美军SSBN上核导弹的发射目标都是预先设置的吗？艇员能自行设定目标吗？ 第1页

假设我们有若干个目标要打击，根据目标的情况与我们杀伤的要求，确定最优的打击方式，然后就可以把“目标”转化成“指定爆心投影点”（DGZ，designated ground zero，也就是核武器的瞄准点aim points）；显而易见，目标数并不一定要等于核武器瞄准点数。比如说有一类目标，根据国家政策要求，要给予某一个程度的摧毁，然后发现有几个目标距离比较近，可以用一枚核武器就都摧毁了，则在恰当的地方，会出现一个“指定爆心投影点”（DGZ）；它囊括了对多个目标的杀伤要求。而有一些目标可能要求核武器投放在时间上（次序爆炸）、空间上（特殊爆炸样式）的特殊安排，有一些可能需要几个核武器打击一个DGZ，这些都要考虑。还有就是“互相掩护”的情况：用ICBM帮战略轰炸机开路、用核巡航导弹帮潜射弹道导弹开路，等等等等。

所以，就是DGZ的数量不一定等于核武器投送的数量，因为可能需要特殊多安排一些武器，而这也仅仅是下限，因为不是所有的武器都能到达DGZ。你要考虑武器的生存力、武器的可靠性、武器的突防能力。这就要求更多的核弹头：弥补生存力不足、弥补不可靠、弥补“无法突防”的问题。

而这还不够，因为美国安排了“可靠后备核力量secure reserve force，SRF”，也就是由核力量中生存力/自持力最高的一部分（多为弹道导弹核潜艇，加上少量战略轰炸机），留作备用————它们是不参与所有的既定核打击方案的，它们将一直生存到全球热核对射完毕。它们的用途是用于既定核打击方案完成后、进行战后持续威慑/讹诈的，或者是用到一些没考虑到的有限核打击方案中去。

除了可靠后备核力量SRF（用来防止意外的战略风险），美国还安排了储备核力量（hedge），用来防止意外的技术风险————比如说：如果一种核投送工具完全失效了，怎么办?比如说如果ICBM通讯失效，被击毁在地面？如果SLBM面对新兴探测技术，发现海水已经透明？所以美国可用更多的战略轰炸机核武器（核航弹、核巡航导弹）来填补任何一种弹道导弹武器系统全面失效的漏洞。

所以说，即使苏联能摧毁一部分美国核弹头、拦截一部分美国核弹头，美国核弹头自己再失效一部分，然后美国投送工具出现了意料之外的技术问题（比如说苏联有某种神秘反潜武器），在这些都发生的情况下，美国都是有足够多的核弹头打向所有DGZ的，然后还多有一批“可靠后备核力量secure reserve force”，用于新的打击任务。这就尽可能保证了万无一失。

在这种安排下，就出现了即使一枚核弹头能摧毁一个DGZ，20枚核弹头可能也只能覆盖8个DGZ的情况，换过来说，8个DGZ需要武库数量20枚。

说这些，对于潜射弹道导弹SLBM武器系统的瞄准问题来说，有什么用呢？自然，你会发现SLBM可能会在核战计划里有很多种用途，可能用来做有限核打击/核示警，可能用来斩首/摧毁敌军指控系统，有可能用来杀伤机动目标，有可能是轰炸机的“开路先锋”，也有可能是“反击力量”，也有可能是“可靠后备核力量”，留在战后使用。这是由于SLBM的数量、精度、杀伤力都已经足够高，能满足多种任务需求。而它放置在“弹道导弹核潜艇”这个机动平台上，可以实现从各个角度、各种飞行时间的打击，灵活性很高。现在制约核潜艇的就是一个灵活瞄准的问题了。

核打击瞄准需要四种材料：政策指导/毁伤要求、目标情报、我方武器情况（可用数量、当前位置等等等等）、我方武器性能。这些材料会在美国战略司令部下属（同时也在地下）的JSTPS（联合战略目标计划参谋部，Joint Strategic Targeting Plan Staff）进行汇总，并生成美国的各个核战计划。其中要经历DGZ构建、目标分析、友军杀伤分析、武器分配等各个步骤，还要进行核力量的协调deconfliction，也就是严格规划各个核弹头到达目标的时间，保证打击的效果与效率。而美国核武器库的大量MIRV（分导式多弹头），使得这个规划过程可以很复杂。如果一枚导弹可以打击多个目标：

首先一点就是怎么分配一枚导弹上的多个弹头，你可以构建出各种各样的弹着点足迹footprint，可以把所有分导能量用在一个弹头上，投的很远，剩下的挤成一团；也可以均匀分导，形成一个规则图案：

也就可以用两枚导弹上的多弹头进行“交叉瞄准cross-targeting”，也就是每一个目标都有来自两枚导弹的弹头来打击，虽然说下图并不是“交叉瞄准”，但是可以给出一个示意。

可见如果用交叉瞄准，对弹头到达时间的精确度要求是很高的，而且这些弹头还来自两枚不同的导弹。如果为了防止意外与事故，这两枚各分别是陆基弹道导弹与海基弹道导弹呢？这对全力量协调又带来了更高的要求。

这里问题就来了：作为拥有MIRV能力的多弹头核投送工具，弹道导弹核潜艇的瞄准能力也就有一个上限和下限。在孤立情况下，下限是必须要有能力做自身所有多弹头的足迹规划footprinting————也就是保证自己能高效地运用本艇上的弹头，不让MIRV互相之间干扰。上限是在高效通讯情况下，能把潜艇上的核武器投入到全力量协调deconfliction中去，也就是配合其他核弹头，进行多样化核打击。

现在讲到弹道导弹核潜艇，既然也是弹道导弹投送，就需要计算弹道，也就要知道发射点，还有一系列其他参数，但是它们放置在核潜艇上，是会不断移动的，这就是跟陆基ICBM区别最大的一点（即使是陆基ICBM，其瞄准所用的各种参数总计134个，如果是旧式呆板的计算规则，每一次新目标的输入，需要对所有这些参数重新进行计算，耗时不少）。

首先，SSBN怎么知道自己的位置？通过潜艇上的高精度惯性导航系统，但是随着长时间深海战略值班巡航，这些惯导系统提供的位置信息开始出现偏差，所以要不断校正。比如说通过PBNZ（Precise Bathymetric Navigation Zone，精确洋底地形导航区），这些是经过详细测量的海底地区，通过向洋底主动发出声纳信号，把实际地形与参考地图匹配，可以用来为舰上惯导系统修正误差。

这一个过程如同巡航导弹通过雷达地形相关匹配，取几个飞行中段修正点，不断提高精度。以前美国核潜艇的战略巡航区里有若干个这种PBNZ，每隔一段时间必须要进入一个PBNZ来修正惯导误差，现在随着美国对全球洋底地形测绘数据的积累与丰富，可以通过算法弥补，不需要再根据严格的时间规划，到某些特定的PBNZ进行修正了，可以相当灵活地航行。 当然还有其他各种方法进行惯导校正，星光、地球重力场、GPS等等等等。

从某种程度上说，美国SLBM一直处于非瞄准状态，因为直到发射指令确认前，SLBM都是不带目标数据与各种瞄准参数的，也不带打击计划。反观美国陆基ICBM：民兵3部署前，必须派瞄准组到发射井去现场改动目标；民兵3弹上飞行控制计算机上储存有目标数据（使用的是指令数据缓冲系统，CDB），而导弹战斗操作组可以直接在发控中心向导弹发出命令，从导弹上储存的目标清单（目标清单并不大）中选择，并远程输入打击方案，实现瞄准/再瞄准。

SLBM弹上导航系统并不储存数据，但不意味着核潜艇的火控系统也是“空白”的。首先，潜艇的巡航区被分成一个个小区域，某一艘潜艇在这个方格里面航行的时候，它对应的具体目标就形成一个“目标组target package”，而这些目标组里的DGZ，都是经过JSTPS详细计算的：它们满足MIRV足迹footprinting的要求，满足到达时间的要求，满足毁伤水平的要求，也可能做了复杂的交叉瞄准。三叉戟潜射弹道导弹武器系统刚部署的时候，这些“目标组”信息与相应的打击方案都存储在多个盒式磁带（cassette）里，打击方案包括核爆高度，再入角度，分导时间与模式等信息。当时这些盒式磁带应该是直接携带上潜艇，安全存放在保险箱里的。

核潜艇巡航区被划分为一个个圆形区域，这些圆形区域的圆心，应该就是默认的“SLBM导弹发射点”，核潜艇上有两套火控计算机系统，交替运行，当核潜艇准备接近下一个圆形区域时，在第二台火控计算机系统中载入圆心地理参数，然后第一台火控计算机解除指挥权，转而准备载入下一个圆心地理参数。当核潜艇进入下一个圆形区域时，其所要打击的目标可能有变化，也可能不变。当核潜艇收到紧急行动电文（EAM）也就是核战指令的时候，会根据自己所在的圆形区域，加上盒式磁带里的目标/打击方案数据，完成飞行程序的计算并上传到SLBM弹上导航计算机，准备发射。可以想到，如果说有一个“新目标”要打击，而艇上的某个盒式磁带里已经有这个目标，潜艇所在的区域又处于射程内，三叉戟潜射弹道导弹武器系统只需要很短的时间就可以瞄准这个新目标。

如果要是艇上的所有盒式磁带都没有存储这个目标及其相应的打击方式呢？

那就要靠通讯系统了。为了打击机动目标/时敏目标，从80年代末开发，美海军开始开发SLBM再瞄准系统，于2003年部署完毕。如今，美国的弹道导弹核潜艇已经可以从空基指挥所上直接输入新的目标数据，进行快速再瞄准了。

所以，进行前述的复杂的全力量协调deconfliction也是可能的了。

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具体来说，如何通过空基指挥所来操纵战略核力量呢？

在2004年以前，美国可以通过巨大的极低频ELF天线阵对全球的深海弹道导弹核潜艇进行通信，这种单向的通信链路带宽极小，据说要15分钟才能传递一条3个字母的信息。有说法是这种全球甚低频广播一直是持续着的，一旦中断，核潜艇就要上升到能启用甚低频VLF天线的深度，接受带宽较宽的VLF信号；另一种说法是极低频ELF天线阵需要发出一个特殊信号，核潜艇才会上浮。2004年，美国取消极低频ELF天线阵项目，依赖全球的12个VLF天线进行水下/冰下对潜艇通信，VLF通信应该能满足SLBM瞄准/发射指令的需要。当然，如果是大数据量的信息，用于核武器瞄准，比如说完全重新输入一个目标，可能就要依赖一些带宽更大的链路，比如说SHF/EHF卫星通讯之类。

（上图是各种波长的无线电通信与潜艇接收模式的比较）

VLF天线除了地基设施以外，还可以用E-6B“塔卡木（TACAMO）”机载中继通讯系统

来实现对潜通讯，E-6B还执行“透镜Looking Glass”任务，也就是载有空基发射控制中心和一名将官（传说代号“Alice”），可以在战略司令部被摧毁后，直接从空中操纵ICBM发射；另外，E-4B飞机“国家空基作战中心”，也就是飞行中的五角大楼，代号“守夜人Nightwatch”也携带有8千米长的VLF天线，可以直接与弹道导弹核潜艇通信。E-4B上载有国防部长、参联会主席等高官，但是没有安装空基发射控制中心，所以不能直接发射地基ICBM，但应该可以进行核潜艇的瞄准/再瞄准。

除了E-6B（实质上的空基核力量、海基核力量司令部）、E-4B（实质上的五角大楼，海基核力量司令部），还有空军一号，也就是美国总统的座机，但是空军一号并没有进行军事化指挥控制改造，可能还是需要通过E-6B或E-4B才能参与核战决策。

（1983年的E-6示意图）

美国从1958年开始研究极低频ELF对潜艇天线阵，1968年建成威斯康星试验设施 Wisconsin Test Facility ，1973年预计天线总长度10000千米的 Sanguine计划中止，1978年预计天线长度为3800千米的“海员Seafarer” 计划中止。''节约极低频Austere ELF'项目进一步降低天线规模，密歇根州200千米+威斯康辛州45千米，最后1989年建成投入使用的是天线长度21-45 千米，两地相距240千米的ELF天线设施，该设施于2004年中止使用。

（上图是''节约极低频Austere ELF'项目示意图，美国实际投入使用的ELF之前身）

当年的Sanguine计划被认为有极强的EMP加固水平与抗干扰能力，由超过100个地下天线掩体组成，被认为可以从“常规战争-海上核战-有限核打击”的不断升级中生存下来，维持对潜艇通信，但是随着七十年代中期苏联分导式多弹头精度不断提高，美国人认为Sanguine计划已经没有生存力；而另一个通过飞机拖曳天线，做为Sanguine临时替代的项目生存了下来，变成了“塔卡木（TACAMO）”机载中继通讯系统。

有趣的是，1997年之前，美国的弹道导弹核潜艇是不需要外部解锁信号的，也就是说一艘潜艇上有足够多的信息与软件、硬件来发射核弹，如果一艘潜艇的许多乘员配合的话，外部是无法阻止其发射核武器的。

ICBM就不同：1977年前，美国的ICBM上没有装备所谓的“解保系统（Permissive Enable System）”，解保系统保证在总统下命令（执行命令/execution directive）前导弹无法发射，核弹无法产生当量。

所以现代（1977年后）美国ICBM都要接到两类命令才能发射：解保、执行/发射。这两道程序都要通过密码验证，大概说来是破译接到的电文，然后跟存储在发控中心的进行比较，保证相同后才输入系统。

之前的ICBM发射也有密码验证这道程序，不过纯粹是为了确认确实是总统发出的攻击指令而已，在物理、机械层面上，没有阻挡非授权发射的意义。民兵ICBM指控设施在1970年代才开始装解保系统，也就是下面的这个：

它控制着民兵3ICBM上的所有火工部件，是一个需要输入密码的装置，如果没有密码，ICBM将无法正确飞行。在1977年前，美国ICBM上没有这种密码解保设备，也有资料说发控中心持续向导弹井发出加密信号，这就是ICBM状态显示器上有“未经验证（发射井同发控中心间的加密通讯有问题）”一项的原因。而1997年前，美国SLBM上没有解保设备。也就是说所谓的验证，对于潜艇上的人来说，只是确保这确实是美军的合法指令而已。但是1997年后，美国海军对通讯可靠性的评估是如此之高，以至于可以给SLBM上安装解保装置了。

最后，再说一下美国海军水面作战中心达尔格伦分部（NSWCDD），这个设施里也藏着巨型计算机与各种涉及核战计划的信息，因为根据地球重力模型、大气数据、天气数据等等等等，进行海军核武器瞄准方案计算的地点，就在这里。当年美国最早的SLBM用地球重力模型、星光辅助惯导系统所用的星图，都是在达尔格伦分部产生的。美国各个指挥中心所用的SLBM专用瞄准与核作战规划软件，还有英国的SLBM瞄准软件，都是由这里的SLBM武器控制设施（SLBM Weapons Control Facility）编写的。

如果国家指挥当局（NCA，也就是总统与国防部长）下令要进行某一个已有核打击方案，则美国战略司令部可以提供，但是如果要临时生成一个核打击方案，又涉及SLBM，就需要NSWCDD的 SLBM Strategic Systems Operational Support Facility（SLBM战略系统作战支援设施）参与了，它负责运算并检测所有的SLBM瞄准与打击方案数据，保证其正确性，然后再传送回战略司令部、美海军各舰队（各舰队会通过VLF或ELF设施将它们传送到潜艇上）或是国家级指挥中心。

Systems Operational Support Facility（战略系统作战支援设施）有绝密级别的通讯链路，不间断电源与柴油发电机组，可以在高战备状态下24小时工作。

它有一个备用设施，叫SLBM武器控制设施（SLBM Weapons Control Facility），负责编写核打击瞄准程序、瞄准模型以及核打击策划软件，还有制作上文所说的盒式磁带（cassette），这里的程序员要接受人员可靠性计划（Personnel Reliability Program，PRP）的持续监测与考核（跟实际操作核武器的人员一样待遇），一旦出现心理、家庭财务等纪律隐患，就会被撤换。两个设施内约有30人左右，政府雇员与承包商雇员各占一半

所以我们可以认为，核打击方案的快速瞄准/再瞄准，不仅需要一个强健的通讯链路，还需要一个强健的计算机设施。

英国被认为有同样的安排，伦敦的（国防部大楼地下）一个瞄准与核打击方案中心，还有一个伦敦之外的、与国防通讯系统枢纽临近的计算机设施。

最后，如果有人对我国的研究/部署情况感兴趣，请去看：

附送一部分空基指挥所发射ICBM的内容：

美国陆基ICBM的另一个特点是可以转换到“空基指挥控制”，这也就是所谓的“空中发射控制中心/系统（Airborne Launch Control Center/System）”。粗略说来，这是一套密码系统加上相应的通讯设施，安装在飞机上，在地面发控中心被摧毁的时候取而代之。

除了人尽皆知的E-4B（国家空中军事指挥中心，NAOC；取代五角大楼）和空军一号，美空军的ABNCP（战略司令部空中指挥所/“窥镜”任务，取代战略司令部在奥弗特空军基地的总部）和ALCS任务已经在1998年10月1日后全部“落入海军的手中”：目前是海军的E-6B型“TACAMO”来顺便执行这些任务。

美空军的“受袭后指挥控制系统”（PACCS）飞机当年包括一系列EC-135：一直滞空警戒的“窥镜”、跑道战备状态的“东部附属指挥所”、“中部附属指挥所”和“西部附属指挥所”、多架无线电中继飞机和加油机。冷战结束，EC-135飞机于2000年底退役；1980年3月4日“窥镜”任务和ALCS曾被整合到E-4B上去，同年4月1日E-4B远程控制，从范登堡发射了一枚民兵。不过由于耗油量太大，E-4B最终也只承担NAOC任务。

为了不重复描述著名的“TACAMO”，直接进入ALCS的部分：

空中发射控制系统可以向民兵发射中心/发射井传达的命令有：PLC-A、PLC-B、解保、抑制（inhibit）、取消发射（cancel launch in process，CLIP）、执行发射命令、自动发射。空中发射控制系统还可以向应急火箭通信系统（ERCS，10枚民兵2）中充入紧急行动文电的数据。
关于预备发射指令-A（PLCA）和预备发射指令-B（PLCB）：PLCA共储存有一百个PLCA目标/打击计划，可以通过拨动指轮来选定：00-99；对象是全中队50枚ICBM。PLCB只对一枚导弹有效，需要手动选择目标和发射（延迟）时间。对ALCS来说，它对民兵3便有了“选取新目标/再瞄准”（已储存在弹上）的能力，对和平保卫者有“选取新目标+输入新地理坐标”的能力。这是因为ALCS对民兵只有下行的通讯链路，民兵导弹不能“回答”指令，对和平保卫者却兼有上行链路，可以进行较复杂的再瞄准操作。

关于“抑制（inhibit）”这条命令：要发射一枚ICBM必须要有两个发控中心输入的“执行发射”命令，一个发控中心也可以发射ICBM，不过都已经内置了延迟计时器；和平保卫者和部分民兵3是延迟30分钟，剩下的民兵3是6个小时。这段时间内如果其他发控中心没有向ICBM输入抑制命令，则导弹将发射。延时既可以给安全部队重新控制发控中心提供时间，又可以给发出抑制指令争取时间。“抑制”是直接发向发射井的，其作用是把ICBM转换回保险状态（“解保”的逆操作）。

“取消发射（CLIP）”则不是用来防自己人胡乱发射的，它应对的是苏联的高空核爆EMP（所谓的“pindown”）。空中发射控制系统都装备了高高度辐射探测系统（HARDS），用于监测EMP，一旦发现EMP，ALCS将直接向导弹井中的ICBM发出“取消发射”指令，即使是合法授权的发射指令（两个发控中心都发“执行发射”）也会被中断，ICBM不会发射而是留在保护程度较高的发射井中，等待时机。CLIP命令共有3种形式：直接取消和两种延时发射。当时美军的后续发展目标是提高EMP探测的精度，自动计算出“安全通道”，保证一部分不受影响的ICBM能发射。日常使用中，HARDS常探测到附近的雷暴。CLIP需要特殊的密码，抑制命令不需要。在美ICBM完成EMP加固以后，CLIP指令也不再有意义。

所谓的“自动发射”指令，不过是把解保命令和执行发射命令结合在一起而已。

这些ALCS指令的发送还需要飞机驾驶员的许可，在驾驶舱内有一个必须启动的协同开关，实际上变成了“三人原则”。

是发射器与导弹状态显示板（Launcher Status Missile Indicator Panel），已经被“快速打击和作战瞄准武器系统（Rapid Execution and Combat Targeting，REACT）”取代，从上到下依次为：

“战略战备状态”（一切正常）

“未经验证”（发射井同发控中心间的加密通讯有问题）

“待命”（ICBM正处于陀螺仪校正状态等等...）

“收到取消发射指令CLIP”

“错误”（需要打印出该发射井的详细报告来检查）

“弹头警报”（核弹头出现问题）

“收到解保命令”
“完成解保”
“收到发射命令”
“抑制”
“进入发射流程”（最后30秒的倒计时没有任何指令能阻止发射）

“导弹起飞”

这6步是ICBM发射的流程。

“外部安全情况”（运动感测器的报告）

“内部安全情况”（设施内运动感测器的报告）

“反干扰模式”（特殊通讯模式，一旦发现有非授权的解保、发射指令，必须立即启动反干扰模式；延时30分钟的ICBM是要求进行抑制+反干扰操作，延时6个小时的是进行抑制操作）

ICBM发射体系中有许多内置的延时计时器，除了前面提到的“单一发控中心指令”的延时（只有一个发射中心下令，则延迟30分钟或是6个小时才能发射），还有ALCS上的UHF用延时器（防止非授权指令直接传送出去）、协同开关计时器（“一起转动钥匙”的动作必须在1秒以内完成，要保持该状态至少4秒）、ALCS指令接收延时器（即使接收到空中发射控制系统的指令，也必须等一段时间才能执行，除非另有指令）。

在空中发射控制系统上，使用的是“活性密钥组件（Volatile Keying Assembly）”。飞机上安装的是密码处理装置，内含两个活性密钥组件，每个VKA内储存有一半的密钥。

之所以叫“活性”，是因为它们在失去电力供应（飞机坠毁）后会“活化”——自毁。现在的VKA有自带电池，可以迅速删除数据。以前的VKA是使用钢化玻璃（就是预加了应力的玻璃）内嵌的黄金印刷电路，一旦断电，将有弹丸射向玻璃板，导致整个电路破碎。也有资料说是直接用微量炸药摧毁磁带，而当时试验表明“活化”后磁带碎片有1mm左右，于是调整了数据写入程序，保证密钥不会被重建。

原来的密钥是储存在磁带上，现在是在某种类似移动硬盘的大容量存储设备中。整个“上载”的流程在ALCS飞机起飞前完成：先是把装密钥的硬盘带上飞机，然后从保险箱中取出一个活性密钥组件，把这个VKA装入密码处理装置，将一半密钥载入VKA，关上该VKA的门，加锁加封条，然后重复另一个VKA的加载。最后要给VKA的自毁系统通电。整个流程充斥着“两人原则”、密码锁、封条和检查程序。一旦完成，就不能随便打开VKA的门，否则数据会自动被洗掉。

下图这是一直滞空警戒的“窥镜”飞机上的红色保险箱，内装各种密码材料:

（上图中这一位就是代号“爱丽丝”的将官）

具有核能力的战略导弹，其在装入发射载具的时候，会通过特殊器材对关键参数进行设置。与一般人想象的不同，输入的并不是坐标参数，而是关机时间，倾侧角，稳定陀螺坐标，星空转换数据等很具体的加密数字，即使是发射室里的操作员也无法理解这些数字最后指向的具体目标是哪里。当然发射人员也可以对已经设置好的参数进行修改，但过程的繁琐不亚于把导弹发射出去，而且你要是不知道编码规则的话，导弹就算飞出去了也完全不可能到达你希望的目标。