C2BMC系統的功能組成與作戰能力研究

美國彈道導彈防禦系統（BMDS）是世界上作戰能力最強、組成單元最多、技術複雜度最高的導彈防禦系統。它由宙斯盾BMD系統、地基中段防禦（GMD）系統、薩德（THAAD）系統和愛國者PAC-3系統組成，能夠在上升段、中段、末段高層和末段低層進行多次攔截，是美國本土防禦和戰區防禦的支柱。

作為BMDS的神經中樞，指揮、控制、作戰管理與通信（C2BMC）系統將美軍分散在全球陸基、海基和天基反導單元高效整合，統籌作戰規劃和攔截方案，在最短的時間內，分配最優的傳感器資源、武器資源、指揮控制資源和作戰人員，使BMDS的作戰效能發揮到最大。C2BMC系統自2004年首次交付以來，至今已經產生了10個版本。它逐步改變了BMDS形態鬆散、耦合力度小、作戰效能低等缺陷，為美國導彈防禦體系的全球化、一體化和高效化提供有力支撐。

01 系統組成

從軟件上看，C2BMC套件分為作戰司令部指控（COCOM C2）套件和全球交戰管理器（GEM）套件，前者綜合了作戰規劃、態勢感知和作戰管理功能，後者更偏向於單一的作戰管理功能。從硬件上看，C2BMC擁有COCOM C2企業級工作臺、GEM工作臺、航跡服務器等。一套C2BMC基線系統包括8個工作臺（每個工作臺裝有4個監視器）、1個網絡管理設備、4部服務器和相關通信設備如表1所示。

表1 C2BMC系統的軟硬件組成

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軟件套件

COCOM C2套件側重於作戰規劃和態勢感知。其規劃器擁有開發評估BMDS設計的工具，可實現上至戰鬥前2~3年的精密規劃、下至戰鬥前近實時的動態規劃；態勢感知軟件能夠為全體作戰官兵提供統一的戰場圖像，提供交戰狀態和交戰協調信息，前者聚焦於特定的威脅交戰、攔截彈發射和打擊評估，後者旨在為BMDS的傳感器提供同級協調。此外，COCOM C2管理器能夠控制單部AN/TPY-2雷達，並將其數據傳遞到其他BMDS單元中。

相比於COCOM C2套件，GEM能控制多部AN/TPY-2雷達，提供更先進的目標跟蹤與分辨能力、航跡管理與分發能力以及交戰協調能力。GEM套件並不內置規劃器和態勢感知器，而是在初始化時會將COCOM C2套件的作戰規劃和態勢感知功能加載到自身系統中。

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功能軟件

C2BMC系統的功能性軟件包括規劃器軟件、態勢感知軟件和作戰管理軟件。

規劃器軟件

以使用平臺來劃分，規劃器可分為企業級工作臺上的COCOM C2規劃器和便攜式電腦規劃器。操作員可使用聯網的便攜電腦規劃器在遠程構建、評估BMD規劃，或者先使用單機模式進行規劃，之後再上傳到C2BMC服務器中。

規劃器的功能包括：（a）優化導彈防禦力量的組織和構型；（b）協調戰略導彈防禦部隊，組織與協調戰區導彈防禦部隊；（c）優化傳感器和攔截器的部署位置，將特定的BMDS系統和傳感器配對，以防護高優先級的城市、軍事設施和指揮設施等；（d）將多個區域作戰司令部的規劃融合加載到C2BMC服務器中，以形成全球作戰規劃。

在戰略水平上，規劃器可以將區域司令部獲得的導彈發射點和落點等情報信息融合起來，為本土防禦確定行動方針；在戰區水平上，規劃器支撐區域作戰司令部和聯合作戰部創建、分析和優化導彈防禦設計，為BMDS單元指派任務；在戰術水平上，規劃器可與陸軍防空反導工作臺和宙斯盾BMD任務規劃器協調使用，以分享戰術級情報信息（如瞭解系統運行環境、評估友方部隊行動、驗證雷達搜索扇面的可行性）。

規劃器有精密規劃、危機行動規劃和動態規劃3種工作模式。其中，精密規劃主要用於理解各作戰規劃中部隊水平及其需求，評估敵方導彈行動，擬定部署和協調策略；危機行動規劃設定時間為攻擊前幾小時或幾天，用於開發、評估可能的威脅情景，確定BMDS單元部署位置以保護關鍵資產，併為系統協調提供支撐；動態規劃是指當BMDS單元的運行狀態出現異常時，規劃器要做出近實時的敏捷反應。目前，規劃器適用的BMDS單元包括地基中段防禦系統、前置AN / TPY-2雷達、宙斯盾BMD系統、愛國者PAC-3系統和薩德系統。

態勢感知軟件

C2BMC系統的態勢感知軟件包含交戰狀態和交戰協調兩種信息，前者聚焦於特定的威脅交戰、攔截彈發射和打擊評估信息，後者旨在為BMD傳感器提供同級協調。C2BMC系統會計算並顯示出留給前置AN/TPY-2雷達和宙斯盾BMD系統的作戰時間、GMD傳感器工作狀況以及攔截彈的飛行軌跡。該軟件以規劃器的防禦設計和BMDS傳感器系統為基礎，能夠為上至總統下到士兵提供統一的包括一體化導彈圖像（IBMP）、彙總屏、重要單元信息屏、執行彙總屏四類界面的戰場圖像。

（a）IBMP：可以生成詳盡、實時的一體化導彈防禦圖表和報告，顯示友方和敵方導彈航跡的二維和三維地圖，提供友方部隊狀態，以用於作戰分析和決策制定。

（b）彙總屏：為決策者提供一體化的彙總信息，如戰略和戰區威脅狀態、目前的防禦能力和交戰活動，顯示GMD、宙斯盾BMD、薩德和愛國者的攔截彈儲量。

（c）重要單元信息屏：該屏是以GMD為中心的、簡潔的顯示屏，提供GMD交戰規則、武器釋放/撤回狀態、地基攔截彈儲量、C2BMC航跡識別數據以及傳感器和武器的交戰時間線信息。

（d）執行彙總屏：為高級決策者提供重要的導彈防禦數據，以三維地圖顯示，包括航跡和航跡數量、受威脅的區域和資產以及預計打擊時間。

作戰管理軟件

作戰管理涉及到戰時BMD部隊控制的方方面面，包括基於傳感器數據創建BMD作戰行動、為各個BMDS系統分發航跡數據、管理BMD傳感器、執行交戰規劃、監視BMD武器系統的交戰狀態等。

作戰管理軟件包括IBMP軟件和全球交戰管理器（GEM）軟件。IBMP軟件除了具有態勢感知能力外，還能夠用於確定單部前置TPY-2雷達的狀態、定義搜索參數、改變跟蹤優先級、控制航跡中繼、確定分辨範圍、執行寬帶分辨功能。在IBMP軟件支撐下，BMDS指揮官還可以與TPY-2雷達的任務指揮官、操作員和維護人員進行協調。

GEM軟件提供先進的跟蹤和分辨算法，為各類BMD單元的協同工作奠定基礎，並賦予了C2BMC真正的BMDS作戰管理能力。GEM可控制多部AN/TPY-2 雷達，可指定特定傳感器跟蹤特定威脅，計算來襲導彈最大概率軌跡，然後推薦最有效的攔截武器，將殺傷概率提高到最大。

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航跡服務器

COCOM C2套件和GEM套件共享相同的航跡服務器，實現航跡處理、航跡關聯和發射事件關聯。作為C2BMC系統最關鍵的硬件設備之一，航跡服務器從天基紅外系統（SBIRS）和國防支援計劃（DSP）星座的任務控制站、一體化廣播服務系統、Link-16、前置AN/TPY-2和GMD系統接收跟蹤數據，對所有航跡進行關聯，形成C2BMC代表航跡，最終向所有C2BMC節點呈現相同的來襲導彈圖像。

C2BMC有3個航跡服務器：分別位於戰略司令部、北方司令部和太平洋司令部。擁有令牌（Token）權限服務器/套件稱為主服務器，它負責向各個C2BMC節點發送相同的航跡數據，保證所有相連的C2BMC套件接收和顯示相同的航跡信息。為保持航跡數據的完整性，令牌權限可以在各服務器/套件之間轉移。

02 系統部署現狀

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部署現狀

目前，全球部署33個C2BMC站點、超過70個C2BMC工作臺和近千套設備，它們橫跨全球17個時區，由3個衛星通信鏈路和超過77000km的國防信息系統局（DISA）通信線路提供支持。

與C2BMC相連的系統可歸為三大類。第一類是指揮單元，包括五角大樓的國家軍事指揮中心、戰略司令部、北方司令部、太平洋司令部、歐洲司令部和中央司令部，以及戰區司令部下屬的防空反導司令部、空中空間作戰中心和海上作戰中心。第二類是集成維護單元，主要是位於施裡弗基地的導彈防禦集成與運行中心（MDIOC），該中心隸屬於導彈防禦局，旨在為各C2BMC節點提供運維保障，並負責規劃和管理C2BMC系統的試驗、開發和集成工作。第三類是傳感器與武器單元，包括天基紅外系統（SBIRS）/國防支援計劃（DSP）星座、前置AN/TPY-2雷達、宙斯盾BMD系統、地基中段防禦（GMD）系統、薩德系統和愛國者系統。在建的遠程分辨雷達（LRDR）計劃於2021年後接入C2BMC系統。

圖1為C2BMC與外部單元的連接關係圖，其中接口包括C2BMC網絡接口處理器（CNIP）以及防空系統集成器（ADSI），這兩種接口負責將一種類型的信息轉化成另一種類型，從而允許不同路徑的BMDS單元相互通信。

圖1 C2BMC相連的單元

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連接單元

連接SBIRS/DSP星座

SBIRS和DSP星座有兩個過頂持續紅外（OPIR）任務控制站，分別位於巴克利基地和施裡弗基地，任務控制站通過CNIP連接到C2BMC系統，從而使C2BMC直接獲取衛星數據。值得一提的是，除了C2BMC通信線路外，地基中段防禦火控中心（GFC）還可通過GMD專用通信網絡與OPIR任務控制站連接。

與已經服役的SBIRS/DSP星座不同，兩顆“空間跟蹤與監視系統”（STSS）衛星是隸屬於導彈防禦空間中心的驗證星，主要用於採集空間環境和導彈目標特徵數據。它們曾經以離線方式參與到FTG-06b等GMD試驗中，但尚未連接C2BMC網絡或GMD網絡。考慮到STSS已服役9年（設計壽命2年），且後繼項目“精密跟蹤空間系統”（PTSS）已經於2014年被取消，可預測出未來STSS星座也不會接入C2BMC網絡。

連接前置AN/TPY-2雷達

每部前置AN/TPY-2雷達可通過陣地通信車的CNIP接入C2BMC網絡，之後再通過光纜或通信衛星接入對應戰區的陸軍防空反導司令部或空軍空中空間作戰中心，由該司令部或作戰中心對雷達進行指揮控制。AN/TPY-2雷達的數據一方面進入航跡服務器進行航跡關聯，另一方面也為其他的BMDS傳感器提供目標引導。

連接艦載宙斯盾與陸基宙斯盾系統

目前，與C2BMC相連的宙斯盾BMD系統包括日本海和西班牙羅塔基地的宙斯盾驅逐艦，它們通過星載Link-16數據鏈終端和ADSI接口將數據中繼到C2BMC陸上節點。宙斯盾BMD的數據一方面進入航跡服務器進行航跡關聯，另一方面為AN/TPY-2等傳感器提供目標提示。

夏威夷太平洋導彈靶場的陸基宙斯盾已經接入C2BMC網絡。在2015年10月的FTO-02試驗中，陸基宙斯盾藉助C2BMC接收靶場內的前置AN/TPY-2雷達數據，利用自身的AN/SPY-1雷達捕獲、跟蹤目標，制定交戰方案，驗證了遠程發射能力。羅馬尼亞的陸基宙斯盾已於2016年5月實現初始作戰能力，但尚未接入C2BMC網絡；波蘭的陸基宙斯盾正在建造中，預計2019年實現作戰能力。

連接GMD系統

GMD系統與C2BMC系統的接口位於施裡弗基地和格里利堡的GFC。上述傳感器的數據將通過C2BMC傳入GFC，之後再中繼給GMD專用雷達，以提供目標指示；GMD雷達的數據也通過GFC中繼到C2BMC航跡服務器中，以形成一體化導彈圖像（IBMP）。

連接薩德系統與愛國者PAC-3系統

薩德和愛國者作為兩款末段防禦系統，通過Link-16數據鏈和ADSI接口與C2BMC相連，以接收前面所有傳感器的提示信息。但C2BMC不具備控制薩德和愛國者系統的權限，僅能提供態勢感知和作戰管理（如選擇和搭配合適傳感器與攔截彈）功能。

連接LRDR雷達

“螺旋8.2.5”版本的C2BMC系統將直接與LRDR相連，並負責LRDR的管理、控制和任務分配。在C2BMC支持下，SBIRS/DSP星座、前置TPY-2雷達、宙斯盾BMD和GMD系統的傳感器可為LRDR提供目標指示，LRDR也可為GFC、薩德和愛國者系統提供識別數據，LRDR數據也可融合到BMDS系統中以形成更精確的一體化導彈圖像。

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版本升級

C2BMC系統遵循著“設計一步、研製一步、部署一步、小步快走、迭代反饋”的原則進行開發部署。該系統2004年首次投入使用，當時即實現了重點區域態勢感知和本土反導初步預警能力。截至目前，C2BMC已經誕生了10個軟件版本，逐漸改善系統與傳感器、攔截彈的集成功能，提供更完整、更可靠的戰場態勢感知圖像，加速反導單元的交互關係，並提高系統的作戰規劃、交戰控制的自適應性和智能化水平。

現役的主流版本稱為“螺旋6.4”，該版本自2011年開始部署，能夠控制多部AN/TPY-2雷達，並使用AN/TPY-2的數據對其他傳感器進行目標指引。相比於前幾種版本，“螺旋6.4”提高了規劃器的更新速率，改善了對BMDS單元的作戰管理能力，並支持歐洲分階段適應計劃（EPAA）的第1、2階段。

2017年起，導彈防禦局率先在北方司令部和太平洋司令部換裝最新的“螺旋8.2”版本軟件，該版本的突出特徵是加強C2BMC與天基紅外衛星、GMD傳感器的交聯程度，並賦予宙斯盾BMD系統遠程發射和遠程交戰能力。該版本的部署時間和相關特徵如表2所示。根據美軍2019年財年預算，導彈防禦局將在未來5年間投入25億美元對C2BMC系統進行部署、研發和試驗，並在網絡空間領域開展相關研究。

表2 C2BMC系統的最新軟件版本

03 作戰能力分析與發展趨勢

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作戰能力

經過15年的螺旋式開發與試驗驗證，C2BMC系統的功能和可靠性已大幅改善。截至2019年2月，C2BMC系統參與的大小導彈防禦試驗超過30次，逐步驗證了系統的態勢感知、作戰規劃和作戰管理能力，但目前的作戰能力距離全球化、一體化、敏捷化的要求仍有不少距離。

實現BMDS單元的互聯互通，但與大型地基雷達和海基X波段雷達的交聯程度較低

目前，C2BMC系統已經為BMDS的所有單元搭建起了橋樑，前方傳感器的數據可以匯聚到C2BMC航跡服務器實現航跡融合，為後方傳感器提供目標指示。此外，C2BMC還能夠快速準確地將前置AN/TPY-2雷達的數據轉發到宙斯盾BMD系統中，為標準-3攔截彈的提早發射提供支援。

但當前的C2BMC系統與大型地基雷達的交聯能力偏弱。升級預警雷達、丹麥眼鏡蛇雷達和海基X波段雷達的數據必須先通過GMD專用網絡（而非C2BMC網絡）傳送到GFC，GFC進行融合處理後再轉發給C2BMC。這種單通道的傳輸方式增加了數據處理和傳輸時間，極大影響了傳感器的信息交互效率，降低了反導作戰效能。

實現對前置AN/TPY-2雷達的作戰管理能力，但缺乏對其他單元的指揮控制功能

導彈防禦局尤其注重發展C2BMC系統對AN/TPY-2雷達的作戰管理能力。現役的螺旋-8.2版本已經可以遠程實時操控多部AN/TPY-2雷達，使特定雷達跟蹤特定的威脅目標。此外，C2BMC還可以改變AN/TPY-2的搜索參數和工作狀態，啟用寬帶分辨功能，轉發航跡報告，以支援武器系統進行交戰。

但目前C2BMC系統卻僅能為其它BMDS傳感器提供航跡轉發和目標指示，顯示宙斯盾BMD、薩德和愛國者的武器系統狀態。這種設計雖然簡化了C2BMC系統的技術開發難度，降低了成本，但導致C2BMC對整個BMBS系統的指揮控制能力不足，限制了導彈防禦的一體化和敏捷性。

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未來展望

未來，C2BMC系統將加裝更先進的軟硬件系統，融入更多的作戰單元，從而將BMDS整合為真正意義上的分佈式協同防禦體系，並在未來反導作戰中發揮愈加重要的作用。

在協同維度上，由陸—海基重點協同向天—陸—海基全面協同轉變。目前，C2BMC系統側重為宙斯盾艦船和前置AN/TPY-2雷達提供信息交互，且需要通過GFC接收大型地基雷達和海基X波段雷達的信息。2017年起，SBIRS/DSP星座的兩個任務控制站可直接連入C2BMC系統，從而使得BMDS各單元可以直接獲取衛星數據。位於阿拉斯加的LRDR將於2021年直接接入C2BMC系統，處於設計階段的兩部本土防禦雷達（HDR）也將在建成後接入C2BMC。屆時，BMDS將形成組成架構更完整、集成度更高、信息傳輸更迅捷的協同防禦體系。

在協同深度上，由弱耦合交聯到強耦合交聯轉變。現役的C2BMC系統能夠為BMDS各單元轉發目標航跡，但這種航跡數據精度差、更新率低，僅能提供目標提示與指引功能。新版本的C2BMC系統可提供武器級的傳輸數據，幫助“標準-3”攔截彈和地基攔截彈實現視距外遠程交戰，完成傳感器到武器之間的強耦合，提高攔截效率和防禦範圍。

在協同廣度上，由美國一家防禦到多國聯合防禦轉變。2009年，奧巴馬政府啟動“歐洲分階段適應方案”，標誌著BMDS由一國防禦向美國—北約聯合防禦的形式轉變。目前，羅馬尼亞的陸基宙斯盾已實現初始作戰能力，波蘭的陸基宙斯盾站點也將於2019年完成建設。服役後，這兩座歐洲的反導骨幹會接入C2BMC網絡，大幅擴增導彈防禦範圍，增加對來襲彈頭的攔截次數。此外，美軍也與北約盟國開展技術開發和試驗合作，以試圖將北約的主動分層戰區彈道導彈防禦（ALTBMD）系統和艦載導彈防禦系統接入C2BMC網絡中，最終實現美國—北約反導一體化。

作為美國導彈防禦系統的神經中樞，C2BMC系統將地理上分散部署的預警探測單元、攔截單元和通信單元整合為有機整體，促成了傳感器指揮控制-射手的完整殺傷鏈，在反導作戰中發揮關鍵作用。儘管目前C2BMC系統的作戰能力尚有欠缺，但美國導彈防禦局已將C2BMC作為未來幾年重點建設項目。目前正加快軟硬件版本的升級換代，融入更多的BMDS單元，最終實現全球化、一體化、高效化和敏捷化的分段多層彈道導彈防禦體系。