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王克格/文知远战略与防务研究所(知远导读)

王克格/文致远战略与国防研究所【致远指南】2020年8月,美军重启新一轮“防空反导一体化作战指挥系统(IBCS)有限用户测试(LUT)” )“”,并于8月15日和20日在新墨西哥州白沙导弹靶场成功进行了两次实弹测试,完成了“有限用户测试”规定的实弹测试任务。

虽然这次“限用户试验”还没有结束,但从试验结果可以预测,美军的防空反导一体化指挥控制系统很快就会从研发阶段转入生产阶段阶段。

防空反导一体化作战指挥系统的概念和起源命令,控制,通信,计算机网络。 IBCS 是集成防空导弹防御 (IAMD) 战斗指挥系统 (BCS) 的嵌套首字母缩写词。具体而言,它旨在连接不兼容的陆军雷达系统、防空反导武器等,融合系统内所有雷达探测到的目标数据,生成高精度目标航迹,并将航迹数据进行组合。它被传递给处于最佳拦截和打击位置的导弹发射器,以指挥和控制部队和武器来拦截和打击来袭目标。美国陆军综合防空导弹防御系统(AIAMD)的组成如下图所示。

美国陆军一体化防空反导系统示意图

IBCS由作战指挥中心(EOC,交战作战中心)、综合火控网络中继(IFCNRelay,综合火控网络中继)和适配套件A-Kit(适配套件)组成,其中:EOC是The通用防空反导一体化作战指挥中心兼具作战指挥和武器控制功能,通过放置在IFCNRelay中的B-Kits实现与各种作战资源的紧密耦合和交联; IFCN Relay是IFCN Node的射频接入,IFCN是一个自组织、自配置、自愈的综合火控网络。采用企业集成总线架构和发布-订阅机制,实现EOC与作战资源的紧密耦合和互连; A-Kit是战斗资源端的即插即用接口模块,分为武器即插即用接口模块和传感器即插即用接口模块。

IBCS系统与传感器和武器系统的连接

2006年,美国陆军成立了IBCS项目办公室; 2008 年 9 月,诺斯罗普·格鲁曼公司和雷神公司分别获得了价值 1500 万美元的第一阶段研发合同。项目竞赛结束后,诺斯罗普·格鲁曼公司的项目获得了美国陆军的青睐,并在2010年获得了价值5.77亿美元的二期研发合同,真正开启了IBCS系统的研发。

本轮测试基本情况

2020年8月15日实弹试验基本情况 2020年8月15日,当综合火控网射频接入节点之一受到干扰,中继通信中断时,其综合防空反导操作该系统仍然成功拦截了两架低空飞行的模拟来袭巡航导弹的 MQM-178 无人机。

IBCS 作战指挥中心的士兵在“有限用户测试”期间使用该系统组织导弹拦截

测试在新墨西哥州的白沙导弹靶场进行,使用了 7 个集成火控网络射频接入节点(其中一个因无线电干扰而关闭),其中 10 个分布在 50 公里的沙漠地带不同单元之间共享数据,这10个单元分别是:

·两个“爱国者”雷达

·两个“哨兵”雷达

·两个导弹连作战指挥中心·一个营作战指挥中心(负责监督两个导弹连的指挥控制过程)·三套“爱国者”导弹发射器,发射两枚PAC-3导弹,摧毁两枚目标 两枚爱国者导弹成功拦截两个目标是一件了不起的事情。当前的美国陆军学说要求为每枚来袭导弹发射两枚爱国者导弹,以降低拦截失败的风险。如果采用这样的作战策略,未来当与中国、俄罗斯、朝鲜甚至伊朗爆发大规模战争和冲突时,对方的进攻性导弹还没有发射,而昂贵的“爱国者”导弹已经被使用了。完毕。然而,部署了 IBCS 后,爱国者炮台不仅限于使用自己的雷达来引导导弹,它还能够从位于不同方位角和距目标距离的其他雷达获取数据。例如,哨兵雷达部署在爱国者导弹连的前方,以便更早地探测来袭导弹,并且获得的额外时间和数据允许防空指挥官每个目标只发射一个爱国者。导弹,而不是通常的两个,并且有信心摧毁两个目标。

在新墨西哥州白沙导弹靶场建立 IBCS 交战指挥中心 (EOC),用于“有限用户测试”陆军未来司令部指挥官约翰·默里将军说:“这次测试,多传感器、多发射器与指挥控制系统协同工作,对来袭目标进行识别、分类,并将目标轨迹传输至满足拦截要求的发射器。”尽管对 TB 级的测试数据进行全面分析还有几个月的时间,但“我对 IBCS 的开发状态和获得的知识非常满意——老实说,三个月前不是那样的。”虽然这不是 IBCS 第一次成功击落目标,但同时也不是第一次。击落多个来袭目标(美国陆军于 2019 年 12 月 12 日在新墨西哥州白沙导弹靶场对该系统进行了测试,并成功击落了两枚巡航导弹),但这一目标要求最高。在这个“有限用户测试”中,IBCS 系统不是由承包商操作,而是由正规陆军士兵操作;测试期间,“敌”干扰机对防空反导系统实施主动干扰,陆军评估员严格评估系统功能;连接到网络的系统比以往任何时候都多。

2020年8月20日实弹试验基本情况

2020 年 8 月 20 日,美国陆军在新墨西哥州白沙导弹靶场对 IBCS 系统进行了第二次飞行试验,成功拦截了一枚高速高性能战术弹道导弹和一枚巡航导弹,展示了获得 IBCS 系统,从不同位置、速度和高度跟踪、识别和打击目标的能力。

在新墨西哥州的白沙导弹靶场,美国陆军 3-43 防空炮兵团的士兵为 IBCS“有限用户测试”构建了集成火控中继节点设备诺斯罗普·格鲁曼公司战斗系统和任务两次飞行测试都证明了美国陆军作战采购部和诺斯罗普·格鲁曼公司项目团队之间的承诺和合作,”准备就绪副总裁兼总经理 Kenn Todorov 说。我们致力于美国陆军的这一使命,并期待继续这种伙伴关系,以尽快将改变游戏规则的 IBCS 系统投入生产和部署部队。”与第一次有限用户测试相同,第二次测试由美国陆军第 43 防空炮兵团第 3 营的士兵完成。参与测试的作战单位包括两个防空和导弹防御连、一个IBCS营作战指挥中心、两台爱国者系统雷达、两台Sentinel防空雷达、四台导弹发射装置,其中一台连接到IBCS一体化火控网络(IFCN)爱国者 PAC-2、PAC-3 和 PAC-3 MSE 导弹。

士兵通过IBCS作战指挥中心对防空和反导作战进行指挥和控制

试飞开始后,战术弹道导弹目标从拦截导弹射程外的发射点发射,沿弹道飞行;巡航导弹目标在低空飞行。两枚导弹各自飞向要命中的目标,多个雷达探测到来袭目标并向IBCS系统提供轨迹数据。 IBCS 系统融合这些数据,为每个目标形成一个单一的连续集成轨迹,然后自动提供解决方案。士兵通过 IBCS 系统进行指挥和控制防空反导武器 系统,包括发射爱国者 PAC-2 拦截巡航导弹和发射 PAC-3 拦截先进的战术弹道导弹。第二次“有限用户飞行测试”的成功完成使IBCS项目离里程碑C又近了一步,然后将进入生产和部署阶段。美国陆军导弹和太空计划执行官罗布·拉什少将说:“首先,我为第 43 防空炮兵第 3 营的士兵感到自豪。这支队伍的专注和决心最终将彻底改变联合部队防空和导弹防御。” IAD的技术优势不断变化。 2022财年第3营、第43防空炮兵团第3营、第43防空炮兵团将继续完善系统性能,充分展示系统要求,最终成为第一启用 IBCS 的营。”

IBCS 过去的试验

“AIAMD2013验证”测试 2013年10月22日至11月6日,美国陆军综合防空导弹防御计划办公室举行了“陆军综合防空导弹防御2013验证”测试,展示了IBCS的能力;该测试让参与者初步体验了IBCS系统的能力,降低了系统进行范围测试的风险,并获得了战斗机对IBCS系统的硬件、软件和操作程序的反馈。 2015 靶场试验 2015 年 5 月 28 日,美国陆军在白沙导弹靶场进行了 IBCS 的首次飞行试验防空反导武器 系统,并取得了成功。本次试验标志着IBCS项目进入关键试验验证阶段,防空反导一体化系统向实战化方向迈出了重要一步。参与测试的主要设备包括:1台“爱国者”雷达和2台改进的“爱国者-2”发射器,作为组件连接到IBCS的综合火控网络。在测试中,IBCS系统使用爱国者雷达提供的测量数据,其跟踪管理器为弹道导弹建立合成轨迹,然后使用IBCS任务控制软件评估威胁并生成交战计划;作战指挥中心的操作员通过IBCS任务控制软件,直接向“爱国者-2”发射器发送作战命令,发射两枚“爱国者-2”导弹,摧毁一个飞行的弹道导弹目标。来自作战指挥中心和中继设备的数据也将支持飞行试验的分析。本次测试为首次测试,属于同类型作战资源的网络操作。

2015 年 11 月 12 日,美国陆军在白沙导弹靶场进行了第二次飞行试验,成功拦截了一枚低空穿透巡航导弹。参与测试的主要设备包括:营级和连级 IBCSEOC、1 部爱国者雷达和 2 部哨兵雷达、2 部爱国者 3 发射器以及作为组件连接到控制网络中的 IBCS 的集成枪械。测试中,MQM-107遥控靶机模拟巡航导弹的低空突防方式,导致“爱国者”雷达无法稳定跟踪目标。 IBCSEOC利用“哨兵”雷达的合成跟踪数据计算并生成交战计划,并通过了IBCSEOC的任务。控制软件发射了一枚爱国者3型导弹并成功击中目标。通过实验验证了IBCS系统根据组件整合不同类型作战资源进行网络化作战的能力。 2016 年范围测试 2016 年 3 月,美国陆军对 IBCS 系统进行了“有限用户测试”。测试结果表明,IBCS系统既不成熟也不不稳定,软件问题较多,耽误了战场应用。 2018年能力测试 2018年3月至6月,美国陆军成功进行了IBCS演示测试,展示了IBCS系统的综合扩展、远程组网和协同作战能力。测试将在 IBCS 位于新墨西哥州、德克萨斯州和阿拉巴马州的 9 个作战指挥中心、12 个综合火控网络中继节点以及哨兵短程防空雷达 Patriot 进行。 “反导系统雷达,“爱国者”PAC-2、PAC-3、PAC-3 MSE拦截器被整合成一个综合防空反导作战系统,实际由美国陆军操作士兵,指挥,控制不同的雷达和武器系统,使用两种不同的拦截器同时拦截两个目标。

诺斯罗普·格鲁曼公司导弹防御系统副总裁表示,IBCS 系统可以集成广泛分布的传感器和发射器,并提供单一的全面空中态势图,从而大大增强系统的整体作战能力。 2019 年射程测试 2019 年 12 月,美国陆军和诺斯罗普·格鲁曼公司使用陆军的综合防空和导弹防御作战指挥系统同时成功拦截了两枚来袭巡航导弹。该测试在新墨西哥州的白沙导弹靶场进行,由美国陆军第 30 防空和导弹防御旅第 3 营完成;参与测试的系统包括两个 IBCS 作战指挥中心、一个爱国者反导系统雷达、两个哨兵雷达和两个 PAC-2 发射器。此外,美国海军陆战队AN/TPS-59远程战术雷达和F-35战斗机也参加了测试。 AN/TPS-59雷达通过Link 16连接到外部网络。在测试中,巡航导弹以机动编队飞行,然后分别攻击两个独立的防御系统。 IBCS 融合来自不同传感器和外部网络的数据;依靠IBCS制定交战计划,发射两枚PAC-2导弹,成功拦截两个巡航导弹目标。该测试进一步证明了 IBCS 系统的成熟度及其支持多域操作的能力。 IBCS 利用战场上所有可用资源,通过 360 度传感器覆盖提高战场生存能力,并通过使用最有效的武器拦截每一个威胁目标,实现最高的击杀概率。将海军陆战队和空军传感器添加到测试套件中验证了 IBCS 的开放式架构以及 IBCS 与联合部队和未来外国合作伙伴无缝运行的潜力。

IBCS系统后续研发安排

本次“有限用户测试”原定于 2020 年春季进行,但由于 COVID-19 的影响而被推迟。测试还没有结束。在 2020 年 8 月 20 日完成第二次实弹测试后,美国陆军将进一步测试该系统对网络和电子战的对抗措施。

只有通过“有限用户测试”,IBCS 才能从研发转移到生产。 IBCS 系统能否投入生产的评估被称为“里程碑 C”,将于 2020 年 11 月 20 日由负责采购和维持的国防部副部长 Ellen Lord 亲自主持。

即使 IBCS 通过“有限用户测试”并投入生产,美国陆军的愿景要完全实现仍需数年时间。当前版本的 IBCS 从一开始就连接了爱国者防空导弹防御系统和哨兵防空雷达、新型低层防空导弹防御传感器 (LTADS) 雷达和间接火力防御系统 (IFPC) 发射器 兼容IBCS;其他系统,如 THAAD、IM-SHORAD 和以色列建造的 Iron Dome 必须升级才能与 IBCS 配合使用。上述系统均属于美国陆军;然而,IBCS 已经展示了与空军 F-35 战斗机共享数据的能力。为此,美军高层对IBCS的发展寄予厚望,希望IBCS能够成为未来联合全域指挥控制网络的重要组成部分,连接陆、空、海洋、太空和网络空间。陆军空中和导弹防御现代化计划主任布赖恩·吉布森准将说,陆军和其他军种正在做很多工作,将更多不同的系统整合到 IBCS 中。将 F-35 集成到系统中已被证明是可行的,并且一些项目已在下一个五年预算计划中获得全部或部分资金。 “我看到了一份未来可能添加的系统清单,而且清单很长,”陆军未来司令部指挥官默里说。 IBCS 计划将根据成本估算、资金可用性和技术成熟度确定要集成的系统,优先考虑那些与现实世界威胁最直接相关的系统。他还表示,无论做出何种决定,“IBCS 系统绝对是美国陆军对联合全域指挥与控制的重大贡献。”

IBCS对美军防空导弹防御的影响

加强前沿部队保护和应对多重空袭威胁随着IBCS的部署,美国陆军前沿机动部队对抗战术弹道导弹、无人机系统和巡航导弹威胁的综合战斗力将大大提高。同时,在IBCS的帮助下,防空反导力量的部署也将更加灵活机动,部署配置更小规模的机动防空反导力量成为可能。提升美军防空反导一体化能力 一旦IBCS部署到实战中,将全面整合美军防空反导系统,形成一体化防空反导能力。未来美国战区防空反导任务将主要由“萨德”和“爱国者”系统特遣部队完成部署。利用IBCS项目成果,“萨德”和“爱国者”将实现全面协同交战,最终在战区形成陆军防空反导一体化立体多层次拦截能力,为未来发展引入新理念、新技术做准备

将开放架构应用到一体化防空导弹防御系统中,不仅可以将现有的传感器和武器系统集成到更高级别的联合指挥控制系统中,还可以与未来的美国弹道导弹系统集成。导弹防御系统(BMDS)协同工作。更重要的是,未来开发的新概念、新技术、新系统的入网操作也将变得非常容易。

参考文献

1.IBCS:陆军导弹防御系统通过了迄今为止最复杂的测试,

2.指挥和控制系统在实弹测试中针对极具挑战性的目标继续保持强劲性能,

3.美军“防空反导一体化作战指挥系统”已初步形成,未来将有三大发展方向。

4.美军在飞行试验中成功使用作战指挥系统IBCS同时拦截多个目标,