù)实现,所(suǒ)以(yǐ)在掩护弹道导弹打击过程(chéng)中,电子战不(bú)仅需要对(duì)宙斯盾BMD舰的宙斯(sī)盾雷达进(jìn)行(háng)干扰,也需(xū)要对(duì)其他传感(gǎn)器和反导网络进(jìn)行(háng)干扰,体系(xì)化(huà)作战实现对宙斯盾(dùn)BMD舰(jiàn)EOR/IOR模式的(de)破坏。未来可采(cǎi)取螺旋式发展策(cè)略,实现多(duō)平台(tái)多手段的(de)协同作战能力。
(2)向欺骗干扰方向发展(zhǎn)欺骗干扰是电(diàn)子(zǐ)战发(fā)展历程(chéng)中逐步形成的重要手段[11-12],在降效(xiào)宙斯盾(dùn)BMD舰反导能(néng)力过程中,能(néng)够(gòu)使宙(zhòu)斯盾(dùn)BMD舰获(huò)取虚假航迹、错误(wù)指控等信息(xī),一方面(miàn)使火(huǒ)控(kòng)解算不(bú)准,逐步(bù)加大标准导(dǎo)弹制导误(wù)差,另一方面使作战指挥人员受到假命令,延(yán)迟作战反应。电子战的欺(qī)骗干扰能够(gòu)极(jí)大削弱宙斯盾BMD舰(jiàn)的反导能力。
(3)向渗透(tòu)攻击方向发(fā)展电子战力(lì)量因受(shòu)视(shì)距(jù)限制,无法在第一(yī)时间对超远距(jù)离的宙斯盾BMD舰发起攻击(jī),难(nán)以掩(yǎn)护远程(chéng)/洲际弹道导(dǎo)弹的中末段突防。渗透攻击,即信息战(zhàn)[12],如果未来能够通过反导网络的无线入口将病毒(dú)代码注入至(zhì)宙(zhòu)斯盾BMD舰(jiàn)内(nèi)部网络,延迟、破(pò)坏甚至控制舰上指挥系统、火(huǒ)控系(xì)统(tǒng)对标准导弹(dàn)垂(chuí)直(zhí)发射系统,实现(xiàn)电子战效(xiào)能的无线延伸,能够有力掩护弹道导弹(dàn)远程突(tū)防(fáng)。
结 语
美宙斯盾BMD舰通(tōng)过持续(xù)的反导(dǎo)能力升级,具备完善的(de)远(yuǎn)程发射和远程交战反导(dǎo)拦截能力。电子战是降效宙(zhòu)斯盾BMD舰(jiàn)反导能力的有效手段(duàn),大力发展电(diàn)子战体系(xì)作战、欺(qī)骗干扰、渗透攻击能力(lì),综合(hé)运用多种电子(zǐ)战手段,能够(gòu)为弹道导弹(dàn)突防(fáng)开辟(pì)窗口,提高突防成功率,是战斗力(lì)实质性提(tí)升的(de)高效途径。
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