美军导弹防御指挥控制系统建模与分析

姜 伟，张涛涛，李念瑄

（1.航天工程大学，北京 101416；2.海军工程大学，武汉 430033；3.火箭军驻航天科技集团公司第四研究院军事代表室，西安 710025）

0 引言

导弹防御系统是一个复杂的体系，指挥控制系统就是这一体系的大脑。在导弹防御过程中，指挥控制系统承担了作战单元指挥、交战进程控制、战场资源管理与战场信息交互的多重职能。在智能化、复杂化、自动化的未来战场上，指挥控制系统的发挥是否得力，在很大程度上将决定战斗的成败。在这一背景下，探索指挥控制系统的建设模式、明确指挥控制系统的功能定位、理清指挥控制系统的作战流程，对提升导弹防御系统的作战效能具有至关重要的作用。

历经数十年的发展，美军的导弹防御技术正处于世界领先地位。当前，美军正大力发展指挥、控制、战场管理与通信（Command，Control，Battle Management and Communication，C2BMC）系统，努力推动导弹防御资源的整合，致力于构建一体化、层次化的弹道导弹防御体系［1］。跟踪美军导弹防御中指挥控制系统的发展历程、分析其现有指挥控制系统的运行模式，可为我国相关领域技术装备的建设与部署提供有益的参考，具有重要的现实意义。

1 统一建模语言（UML）

本文将利用统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）这一分析工具来实现对导弹防御系统的探索。图1给出了UML提供的主要图例类型。UML的丰富内涵为系统建模与分析提供了有力的支持。在下文研究中，将利用UML用例图、类图与活动图来描述与探讨美军导弹防御体系的全方位特性，理清指挥控制系统的角色与功能。

2 C2BMC的产生

美国的导弹防御研究始于二十世纪四五十年代，经历了数十年的早期探索与试验验证，美国的导弹防御技术日趋成熟，进入了快速发展阶段。1993年5月，克林顿总统提出了著名的国家导弹防御（National Missile Defense，NMD）计划与战区导弹防御（Theatre Missile Defense，TMD）计划［2-3］。NMD用于保卫美国国家本土免遭来袭的洲际弹道导弹或其他弹道导弹的打击，TMD则用于保卫美国的海外资产及其盟国免遭来袭的弹道导弹的打击。两者共同构筑了美国及其盟友的反导防御力量。在这一时期，美国已经初步具备了对不同类型弹道导弹目标的不同飞行阶段的实施拦截的能力，其导弹防御计划的特点是求多、求全，各个防御系统之间自成一体。图2以用例图描述了这一时期美导弹防御力量建设的思路。

在图2所示的导弹防御网络中，指挥控制系统的核心地位尚未确立。事实上，此阶段美军的导弹防御力量并未得到有效整合。各个防御系统的内部分别包含目标探测单元、目标杀伤单元与指挥控制单元，系统与系统之间的联系较弱，不同防御系统间既没有实现探测信息的共享与融合，也谈不上杀伤单元的协同配合。毫无疑问，这一建设思路难以实现防御资源的充分利用，其总体作战效能仅仅是单一系统效能的简单叠加，与信息化条件下联合作战的思想相悖。

小布什总统上台后，美军的导弹防御战略得到改进。2002年1月，美将弹道导弹防御组织（Ballistic Missile Defense Organization，BMDO） 更名为导弹防御局（Missile Defense Agency，MDA）。12月，美政府下令打造一体化、多层次的弹道导弹防御体系（Ballistic Missile Defense System，BMDS）。在这一背景下，C2BMC应运而生［4］。在C2BMC的支持下，不同阶段、不同类型防御系统之间的界限正被打破，所有的导弹防御资源逐步被整合，形成目标探测、目标杀伤与指挥控制3大类，其结构如图3所示。

图3刻画的导弹防御体系采用扁平化的组织结构，突出了C2BMC的核心地位。导弹防御体系的用户可以通过C2BMC直接支配现有防御资源中的任一作战单元，不必拘泥于原有防御系统的约束。举例来讲，原隶属于末段高空区域防御（Terminal High-AltitudeAreaDefense，THAAD） 系 统 的ANTPY-2雷达可以独立前置部署，在来袭导弹发射的早期对其实施探测，从而显著改进防御体系的预警能力；列装在宙斯盾驱逐舰上的SM3拦截弹可以灵活调整阵地位置，与地基拦截弹（Ground Based Interceptor，GBI）、THAAD 拦截弹、爱国者拦截弹等杀伤单元构筑多层次的防御网络，从而有效提升防御体系的杀伤概率。C2BMC支持下的导弹防御体系不仅有助于实现探测单元的数据共享与信息融合，而且加强了不同类型拦截弹之间的联系，避免了作战单元的各自为战，为提升防御体系的总体作战效能提供了有力支持。

3 C2BMC的职能

C2BMC的作用贯穿导弹防御作战的全过程。因此，若想考察C2BMC的职能，必须在弹道导弹防御体系的框架下展开探讨。结合美导弹防御力量的建设思路，图4以类图刻画了美典型弹道导弹防御体系的静态结构。注意，考虑到机载激光（AirBorne Laser，ABL）计划已于2011年12月终止，图中没有包含相关武器。

由图4可知，C2BMC将构成弹道导弹防御体系的不同作战单元捏合成一个整体。探测单元的测量数据下传至C2BMC，为准确判别战场态势，及时制定作战方案创造了条件。杀伤单元接受C2BMC分配的拦截任务与修正指令，使得远距离、高精度的动能摧毁成为可能。概括地讲，C2BMC具有如下的5项职能：态势感知、威胁评判、交战分析、交战控制与效果评估。态势感知，指通过对探测单元测量数据的处理，C2BMC对战场空间的安全态势保持有效监视。威胁评判，指针对潜在的来袭导弹，C2BMC通过落点预报、误差分析等手段判别威胁程度，为防御资产的调度与启用打好基础。交战分析，指在拦截作战开始之前，C2BMC对可行的拦截方案展开分析，筛选并确定最优的作战方案。交战控制，指在拦截作战开始以后，C2BMC为弹上计算机提供必要的修正指令与目标识别信息，提升拦截弹的杀伤成功率。效果评估，指在一次拦截结束之后，C2BMC结合探测单元的测量信息对拦截效果进行评价，为后续的再次拦截做好准备。需要强调的是，在以C2BMC为支撑的弹道导弹防御体系中，无论是承担早期预警与精确跟踪任务的探测单元，还是承担目标杀伤任务的拦截作战单元，其种类与数目均不止一个。也就是说，在实际作战中，C2BMC的职能相比图4更加复杂。将部署位置不同、作战功能不同的诸多防御资源有效地组织起来，是提升导弹防御体系作战效能的关键，也是指挥控制系统的建设必须要回答的问题。

4 C2BMC的典型作战流程

为探讨C2BMC的典型作战流程，将构建一个双层的弹道导弹防御体系。体系由红外预警卫星、AN/TPY-2雷达、UEWR雷达、SBX雷达、AN/SPY-1雷达、GBI拦截器、SM3拦截器与C2BMC构成。尽管该体系仅包含大气层外拦截器，但其已经能够体现一体化、层次化防御作战的特点。在包含末段拦截器（THAAD、PAC-3等）的更加完整的弹道导弹防御体系中，C2BMC的作战流程与本文所建立的体系基本一致。图5给出了本文建立的双层弹道导弹防御体系的典型作战流程。

由图5可知，C2BMC的作用贯穿防御作战过程始终。态势感知对应于预警卫星与预警雷达实施目标探测的过程，包括平时的全视场探测与战时有针对性的小视场探测。当发现潜在的来袭目标后，C2BMC对其飞行状态的感知是一个精度不断提高的迭代过程，直到实现对目标的精确定位为止。在精确定位之后，C2BMC分析评判防御方面临的威胁等级，依据目标的飞行轨迹初步筛选本次防御可能涉及的作战单元。交战分析是在拦截作战开始前的运筹帷幄，实现对可行的作战方案的排序与寻优。交战分析形成的作战方案被下发至相关的制导雷达与拦截器系统，从而为制导雷达的目标跟踪与拦截器的诸元装订提供支持。拦截器发射后，制导雷达对弹目飞行过程实施跟踪，C2BMC据此实现对拦截交战过程的监视，并在必要时（目标机动或释放诱饵）为拦截器弹上计算机提供修正指令与识别信息，确保拦截器在交战中占据主动。一次拦截结束后，C2BMC结合多方信息评估拦截效果。若威胁尚未解除，则应迅速组织再一次拦截作战，重新展开交战分析、交战控制与效果评估，直到来袭目标被彻底摧毁或己方防御力量不再具备拦截能力。

5 结论

时至今日，美军倾力打造的C2BMC及其支持下的弹道导弹防御体系已经多次成功开展拦截试验［5］，验证了其初步的作战能力。学习美军的经验成果，可为我导弹防御力量的建设提供一些有益的参考。结合我国实际情况，提出以下对策建议：

1）强调资源整合，提升现有防御装备的作战效能。

与美国相比，我国的导弹防御技术起步较晚，距离构建全方位、一体化的导弹防御体系还有很大差距。正因如此，提升现有防御装备的作战效能变得尤为重要。在反导装备的建设中，应吸取美军教训，强调资源整合，从硬件和软件两方面推动作战单元（尤其是目标探测单元）的通信组网与信息共享，努力实现防御能力的内部挖掘。

2）提前谋划布局，着力发展协同作战的多重防御体系。

在一体化联合作战背景下，协同拦截的模式成为导弹防御技术的发展趋势。协同拦截要求两个以上的拦截阵地在指挥控制系统的协调下构筑分批次、分阶段的拦截战线，从而有效应对目标机动、诱饵伴飞等复杂突防情形，提升拦截成功率。在防御力量（尤其是指挥控制系统）的建设中，应该提前谋划布局，打造适应协同作战需求的作战单元与运行机制，为构建协同作战的多重防御体系做好准备。

参考文献：

［1］汪琦.美国一体化导弹防御系统研究［J］.航天电子对抗，2014，30（2）：9-11.

［2］朱锋.弹道导弹防御计划与国际安全［M］.上海：上海人民出版社，2001.

［3］金林.弹道导弹防御系统综述［J］.现代雷达，2012，34（12）：1-7.

［4］施荣.美国BMDS网络化作战核心系统C2BMC的发展［J］.航天电子对抗，2007，23（1）：1-4.

［5］高勇.弹道导弹防御系统对抗技术研究［J］.火力与指挥控制，2015，40（7）：177-179.