本科学报告记录了高超音速导弹和高超音速射弹的关键方面和挑战的非保密分析和文献审查。具体而言,介绍了高超音速武器的性质和演变,讨论了当前和未来探测和跟踪这些导弹和射弹的传感器系统能力,用于制定及时行动方案的先进信息融合系统,拦截方法,以及击败高超音速和高速度威胁的效应器技术。高超音速导弹和高超音速射弹的其他战略方面,如成本和维持方面的考虑,也得到了审查和介绍。为了说明问题,提供了有关高超音速导弹情况的例子,假设其路径是沿着加拿大的海岸线启动的。该研究旨在为有关高超音速导弹的新威胁的决策提供信息,并提出潜在的研究和开发活动/倡议,以促进加拿大武装部队对高超音速武器能力的了解和专业知识。
这项工作沿着加拿大国防政策的精髓 "强大、安全、参与"(SSE)提供了实际积极防御的证据。它支持北美航空航天防御司令部(NORAD)"北美防御 "方法的演变,全面研究弹道导弹以外的新的高超音速武器威胁的基本原理,对其及时探测和识别,快速防御行动规划和决策,以有效击败其预期的恶意目的,以保护加拿大和盟国的人民和资产。这项工作,除了告知这些新的威胁外,还提供了加拿大国防研究与发展(DRDC)科技(S&T)活动/倡议的建议,以提高在这些复杂的科学和工程(S&E)领域的专业知识和能力,从而增加与盟国合作的价值。
本科学报告是一份非保密的分析和文献综述,涉及新的/未来的(巡航或滑翔)高超音速导弹/火箭和高超音速射弹(带或不带推进器)的主要方面和挑战,假定未来传感器系统能力、融合和决策系统、可能的拦截方法,以及影响或转移这种导弹/射弹预期效果的可能性。以下概述了文件的结构。
第2节涵盖了新的高能武器飞行的地球大气层,它们的可能特征(无论是新的导弹、火箭和射弹)能够在低空机动,射程和效应器的类型(动能、高能炸药、核弹头或非核电磁脉冲[EMP]),姿态控制和导航,寻的头技术,引信机制的类型(动能、延迟、远程、多普勒、电磁、压力,等等。 ),机身和推进器:无推进器,如滑翔机或射弹,传统推进方式(高技术准备水平,[TRLs]),以及非传统推进方式(低TRLs),如核推进。
第3节提供了有关场景的例子,假设沿着加拿大的海岸线启动,这是世界上最长的海岸线(244,781公里),或来自北方的路径,使其难以及时发现和跟踪巡航导弹,以及各种导弹弹头的预期效果,例如,核、非核EMP和动能。
第4节介绍了潜在的/新颖的传感器系统(结合雷达和来自空间、空中和地面的红外[IR]/紫外[UV]多光谱传感器),以探测和跟踪此类导弹/弹丸。建议的架构可以利用诸如低地球轨道(LEO)卫星群和其他双重用途技术。
第5节推测了先进的信息融合系统的预期性能,以制定及时的行动方案,超越高超音速和超高速威胁所带来的极短预警时间。这为研究认知传感器到射手的环路(StSL)[9,10],或更广泛的,包括非动能效应,认知传感器到效应器的环路(StEL)[11]提供了机会。
第6节确定了击败高超音速和超高速威胁的几种效应器,它们的优势和劣势,以及它们的组合以达到预期效果。
第7节考虑了战略方面的问题,如成本和维持方面的考虑,因为与攻击相比,防御的成本通常较高,并提供了每次尝试的拦截手段的预测成本与敌对力量武器的预测成本的例子。
第8节利用从训练演习和模拟中得出的超视距拦截趋势。使用估计的传感器探测的及时性和准确性,制定行动方案的时间,拦截器到最近的拦截点的时间,考虑到敌对力量武器向目标的飞行进程,评估对敌对力量武器的损害,直至拦截的可能性或拦截成功率。
第9节提出了一些活动,以推进本报告核心部分提到的一些主题,并提出了一个结论的总结,讨论了总体观察结果及其对决策者的意义。
附件A提供了关于地球大气层的有用信息,如各层、空气密度和温度与海拔高度的关系。
附件B比较了相关技术准备程度的定义。