Miongh
一兩枚洲際彈道導彈的發射別說還真的很難判斷，因為無論是天基紅外預警衛星，還是大型相控陣雷達，都只能判斷來襲的目標是否是導彈（有時候還不準確），並不具備判斷來襲導彈載荷是常規彈頭還是核彈頭的能力。
圖注：反導系統的關鍵：天基紅外預警衛星並不具備分辨常規彈頭與核彈頭的能力。 所以至今“防誤判”一直都是各核大國反導系統以及戰略反擊系統的技術難點，為這事人類也差一點將自己給滅了；
1983年時前蘇聯就因為“謝爾普霍夫-15”預警系統的不靠譜，誤將雲層反射的太陽光當成了來襲導彈進行預警，要不是一個叫“彼得羅夫”的44歲中校“堅信前蘇聯預警系統的不靠譜，美國也不會用這幾枚導彈”襲擊前蘇聯，世界範圍內的核大戰早就爆發了。
圖注：前蘇聯的反導系統一直都是很“笨”
的。
而美國海軍也曾計劃“三叉戟”的常規打擊型號，超高音速的滑翔打擊武器“AHW”，當時號稱圓概率誤差能達到驚人的9米，用以摧毀敵方精確目標，但後來就因為與其他有核國家無法區分常規AHW與核打擊的區別，易引發核戰爭而下馬。
圖注：AHW
不過如果是大面積的彈道導彈發射就不同了，根據美國解密的“原子彈需求研究”來看，1956年美國戰略空軍司令部，在1956年制定的3年後如果發生核戰爭，應對哪些目標進行襲擊；
其中，僅前蘇聯莫斯科就有179個需破壞目，如果再加上其它地點，光俄羅斯就需要上千枚戰略核導彈的襲擊，所以如果在敵對緊張關係的時候，對方突然發射了“海量”的彈道導彈那估計就真的是核大戰的開始了。
天真小科普
哪能等爆，二話不說先攔截。同時就要根據應對機制公事公辦了。至於判斷，都是憑概率算的。
目前核彈發射主要採用的是彈道導彈、巡航導彈、轟炸機/戰鬥機投擲，巡航導彈、飛機空投等威力有限，但很難給你什麼預警時間。所幸這種方式對轟炸條件要求較高，但凡有防空能力的國家不會讓巡航導彈與飛機進入自己的國土，不管是不是核彈，都會遭遇打擊。
所以核武器最泛用的投放方式只有彈道導彈，不過彈道導彈在發射時的上升段即可被大部分強國所預警，並通過軌跡初步判斷出大致的彈道圓心。哪怕是在太空變軌，也不妨礙末端的大致預測與攔截。
那麼問題來了，彈道導彈的核彈頭與常規戰鬥部體積沒有區別，你也無法透過厚厚的整流罩去偵察裡面是氫彈還是TNT。起碼現在的科學做不到，人們只能通過機制來進行反應。
如果有一顆遠程彈道導彈飛向某個國家，這個時候首要任務是對其進行攔截，所幸單獨的彈道導彈對現在的大國而言沒有什麼難度，大都可以成功攔截掉。至於是不是核武器，你攔截不了等它炸掉也不過幾分鐘時間。按照機制，遭遇大型洲際彈道導彈襲擊=遭受戰略武器打擊=核武器攻擊。都到這份兒上了沒人還會講道理，是即刻反擊還是等等再說就看各國政治風格了。
說白了，就看你是一顆還是一群！一顆導彈沒攔截住炸了，那也能證明它是核彈，立馬就會採取核反擊措施。如果來的一群，那麼完全可以確定，百分百是核武器打擊——沒人會丟這麼多彈道導彈只對你進行常規打擊。這時不等對方導彈進入到末端，報復機制就會開始爭分奪秒往對方國土做出核打擊。
一顆遠程彈道導彈的常規戰鬥部裝藥其實並不比飛機的航彈多多少，打出去根本是浪費。所以遇到彈道導彈來襲，沒有誰會無聊到硬要分析明白它是不是核武器。知道它裝備核彈頭的概率遠遠高於常規戰鬥部就行了。
戰爭不是搞研究，遇到要命的突發問題，模糊的概率核算和應對機制是優先於精確偵察判斷的。
王司徒老百科
核反擊按照其本來定義應該是對方的核彈在已方國土上爆炸以後才實施的還擊行動，這個還擊，既可以是單純的懲罰性報復，與勝敗無關，也可以是立足於打贏的反擊行動。至於在什麼時候進行核反擊，並沒有明確規定，既可以立即反擊，也可以稍微等一等，這主要是為了避免預警系統的錯誤或者對方由於一些意外原因而進行的誤發射。總之，讓子彈飛一會兒是為了不挑起不必要的核戰爭。對於核戰爭沒有贏家這一點，核大國早就有共識。
但問題是，對方如果主動發起核打擊，其攻擊的目標通常是己方的核力量，假如對方的核武庫規模夠大，武器精度夠高，理論上是可以極大地削弱己方的報復能力的，如果對手再有導彈防禦系統，那麼，對於反擊方的核報復也許就是可以承受的，理論上就能夠打贏核戰爭。
為了解決上述問題，美蘇一方面建立了龐大的核武庫，另一方面使核力量的結構多元化，即三位一體，因為按照通常的認識，任一國家對另一國發動核打擊，都不可能一次性地消滅其陸海空基核力量，這就為核報復留下了餘地。
核大國之間如果首先進行核打擊，按照當時的看法，其打擊對象應該是對手固定部署的洲際彈道導彈，因為它容易被發現、定位和摧毀。這樣一來，洲際導彈豈不是就完全成了別人的靶子了？洲際導彈大國蘇聯為了改變此種局面，提出了一個“預警即發射”的辦法，它的目的就是打一個時間差，在對手核彈已經發射並被己方的預警系統發現之後，在其尚未落地成爆之前，就將己方的洲際導彈打出去，以此確保導彈的生存和己方的核反擊能力不受減損。理論上說，這種反擊方式仍屬於核反擊範疇，其防禦的性質並沒有發生變化。
但是，這種“預警即發射”的核反擊方式有巨大隱患，它過於依賴預警系統，而預警系統是可能出錯的，這在美國和蘇聯的歷史上都不乏先例，所以，預警核反擊有可能引發本來不存在的核戰爭。美國一直反對這的一辦法，強調靠龐大的核武庫和核力量的安全保證彼此確保摧毀的能力。事實上，提出預警核反擊的蘇聯在預警系統發射警報（錯誤的）以後也沒有采取立即反擊的行動，這說明，無論是美國還是蘇聯，在打核戰爭的問題上都是十分慎重的。
至於說怎麼判斷來襲導彈是核是常，坦白地說，這在技術上無法實現，只有靠彼此在武器類型上達成默契。當時美蘇的彈道導彈除全部是核彈。當然，最靠譜的識別辦法還是等導彈爆炸了之後再說，核反擊可以不必那麼著急。
進擊的女武神
既然說到核反擊，那就必須有人來發動核進攻。當今世界上擁有可用於實戰化核武器的國家數量有限，擁核國家之間都會對潛在對手的各類有能力發射核武器的平臺進行監控，這種監控既可以是技術手段，如部署的各類預警觀測系統，也可以是各類人工情報，總之會是綜合判斷。
擁有主動發動核戰爭的國家只有美俄，其他國家的核武器幾乎都是防禦性質的部署，沒有那個國家會主動去進行核突襲。說到美俄的主動核攻擊，那肯定是集結能夠動用的所有發射平臺進行一次毀滅對手的發射，從鋪天蓋地的數量上就可以判斷出這是一場滅國行動的核打擊。
發現這樣的行動根本不會遲疑於等待，一定是發射自己所有能發射的核武器進行反擊，啟動所有的防禦力量進行防禦。這都是一套條件反射式的自動程序，美俄都已演練到了爐火純青的地步。
至於說到少量的導彈發射，只要能夠確定目標是飛向自己，防禦系統會毫不猶豫的自動啟動進行攔截，這肯定不是核大戰。那個國家會莫名其妙的發幾枚導彈玩，演習也就自嗨算啦，真正打擊對手沒人會這麼玩。
核反擊需要的就是發現有攻擊行為，就會自動進行反擊，等到都核爆了還反擊什麼。導彈打過來判斷是什麼彈頭純粹是脫褲子放屁-----多此一舉，攔截就是了，判斷啥，打了再說。
異域邊緣
題主問的這個問題，這就是當今世界核武器方面的一個難題！首先，肯定不能等對方的核彈爆炸了才進行核反擊，那樣一切都晚了，一枚還好說，要是對方一次射來幾十上百枚，等都爆炸了，還有多少核力量可以進行反擊？尤其對面積小的國家來說，像英國，爆炸幾枚，也就只能指望核潛艇了！
這個判斷最保險的方式就是區分射來的導彈類型，如果對方射來的是洲際彈道導彈，基本上就定性為對方發起核攻擊了，這個時候，核反擊就會立即展開！而現在很多國家都裝備有核預警雷達，這個預警雷達就是偵查洲際導彈的！為什麼說這是個難題呢？因為現今核大國之間嚴重缺乏互信！打個比方，如果一個擁核國家誤射了一枚洲際導彈，很容易引發核衝突，這樣的事情不是沒有發生過。冷戰時期，曾經有過蘇聯的遠程警戒雷達發現美國向蘇聯發射了一枚可攜帶核彈頭的彈道導彈，按照程序，核反擊應該立即展開，就在這千鈞一髮之際，有人提議到，如果美國發動核攻擊，不可能只發射一枚，這會不會是個誤會？正因如此，核攻擊才沒有立即展開，最後經過檢查，是這部警戒雷達出現了問題，發生了誤報！類似的事件還有不少！
這也就是當今擁核國家之間一直試圖聯合建立核預警機制的原因，為的就是避免因為誤判導致的核衝突！美國於前些年把一艘俄亥俄級戰略導彈核潛艇改裝成為了全部發射戰斧導彈的巡航導彈核潛艇，這一改動就遭到了俄羅斯的強烈反對，最大的原因就是這種改裝容易引發核誤判，因為難以確定哪一艘是改裝後的巡航導彈核潛艇，哪一艘是裝滿了洲際核導彈的戰略核潛艇！
