美国陆基中段防御核心能力分析评估

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2023.03.002

摘要/Abstract

摘要：

基于美国陆基中段防御系统发展情况与公开情报信息，结合美国弹道导弹防御工业基础与技术水平，运用系统工程方法，对其预警与跟踪识别能力、保护区、导弹单发杀伤概率、多目标能力、对付目标能力水平5项核心能力进行了定量分析或定性评估，有助于更深入准确地认识美国陆基中段防御能力。

关键词: 陆基中段防御, 预警与跟踪识别能力, 保护区, 导弹单发杀伤概率, 多目标能力

Abstract:

Based on the development of the U.S. ground-based midcourse defense system and public intelligence information， the early warning and tracking identification capabilities， protection zone， missile single-shot kill probability， multiple targets capability and ability level to deal with threat targets are quantitatively analyzed or qualitatively assessed applying systems engineering methods with the industrial foundation and technical level of US ballistic missile defense， which will contribute to understand the capabilities of the U.S. ground-based midcourse defense more thoroughly and accurately.

Key words: ground-based midcourse defense, early warning and tracking identification capabilities, protection zone, missile single-shot kill probability, multiple targets capability

中图分类号:

TJ76

唐毓燕. 美国陆基中段防御核心能力分析评估[J]. 现代防御技术, 2023, 51(3): 10-19.

Yuyan TANG. Analysis and Evaluation of Core Capabilities of US Ground-Based Midcourse Defense[J]. Modern Defense Technology, 2023, 51(3): 10-19.

图/表 14

图1 美国5颗DSP卫星探测覆盖范围

Fig. 1 Coverage of five American DSP satellites

表1 美国5颗DSP卫星部署情况及状态

Table 1 Deployment and status of five American DSP satellites

DSP卫星	发射时间	布设区	定点经度	状态
DSP-16	1991-11-24	印度洋东部	东经110°	备份
DSP-17	1994-12-22	中东	东经69°	在役
DSP-18	1997-02-23	大西洋	西经37°	在役
DSP-20	2000-05-08	太平洋	西经152°	在役
DSP-21	2001-08-06	欧洲	东经10°	在役

表2 美国6颗SBIRS-GEO卫星部署情况及状态

Table 2 Deployment and status of six American SBIRS-GEO satellites

SBIRS-GEO卫星	发射时间	布设区	定点经度	状态
SBIRS-GEO-01	2011-05-07	印度洋	东经89°	在役
SBIRS-GEO-02	2013-03-19	非洲上空	东经21°	在役
SBIRS-GEO-03	2017-01-21	太平洋西部	东经136°	在役
SBIRS-GEO-04	2018-01-20	大西洋	西经159°	在役
SBIRS-GEO-05	2021-05-18		不详，原设计替代SBIRS-GEO-01卫星	在役
SBIRS-GEO-06	2022-08-04		不详，原设计替代SBIRS-GEO-02卫星	在役

图2 美国前4颗SBIRS-GEO卫星探测覆盖范围

Fig. 2 Coverage of four American SBIRS-GEO satellites

表3 美国4颗SBIRS-HEO卫星部署情况及状态

Table 3 Deployment and status of four American SBIRS-HEO satellites

SBIRS-HEO卫星	发射时间	轨道倾角/（°）	轨道周期/h	状态
SBIRS-HEO-01	2006-06-28	63.4	12	在役
SBIRS-HEO-02	2008-03-13	63.4	12	在役
SBIRS-HEO-03	2014-12-13	63.4	12	在役
SBIRS-HEO-04	2017-09-24	63.4	12	在役

图3 美国陆基/海基导弹防御雷达探测覆盖范围（针对初级突防水平弹道导弹）

Fig. 3 Coverage of ground-based and sea-based radars of ballistic missile defense of America （against ballistic missiles with primary penetration level）

图4 SBIRS双星对“火星”-15洲际弹道导弹主动段跟踪精度仿真分析

Fig. 4 Simulation analysis of tracking accuracy of two SBIRS satellites observing Hwasong-15 intercontinental ballistic missile in the boost phase

表4 美国陆基/海基导弹防御雷达测量精度情况

Table 4 Measurement accuracy of the U.S. ground-based and sea-based missile defense radar

雷达型号	波段	0°扫描角波束宽度^［6］	单个脉冲测量误差（1σ）
UEWR雷达（菲林戴尔斯、格陵兰、克利尔）	P	方位2°，俯仰2°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.09°， $σ E$ ：0.09°
UEWR雷达（比尔、科德角）	P	方位2.2°，俯仰2.2°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.1°， $σ E$ ：0.1°
“丹麦眼镜蛇”雷达	L	方位0.6°，俯仰0.6°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.03°， $σ E$ ：0.03°
AN/TPY-2雷达	X	方位0.4°，俯仰0.9°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.02°， $σ E$ ：0.04°
海基X波段雷达	X	方位0.19°，俯仰0.19°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.01°， $σ E$ ：0.01°
LRDR雷达	S	方位0.4°，俯仰0.4°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.02°， $σ E$ ：0.02°

表4 美国陆基/海基导弹防御雷达测量精度情况

Table 4 Measurement accuracy of the U.S. ground-based and sea-based missile defense radar

雷达型号	波段	0°扫描角波束宽度^［6］	单个脉冲测量误差（1σ）
UEWR雷达（菲林戴尔斯、格陵兰、克利尔）	P	方位2°，俯仰2°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.09°， $σ E$ ：0.09°
UEWR雷达（比尔、科德角）	P	方位2.2°，俯仰2.2°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.1°， $σ E$ ：0.1°
“丹麦眼镜蛇”雷达	L	方位0.6°，俯仰0.6°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.03°， $σ E$ ：0.03°
AN/TPY-2雷达	X	方位0.4°，俯仰0.9°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.02°， $σ E$ ：0.04°
海基X波段雷达	X	方位0.19°，俯仰0.19°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.01°， $σ E$ ：0.01°
LRDR雷达	S	方位0.4°，俯仰0.4°	$σ R$ ：3 m， $σ A$ ：0.02°， $σ E$ ：0.02°

表5 美国陆基/海基导弹防御雷达跟踪弹道目标精度

Table 5 Tracking accuracy of the U.S. ground-based and sea-based missile defense radars against ballistic targets

雷达型号	跟踪时段/s	跟踪首末点斜距范围/km	跟踪精度（数据率1 Hz）
日本青森县AN/TPY-2雷达	291～494	1 032～1 300	位置误差（中段）：不大于500 m 速度误差（中段）：不大于30 m/s
谢米亚岛丹麦眼镜蛇雷达	571～1 056	2 266～2 129	位置误差：不大于1 000 m 速度误差：不大于40 m/s
艾达克岛母港海基X波段雷达	663～1 331	2 525～2 950	位置误差：不大于500 m 速度误差：不大于30 m/s
克利尔UEWR雷达	787～1 316	2 782～980	位置误差：2 500 m→1 500 m 速度误差：80 m/s→50 m/s
克利尔LRDR雷达	787～1 316	2 782～980	位置误差：800 m→300 m 速度误差：40 m/s→20 m/s

图5 克利尔LRDR雷达跟踪弹道目标精度分析

Fig. 5 Analysis of tracking accuracy of long range discrimination radar in Clear against ballistic targets

图6 美国GBI拦截弹射面飞行能力

Fig. 6 Flight capability in the shooting fan of the US GBI interceptor

图7 美国GBI拦截弹防御朝鲜“火星”-15保护区

Fig. 7 Protection zone of US GBI deployed against Hwasong-15 of North Korea

表6 美国陆基中段防御导弹单发杀伤概率

Table 6 Missile single-shot kill probability of the U.S. GMD

目标场景	导弹单发杀伤概率
头体分离无突防	≥0.865
少量诱饵有限突防	≥0.823
多弹头与大量诱饵/干扰强突防	较低，难以准确评估

表7 美国陆基/海基导弹防御雷达多目标能力

Table 7 Ability to deal with multiple targets of the U.S. ground-based and sea-based missile defense radar

雷达型号	目标场景	多目标能力	备注
UEWR雷达（菲林戴尔斯、格陵兰、克利尔）	头体分离无突防、少量诱饵有限突防	跟踪距离3 400 km：不少于40枚弹道导弹跟踪距离1 700 km：不少于80枚弹道导弹	10 MHz～30 MHz信号跟踪
UEWR雷达（比尔、科德角）	头体分离无突防、少量诱饵有限突防	跟踪距离2 700 km：不少于50枚弹道导弹跟踪距离1 300 km：不少于100枚弹道导弹	10 MHz～30 MHz信号跟踪
“丹麦眼镜蛇”雷达	头体分离无突防	跟踪距离5 000 km：不少于25枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于60枚弹道导弹	窄带（5 MHz）跟踪
“丹麦眼镜蛇”雷达	少量诱饵有限突防	跟踪距离5 000 km：不少于13枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于30枚弹道导弹	窄带（5 MHz）/宽带（200 MHz，视轴±22°）交替跟踪
AN/TPY-2雷达	头体分离无突防	跟踪距离1 300 km：不少于100枚弹道导弹跟踪距离600 km：不少于225枚弹道导弹	窄带跟踪
AN/TPY-2雷达	少量诱饵有限突防	跟踪距离1 300 km：不少于50枚弹道导弹跟踪距离600 km：不少于112枚弹道导弹	窄带/宽带交替跟踪
海基X波段雷达	头体分离无突防	跟踪距离4 000 km：不少于30枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于60枚弹道导弹	窄带跟踪
海基X波段雷达	少量诱饵有限突防	跟踪距离4 000 km：不少于15枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于8枚弹道导弹	窄带/宽带交替跟踪，距离2 000 km约需4个波束覆盖目标团
LRDR雷达	头体分离无突防	跟踪距离5 000 km：不少于25枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于60枚弹道导弹	窄带跟踪
LRDR雷达	少量诱饵有限突防	跟踪距离5 000 km：不少于13枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于30枚弹道导弹	窄带/宽带交替跟踪

表7 美国陆基/海基导弹防御雷达多目标能力

Table 7 Ability to deal with multiple targets of the U.S. ground-based and sea-based missile defense radar

雷达型号	目标场景	多目标能力	备注
UEWR雷达（菲林戴尔斯、格陵兰、克利尔）	头体分离无突防、少量诱饵有限突防	跟踪距离3 400 km：不少于40枚弹道导弹跟踪距离1 700 km：不少于80枚弹道导弹	10 MHz～30 MHz信号跟踪
UEWR雷达（比尔、科德角）	头体分离无突防、少量诱饵有限突防	跟踪距离2 700 km：不少于50枚弹道导弹跟踪距离1 300 km：不少于100枚弹道导弹	10 MHz～30 MHz信号跟踪
“丹麦眼镜蛇”雷达	头体分离无突防	跟踪距离5 000 km：不少于25枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于60枚弹道导弹	窄带（5 MHz）跟踪
“丹麦眼镜蛇”雷达	少量诱饵有限突防	跟踪距离5 000 km：不少于13枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于30枚弹道导弹	窄带（5 MHz）/宽带（200 MHz，视轴±22°）交替跟踪
AN/TPY-2雷达	头体分离无突防	跟踪距离1 300 km：不少于100枚弹道导弹跟踪距离600 km：不少于225枚弹道导弹	窄带跟踪
AN/TPY-2雷达	少量诱饵有限突防	跟踪距离1 300 km：不少于50枚弹道导弹跟踪距离600 km：不少于112枚弹道导弹	窄带/宽带交替跟踪
海基X波段雷达	头体分离无突防	跟踪距离4 000 km：不少于30枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于60枚弹道导弹	窄带跟踪
海基X波段雷达	少量诱饵有限突防	跟踪距离4 000 km：不少于15枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于8枚弹道导弹	窄带/宽带交替跟踪，距离2 000 km约需4个波束覆盖目标团
LRDR雷达	头体分离无突防	跟踪距离5 000 km：不少于25枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于60枚弹道导弹	窄带跟踪
LRDR雷达	少量诱饵有限突防	跟踪距离5 000 km：不少于13枚弹道导弹跟踪距离2 000 km：不少于30枚弹道导弹	窄带/宽带交替跟踪

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