万字长文！美海军《作战平台和作战系统概述》

空中和导弹防御是一个复杂的过程，涉及设备和计算机程序的协调运作。最有效的防御通常是多层防御，每层使用不同的技术，如远程硬杀伤，其次是硬杀伤区域防御，然后是硬杀伤和软杀伤（电子战）自卫。一个作战系统必须合并、融合和消除许多来源的传感器数据的冲突，以产生一个单一的可用的轨迹图供决策使用。在整个过程中，传感器被控制，传感器资源的使用被管理，以满足整体防御的需要。作为许多作战系统要素的技术指导者和技术顾问，约翰-霍普金斯大学应用物理实验室（APL）进行系统工程、分析和实验，帮助海军以可承受的成本选择最强的作战系统能力。

大多数海军战舰都有能够进行空中和导弹防御的作战系统。这些作战系统可以用 '探测-控制-交战'的模式来很好地描述；也就是说，作战系统的各个组成部分在概念上可以归类如下：

• 发现和跟踪空中和导弹目标的探测部件
• 控制部件：识别目标并作出交战的决定
• 交战部件：安排和执行交战，目的是摧毁或以其他方式否定目标。

这些部件的能力范围随舰级的不同而有很大的差异，导致了图1中所示的整体防空和导弹防御能力的变化。

图1. 不同作战系统的防空和导弹防御能力的比较。(顶部的图表未按比例绘制)。

宙斯盾驱逐舰和巡洋舰是海军最有能力的防空单位，因为它们拥有远程、多功能相控阵雷达；拥有许多不同的反空战、弹道导弹防御和电子战武器；以及处理传感器数据、做出交战决定和控制这些武器的复杂控制程序。宙斯盾驱逐舰和巡洋舰可以在弹道导弹飞行的中途阶段用外大气层的标准导弹-3（SM-3）系列击败它们，也可以在弹道导弹的末端阶段用内大气层的SM-6系列击败它们，从而防御大片地区的弹道导弹。部署在欧洲的 '宙斯盾 '岸上作战系统在陆地上使用相同的探测-控制-接触组件的一个子集，为美国部署的部队、他们的家人和我们在欧洲的盟友提供外大气层防御。宙斯盾弹道导弹防御系统（BMD）舰艇和宙斯盾岸上系统是更大的弹道导弹防御系统（BMDS）的一部分，该系统本身是一个全球作战系统，整合了海军、陆军和空军的探测、控制和接触组件。宙斯盾驱逐舰和巡洋舰也能击败来自飞机和巡航导弹的攻击。宙斯盾系统能够使用SM-6地对空导弹在海上和陆地上对飞机和巡航导弹进行远距离交战。在综合火控支持下，SM-6提供了一个更大的战斗空间来对付地平线上的威胁。在地平线内，宙斯盾可以使用SM-2导弹系列和进化型海麻雀导弹（ESSM）保卫自己（自卫）和其他单位（区域防御）。宙斯盾还可以使用电子战措施，如干扰和诱饵来击败威胁。合作交战能力（CEC）和战术数据链（TDL）网络使宙斯盾和其他单位能够作为一个协调的力量进行战斗。

美国海军祖姆沃尔特号驱逐舰（DDG 1000）为海军带来了一套独特的火力和精确打击能力，目前已接近部署。祖姆沃尔特号驱逐舰拥有先进的火炮系统，其远程对地攻击弹丸能够在更远的距离发射制导弹药。它的防空和导弹防御能力介于 '宙斯盾 '舰队与航空母舰和两栖舰之间。祖姆沃尔特拥有与 '宙斯盾 '类似的垂直发射系统，并具有发射自卫导弹以及SM-2导弹的控制能力。

航空母舰和两栖舰能够投射进攻性力量（海军航空和岸上的海军陆战队）。然而，这些舰艇上的防空和导弹防御探测-控制-交战组件通常仅限于自卫。自卫是通过电子战、短程导弹系统如ESSM和滚动机体导弹（RAM）或火炮（如Phalanx近程武器系统，或CIWS）来实现的。这些舰艇的作战系统是舰艇自卫系统（SSDS）。

图2. 计划中的宙斯盾作战系统空中和导弹防御（AMD）演变和潜在能力权衡的例子。VLS，垂直发射系统。

舰艇作战系统是重大投资，随着时间的推移不断发展以实现新的能力。宙斯盾和SDS舰正在进行重大的能力升级，包括重要的新传感器能力。宙斯盾作战系统将从基线9发展到基线10（图2）。这一演变具有许多新的能力。AN/SPY-6防空和导弹防御雷达（AMDR）将提供多任务能力，同时支持对弹道导弹的远程、外大气层探测、跟踪和识别，以及对空中和地面威胁的区域和自我防御。对于BMD能力，需要比目前的雷达系统有更高的灵敏度和带宽，以探测、跟踪和支持在所需范围内对先进弹道导弹威胁的交战，同时对空中和地面威胁进行区域和自卫。对于区域防空和自卫能力来说，需要提高灵敏度和杂波能力，以便在严重的陆地、海洋和雨天杂波的情况下探测、反应和对付紧张的威胁。在控制和交战领域，宙斯盾基线10包括功能升级，以利用AMDR提供的更丰富的数据，如宙斯盾BMD 6在交战弹道导弹时利用AMDR增加的雷达灵敏度和带宽。宙斯盾基线10将利用主动式导弹的持续发展，对不断发展的反舰巡航导弹提供更有效的防御。部署在宙斯盾基线10中的AN/SLQ-32(V)7包括水面电子战改进计划第3块，提供机载电子攻击。软杀伤协调员（SKC）能力是AN/SLQ-32的一个指挥和控制子系统，将被扩展到包括协调机载电子攻击和改进的诱饵库存。

图3. 计划中的航空母舰SSDS作战系统的演变和潜在能力权衡的例子。(两栖舰，也有SSDS作战系统，也在进行相关的改进和能力权衡）。CATC，航母空中交通控制。

航空母舰和两栖舰上以SSDS为基础的作战系统历来依赖一套较老的传感器（有些最初设计于1960年代），这些传感器经历了定期的现代化改造。雷达监视和目标跟踪由AN/SPS-48G、AN/SPS-49A和AN/SPQ-9B雷达提供。额外的监视和跟踪以及半主动导弹定位的照明由Mk9火控系统提供。航母空中交通控制由SPN-43支持。在新的杰拉尔德-R-福特号航空母舰（CVN78）上，这些功能将被新的双波段雷达（DBR）取代（图3）。正在为CVN 78开发的这种新的多功能雷达是X波段AN/SPY-3和S波段AN/SPY-4的组合。然而，正在考虑为后续的CVN 79和CVN 80航空母舰以及新的两栖舰艇设计替代雷达。多功能雷达将完成AN/SPS-48和AN/SPS-49雷达的远程监视和跟踪功能，为航母空中交通管制提供数据（目前由AN/SPN-43提供），并提供SPQ-9B雷达的地平线监视和跟踪能力以及Mk 9跟踪器/发光器的火控功能。多功能雷达将能够更好地控制ESSM导弹的弹道，更准确地移交给ESSM寻的器，提高ESSM对付反舰巡航导弹的能力。

在任何新的作战系统基线的发展中，以可承受的成本选择最大的能力是一个挑战。图2和图3分别显示了 '宙斯盾 '和SSDS未来基线的候选系统和能力。APL进行建模和模拟以及关键的实验，为选择这些系统和能力中可负担的子集作为新的基线提供信息。除了主要的基线升级外，海军继续探索根据需要快速部署新能力的技术。宙斯盾和SSDS分别利用宙斯盾的速度能力和火控环路改进计划来应对舰队的紧急需求。

图4. 一个通用作战系统。实际的作战系统有图中组件的一个子集。成功的交战需要许多作战系统组件的协调运作。IFF，识别朋友或敌人。