美国遍布全球的导弹防御系统
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作者：北京航天情报与信息研究所 郭彦江
美国弹道导弹防御系统的起源可追溯到1983年里根政府提出的“战略防御倡议”计划（“星球大战”计划），其后经过老布什政府、克林顿政府的调整建设，至1999年，美国政府颁布了《1999年国家导弹防御法》，将发展并部署国家导弹防御系统以法律形式确立下来。
2001年12月13日，美国宣布正式退出美苏1972年签署的《反弹道导弹条约》，2002年，美国《核态势审查报告》将美国的威慑战略由原有的海陆空“三位一体”核威慑转向攻防一体的“新三位一体”威慑，即由核力量和常规力量构成的进攻性打击系统、主动和被动的防御系统以及能够迅速应对多种威胁的后备反应基础设施。“新三位一体”战略重点突出了防御系统的地位，弹道导弹防御成为美国“新三位一体”战略力量的一个重要组成部分。
美国国防部导弹防御局（MDA）把弹道导弹防御系统分为三个部分：预警系统。包含卫星定位侦察系统、前沿部署雷达、海基X波段雷达、早期预警雷达、宙斯盾雷达系统的预警探测系统等；作战系统。包括宙斯盾平台搭载的“标准-3”导弹、地基中段防御系统、“爱国者-3”导弹、萨德系统等；指挥、控制系统，包括“指挥控制、作战管理和通信系统”、“一体化防空反导指挥系统”等。
美国导弹防御系统的组成
反导系统名称 | 部署数量 | 拦截目标 |
地基中段防御系统（GMD） | 4枚地基拦截弹（GBI）部署在加利福尼亚州范登堡空军基地；26枚GBI部署在阿拉斯加州格里利堡，2017年底将增加到40枚。 | 洲际弹道导弹 |
海基“宙斯盾”系统反导 | 17部部署在太平洋舰队，16部部署在大西洋舰队 | 近程、中远程弹道导弹的中末段防御（标准-3导弹）、巡航导弹、无人机、飞机（标准-2、标准-6） |
岸基“宙斯盾”系统 | 1部部署在罗马尼亚，一部在太平洋导弹靶场进行测试 | 近程、中远程弹道导弹的中末段防御（标准-3） |
THAAD火力单元 | 6部（其中1部部署在关岛） | 近程、中程弹道导弹的末段防御 |
“爱国者”火力单元 | 15个营 | 近程弹道导弹的末段防御、巡航导弹、无人机等 |
“复仇者”导弹防御系统 | 11个单元部署在美国陆军和国民警卫队，大量军售给美国的盟友和合作伙伴 | 巡航导弹、无人机、低空飞行飞机、直升机等 |
C-RAM | 火箭弹、火炮、迫击炮 | |
“海拉姆”反舰导弹防御系统 | 反舰巡航导弹、作战飞机、小型船只 |
美国部署的传感器预警网
美国建立了遍布全球的导弹防御传感器预警网络，包括各种海基、地基雷达、天基卫星等。
1.AN/SPY-1雷达
机动性 | 海基高移动性，路基低移动性 |
定位 | “宙斯盾”系统主雷达 |
部署 | 部署在85艘“宙斯盾”舰上，包括33艘具备反导能力的“宙斯盾”舰；还部署在罗马尼亚和夏威夷的岸基“宙斯盾”系统中。 |
频率 | S波段 |
探测距离 | 310千米 |
制造企业 | 洛·马公司 |
美军AN/SPY-1雷达是美军防空雷达体系的关键组成部分，是具备反导能力的“宙斯盾”舰和岸基“宙斯盾”系统的主雷达，可识别、跟踪威胁目标，并引导发射“标准”导弹摧毁目标。AN/SPY-1雷达工作在S波段，可一次跟踪100个目标，可在165千米范围内探测到高尔夫球大小的目标。对弹道导弹的识别距离为310千米。
当前AN/SPY-1雷达共有4个改型，分别是AN/SPY-1A、AN/SPY-1B、AN/SPY-1D和AN/SPY-1D(V)。AN/SPY-1A、AN/SPY-1B装备在“宙斯盾”巡洋舰上，只有两面天线；AN/SPY-1D和AN/SPY-1D(V)装备在“宙斯盾”驱逐舰上，具有四面天线，每个天线的覆盖角度超过90°，因此具备360°全向覆盖能力。装备AN/SPY-1B、AN/SPY-1D和AN/SPY-1D(V)雷达的“宙斯盾”系统具备反导能力。此外，洛·马公司还开发了装备在小型护卫舰上的AN/SPY-1F雷达，该型号是AN/SPY-1D雷达的小型化版本，主要装备在挪威海军的“南森”级“宙斯盾”护卫舰上。
在未来，美国海军的装备“宙斯盾”ACB 20系统的DDG-51驱逐舰上，将装载具备更加强大的防空反导能力的AN/SPY-6雷达。按照计划，新型DDG-51驱逐舰将于2023年服役。
2.AN/TPY-2雷达
机动性 | 装备在空中、海上和地面平台，具备公路机动能力 |
定位 | 弹道导弹防御系统（BMDS）雷达、萨德（THAAD）系统雷达 |
部署 | 以色列、土耳其、日本、关岛（THAAD）、德克萨斯州布里斯堡（THAAD） |
频率 | X波段 |
探测距离 | 1000千米 |
制造企业 | 雷声公司 |
雷声公司生产的AN/TPY-2雷达探测距离远、分辨率高，具备公路机动能力，雷达可用大型运输机空运，战术战略机动性好。AN/TPY-2雷达探测和跟踪数据可由指挥控制、作战管理和通信系统（C2BMC）系统传递给弹道导弹防御系统（BMDS）。AN/TPY-2雷达具有两种部署模式，既可单独部署成早期弹道导弹预警雷达（前置部署模式），也可和THAAD系统的发射车、拦截弹、火控和通信单元一同部署，充当导弹防御系统的火控雷达（末端部署模式）。
当前雷声公司共生产了10部AN/TPY-2雷达，还有2部在研制过程中。除美国外，分别位于土耳其、以色列、卡塔尔和日本。位于以色列、土耳其和卡塔尔的AN/TPY-2雷达处于前置模式，用于中东地区（主要是伊朗）的弹道导弹发射预警。依靠AN/TPY-2雷达，中东地区的导弹预警信息可更快速地提供到美国的弹道导弹防御系统和位于欧洲罗马尼亚的岸基“宙斯盾”系统。随着“欧洲分阶段自适应方案”（EPAA）的不断推进，美国在波兰部署的岸基“宙斯盾”系统也将具备导弹防御能力。美国在日本部署了2部AN/TPY-2雷达，用于监视朝鲜的弹道导弹发射。美国的THAAD导弹营也部署了5部AN/TPY-2雷达，其中1部在关岛，其余4部在德克萨斯州布里斯堡，雷达处于末端模式。
早在2012年，美国国家研究委员会递交报告，介于AN/TPY-2雷达能更好地识别弹头和诱饵弹，建议将AN/TPY-2雷达部署到美国本土的地基中段防御系统（BMDS）中。该报告建议增加5部X波段的AN/TPY-2雷达，与现有的4部早期预警雷达（UEWR）搭配使用。另外1部部署在北达科他州的大福克斯的第10空间预警中队。
3.丹麦“眼镜蛇”雷达
机动性 | 固定部署 |
定位 | 美国弹道导弹防御系统远程雷达 |
部署 | 以色列、土耳其、日本、关岛（THAAD）、德克萨斯州布里斯堡（THAAD） |
频率 | L波段 |
探测距离 | 3200千米 |
制造企业 | 雷声公司 |
美国空军将丹麦“眼镜蛇”雷达部署在阿拉斯加州的申雅岛，该雷达是美国陆军地基中段防御系统的主雷达，用于美国本土的弹道导弹防御。丹麦“眼镜蛇”雷达可探测识别覆盖范围内的洲际弹道导弹和海基发射的导弹，可识别再入弹头，将威胁信息传输到GMD系统，拦截弹发射后可继续跟踪导弹。
丹麦“眼镜蛇”雷达除承担预警探测任务外，还可承担一定的火控功能，但是升级后的丹麦“眼镜蛇”雷达在跟踪和识别能力上无法与X波段雷达相比，而且它的安装方向使它无法跟踪朝鲜向夏威夷地区发射的导弹。
4.“国防支援计划”卫星（DSP）
机动性 | 地球同步轨道（GEO）卫星 |
定位 | 战略和战术导弹预警 |
部署 | 5颗，部署在GEO轨道 |
制造企业 | 诺·格公司 |
“国防支援计划”（DSP）卫星系统是美国部署的第一种实用性预警卫星系统，先后研制部署了三代，共23颗卫星。当前DSP卫星仅有5颗在轨服役。这4颗卫星部署于地球同步轨道，主要任务是为美国指挥机构和作战司令部提供导弹发射的早期预警。
位于美国科罗拉多的巴克利空军基地的第460“太空之翼”雷达站收到导弹发射信息后，将数据传输到位于夏延山空军基地的北美防空司令部、美国北方司令部和美国战略司令部的早期预警中心，再由这些预警中心传输到各作战机构和指挥机构。DSP卫星曾在伊拉克战争期间用于“飞毛腿”导弹的早期预警。
现有的5颗DSP卫星于19世纪80年代发射，3枚处于工作状态，2枚处于备份状态。1995年新一代的天基红外系统（SBIRS）开始部署，SBIRS系统的“过顶红外”传感器可无缝地提供导弹发射预警、空间态势感知能力。
5.“天基红外系统”卫星（SBIRS）
机动性 | 地球同步轨道（GEO）卫星和高轨（HEO）传感器 |
定位 | 导弹防御、导弹预警、情报和战场态势感知 |
部署 | 3颗部署在GEO轨道；3个传感器部署在HEO轨道 |
制造企业 | 洛·马公司 |
天基红外系统是美国国防部导弹防御预警系统的重要组成部分，将替代DSP卫星，为美国提供更强的弹道导弹预警能力。现役的SBIRS系统由3颗GEO轨道卫星和3个HEO轨道传感器载荷组成。GEO卫星星座主要用于探测和发现处于助推段的弹道导弹，HEO载荷主要用于将导弹预警的范围覆盖到南北两极。GEO卫星上带有凝视型和扫描型两种传感器，扫描型探测器采用一种小型阵列扫描整个地区以建立整个地区的完整图像，它用于提供快速的全球覆盖。在凝视型传感器中，一个正方形或长方形焦平面阵列连续地观测一个特定的区域，以及红外辐射的变化。它用于精确地战区探测和跟踪。扫描型探测器对导弹发射时所喷出的尾焰进行初始探测，然后将探测信息提供给凝视型探测器，后者进行精确跟踪。
SBIRS项目中HEO-1卫星于2006年11月发射入轨，2008年12月通过验收；HEO-2于2008年6月入轨；HEO-3于2015年5月完成校验。GEO-1、GEO-2分别于2011年5月和2013年3月发射入轨，GEO-3于2017年1月发射入轨。洛·马公司正在进行GEO-5和GEO-6卫星的研制。SBIRS系统于2016年12月完成了Block 10的升级，升级包括地面任务中心的计算机处理硬件、其他地面站硬件等。
6.海基X波段雷达（SBX）
机动性 | 海基部署于半潜式平台，可以8节的速度移动 |
定位 | 作为弹道导弹防御系统的一部分，探测、跟踪、识别来袭威胁，将威胁数据提供给GBI。 |
状态 | 有限的支持 |
频率 | X波段 |
探测距离 | 约4000千米 |
制造企业 | 波音公司、雷声公司 |
海基X波段雷达是美国弹道导弹防御系统（BMDS）的重要组成部分，可探测、跟踪弹道导弹，并将目标数据提供给地基拦截弹。美国的海基X波段雷达是一种浮动式、有螺旋桨推进的机动雷达站，雷达包含许多小的雷达罩额一个重1814吨的相控阵天线，占地384平方米，拥有超过3万组收发装置，可以在大风大浪的海况下工作，需要超过100万瓦的电力运作，价值22亿美元。
海基X波段雷达从“宙斯盾”系统使用的雷达变化而来，但是使用的是X波段。“宙斯盾”系统使用的是S波段，“爱国者”导弹系统使用的是C波段。X波段雷达波长在3厘米以下，有上下左右各50°的视角，能够360°旋转侦察各个方向的目标。发射和接收一个很窄的波束，绝大部分能量都集中在主波束里，每一束波都包含一系列电磁脉冲信号。波束在环雷达360°角内。可对目标进行搜寻和跟踪，可用于弹道导弹防御、测试、演习、训练，并协同观测比如太空碎片，航天飞机等的运动。移动雷达系统可与范登堡空军基地的导弹防御系统交换信息。2009年，为应对朝鲜核导弹的威胁，美军将SBX-1雷达部署在夏威夷群岛附近。
从2013财年开始，SBX雷达停泊在了珍珠港水域，处于有限测试支持的状态，用于支持美国陆军进行地基导弹防御试验，但是并未处于部署状态，该状态将保持到至少2018年。SBX雷达是GMD系统中唯一一部具有高分辨率测量能力的大型雷达，其理论距离分辨率达到015米。但SBX雷达主要用于测试目的，诸多限制严重削弱了其在GMD系统中作为工作雷达的有效性。
7.“空间跟踪和监视系统”（STSS）
机动性 | 低地球轨道 |
定位 | 跟踪和识别所有飞行阶段的导弹，将其数据提供给拦截弹。 |
部署 | 低地球轨道（LEO） |
制造企业 | 诺·格公司、雷声公司 |
“空间跟踪和监视系统”（STSS）由SBIRS系统低轨道部分项目演化而来，计划由约24颗卫星组成。这24颗卫星将部署在约1600千米高度的地球轨道，卫星运行在多个轨道面上，与SBIRS共同提供全球覆盖能力。STSS将为美军提供导弹飞行全阶段，尤其是中段的预警能力。
美国导弹防御局（MDA）、NASA和美国空军在2009年9月将2颗STSS验证卫星发射至1350千米的低地球轨道，由导弹防御和太空发展中心（MDSDC）负责运行，卫星于2010年11月完成在轨测试。美军还测试了“宙斯盾”系统和弹道导弹防御系统的互操作性。在美国大幅压缩军费的整体环境下，STSS项目目前受限于经费和技术原因，后续计划尚未成为美军正式采办项目。
8.“升级的早期预警雷达”（UEMR）
机动性 | 固定部署 |
定位 | 导弹和拦截弹探测、跟踪；太空航天器识别、分类 |
状态 | 3部在服役，2部在升级更新 |
频率 | UHF |
探测距离 | 约4800千米 |
制造企业 | 雷声公司 |
UEMR雷达由AN/FPS-115“铺路爪”雷达改进而成，分别部署在英国的菲林戴尔斯、格陵兰岛的图勒、美国加利福尼亚州的比尔空军基地，用于探测从北极上空飞过的洲际弹道导弹，以及从太平洋和大西洋发射的潜射弹道导弹。这些雷达除担负战略预警和攻击评估任务外，也用于跟踪在中段飞行的导弹目标，支持地基中段防御任务。上述3个雷达站在2014年前全部完成升级，并移交给空军。
从2012年起，导弹防御局和空军开始升级克里尔空军站和科德角空军站的另外两部雷达，计划于2017年投入使用。
UEWR的工作频率为440兆赫兹，相对较低，这限制了雷达的带宽，其最小分辨率不小于5米，只能实现对目标的分类，如区分潜在威胁目标或非威胁目标。
美军新型的远程识别雷达（LRDR）将于2020年部署于阿拉斯加，造价约为10亿美元，其主要任务是精确跟踪、识别和杀伤评估。
指挥和控制系统
1.“指挥控制、作战管理和通信系统”（C2BMC）
美国的BMDS包含助推段、中段和末段的分层拦截体系，美军通过C2BMC系统将这些地理上部署全球的防御设备及遍布陆、海、空、天的预警侦察探测系统有效地集成到一起，扩大探测和交战能力，从而对来袭导弹进行无缝探测、跟踪，实现各类防御武器的最佳协同配合，达成最好的拦截效果。由此可见，C2BMC系统是整个弹道导弹防御系统的核心，是武器系统的“中枢”，整个战场的“大脑”。
美军C2BMC系统由指挥控制系统、作战管理系统和通信系统3部分组成。
指挥控制系统负责对导弹防御行动进行规划和监控，提供态势感知和规划工具，以及决策辅助应用程序，实时地将信息和防御备选方案进行综合，为基于可靠信息的决策和缩短决策周期提供作战辅助，使指挥人员能够根据快速变化的态势和威胁情况迅速对资源进行转移和重新分配，使隶属于不同军兵种的预警探测和拦截武器系统高效协同作战。
作战管理系统制定详细的用于执行各种导弹防御功能的指令(任务计划)，控制拦截弹的发射，协调助推段、中段和末段的分层拦截，进行目标值探测、跟踪、分类、交战和杀伤评估，利用地基、海基和机载等传感器并选择最佳武器进行拦截。传感器组网和融合功能将从轨迹相关向特征辅助识别和异类传感器融合发展，支持一体化火力控制。
通信保障系统利用全球通信网、国防信息系统网、数据链无缝连接全球各地导弹防御系统，通过系统间的数据交换实现各类用户的态势共享和作战协同。美国国防部正在实施一项大型数据管道计划——全球信息栅格带宽扩充(GIG-BE)联网技术，其目的是提供足够的带宽，为BMDS提供通信能力，有效地管理和分配重要数据。
2.“一体化防空反导指挥系统”（IBCS）
美国陆军正在研制的一体化防空反导作战指挥系统（IBCS）是美国陆军一体化防空反导（IAMD）能力建设的第一步，也是防空反导作战指挥控制迈向一体化的关键一步，旨在将现役和在研的多种防空系统整合为一体化防空反导网络。IBCS系统的主承包商是诺斯罗普·格鲁曼公司。
IBCS系统将提供一套网络中心化的系统之系统方案，将陆军用于防空反导的传感器、防空武器和BM/C3I（即战斗管理、指挥、控制、通信和情报）系统通过一体化火控网络相连接，以克服武器系统在传感器方面受到的限制，从而实现防空反导武器系统效能的最大化和整个大系统的最优化，使作战部队通过一体化火控网采用任意传感器和武器系统来完成防空反导任务。届时，美国陆军的“萨德”（THAAD）末段高空区域防御系统、“爱国者”PAC-2/3防空反导系统、“复仇者”防空导弹系统、C-RAM反火箭弹、炮弹、迫击炮弹系统、联合对地攻击巡航导弹防御网络化传感器系统（JLENS）以及改进型“哨兵”防空雷达系统等多种类、多建制的武器系统和传感器系统都将通过IBCS系统实现互联互通互操作，使美国陆军防空反导部队实现对各种空中威胁的全谱控制和有效防御。
该系统将于2018财年具备初始作战能力，实现与“爱国者”PAC-2/3系统和“哨兵”防空雷达的一体化，至2020财年实现与THAAD系统的一体化。诺斯罗普·格鲁曼公司称，IBCS系统通过集成网络路由、中继和服务器组件，实现传感器、雷达、发射装置的标准化，以期为美军建立统一、共享的战场空间态势，允许任何军种的雷达和最佳拦截弹实施反导防御。IBCS系统将具备模块化、通用化网络能力，为美国陆军所有防空反导武器系统提供一个标准化体系下的通用界面，能够适应技术发展和未来升级，其中包括诸如激光武器等未来武器系统。
致力于实现美国陆军现役和未来防空反导系统一体化的IBCS系统，将对未来防空反导作战产生重要影响：一是增强现有防空系统的网络化作战能力；二是增强现有防空系统的巡航导弹防御能力；三是实现战区反导的立体多层协同拦截作战能力。
3.Link16数据链
LINK-16是当前美军、北约的标准数据链，其信息共享及互联能力较强，可以有效的联结战场上各作战单元，实现战术数据的交换，共享战场态势，特别是它信息坐标是由经度、纬度和高度组成的实际地理信息坐标，可以进一步提高部队的联合作战能力。
LINK-16数据链主要局限性包括通信速率低，LINK-16数据链的通信速率大约在200K/秒，在实际使用之中这个速率也难以达到一般在100K/以下，也就是我们早期上网56KMODEM的速率，这个指标可以支持一般指挥信息的传递，对于大容量的信息，如火控级别的数据、视频及图像信息就无能为力，所以美国海军协同交战系统采用的C波段数据链，另外它的动态性能较差，网络容量低，LINK-16数据链的网络是静止，也就是说它的IP地址需要事先分配，网络设计没有涉及或者超过设计容量的作战单元无法加入LINK-16网络，早期建立一个LINK-16数据链网络需要1个月，现在减少到一周左右，仍旧不能满足现代战场的要求，另外LINK-16数据链网络用户大约在200个左右，超过这个容量就难以进入网络获得相关信息，所以LINK-16不能根据战场变化进行网络调整，已经难以适应新时期战场环境的要求。
根据LINK-16这些缺点，美国研制了多种宽带数据链，其中就包括TTNT，TTNT与LINK-16相比，一个是速率快，由后者的数十K/秒提高到2M/秒，在传输距离超过500公里的情况下仍旧可以达到200K/秒,这样就提高了编队之间协同作战的深度和广度；另外它的采用了ADHOC技术，实现了动态组网，组建一个TTNT网络大约只需要数分钟甚至数秒时间，可以实时对网络进行重构，有利于根据战场情况对网络进行实时调整，提高了网络的抗毁性能和可靠性，TTNT是基于IP的网络，可以方便的与其他网络进行互联，另外网络成员也大为增加，早期的TTNT网络的成员数量可以达到数百个，经过扩展之后可以达到数千个。
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