基于直接引导的反导预警信息流程研究

张文培　李瑞　王乾　宋宏宇

【摘 要】反导预警装备信息传递渠道，是一个事关预警系统冗余性与生存能力的重要问题。目前，装备之间主要采用引导信息经反导预警指挥中心处理后再送往被引导雷达的间接引导方式，使得预警系统存在作战效能较低、生存能力较弱等问题。为此，在现有预警装备体系的基础上，提出了直接引导的方案，分析了间接引导存在的问题，研究了直接引导方式下预警信息传递流程，通过对这两种方式的对比与分析，得出直接引导方式能够使系统具有较大的冗余性与较强的生存能力。

【关键词】直接引导;预警信息;流程

【中图分类号】TP277 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）09-0060-03

0 引言

反导预警作战是综合利用天基红外预警卫星、远程预警雷达、地基多功能相控阵雷达等探测手段及指挥信息系统，对来袭弹道导弹进行早期发现、连续跟踪、目标识别、弹道估计和落点预报，为拦截武器系统提供目标指示信息并对拦截效果进行评估的一系列作战行动[1]，是通过系统内不同类型探测装备的串联运用，实现对信息的获取和处理，这些装备不但有不同的任务分工，还要互相引导和协作。其中，引导方式可根据引导信息传输路径的不同分为间接引导和直接引导，而不同的引导方式对装备协同效能的发挥和系统整体作战能力具有重大影响，目前在作战使用中多采用间接引导。本文将对反导预警信息和装备之间的引导方式进行探讨，对间接引导方式下存在的问题进行分析，通过采用直接引导的方法，对其预警信息传输流程进行研究梳理，以期提升系统整体作战效能，提高系统生存能力。

1 反导预警系统组成及预警信息分析

反导预警系统是反导作战体系的分系统，一般由天基预警卫星系统、地基远程预警雷达系统、多功能相控阵雷达系统及指挥信息系统等组成。图1所示为美军反导预警系统组成。目前，仅美国装备有低轨预警卫星，且处于演示试验阶段，暂不作为本文研究内容。天基高轨预警卫星利用其搭载的红外相机，通过对处于助推段飞行的导弹尾焰辐射的红外信号进行探测，以及对探测信息的进一步处理，实现对来袭弹道导弹的早期预警。地基远程预警雷达通常工作在P、L波段，通过大功率的电磁波发射，获得较远的探测距离和较大的搜索范围，主要用于远程发现跟踪处于中段飞行的弹道导弹目标。多功能相控阵雷达通常为X波段或C波段雷达，因其工作频率较高，具有较高的探测精度，可对来袭目标进行精确识别，为拦截武器系统提供目标指示及打击效果评估。通过不同类型探测装备的联合运用，可实现对弹道导弹目标的全程监视，达到预警和目标指示的目的。

反导预警信息是指在反導预警作战指挥过程中获取、处理生成并进行传递的各类信息，根据信息内容可分为指令信息和数据信息。

其中，指令信息是指挥者依托指挥信息系统实施指挥控制和作战管理而产生的信息，主要包括上级向下级传达的作战意图、作战决心、命令、指示、情况通报，向各武器单元发送的控制指令，以及掌握的下级作战决心、意图和作战准备情况等，多以文本、语音等形式存在。

数据信息是指挥者依托各型探测装备获取的有关目标的各类信息，以及对各类信息进行融合处理、分析研判生成的情报产品，例如来袭弹道导弹目标的参数信息、弹道估计和落点预报信息、真假弹头识别信息及不同装备之间对目标的交接引导信息等，该类信息较为复杂，多以数据形式进行传输，其具体内容如下。

（1）早期预警信息。早期预警信息是由红外预警卫星探测并经卫星地面站处理生成的各类数据信息，包括导弹告警信息、弹道参数信息及概略引导信息。导弹告警信息是在卫星发现并确认有导弹发射且可能会对我方造成威胁时以警报形式向反导预警指挥中心（简称预警中心）发布的导弹告警，以使预警及其他相关部队及时进入战斗状态。导弹告警发布后，预警卫星会持续进行目标探测，获取目标方位角、俯仰角、位置（通过双星定位）等信息，经过地面站处理后，可推测导弹发射点位置、发射时间，生成关机点的位置、速度等参数估值，进而估算导弹弹道、预测落点位置，并生成对远程预警雷达的概略引导信息。

（2）目标跟踪信息。目标跟踪信息是指远程预警雷达捕获目标后对目标进行连续跟踪探测并处理生成的各类数据。远程预警雷达作为主动探测手段，能够获取目标三维位置信息，再根据一系列位置信息计算目标状态参数，进而计算导弹的轨道根数，运用相关模型再次进行弹道预测和落点预报，并根据实时探测信息对预测弹道进行持续修正，生成目标态势信息、目标瞬时运动参数、较为精确的弹道信息和落点预报。远程预警雷达作为反导预警的重要一环，还要对多功能相控阵雷达进行引导交接，通过轨道外推预测目标进入多功能相控阵雷达威力区的时间和位置，生成对多功能相控阵雷达的引导信息，并按照既定的交接准则完成引导交接。

（3）目标识别信息。目标识别信息包括雷达对弹头目标进行识别的特征信息及目标指示信息。目标特征信息主要有目标的RCS序列、目标微动特征、一维距离像、二维距离像、质阻比及极化特征[2]等，是雷达从各类碎片、轻重诱饵等目标群中识别出弹头的重要依据;目标指示信息包括所识别出弹头的方位信息及目标特征矢量图（TOM[3]图）信息，为拦截武器系统提供精确的目标指示。

（4）打击效果评估信息。打击效果评估，由预警系统的多功能相控阵雷达和拦截武器系统的制导雷达及拦截弹上的红外成像仪等传感器共同完成，因此预警系统提供的打击效果评估信息是指多功能相控阵雷达获取的探测信息，主要包括雷达对目标的成像信息及目标运动参数信息。不同传感器获取的探测信息按照既定策略进行融合处理，得出打击效果评估结果，为指挥机构指挥决策提供参考。

2 间接式引导流程分析

间接引导，是指引导信息经预警中心汇总处理后下发至被远程预警雷达并由预警中心指挥预警雷达展开作战行动的方式，其作战流程如下。

一是早期告警。天基红外预警卫星探测发现处于助推段的弹道导弹目标且经研判将对我构成威胁后，向预警中心上报告警信息，预警中心将告警信息向其他相关指挥机构和部队发布。预警卫星继续对导弹目标进行跟踪监视，收集目标弹道参数和特征信息，将信息下传至地面站初步处理后按规定分发上报。预警中心根据上报信息组织本级相关职能部门进行任务分析、作战指挥决策、制订作战预案和任务规划，按规定组织所属部队进行等级转进、开展指挥调度，引导远程预警雷达搜索探测。

二是跟踪监视。远程预警雷达根据预警中心下发的引导信息和任务规划制定探测方案，在预警中心实时指挥下对可能来袭区域进行搜索探测，截获目标后，对目标进行连续跟踪、初步识别、弹道估计和落点预报，生成与地基多功能相控阵雷达进行交接的引導信息，并将目标数据信息按规定上报，由预警中心融合处理后指挥多功能相控阵雷达展开作战。

三是精确识别和目标指示。多功能相控阵雷达根据预警中心下发的引导信息和任务规划制订探测方案，在预警中心实时指挥下对特定区域进行重点搜索，探测到目标后，对目标进行连续跟踪和准确识别，提取目标特征参数并上报预警中心，预警中心对目标进行综合识别，生成目标指示信息，并将目标指示信息上报反导作战指挥控制中心，由反导作战指挥控制中心指挥拦截部队展开作战行动。

由上述可知，间接引导方式下，各类预警信息仅通过预警中心与各个探测单元及其他指挥机构之间的单个路径进行传输，预警卫星地面站与各雷达站及各雷达站之间并无信息交互（如图2所示）。

由图2可知，间接引导时，突出了预警中心的核心作用，有利于指挥员实施集中指挥，但也存在较多问题。首先，不同探测装备之间的交接引导都是通过预警中心间接完成的，增加了数据传输环节，不利于减少作战指挥流程。其次，各雷达站只能通过预警中心下发的引导信息和任务规划等指令信息被动作战，增加了预警中心的指挥压力，不利于装备性能和参战积极性的发挥，不利于提升系统作战效能。最后，信息单路径传输模式使信息传输没有冗余设置，一旦预警中心遭到打击或发生故障，整个作战系统将面临失去作战能力的危险，存在较大隐患，极大地降低了系统生存能力。

3 直接引导下信息流程研究

为消除间接引导时系统存在的隐患，可考虑增加信息传输链路，采用直接引导方式，提升引导效率，节省作战时间。直接引导，即引导信息由引导装备直接发送至被引导装备，被引导装备在预警中心授权下自行展开作战或在预警中心指导下展开作战的方式，主要包括3个引导环节。

一是卫星预警信息直接引导远程预警雷达。将早期预警信息中的概略引导信息在由地面站发送至预警中心的同时同步发送至远程预警雷达，使远程预警雷达根据卫星引导信息直接进行任务分析，并根据授权或在预警中心指导下进行探测搜索，展开作战行动。其中，概略引导信息包括导弹目标到达远程预警雷达威力区的时间、位置及误差信息[4]，用以确定雷达搜索空域。

二是远程预警雷达之间的相互引导。建立各远程预警雷达站之间的信息传输网络，使各远程预警雷达站能获取卫星引导信息的同时，还能获取其他雷达站的探测信息，保证各远程预警雷达站具备成为预备预警中心的客观条件，使其在预警中心因故障等特殊原因无法正常履行职能的情况下代替完成相应任务。

三是远程预警雷达直接引导多功能相控阵雷达。增加由远程预警雷达至多功能相控阵雷达的数据链路，用以传输目标态势信息和引导信息，既能够使远程预警雷达根据战前预案或作战规划主动向多功能相控阵雷达发送引导信息，也能使多功能相控阵雷达根据目标态势提前做好准备，并根据引导信息设置搜索波束。

由此，可建立基于直接引导的反导预警信息流程，如图3所示（未考虑拦截系统内的数据信息流程）。直接引导方式下，各类信息能够按照其作战使用直接传输至各自用户，减少中间环节，提高作战效率，同时信息链路的增加使系统信息传输增加了冗余设置，极大地降低了因预警中心故障而导致整体作战能力丧失的概率，提高了系统生存能力。

表1对两种引导方式的作战使用进行了对比分析，结果显示，直接引导方式下，能够摆脱被动作战的方式，充分发挥各作战单元的主动性，在多个方面具有明显优势。

4 结语

本文对反导预警系统内不同装备之间的交接引导方式进行了探讨，分析了间接引导方式存在的问题，研究了直接引导方式下预警信息的传输流程，并对两种方式下信息传输流程和作战使用进行了对比分析，表明直接引导时，不仅能够减少引导信息传输环节，节省作战时间，提高作战效率，还充分发挥了各个作战单元的参战积极性和主动性，减轻了预警中心的指挥压力，同时增加了信息传输的冗余设置，有利于提高系统生存能力，达到了预期效果。

参 考 文 献

[1]蓝江桥.战略预警体系概论[M].北京：军事科学出版社，2011：74-82.

[2]李陆军，丁建江，吕金建，等.弹道导弹目标特性研究[J].飞航导弹，2015（6）：34-39.

[3]周万幸.空间导弹目标的捕获和处理[M].北京：电子工业出版社，2013：224-234.

[4]丁晓东，何文献，李跃新.天基信息支援下地基预警雷达搜索空域优化[J].上海航天，2011（1）：56-60.