4 臨近空間高超聲速飛行器預(yù)警探測系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

臨近空間高超聲速目標(biāo)探測技術(shù)，主要用于實現(xiàn)對臨近空間高超聲速飛行器的搜索、截獲、跟蹤和識別等功能，完成對其全方位監(jiān)視預(yù)警和威脅評估，并在必要時引導(dǎo)防空武器實施有效攔截。

目前各國均沒有專門針對臨空高超聲速目標(biāo)的預(yù)警探測體系，美俄等國借助已有的戰(zhàn)略預(yù)警系統(tǒng)，開展高速威脅目標(biāo)的預(yù)警探測網(wǎng)建設(shè)。

美國一直十分重視預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)，已建成以空軍防空力量為主體，空天一體，陸海空三軍聯(lián)合的預(yù)警系統(tǒng)。防空預(yù)警系統(tǒng)主要由北方預(yù)警系統(tǒng)（主要負責(zé)對來襲轟炸機和巡航導(dǎo)彈的預(yù)警，可對來襲轟炸機提供3小時的預(yù)警時間）、聯(lián)合監(jiān)視系統(tǒng)（主要負責(zé)國土防空預(yù)警、反恐預(yù)警和空中管制）、超視距雷達系統(tǒng)（與空中預(yù)警機配合，實現(xiàn)提前發(fā)現(xiàn)和為境外攔截提供空中目標(biāo)情報信息，同時可與大型相控陣?yán)走_協(xié)同，執(zhí)行戰(zhàn)略預(yù)警任務(wù)）和空基預(yù)警系統(tǒng)四部分組成。

反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)可對全球范圍內(nèi)的中遠程和洲際彈道導(dǎo)彈實施早期預(yù)警，具體工作流程如下：首先紅外預(yù)警衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)來襲目標(biāo)，并將目標(biāo)跟蹤報告上報至C2BMC和戰(zhàn)略司令部，C2BMC系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)報告制定作戰(zhàn)計劃，同時將衛(wèi)星獲取的目標(biāo)跟蹤信息發(fā)送至FBX-T，并且指定機載激光器盡可能地進行初始段首次攔截。前置部署的X波段雷達（FBX-T）自主搜索或接收紅外預(yù)警衛(wèi)星的指示，對助推段的彈道導(dǎo)彈進行識別跟蹤，同時評估助推段攔截效果，若攔截不成功，F(xiàn)BX-T雷達將跟蹤報告上報至C2BMC系統(tǒng)。C2BMC系統(tǒng)將FBX-T的跟蹤報告發(fā)送至GMD火控系統(tǒng)（GMD Fire Control，GFC），并且根據(jù)“宙斯盾”的部署情況，將目標(biāo)信息傳送給“宙斯盾”系統(tǒng)。“宙斯盾”反饋目標(biāo)信息至C2BMC，C2BMC將“宙斯盾”的跟蹤信息發(fā)送至GFC，GFC將引導(dǎo)信息發(fā)送UEWR。UEWR對雷達視距內(nèi)的助推末端和中段飛行的彈道導(dǎo)彈進行探測和連續(xù)跟蹤，對彈道導(dǎo)彈目標(biāo)進行定軌、落點預(yù)報以及粗識別，然后將目標(biāo)信息傳送給GFC系統(tǒng)，GFC發(fā)送引導(dǎo)信息給SBX。海基多功能雷達（SBX）在遠程預(yù)警雷達識別信息的引導(dǎo)下對導(dǎo)彈進行截獲、跟蹤和精確測軌，并將跟蹤報告反饋給GFC，GFC向發(fā)射指揮裝備（Command Launch Equipment，CLE）發(fā)送作戰(zhàn)武器任務(wù)計劃，CLE發(fā)送作戰(zhàn)任務(wù)數(shù)據(jù)包到地基攔截彈通信系統(tǒng)，地基攔截彈發(fā)射同時將發(fā)射參數(shù)報告上傳至GFC系統(tǒng)，GBI飛行中的位置數(shù)據(jù)直接由彈上GPS下傳至在飛攔截彈通信系統(tǒng)（IFICs），GFC通過在飛攔截彈通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)終端（IFICS Data Terminal，IDT）將在飛目標(biāo)更新數(shù)據(jù)（In-Flight Target Update，IFTUs）發(fā)送至地基攔截彈。同時，海基多功能雷達不斷對目標(biāo)群進行識別和跟蹤，同時不斷對攔截彈進行修正，在攔截彈到達其傳感器處理范圍后其紅外導(dǎo)引頭識別處理，然后進行第二次攔截，SBX對攔截效果進行評估，并且將評估報告發(fā)送至GFC。若地基攔截彈攔截失敗，且當(dāng)目標(biāo)飛行在“宙斯盾”AN/SPY-1雷達探測范圍外時，SBX將直接作為“宙斯盾”攔截系統(tǒng)的火控和制導(dǎo)雷達使用，將引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)-3攔截彈的導(dǎo)引頭搜索目標(biāo)，當(dāng)目標(biāo)進入攔截彈傳感器處理范圍后其紅外導(dǎo)引頭進行識別處理，然后根據(jù)識別信息，控制引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)3（SM-3）攔截彈進行第三次攔截，并實時評估攔截效果。若仍不成功，“宙斯盾”系統(tǒng)可通過上行數(shù)據(jù)鏈路將雷達獲取的目標(biāo)信息傳送至末端高層攔擊系統(tǒng)，為其他作戰(zhàn)雷達提供信息，同時上報C2BMC系統(tǒng)。

AN/FPS -115雷達和AN/FPS -132雷達

美國戰(zhàn)略反導(dǎo)系統(tǒng)圖

為了應(yīng)對不斷發(fā)展的高空高速巡航導(dǎo)彈和高超聲速無人機，美國將對現(xiàn)有的防空預(yù)警系統(tǒng)和反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)進行發(fā)展和改進，一方面加強一體化防空反導(dǎo)系統(tǒng)建設(shè)，另一方面將反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)的作戰(zhàn)對象從彈道導(dǎo)彈擴大到高空高超聲速目標(biāo)。例如研制陸基防空反導(dǎo)雷達（3DELRR）替代目前的TPS-75等防空雷達。

3DELRR概念圖及原理樣機

俄羅斯（前蘇聯(lián)）也在彈道導(dǎo)彈探測領(lǐng)域開展了長期研究，并研制和部署了“雞籠”、達里亞爾、伏爾加和瓦倫聶日等多套遠程預(yù)警相控陣?yán)走_，能夠?qū)崿F(xiàn)對莫斯科周邊地區(qū)的彈道導(dǎo)彈預(yù)警。近幾年，俄羅斯研制了新型的Nebo-M反導(dǎo)雷達設(shè)施系統(tǒng)，該雷達系統(tǒng)具備多量程、可編程、多波段特點，能夠在強干擾背景下探測小型空氣動力目標(biāo)和超音速目標(biāo)。由于臨近空間高速飛行器通常具有部分彈道飛行器的目標(biāo)特性，因此上述探測體系的搭建，使得國外在相關(guān)探測體系構(gòu)架方面積累了大量的研究成果和實際運行經(jīng)驗，為臨空高超聲速目標(biāo)探測體系建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

沃羅涅日-DM雷達

俄羅斯正致力于進一步加強統(tǒng)一的空天防御系統(tǒng)建設(shè)，從2000年開始，對早期的預(yù)警系統(tǒng)進行修復(fù)和更新，不斷升級各種導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星，并且與地基雷達站相互配合協(xié)同，形成一個環(huán)形防御整體，控制俄羅斯整個戰(zhàn)略區(qū)域，除了進行彈道導(dǎo)彈預(yù)警以外，還具備較強的探測隱身目標(biāo)和高空高速目標(biāo)能力。

俄羅斯新研的防空反導(dǎo)系統(tǒng)“天空-M”

對比美俄戰(zhàn)略預(yù)警系統(tǒng)，基于諸多海外基地及海基平臺，美國致力于更早期、預(yù)警時間更長的全球預(yù)警監(jiān)視系統(tǒng)建設(shè)。俄羅斯雖然系統(tǒng)能力不及美國，也基本實現(xiàn)了國土全境對外反導(dǎo)預(yù)警體系建設(shè)。此外，美俄都在發(fā)展具備防空和戰(zhàn)術(shù)反導(dǎo)能力的新一代預(yù)警監(jiān)視裝備，同時也可彌補高空高速目標(biāo)防御能力的不足。

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