2015年5月和11月,美国陆军先后两次在白沙导弹靶场对“一体化防空反导作战指挥系统”(IBCS)进行试验并获成功。两次实弹拦截试验的成功标志着美国陆军历经5年研发的IBCS系统已进入关键性试验验证阶段,陆军防空反导一体化已经向着具备实战能力的方向迈出重要一步。

  1、主要发展动向

  首次实现动态接入并指挥“爱国者”雷达和导弹发射架单元实施拦截作战

  2015年5月,美国陆军首次利用IBCS系统进行拦截目标试验,一部“爱国者”防空导弹系统的雷达和2部改进的“爱国者”发射架作为组件被动态接入到IBCS的一体化火控网络(IFCN)中。试验中,IBCS系统跟踪管理器利用即插即用接入的“爱国者”雷达提供的目标数据生成了来袭弹道导弹合成轨迹,随后由IBCS任务控制软件评估威胁并生成交战方案,交战操作中心操作员通过IBCS任务控制软件直接向动态接入的“爱国者”导弹发射架发出作战指令,发射了2枚“爱国者-2”导弹,最终摧毁了1枚弹道导弹靶标。

  IBCS系统拦截作战试验

  首次实现动态接入“哨兵”雷达并利用其数据和IBCS的中继功能指挥“爱国者-3”实施拦截作战

  2015年11月,IBCS系统完成第二次拦截试验。本次试验由一个营级交战控制中心和一个连级交战中心共同完成。该连级交战中心配备了“爱国者”系统与2部远程部署的“哨兵”雷达,并且与参试的营级交战控制中心没有直接隶属关系。所有参试设备都集成至一体化火控网络中。试验中“哨兵”雷达作为远程传感器获取目标指示信息,将发现的目标数据传送到IBCS系统,该系统将获取的目标信息处理后再通过一体化火控网络的中继功能向“爱国者-3”导弹发射架发送指控命令,由“爱国者-3”导弹对靶标进行拦截。

  IBCS系统指挥点内部

  首次成功实现利用“爱国者-3”导弹拦截巡航导弹目标

  第二次拦截试验中使用的靶标为MQM-107巡航导弹靶标,靶标向陆军防空反导一体化任务部队的保护区发起低空突防式袭击,这种袭击方式造成了威胁目标在“爱国者”雷达视野中模糊不清。IBCS系统利用远程传感器“哨兵”雷达的合成跟踪数据计算生成交战方案,进而控制“爱国者-3”导弹对目标进行拦截。最终“爱国者-3”导弹首次成功实现了对巡航导弹的拦截。

  2、系统发展思路及技术途径

  2003年美国陆军首次提出防空反导一体化(AIAMD)计划,为支持该计划实施,重点发展配置灵活、动态管理的防空反导一体化指挥控制系统,即IBCS系统。

  概况及发展目标

  IBCS系统可将正在使用和未来研发部署的探测传感器和拦截火力单元等防空反导资源整合,形成灵活的、模块化的作战组织架构,针对不同威胁场景生成跟踪和火力拦截方案,指挥控制各单元,完成交战拦截,保护作战区域内的部队。该系统还设有与盟国及盟友的接口,支持防空反导领域的国际合作。目前IBCS系统已经实现了对“爱国者”系统雷达、发射架和“哨兵”雷达的接入,未来计划接入IBCS系统的主要装备将包括“末段高层区域防御”系统等。未来还存在通过IBCS系统将战区防空反导系统接入到更高级别的BMD系统中的可能。 IBCS的发展目标是突破传统采办要求,即突破交付系统必须是采用确定的闭环指挥控制系统,且用于支持一套特定的传感器和发射单元的束缚,特别是打破原有武器系统在传感器方面的局限,尤其是信息孤岛模式的限制,使防空和反导武器系统整体效能最大化。具体发展目标是以单一集成空情图为基础,重点构建综合火控网络,使传感器和拦截武器实现“即插即用”,动态灵活地形成一体化防空反导综合系统,按照作战需求和能力指标搭配传感器和拦截武器,最终实现防空反导一体化指挥和控制作战。

  设计理念及实施思路

  IBCS的设计理念是,在无法预测的动态环境中用该系统构建防空反导作战所需的系统,灵活接入必要和足够的分系统。具体而言,就是从以武器系统为中心向以网络为中心转变,实现能基于多种传感器和来源所获取的目标数据利用指定拦截武器完成拦截作战任务。 IBCS系统的主要实施思路是开发新的硬件设备和配套的软件,以实现原有系统的互联互通互操作,使作战部队可以利用IBCS系统任意接入、搭配防空反导所用传感器与武器系统,形成灵活架构的最优系统完成特定的拦截任务。IBCS系统主要开发的硬件设备包括:排指挥点、连指挥站、营指挥所中需要的硬件,包括无线电接口、数据链接口、“空基指挥系统”接口、“全球信息栅格”接口、维护接口和“未来作战系统”接口和通用软件与专用软件;传感器及拦截武器中的新增硬件和软件。

  IBCS系统架构

  技术途径及主要优点

  IBCS项目的关键技术途径包括:在系统架构方面采用模块化开放式系统架构方法;在系统集成策略方面企业综合总线技术;在接口设计上采用标准化的接口技术等。开放式系统架构采用了模块化的设计,关键接口广泛使用支持通用产品的标准,并通过验证测试以保障其关键接口的开放性。其核心目标是获得经济可承受的、能不断进化的联合作战能力;主要优点包括系统易于改变、总成本降低、开发过程循环次数减少、有助于风险降低等。

  IBCS模块化系统开发方法

  采用企业综合总线技术可以实现固定组件的集成和点对点的接口设计和局部的优化。这种集成策略强调可扩展的灵活架构下的松散耦合,从根本上改变了美国陆军过去所使用的星型网络集成模式。在这种新模式下,各单元通过信息总线实现互联,而非直接通过相互之间的接口互联。

  IBCS企业综合总线技术

  标准化的接口允许各单元向总线发送与接收数据。传感器和武器系统利用标准接口与“即插即用”套件向总线发送、接收数据。从防空反导的角度来看,总线技术也可以将由IBCS组成的区域防空反导系统接入到美国弹道导弹防御系统(BMD)的“指挥控制与作战管理通信”(C2BMC)系统和导弹防御局集成系统中,用于战略弹道导弹防御或从C2BMC中获取所需信息。

  3、对未来作战影响分析

  IBCS系统将于2016年底具备初始作战能力,未来具备完全作战能力后可综合集成美军现有的和未来的单个防空反导系统和相关探测器资源,使美国陆军未来的区域防空反导作战中的系统架构、组成与运用更加灵活,拦截作战能力大幅扩展、具备实施全方位、多层拦截能力,最终实现陆军防空和反导的一体化作战。首先是将显著增强现有防空系统的单元组件和分系统的灵活运用能力和整体作战效能。IBCS系统已进入试验验证阶段,成功试验验证了系统即插即用接入“爱国者-2”系统雷达、“哨兵”雷达、“爱国者-3”导弹发射架的指挥和控制能力;验证了不同系统间信息合成与火控级别数据互用的指挥和控制能力,以及一体化火控网的数据中继能力。IBCS系统采用模块化开放式体系结构所带来的“即插即用”能力,使不同种类的防空系统之间的互连互操作能力大大增强,特定任务防空反导作战中传感器和拦截武器配置的灵活性也将因此极大增强,可针对不同对手和作战任务需求合理配置火力,从而增强了防空反导系统战术使用的灵活性,大大提高了防空反导系统火力防御区域面积,同时也使系统生存能力得到显著提高。二是将显著增强防空系统反巡航导弹作战能力。长期以来,对巡航导弹的超视距探测和雷达低空盲区的存在使得防空系统对巡航导弹防御成为难题,解决对低空、超低空飞行小型目标探测问题以及防区内通信中继问题成为实现对巡航导弹超视距拦截的关键。IBCS系统将遥探测传感器,如“哨兵”雷达即插即用式集成到一体化防空反导系统中,通过一体化火控网中继目标信息,向战场指挥官提供更及时的态势感知能力,为灵活使用拦截武器系统提供了必要条件,同时也使拦截系统获得更充分的作战反应时间,进而大幅提升拦截巡航导弹的能力。未来随着空基传感器的接入,该系统能力还将进一步增强。三是将实现战区反导多层拦截作战能力。美国未来的战区反导任务通常由部署了THAAD系统和“爱国者-3”系统的特遣部队完成。目前,THAAD系统和“爱国者-3”系统可单独使用,但如果只作为单个的武器系统来使用,往往在传感器、信息情报、火力能力等方面受到限制而无法发挥特遣部队的最大效能。利用IBCS项目的成果,THAAD系统与“爱国者-3”系统将实现完全协同交战,并最终形成战区的立体多层拦截反导能力。

  (来源:北京航天情报与信息研究所,《2015年度世界航天防务装备与技术发展报告》,已获授权转载)

美国陆军一体化防空反导发展思路与途径及影响分析

图文简介

两次实弹拦截试验的成功标志着美国陆军历经5年研发的IBCS系统已进入关键性试验验证阶段,陆军防空反导一体化已经向着具备实战能力的方向迈出重要一步。