美国陆基中段防御系统揭秘
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在大气层外同归于尽
陆基中段防御任务是在大气层外拦截 处于中段飞行的远程和洲际弹道导弹，并 通过直接碰撞杀伤方式摧毁它们。
美国“陆基中段防御”计划于1992 年正式启动，当时称为“国家导弹防 御”（N M D）系统，与“战区导弹防御 计划”并行发展。1999年NMD进行首次 拦截试验。2001年，N M D正式改名为 “陆基中段防御”系统。首枚陆基拦截 弹（G B I）于2004年7月部署在美国阿拉 斯加州格里利堡，2005年具备初始作战 能力。近期发展目标是具备针对远程弹
《太空探索》2013年第3期 · 11
器各有一个256×256元的红外焦平面 阵，分别工作在长波红外波段的低端和 高端。
EKV的制导设备主要由信号处理 器、数字处理器和惯性测量装置等组 成。信号处理器负责处理导引头获取的 目标数据，并准确确定目标方位；惯性 测量装置提供杀伤器精确位置和速度数 据；数字处理器负责目标信息和杀伤器 自身运动参数，识别真假目标、选择瞄 准点并计算正确的拦截弹道，控制姿控 与轨控系统工作，使杀伤器准确地飞向 目标并与之相撞。
表 3 陆基拦截弹试验记录
日期和试验名称
命中情况 备注
1999年10月2日IFT-3
成功 进行导引头定位能力试验，检验杀伤器性能，非真正意义上全系统试验。
2000年1月18日IFT-4
失败
杀伤器的红外传感器冷却系统出现故障（氪气冷却系统存在水分导致未正常冷 却），未完成目标识别、机动变轨和拦截目标任务。
作战管理指挥控制和通信中心
GBI导弹
《太空探索》2013年第3期 · 9
表 2 拦截弹主要战术技术性能
型号
对付目标
最大作战距离/千米
最小作战距离/千米
最大速度Ma
制导体制
发射方式
弹长/米
弹径/米
发射质量/吨
动力装置
战斗部
长度/米
杀伤器
直径/米 质量/千克
拦截速度Ma
拦截弹(LM-BV火箭)
GBI(OBV火箭)
2013年1月27日，美国在加利福尼 亚范登堡空军基地成功进行了代号为GM C T V-01的“陆基中段防御”（G M D）飞 行试验。导弹成功完成预定动作后飞向 外太空。此次试验没有设置拦截程序， 也没有设置要拦截的预定目标，只是 2010年12月FTG-06a试验失败后扩展试
验的一部分。但试验中使用的改进型外 大气层杀伤器表现符合预期，在合适的 高度进行了拦截弹机动，达到了进行拦 截所要求的末速度，对下一阶段拦截试 验成功具有重要意义。
多色导引头
传感器遮阳罩
EKV结构图
御系统，要求尽可能早部署“陆基中段 导弹防御系统”。这种高风险的采办策 略造成已部署系统实际作战能力不足。
1999年以来，美国一共进行16次中 段拦截试验，9次成功。试验成功率仅为
知识链接
什么叫陆基中段导弹防御
弹道导弹飞行分上升段、飞行中段 和再入段三个阶段
第一个阶段叫上升段，是指导弹从 发射架发射到导弹飞出大气层的过程； 第二个阶段称为飞行中段，指导弹飞出 大气层外，在大气层外向目标区域飞行 的过程；第三个阶段就是导弹到达目标 区域上空附近，命中目标的过程，一般 称为重返大气层阶段或再入段。
E K V的姿轨控系统由4台轨道控制发 动机、6台姿态控制发动机和推进剂储箱 等组成，用于为杀伤器提供横向机动飞 行能力和保持姿态稳定。
安控系统（2）
变轨 推进器（4）
氮气瓶（2）
初步具备实战功能
小布什政府期间，为实现有限防御 能力应对不断出现的威胁，美国提出了 “边研制、边部署”的策略发展导弹防
复合连 接结构
LM-BV火箭的第一级采用ATK公司 研制的G E M-40V N火箭发动机；第二和 第三级采用U T C公司研制的O r b u s-1A火 箭发动机。采用这种助推火箭的陆基拦 截弹的助推时间约145秒，关机速度为
10 ·《太空探索》2013年第3期
海基X波段前置雷达
雷声公司研制的EKV
视点
美国中段防御拦截弹升空瞬间
道导弹的有限拦截能力，对外宣称假想 敌是朝鲜和伊朗等国。长远目的是保护 美国本土50个州免遭有限数量远程及洲 际弹道导弹袭击，真正的假想敌是俄罗 斯和中国。
美国GMD系统主要由陆基拦截 弹、天基预警卫星，改进的早期预警 雷达，X波段雷达以及战场管理指挥 控制通信系统五大部分组成。全部建 成后，包括2处发射阵地、3个指挥中 心、5个通信中继站、15部雷达、30 颗卫星、250个地下发射井和250枚拦 截导弹系统。
作战管理指挥控制通信系统利用 计算机和通信网络把上述系统联系起 来。 这些系统部署后，24颗整天围绕 地球不断旋转的低轨道预警卫星和6 颗高轨道卫星，一旦探测到敌方发射 导弹，立刻跟踪其红外辐射信号。通 过作战管理指挥控制通信系统，卫星 除将导弹的飞行弹道“告诉”指挥中 心外，还要为预警雷达和地基雷达指 示目标。预警雷达发现目标后，将导 弹的跟踪和评估数据转告前置雷达。 一旦收到美国航天司令部的发射命令 后，拦截弹就腾空而起。拦截器靠携
目前，我们看到最多的是末段拦截 技术的武器，比如美国的“爱国者”3、 俄罗斯的S-300和S-400等。这些导弹都 具备在大气层内针对导弹的末段进行拦 截的能力，它们都属于末段反导技术的 范畴。
中段拦截与末段拦截区别
末段拦截的拦截高度一般为20千米 ~30千米，拦截范围的半径也是几十千 米。而中段拦截弹的拦截高度通常都在 几百千米以上。所以中段拦截所使用的 拦截弹与末段拦截完全不同。
2002年3月15日IFT-8
成功
这是最复杂的一次试验。试验中靶弹携带3个气球诱饵，以检测拦截弹识别能力。拦 截弹发射9分钟后在太平洋上空225千米处将靶弹击毁。
2002年10月14日IFT-9
成功
杀伤器在距靶弹约2300千米处与推进火箭分离后，在包含三个诱饵的五个物体中辨 识出弹头，6分钟后在太平洋上空225千米处将靶弹击毁。
LM-BV助推的拦截弹
5.44千米/秒。由于在研制中遇到技术问 题，该计划进度延误。
外大气层杀伤器是一个可以自主寻 的和机动的飞行器，通过直接碰撞方式 拦截并摧毁弹道导弹弹头。由导引头、 推进系统、制导设备和姿轨控系统等组 成，采用偏二甲阱和四氧化二氮液体推 进剂（9千克~14千克）。末段可以大约 6.7千米/秒的速度飞向目标。
预警卫星用于探测敌方导弹的发 射，提供预警和敌方弹道导弹发射点和 落点的信息。这些卫星都属于天基红外 系统，也就是说靠敌方发射导弹时喷射 的烟火的红外幅射信号来探测导弹。
改进的预警雷达是系统的“眼 睛”，能预警到4000千米~4800千米远
导弹预 警卫星
再入段
杀伤器 陆基拦截弹
洲际导弹 X波段雷达
早期预警雷达
美国陆基中段 防御系统揭秘
□ 王庆国
编者按：1月27日，中国在境内 再次进行了陆基中段反导拦截技术 试验，试验达到了预期目的。同一 天美国也进行了陆基中段导弹防御 系统（GMD）的飞行试验。陆基 中段导弹防御是一个什么概念？它 的技术难点在哪？又由哪些构成要 素？美国的试验结果如何？本刊综 合国内外消息进行了分析，供读者 参考。
通信站
通信站
指挥控制 系统站
GBI发射井
监控运行中心
GMD陆基发射场 美国GMD拦截导弹示意图
8 ·《太空探索》2013年第3期
陆基雷达
视点
天基预警卫星在轨示意图美国“铺路爪”雷达系统 Nhomakorabea子承包商
雷声公司
航天喷气公司 轨道科学公司 诺斯罗普格鲁曼
TRW公司 轨道科学公司
表 1 GMD系统子承包商
GMD系统子系统 外大气层杀伤器（EKV） 陆基雷达（GBR） 升级预警雷达（UEWR）（阿拉斯加“铺路爪”） 前置X波段雷达（FBXB）如海基X波段平台 姿轨控系统 陆基拦截弹：每一枚拦截弹有一个导弹发射井和一个 发射井发射井界面穹顶（SIV，一个靠近发射井的地 下电子间） 作战管理指挥控制和通信（BMC3） 指挥控制通信系统 助推器
2002年12月11日IFT-10
IFT-13c
2005年2月13日IFT-14 2006年9月1日FTG-02 2007年5月25日FTG-03 2007年9月28日FTG-03a 2008年12月5日FTG-05
FTG-06 2010年12月15日FTG-06a 2013年1月27日GM CTV-01
失败
失败
失败 成功 未试验 成功 成功 失败 失败 成功
杀伤器和助推器没有分离。 此次试验主要是对指挥与控制、战场管理及通信部件进行系统试验。因软件配置出 问题导致拦截弹未能发射。 发射井支承臂没有撤离，触发了自动取消发射功能，导致拦截弹未能发射。 试验中使用作战状态配置的陆基拦截弹火箭推进系统和杀伤器，试验目的是检测全 系统及拦截弹传感器技术性能，收集试验数据。 因靶标发射后出现故障，拦截弹没有发射。 试验旨在验证武器系统的性能及可靠性。 试验旨在证明系统对远程目标的拦截能力，据称是针对复杂靶弹的一次最真实、最 全面、最具挑战性的拦截试验 系统传感器性能出现问题。X波段雷达故障导致拦截弹错过目标，拦截试验失败。 杀伤器在飞行最后一秒出现制导错误。 未设定目标
中远程洲际弹道导弹
4500
20.6 GPS/惯导+末段红外/光学
地下井垂直发射 16.26 1.02（第一级），0.7（第二、三级） 14,682
三级固体火箭发动机 大气层外拦截器（EKV） 1.39 0.61 64
7~15
5000 1000 24.4
16.8 1.27 12.7
1.39 0.61 64
OBV助推的拦截弹
带的红外探测器盯上来袭导弹，大气 层外杀伤器竭尽全力(靠动能)与它相 撞，与对方同归于尽。
系统的主承包商为波音防御和空间 （BDS）公司，子承包商如表1所示。
陆基中段防御任务是在大气层外拦截 处于中段飞行的远程和洲际弹道导弹，并 通过直接碰撞杀伤方式摧毁它们。
美国“陆基中段防御”计划于1992 年正式启动，当时称为“国家导弹防 御”（N M D）系统，与“战区导弹防御 计划”并行发展。1999年NMD进行首次 拦截试验。2001年，N M D正式改名为 “陆基中段防御”系统。首枚陆基拦截 弹（G B I）于2004年7月部署在美国阿拉 斯加州格里利堡，2005年具备初始作战 能力。近期发展目标是具备针对远程弹
《太空探索》2013年第3期 · 11
器各有一个256×256元的红外焦平面 阵，分别工作在长波红外波段的低端和 高端。
EKV的制导设备主要由信号处理 器、数字处理器和惯性测量装置等组 成。信号处理器负责处理导引头获取的 目标数据，并准确确定目标方位；惯性 测量装置提供杀伤器精确位置和速度数 据；数字处理器负责目标信息和杀伤器 自身运动参数，识别真假目标、选择瞄 准点并计算正确的拦截弹道，控制姿控 与轨控系统工作，使杀伤器准确地飞向 目标并与之相撞。
表 3 陆基拦截弹试验记录
日期和试验名称
命中情况 备注
1999年10月2日IFT-3
成功 进行导引头定位能力试验，检验杀伤器性能，非真正意义上全系统试验。
2000年1月18日IFT-4
失败
杀伤器的红外传感器冷却系统出现故障（氪气冷却系统存在水分导致未正常冷 却），未完成目标识别、机动变轨和拦截目标任务。
作战管理指挥控制和通信中心
GBI导弹
《太空探索》2013年第3期 · 9
表 2 拦截弹主要战术技术性能
型号
对付目标
最大作战距离/千米
最小作战距离/千米
最大速度Ma
制导体制
发射方式
弹长/米
弹径/米
发射质量/吨
动力装置
战斗部
长度/米
杀伤器
直径/米 质量/千克
拦截速度Ma
拦截弹(LM-BV火箭)
GBI(OBV火箭)
2013年1月27日，美国在加利福尼 亚范登堡空军基地成功进行了代号为GM C T V-01的“陆基中段防御”（G M D）飞 行试验。导弹成功完成预定动作后飞向 外太空。此次试验没有设置拦截程序， 也没有设置要拦截的预定目标，只是 2010年12月FTG-06a试验失败后扩展试
验的一部分。但试验中使用的改进型外 大气层杀伤器表现符合预期，在合适的 高度进行了拦截弹机动，达到了进行拦 截所要求的末速度，对下一阶段拦截试 验成功具有重要意义。
多色导引头
传感器遮阳罩
EKV结构图
御系统，要求尽可能早部署“陆基中段 导弹防御系统”。这种高风险的采办策 略造成已部署系统实际作战能力不足。
1999年以来，美国一共进行16次中 段拦截试验，9次成功。试验成功率仅为
知识链接
什么叫陆基中段导弹防御
弹道导弹飞行分上升段、飞行中段 和再入段三个阶段
第一个阶段叫上升段，是指导弹从 发射架发射到导弹飞出大气层的过程； 第二个阶段称为飞行中段，指导弹飞出 大气层外，在大气层外向目标区域飞行 的过程；第三个阶段就是导弹到达目标 区域上空附近，命中目标的过程，一般 称为重返大气层阶段或再入段。
E K V的姿轨控系统由4台轨道控制发 动机、6台姿态控制发动机和推进剂储箱 等组成，用于为杀伤器提供横向机动飞 行能力和保持姿态稳定。
安控系统（2）
变轨 推进器（4）
氮气瓶（2）
初步具备实战功能
小布什政府期间，为实现有限防御 能力应对不断出现的威胁，美国提出了 “边研制、边部署”的策略发展导弹防
复合连 接结构
LM-BV火箭的第一级采用ATK公司 研制的G E M-40V N火箭发动机；第二和 第三级采用U T C公司研制的O r b u s-1A火 箭发动机。采用这种助推火箭的陆基拦 截弹的助推时间约145秒，关机速度为
10 ·《太空探索》2013年第3期
海基X波段前置雷达
雷声公司研制的EKV
视点
美国中段防御拦截弹升空瞬间
道导弹的有限拦截能力，对外宣称假想 敌是朝鲜和伊朗等国。长远目的是保护 美国本土50个州免遭有限数量远程及洲 际弹道导弹袭击，真正的假想敌是俄罗 斯和中国。
美国GMD系统主要由陆基拦截 弹、天基预警卫星，改进的早期预警 雷达，X波段雷达以及战场管理指挥 控制通信系统五大部分组成。全部建 成后，包括2处发射阵地、3个指挥中 心、5个通信中继站、15部雷达、30 颗卫星、250个地下发射井和250枚拦 截导弹系统。
作战管理指挥控制通信系统利用 计算机和通信网络把上述系统联系起 来。 这些系统部署后，24颗整天围绕 地球不断旋转的低轨道预警卫星和6 颗高轨道卫星，一旦探测到敌方发射 导弹，立刻跟踪其红外辐射信号。通 过作战管理指挥控制通信系统，卫星 除将导弹的飞行弹道“告诉”指挥中 心外，还要为预警雷达和地基雷达指 示目标。预警雷达发现目标后，将导 弹的跟踪和评估数据转告前置雷达。 一旦收到美国航天司令部的发射命令 后，拦截弹就腾空而起。拦截器靠携
目前，我们看到最多的是末段拦截 技术的武器，比如美国的“爱国者”3、 俄罗斯的S-300和S-400等。这些导弹都 具备在大气层内针对导弹的末段进行拦 截的能力，它们都属于末段反导技术的 范畴。
中段拦截与末段拦截区别
末段拦截的拦截高度一般为20千米 ~30千米，拦截范围的半径也是几十千 米。而中段拦截弹的拦截高度通常都在 几百千米以上。所以中段拦截所使用的 拦截弹与末段拦截完全不同。
2002年3月15日IFT-8
成功
这是最复杂的一次试验。试验中靶弹携带3个气球诱饵，以检测拦截弹识别能力。拦 截弹发射9分钟后在太平洋上空225千米处将靶弹击毁。
2002年10月14日IFT-9
成功
杀伤器在距靶弹约2300千米处与推进火箭分离后，在包含三个诱饵的五个物体中辨 识出弹头，6分钟后在太平洋上空225千米处将靶弹击毁。
LM-BV助推的拦截弹
5.44千米/秒。由于在研制中遇到技术问 题，该计划进度延误。
外大气层杀伤器是一个可以自主寻 的和机动的飞行器，通过直接碰撞方式 拦截并摧毁弹道导弹弹头。由导引头、 推进系统、制导设备和姿轨控系统等组 成，采用偏二甲阱和四氧化二氮液体推 进剂（9千克~14千克）。末段可以大约 6.7千米/秒的速度飞向目标。
预警卫星用于探测敌方导弹的发 射，提供预警和敌方弹道导弹发射点和 落点的信息。这些卫星都属于天基红外 系统，也就是说靠敌方发射导弹时喷射 的烟火的红外幅射信号来探测导弹。
改进的预警雷达是系统的“眼 睛”，能预警到4000千米~4800千米远
导弹预 警卫星
再入段
杀伤器 陆基拦截弹
洲际导弹 X波段雷达
早期预警雷达
美国陆基中段 防御系统揭秘
□ 王庆国
编者按：1月27日，中国在境内 再次进行了陆基中段反导拦截技术 试验，试验达到了预期目的。同一 天美国也进行了陆基中段导弹防御 系统（GMD）的飞行试验。陆基 中段导弹防御是一个什么概念？它 的技术难点在哪？又由哪些构成要 素？美国的试验结果如何？本刊综 合国内外消息进行了分析，供读者 参考。
通信站
通信站
指挥控制 系统站
GBI发射井
监控运行中心
GMD陆基发射场 美国GMD拦截导弹示意图
8 ·《太空探索》2013年第3期
陆基雷达
视点
天基预警卫星在轨示意图美国“铺路爪”雷达系统 Nhomakorabea子承包商
雷声公司
航天喷气公司 轨道科学公司 诺斯罗普格鲁曼
TRW公司 轨道科学公司
表 1 GMD系统子承包商
GMD系统子系统 外大气层杀伤器（EKV） 陆基雷达（GBR） 升级预警雷达（UEWR）（阿拉斯加“铺路爪”） 前置X波段雷达（FBXB）如海基X波段平台 姿轨控系统 陆基拦截弹：每一枚拦截弹有一个导弹发射井和一个 发射井发射井界面穹顶（SIV，一个靠近发射井的地 下电子间） 作战管理指挥控制和通信（BMC3） 指挥控制通信系统 助推器
2002年12月11日IFT-10
IFT-13c
2005年2月13日IFT-14 2006年9月1日FTG-02 2007年5月25日FTG-03 2007年9月28日FTG-03a 2008年12月5日FTG-05
FTG-06 2010年12月15日FTG-06a 2013年1月27日GM CTV-01
失败
失败
失败 成功 未试验 成功 成功 失败 失败 成功
杀伤器和助推器没有分离。 此次试验主要是对指挥与控制、战场管理及通信部件进行系统试验。因软件配置出 问题导致拦截弹未能发射。 发射井支承臂没有撤离，触发了自动取消发射功能，导致拦截弹未能发射。 试验中使用作战状态配置的陆基拦截弹火箭推进系统和杀伤器，试验目的是检测全 系统及拦截弹传感器技术性能，收集试验数据。 因靶标发射后出现故障，拦截弹没有发射。 试验旨在验证武器系统的性能及可靠性。 试验旨在证明系统对远程目标的拦截能力，据称是针对复杂靶弹的一次最真实、最 全面、最具挑战性的拦截试验 系统传感器性能出现问题。X波段雷达故障导致拦截弹错过目标，拦截试验失败。 杀伤器在飞行最后一秒出现制导错误。 未设定目标
中远程洲际弹道导弹
4500
20.6 GPS/惯导+末段红外/光学
地下井垂直发射 16.26 1.02（第一级），0.7（第二、三级） 14,682
三级固体火箭发动机 大气层外拦截器（EKV） 1.39 0.61 64
7~15
5000 1000 24.4
16.8 1.27 12.7
1.39 0.61 64
OBV助推的拦截弹
带的红外探测器盯上来袭导弹，大气 层外杀伤器竭尽全力(靠动能)与它相 撞，与对方同归于尽。
系统的主承包商为波音防御和空间 （BDS）公司，子承包商如表1所示。
