美专家提出反导传感器发展路线图
美专家提出反导传感器发展路线图
远望智库特约撰稿人 吴天昊
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当地时间2018年11月28日，美智库战略与国际研究中心（CSIS）导弹防御项目主任、高级研究员托马斯·卡拉科（Thomas Karako）在美国防务网站War On The Rocks上发表题为《超越雷达群岛：反导传感器发展的新路线图》的文章，提出构建美新型反导传感器网络路线图，以便将目前支持弹道导弹防御系统的雷达群岛转变成传感器群岛，进而做好应对来自实力相当对手威胁的准备。原文标题为：BEYOND THE RADAR ARCHIPELAGO: A NEW ROADMAP FOR MISSILE DEFENSE SENSORS。
卡拉科指出，尽管在太平洋岛屿上或舰艇上安装雷达饱受诟病，但根据美近期导弹防御预算，未来美国防部似乎还要加大力度在太平洋岛屿及其他地区建设一条由海基和陆基雷达组成的雷达岛链。过去16年，除个别情况外，美国对远程反导传感器的扩建几乎就是稳步增加大型、陆基雷达的数量，使雷达岛链不断延伸。除了在阿拉斯加接近完工的雷达外，未来5年，美国还将拨款25亿美元用于建设太平洋岛上的2座雷达，以应对朝鲜的导弹威胁。这些雷达建成后，将对当前部署在阿拉斯加州格里利堡的雷达、海基X波段雷达及两座部署在日本的陆基X波段雷达形成有效补充。美国现有的分层导弹防御传感器架构可以有效应对有限弹道导弹威胁，但却无法应对复杂的一体化空中与导弹攻击，极易受到压制。今天，美国的联合部队面临比以往更复杂、更严峻的空中威胁。这种威胁更加多样化，包括无人机和巡航导弹、弹道导弹、辐射寻的导弹、高超声速滑翔器等。然而，美国的导弹防御传感器却存在诸多局限性：专门用于导弹防御的传感器资产数量相对有限，且辐射特征明显，很容易被发现和锁定；扇面覆盖雷达易被敌方导弹突破；过度依赖射频或雷达；陆上部署的传感器受地理水平面影响；针对高价值资产的非对称威胁防护措施不够；与其他任务职能的传感器资产融合不够。
卡拉科提出，作战能力与生存能力兼备的传感器架构应至少具有以下五大特征：
（一 ）多域存在。就是将今天几乎完全依靠陆基传感器资产的架构调整为由更多类型、多域部署的平台组成，更广泛地运用空基和天基平台。具体而言，应将传感器同时部署至大气层、高空、超高空及太空轨道上。其中最优先部署的依然是天基传感器层，以便提供持续的全过程跟踪与识别。过去6任美国政府一直在研究太空传感器层对远程导弹防御的用途，但始终停留在纸上谈兵阶段，如今需要采取具体行动。混合搭配部署空中传感器资产的好处在于：由于太空轨道固定，可以被预测，因此无人固定翼飞机及浮空器将大大弥补太空传感器层的弊端。高空传感器平台的机动性、部署迅速及低成本可以弥补其无法提供全球覆盖的缺陷。例如，澳大利亚的EA-7型机就展现出巨大的防空运用潜力。特别是对于巡航导弹防御，需要利用其他的空中传感器来替代“联合对地攻击巡航导弹防御用网络传感器系统”（JLENS）使用的系留式浮空器雷达。
（二）分散部署。即分散部署和使用更多数量、更小体积、更低成本的传感器。美国海军的“分布式杀伤”概念给对手锁定和监视美军海上目标制造了困难。这一概念可以应用到反导传感器上，以增加对手所要锁定目标的数量，进而提升反导传感器的生存能力和作战弹性。但鉴于传感器资产有限，美军无法成倍增加部署昂贵的大型传感器资产，因此可以部署更多低成本的小型传感器，以便大幅增加敌人将其全部摧毁的难度。具体而言，对于太空传感器，可以将其部署在近地轨道和地球中轨道上；对于陆上传感器资产，可将其从大型、集中部署、无加固基础设施转变为小型化、分散部署和富有弹性；对于每一个作战域，都要增加传感器数量，以加大对手的监视与目标锁定难度。此外，还应适当增加主动迷惑系统及其他欺骗方式，以影响对手的战场态势感知能力。
（三）技术多样。即利用多种技术和电磁频谱，特别是要部署被动接收的低辐射传感器。雷达已经出现了近一个世纪，而对手也用了几十年的时间来监控和研发针对防空与反导雷达的反制措施。尽管雷达不受天气影响且目标识别能力强，但包括激光在内的无射频传感器可以提升己方的跟踪与识别能力，限制对手的目标锁定、监视与反制能力。未来的传感器组件应优先使用被动接收、低射频、难摧毁的传感器。而光纤、红外、激光及其他类型的定向能拥有更小的射频特征。MQ-9“死神”无人机上搭载的多谱段目标锁定系统是技术多样化、低射频空中传感器的典型代表。利用高空、长航时无人机搭载各型传感器组成星座在太平洋上空执行任务，既可以填补雷达覆盖的盲区，也可以在天基传感器层架设之前为美国赢得反导时间。与陆基雷达和在轨传感器不同的是，这种无人机传感器的位置难以预测。
（四）数据随机融合。即更多地融合来自非专用反导的战术型传感器资产的数据。目前的反导架构主要依靠相对固定且独立的专用反导传感器资产。假设未来朝鲜局势升级，将导致空中和海上传感器聚集至该地区。一些未赋予导弹防御任务的平台，如部署在该地区的火炮雷达或F-35战机，也能够发现导弹发射活动，获取信息并传递给防空指挥官。因此，将更多来源的传感器数据融入导弹防御指控系统不仅是反导文化的改变，也是2018年《国防战略》提出的“动态力量运用”的具体实践。目前，陆军的一体化防空与反导作战指挥系统及海军的“协同交战能力”系统在融合不同传感器数据形成一张防空态势图方面，已经取得了进展。但还有很多工作需要做，特别是那些非雷达数据源及使用不同频率、波形及授时特征的数据。为此，需要对指挥控制、作战管理与通信网络（C2BMC）进行大幅改进，以便与非专用反导传感器进行连接。
（五）更高性能雷达。即先进的雷达性能与作战运用。在可预见的未来，陆基雷达将依然是导弹防御架构中的一个关键要素。鉴于五角大楼急于部署新型反导能力，大幅提升雷达的性能可收到立竿见影的效果。目前，一些雷达技术的改进工作一直在进行，但其成果却刚刚开始实战部署。目前部署的许多雷达都来自上世纪70年代，仍在使用真空管。但新兴的固态雷达技术、数字化概念等为节省雷达用电、使用多频段、提升抗干扰能力等提供了巨大潜力。短期内，可逐渐对雷达的记录程序进行改进。这将使服役多年的宙斯盾SPY-1雷达受益。海军还计划加快推进用SPY-6雷达取代SPY-1雷达。此外，“爱国者”和“萨德”反导系统的雷达也需要升级。
五角大楼还可以探寻更具想象力的雷达运用概念。一是与目前依赖同时收发能量脉冲的固定式雷达不同，未来可采取网络化合作的方式，广泛使用半主动、收发分置雷达或多基地雷达。在这种配置中，有的要素可以具备发射能力，但绝大多数要素用于被动接收能量。小型低功率雷达可通过大量分散部署来获得作战弹性，而大型雷达则需要配备专门的防空力量。大量的廉价能量发射装置可用于照射目标，所形成的反射信号可由被动雷达接收。二是可考虑分散部署雷达的各个模块，然后将各个模块反馈回来的信号进行有机融合。例如，可以将远程识别雷达或SPY-6雷达的各个模块进行拆分，然后分散部署在某一地域。这将迫使对手在诸多目标中择要精打。尽管将这些分散的波束有机融合在一起对于精确授时和计算机编程是一种巨大的挑战，但这将极大提升雷达的生存能力和作战弹性。三是应彻底放弃扇扫雷达，因为这种雷达的探测视野有限。“爱国者”、“萨德”及陆基中段防御系统的雷达几乎都是扇面扫描式的，但空中与导弹威胁却来自各个方向。为此，陆军应重新考虑发展360度覆盖的低层防空与反导传感器（Low Tier Air and Missile Defense Sensor）；对“萨德”连使用的TPY-2型雷达的性能进行升级时，也可以采取一些措施来使弥补其180度的方位覆盖面积。
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