高超防御专题——什么是火控质量跟踪

“火控质量跟踪”这种说法，我们见了多次了，今天我们尝试探讨一下概念，还是讲美军。

防御高超声速武器的重要前提是发现它。为此，需要一种新的传感器架构来探测、识别和跟踪各种机动导弹威胁，并提供足够的质量来支持导弹防御火控。这些高超声速武的威胁集高速、不可预测、非弹道轨迹和突袭于一身，给传统防御设计带来了压力。

图1 地球曲率影响了地基雷达对高超声速武器的探测

图2 美国防部设计的高中低轨道结合的天基预警跟踪与火控系统

作为美军弹道导弹防御系统（BMDS）高空持续红外架构（BOA）的贡献者，SBIRS 和其他传感器为导弹防御系统（MDS）提供早期导弹跟踪数据，为美军更大范围的传感器网络提供指示。这种初始探测启动了导弹防御瞄准过程，为地面和海上雷达确定弹道导弹的位置、轨迹和特征提供指示。

当来袭导弹继续飞行时，MDS 将传感器测量数据合成为三维 '轨迹'：对导弹位置和弹道的估计。对于不同数量的威胁目标，不同传感器提供的轨迹信息质量水平不同，延迟和位置不确定性程度也不同。然后，必须将这些轨迹融合在一起，形成一个单一、可信的图像。

知道对手已经发射了一定数量的导弹，而且它们正朝一个大致方向飞去是一回事；知道有多少枚导弹，它们在某一时刻会出现在哪里，从而知道如何击败它们是另一回事。利用足够精确的跟踪数据，导弹防御系统可以制定火控方案，确定何时发射一枚或多枚拦截弹，拦截弹应以何种轨迹飞行，以及与目标交战的其他注意事项。火控质量跟踪强调的是位置和时间精度足以让导弹防御系统产生拦截方案。

图3  STK仿真——低轨卫星对目标的跟踪

表1 导弹预警、导弹跟踪与火控质量跟踪对比

对火控质量跟踪的技术要求是相对的。它取决于导弹防御杀伤链中其他要素的性能。如果对跟踪数据的要求不那么严格，就需要拦截器配备成本更高、能力更强的导引头，或具备更强的机动能力来弥补位置的不确定性。相反，更精确的传感器数据既能提高现有系统的性能，又能简化未来拦截器的设计要求。

对新出现的巡航导弹威胁进行地基地基雷达跟踪仍然是有用和必要的，但对于某些新型武器而言，地基雷达是不够的。地球的几何形状限制了地基雷达探测和锁定高超声速武器。鉴于这些新的威胁，导弹防御系统需要更高级的传感器来执行导弹跟踪任务，并通过更精确、更低延迟的轨迹估计来支持火控任务。

实现这一愿景将面临巨大的挑战。有效利用火控质量轨迹需要新的处理、网络和传感器融合能力，以综合导弹轨道并计算火控解决方案。此外，精确跟踪还需要关注各种新的威胁特征、背景杂波的存在、未来的反制措施以及其他挑战。