高超声速飞行器防御体系建设顶层构想*

刘思彤，张占月，刘达，3，许益乔，4

（1.航天工程大学，北京 101416；2.空军西安飞行学院，陕西 西安 710306；3.中国人民解放军96793 部队，青海 德令哈 817000；4.北京遥感信息研究所，北京 100094）

0 引言

高超声速飞行器具有飞行速度快、机动能力强和飞行长时间处于临近空间等特点［1-2］，它的出现极大压缩了作战时间，拓宽了作战空间，使得战场更加多维多变，战争节奏开启“加速度”，给现有导弹防御体系提出了新的挑战。为对抗高超声速飞行器这个强劲威胁，以美俄为代表的世界各国正加速推进高超声速飞行器防御体系论证和建设［3］。目前，我国对高超声速飞行器防御的研究主要集中于防御技术本身，对整个防御体系的整体思考和设计较少，且能力水平还达不到实战要求。因此，必须适应未来高超防御作战要求，加快高超声速飞行器防御体系顶层建设步伐，加强空天防御力量建设和提高防御作战能力，维护国家安全。

本文从美俄高超防御体系建设发展动态入手，简要概括了美俄在高超声速飞行器防御体系建设方面的现状；接着，着眼未来高超防御作战需要，从设计顶层合理架构、发展一体协同装备、探索联合对抗策略和开展体系评估研究等4 个方面提出了对加速高超声速飞行器防御体系顶层建设的思考建议，探索提升高超防御作战能力、维护国家战略安全的发展道路，对于应对国家空天威胁和维护国家安全稳定具有重大价值和重要意义。

1 高超声速飞行器防御体系发展现状

1.1 美国强势领先

美导弹防御局从2017 年开始着手开发高超声速飞行器防御体系的顶层架构［3］，并在新版《导弹防御评估》指导下，全面开展整体工作部署。根据近几年美公开资料以及2020 年美导弹防御局公布的导弹防御体系架构2.0［4］，如图1 所示，美高超防御体系架构已初见端倪：计划建设覆盖地基、空基、天基的传感器网络，实现对高超声速威胁目标的早期发射预警以及飞行全过程的连续跟踪探测与监视能力；通过一体化的指挥控制作战管理与通信（command，control and battle management system，C2BMC）系统，实现体系内传感器与武器平台之间的指挥控制和信息的互联互通［4］；综合运用发射前打击、发射后动能和非动能拦截等主被动防御手段，确保对助推段、中段（滑翔/巡航段）和末段（下压攻击段）实施有效拦截打击的全面、分层防御体系，形成应对高超声速导弹和弹道导弹威胁的一体化防御能力。目前，美国正在积极推进高超声速飞行器防御方案探索、装备和关键技术研发［3］，从预警探测［5］、指挥通信［6］、拦截打击［7］等多个维度，通过升级和新研等多种方式推动高超声速防御能力发展［8］，加速落实其高超声速防御发展战略，构建美天基、空基、地/海基立体化高超声速飞行器防御体系，提高面对高超声速威胁的防御作战能力。

图1 美导弹防御体系架构Fig.1 U.S.missile defense architecture

1.2 俄罗斯稳步推进

俄罗斯在高超声速武器服役与应用实战方面全球领先，同时在反高超试验方面取得重大进展，正加速建设可有效抵御对手高超打击的空天防御体系［9］。俄罗斯目前没有提出明确的高超声速飞行器防御体系架构，其防御装备体系建设的总体思路是通用集成。即在原有空天防御系统的基础上，通过升级和新研提高装备通用性，集成对弹道导弹、巡航导弹、飞机以及高超声速飞行器等多类目标的预警探测、指挥通信和拦截打击能力，使得单个作战系统可完成多目标类型、多层次的防御作战任务［10］。装备方面，俄罗斯的预警探测系统主要以天基“穹顶”预警卫星系统和地基“沃罗涅日”系列战略预警雷达为代表，如图2 所示。同时，俄罗斯也在部署应对高超声速导弹的可机动式地基目标探测和跟踪系统，以及研发新型雷达。据不完全资料统计，俄罗斯应对高超的拦截武器系统主要有S-500防空反导系统、S-300V4 型防空导弹系统和A-235 战略反导系统等，如图3，4 所示。

图2 “沃罗涅日”远程雷达Fig.2 "Voronezh" long-range radar

图3 S-500 防空反导系统Fig.3 S-500 air defense and missile defense system

图4 S-300V4 防空导弹系统Fig.4 S-300V4 anti-aircraft missile system

除了美俄在高超防御方面的持续研究和领先发展，以色列、日本、欧盟等其他国家也在通过采取采购部署、研制和升级等手段，采用开展系统试验和验证等方式，提升相应的作战能力，以应对当前和未来的高超威胁［9］。

2 加快高超声速飞行器防御体系顶层建设步伐

高超声速飞行器，被认为是未来战争中的中坚力量，其性能可满足未来战争要求，能执行全球实时侦察、快速部署、兵力投送和远程精确打击［11］等任务。为应对高超威胁，必须加快高超声速飞行器防御体系建设的步伐。

2.1 设计完备合理可行的顶层防御架构

随着高超声速飞行器的快速发展与服役，给现有空天防御体系的预警发现、探测跟踪、杀伤拦截等提出了新的挑战［6］。因此，迫切需要从体系需求分析入手，明确体系建设思路，制定体系建设战略，形成完备合理可行的顶层防御架构，以加速高超防御体系的发展建设和深入研究。

（1）分析体系需求

从战略研判、威胁分析和作战需求出发，立足国情军情和环境特点，研究分析高超防御体系构建需求，持续牵引装备体系和技术能力模块化、全谱系发展，形成较完备的高超防御顶层设计框架。

（2）明确建设思路

反高超被认为是对防空、反导体系的重要补充，无论是从装备角度、作战流程角度，还是作战形态都与防空反导作战有相似相近之处［6］。高超防御体系不应是脱离防空反导体系的独立存在，而是其重要组成部分。高超防御体系应遵循“顶层合理设计与系统综合集成”［12］相结合的建设思路，以防空反导体系框架为基础进行针对性的补充、扩展和延伸。一方面能在现有能力基础上快速形成制衡，解决能力有无的问题；另一方面相比重建，体系升级更容易实现，解决是否可行的问题。

（3）制定发展战略

目前，各国高超防御体系发展程度参差不齐，美国遵循循序渐进的模式，以提升预警探测和指挥控制能力为首要发展目标，尤其注重天基能力运用，同时加强拦截打击能力建设，最终实现多段、分层的防御战略。我国发展高超防御应在充分分析高超声速目标特性和研究防御作战特点的基础上，结合国家现状、装备和技术实际等，形成以体系建设为中心，以天基赋能、全域指控、多域协同、信息主导、智能牵引为特点，以实现全空域、全时域、全流程防御作战能力为目标的发展战略。

2.2 发展空天地一体化的协同防御装备［10］

高超声速飞行器的出现，战争节奏开启“加速度”，战场更加多维多变。在前期对防御装备体系研究的基础上，提出应重点从全域预警探测、全流程拦截和全要素指挥通信等3 个方面构建和发展空天地一体化的协同防御装备体系，适应未来高超防御作战要求。

（1）构建全域预警探测体系

高超声速飞行器的典型弹道如图5 所示，主要在20～60 km 的高度飞行，既能在高于飞机的空域上飞行，又能在低于卫星的近地轨道上运行［13］，且飞行路径复杂、轨迹预测困难。通过在多维传感器平台上搭载可见光、红外、雷达等多源载荷，形成天基监视、空基辅助、临基补充和地基跟踪的弹性持久的全域预警探测体系，提升体系整体作战能力。首先，利用携带不同载荷、运行在不同轨道高度的侦察和预警监视卫星，实现对重点（关注）区域的多重覆盖侦察、全球范围内空（临）域威胁预警、探测、识别和跟踪等，提供准确可靠的预警信息和目指信息，同时实现打击效果“即时反馈”；适时利用有人机和无人机等移动空基预警节点进行被动探测和主动跟踪；充分利用在重点临空区域预先部署的气球或飞艇［14］，更加及时准确地获取大量探测数据；重点利用组网部署的大量地基预警雷达，实现高超目标的稳定跟踪和精确识别，提供准确的目标状态跟踪数据和精确的目指信息等。

图5 高超声速飞行器典型弹道示意图Fig.5 Typical trajectory schematic diagram of hypersonic vehicle

（2）构建全流程拦截打击体系

针对高超目标的低空、高速、隐身等战技特征，通过采取升级拦截火力、丰富防御方式、新研打击武器等措施，构建功能完备、方式多样的全流程拦截打击体系，确保对高超威胁的拦截杀伤。打破高度限制，升级拦截火力。在填补现有拦截系统对高超目标飞行高度拦截“空档”的同时，提升拦截速度和打击精度，增加“一击即中”、“一击即毁”的概率。拓宽拦截思路，丰富防御方式。有效利用多样搭载平台，灵活使用多款武器系统，综合运用多种防御方式［15］，对高超目标实施全面打击，提高拦截毁伤概率。创新技术发展，新研打击武器。结合防御方式创新与搭载平台发展，研究相应的武器系统和关键技术，提升防御效果，拓宽拦截打击的可能性、可靠性和多样性。

（3）构建全要素指挥通信体系

通过构建全域联通、高效指控和技术赋能的指挥通信体系，筑就了保证整个防御体系高效智能运行的“大脑”和保障体系要素间高速连接通讯的“桥梁”。依托数据传输网络，保证各指控节点、传感器和射手之间数据与信息传递的实时、可靠；集成各传感器和射手信息形成统一态势，利用扁平化、分布式、网络化的指控模式，实现覆盖陆、海、空、天、电、网等多个作战域的一体化，快速高效指挥、管理和控制；基于大数据、人工智能等颠覆性技术赋能指控系统，赋予其辅助指挥员决策、智能规划和快速反应等能力，充分发挥体系作战效能。

2.3 探索面向体系作战的联合防御策略

为应对强敌的战略威慑和攻击，提高体系作战能力，需要加紧高超声速飞行器防御策略研究，形成面向体系作战的联合防御策略。图6 为高超声速飞行器防御作战概念图。

图6 高超声速飞行器防御作战概念图Fig.6 Concept map of hypersonic vehicle defense operation

（1）先发制人，以攻代防

高超声速飞行器具有飞行速度快、机动能力强、突防能力强等攻击优势，想要在飞行过程中进行拦截打击具有一定困难和被动性，对体系的整体作战能力要求较高。因此，应采取主动积极的防御措施，在对对方关键或重要目标进行常态化全方位侦察监视的基础上，综合考虑搜集的情报和态势发展动向，一旦察觉威胁苗头，则先发制人地将攻击作为最有效的防御手段［16］，化被动为主动，摧毁或干扰对方的指挥控制枢纽、武器发射平台、数据通信节点等关键要素，达到在对方发射前阻止/阻碍发射或降低发射打击影响的目的。

（2）全程拦截，全域协同

在对方已经发起高超攻击后，必须大幅提高陆、海、空、天联合作战的效能，实现对高超威胁的全程、多段、分层、多次打击。依靠陆、海、空、天、电、网等全域范围内的预警探测系统和拦截打击系统，实现对飞行器飞行助推段（包含惯性段）、滑翔/巡航段和下压攻击段等各阶段的协同拦截打击，实现多段分层、跨域赋能、自主协同的防御作战。

（3）动定并用，毁瘫体系

协同运用破片式/爆破式杀伤、动能碰撞、定向能摧毁等方式直接摧毁杀伤，配合运用干扰、渗透等网电攻击方式瘫痪其打击体系，造成“降维降效”打击，灵活运用陆/海基、空/临基、天基等多平台搭载方式，多管齐下破击高超声速飞行器作战体系，降低、减小或消除己方作战损失和对方作战效果，达到最优拦截效果。

（4）融合连通，高效指控

将来自各传感器平台的信息综合集成，进行多源数据融合、处理和分析，形成并实时共享统一的作战态势；依靠自主化、智能化、网络化的全域指挥控制系统，实现对作战资源的高效快速指控和管理；依托无缝互联的信息传输网络，向各作战单元提供可靠、弹性、低延迟的军事数据和通信连接，保证体系内各作战单元效能的充分发挥。

2.4 开展基于体系效能的防御评估研究

目前，各国对高超声速飞行器防御体系的研究关注度很高，但还处于探索和论证的初级阶段，针对高超防御作战效能的评估研究基本没有。开展基于体系效能的防御评估研究，对于引导高超防御体系完善发展、提升体系作战能力和作战效能具有重要作用。防御评估研究应注意以下几点：

（1）加强顶层整体设计

从顶层对评估各阶段工作进行整体设计和统一规划，对体系评估涉及的装备试验类型、数量，试验资源、数据，责任主体及相互关系等进行界定，形成评估总体计划和应用框架，实现防御评估各阶段工作的有序衔接和相互配合，形成“体系评估—效能分析—方案优化”的评估回路。

（2）建立完备流程规范

明确防御评估组织实施流程，有效规范评估内容、评估准则、程序和数据等，构建科学合理的指标体系、指标模型和评估方法体系，使防御评估工作更加规范化、可执行和可延续。

（3）创新评估推演模式

推动实装与虚拟靶场的基础设施及系统设施等试验资源建设，通过实装试验与仿真推演数据相融合、实装与虚拟靶场“平行互联”、“软硬结合”［17］等模式，实现对高超防御体系效能的综合评估与推演，有力支撑未来高超防御体系的建设与发展。

3 结束语

当前，各国高超声速飞行器防御体系研究仍处于论证和概念发展的初级阶段，具有很大不确定性。本文从对国内外高超声速飞行器防御体系研究与发展现状的梳理分析入手，着眼未来战争需要和高超防御实际，提出了对高超声速飞行器防御体系建设的几点思考。随着技术的飞速创新发展，未来会形成高超防御新的作战概念和体系设计方案，催生新概念武器装备和新视角防御策略等，如天基动能、定向能武器研发部署；在多突防方式下和多重约束、条件劣势下的［18］高超防御策略；从阵地部署、作战应用、能力需求等多方面探索多传感器和拦截器协同防御的作战方案，等等，值得广大学者进一步研究和关注。