巡航导弹技术特点及巡航导弹防御系统组成 

2021-04-24  6park.com
近日，美国国会预算办公室（CBO）发布了一份有关巡航导弹国土防御的报告，报告详细分析了美国面临的巡航导弹威胁、可采取的防御系统架构及成本问题，由于篇幅较长，我们将分几部分进行详细介绍。

美国国土巡航导弹防御系统主要由传感器和拦截弹组成。
1、巡航导弹（LACM）的特点及其对巡航导弹防御的影响
现代巡航导弹的具体特征差异很大，包括射程、速度、高度、隐身特征和弹头类型，所有这些都会对巡航导弹防御系统的设计参数产生很大影响。LACM的另一个特点是用于发射它们的运载工具类型。发射器的类型可能对防御系统传感器和拦截弹所需能力影响甚微，但可能会在其他方面产生影响。例如，有些发射器可能在发射LACM之前容易被发现和摧毁，发射器的类型可能影响敌方同时从多个方向攻击或从近美国边境地方发射的能力。
射程
LACM的射程从200到2000多英里不等。在攻击美国本土时，远程导弹可能会引起更大的关注，因为较远的射程可使敌方的发射器远离美国本土，这将减少敌方在发动攻击之前暴露发射器的机会。远射程还可以使攻击者更深入地打击美国大陆内部目标。远程导弹所带来的威胁被认为是扩大美国本土巡航导弹防御能力的原因。例如2019年2月，美国北方司令部司令指出，俄罗斯“新一代空射和海射巡航导弹的防区射程和精度明显高于前代产品，使其能够从远在北美防空司令部雷达覆盖范围之外的地方打击北美。”
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然而由于美国大部分人口及许多重要的政府和军事设施都位于沿海附近，因此短程LACM仍可能构成威胁。从舰艇上发射的短程导弹无法到达美国中西部的核指挥与控制设施，但可能会攻击海军基地或沿海城市。如果短程导弹发射器能够在不被发现的情况下接近目标，则可有效地打击这些目标，就像用潜射LACM或隐藏在商船上的LACM进行突然袭击一样。
由于预警时间短，因此短程LACM防御具有一定的挑战性。
速度
现役大多数LACM采用小型涡轮喷气或涡扇发动机，以亚声速飞行（通常0.5～0.8马赫之间，或在海平面上以每小时400～600英里的速度飞行）。然而，有些导弹可在冲压喷气发动机的动力下以超声速飞行（通常是2～3马赫，或每小时1500～2300英里），但这些导弹的射程通常比亚声速导弹短。
在其他条件相同的情况下，提高LACM的速度可减少防御方在发现来袭目标后的反应时间。然而提高速度也会带来副作用，对于给定的有效载荷，速度越快，导弹体积越大、成本越高，并且需要飞行高度更高，以减小空气阻力，从而达到足够的射程。高速运动引起的大气摩擦热效应，也增加了导弹被红外传感器探测的概率。

高度
巡航导弹可以设计成在低至几英尺到高至数万英尺的高度飞行。在较高的高度更容易实现远距离飞行，因为为导弹提供动力的喷气式发动机工作效率更高，而且稀薄空气的阻力较小。但是，靠近地面飞行的导弹更难检测和拦截，因为受地球曲率影响，防御雷达可能无法探测到导弹目标，且很难区分低速飞行的导弹反射回波与地杂波。
对于许多导弹，可能会在攻击路线的不同部分选择不同的高度。例如，LACM在初始飞行阶段可能会在较高的高度飞行，以提高射程，但随后又降到靠近目标的表面，以增加躲避防御的机会。速度较快的导弹可能仅限于高空飞行，因为高速时的大气阻力在低空是令人望而却步的（不过某些超声速巡航导弹可以在低空短距离冲刺）。在较高的高度飞行可以避免稠密大气，但增加了防空传感器对LACM的探测距离，在一定程度上降低了速度优势。

隐身特性
另一种使巡航导弹难以探测的手段是在设计中加入隐身特性。巡航导弹可以涂覆雷达吸波材料，其机身的形状可以减少雷达散射截面，这两种措施都可以减少雷达在杂波背景下对巡航导弹的探测距离。
反隐身措施包括提高雷达发射功率、在防御范围内减小相邻雷达之间的距离以及增加信号处理的复杂度，所有这些都增加了防御方的成本。但是隐身能力通常也会增加进攻方的成本。除了更复杂的导弹设计所带来的资金成本外，对于给定尺寸的导弹，隐身特征可能导致其射程缩短，因为雷达吸收材料增加了重量，而且隐身形状可能不符合流体力学原理。
弹头类型
巡航导弹可以配备各种弹头，这些弹头与其意图造成的伤害类型相匹配。例如，海军的“战斧”版本包括核弹头（现已退役的TLAM-N，带有W80核弹头），常规子弹头（TLAM-D，带有166枚BLU-97/ B子母弹）和一体式常规战斗部（带有单枚1000磅化学炸药战斗部的几种变体）。
一体式常规弹头是“战斧”和全世界其他LACM最常见的弹头。虽然LACM携带的有效载荷类型通常不会影响特定导弹防御传感器对其进行探测和跟踪的能力，也不会影响特定防御系统的杀伤能力，但是，如果必须同时考虑常规威胁和核威胁，则巡航导弹防御系统的总体设计可能会受到影响。

例如，核弹头可以设计所谓的“保险型引信，如果携带核弹头的导弹被拦截器击中，就会引爆。为应对这种情况，可能有必要部署能够在美国领土之外拦截LACM的防御系统（这将减少探测、跟踪和摧毁LACM的时间），或者开发不仅能够击落导弹而且能够可靠地摧毁弹头本身的武器，这将增加防御系统的复杂性和成本。
发射器类型
巡航导弹可从多种平台发射，包括卡车、舰船、潜艇和飞机。但是，导弹越大，发射器的选择就越受限制。一般来说，弹头重量越重、速度越高、射程越远，则所需导弹的弹体也越大越重，因为这些特性需要更多的燃料、更大和更强的发动机以及更大的机身来容纳它们。
虽然发射器的类型对单个LACM防御系统的性能影响不大，但它可能对整个防御体系产生深远影响。特别是易于隐藏的发射器可以使对手更容易从不利于防御的位置发动攻击。例如，与从远海的水面舰艇上发射的LACM相比，防御方对从美国近海潜艇上发射的LACM的响应时间更短。没有足够的时间对发射做出反应，可能需要美国在距离更近的地点部署速度更快的拦截器，这都会增加防御的成本和复杂性。隐蔽的发射器还可以降低美国在发射前摧毁LACM的能力，即“发射左侧”防御。“左侧”，指的是挫败导弹发射的行动,在时间轴上位于导弹发射时间之前（左侧）。

2、巡航导弹防御系统各组成部分的性能特点
巡航导弹防御系统及一般的防空系统主要由三个部分组成：
传感器，即雷达和红外探测器等，用于探测、跟踪和识别威胁导弹；射手，是地对空导弹或战斗机等，可拦截和摧毁或以其他方式打击威胁导弹；作战管理系统，协调传感器和射手的行动；传感器、射手以及将其整合成协同防御的基础作战管理系统是防御系统的组成构件，可根据防御方的目标组合成不同的防空体系架构，例如，针对单个设施或设施群的点防御或针对地理区域的区域防御。
国土巡航导弹防御（CMD面临的一个特殊挑战是确定目标是否是实际威胁。由于巡航导弹的飞行速度和高度与民用飞机相似，因此在有许多民用飞机的环境中进行巡航导弹防御，目标识别则是关键因素。

探测跟踪传感器
巡航导弹防御系统的传感器需要快而准地探测和跟踪威胁目标，以便选择射手进行防御。巡航导弹防御系统中传感器组件的关键性能指标是有效射程，即传感器既能探测到飞行目标又能将其识别为潜在威胁的距离。传感器的有效射程越长，观察特定区域所需的传感器数量就越少，在来袭巡航导弹到达目标之前使用拦截器的时间就越长。
单个传感器的探测距离主要取决于设备的性能(功率、分辨率、信号处理)及其离地面的高度，后者决定了它的视距(因地球曲率而产生的视线限制)。
目标特性也会影响传感器的探测距离。对于发射信号并检测目标反射回波的有源传感器（例如雷达），如果目标涂覆雷达吸波材料或采用特殊设计形状，以降低雷达反射回波信号的强度，则可减少探测距离。对于被动系统（例如探测物体发出的热量的红外传感器),可以通过冷却遮挡排气系统等方式来减小探测距离。

传感器类型。传感器的选择取决于威胁导弹的性能及物理特性。能够远距离探测的最常见传感器是雷达，如果目标温度高或在大气高层，则可采用红外探测器。特殊情况下也可以使用其他传感器，如光学相机或激光雷达(LIDAR)，但它们在大气层内的探测距离相对较短，因此不太适合用于防御低空威胁目标。
雷达是探测和跟踪远距离巡航导弹的主要传感器。亚声速LACM难以用红外传感器探测，因为它们的热信号很小，其助推火箭很小且只有几秒钟的燃烧时间，而空射巡航导弹可能不需要助推器，而且低速时的大气阻力不会使导弹表面产生很大的热量。超声速巡航导弹更容易被红外传感器探测到，因为它们发动机温度更高且表面摩擦加热更大，但探测距离仍然有限。

雷达受大气条件（云层或雾霾）的影响也较小，这些条件限制了依赖红外和较短波长辐射的传感器的探测距离，尤其是针对低空飞行的目标。(不过拦截器在接近目标时，有可能会使用短距离激光或被动成像传感器来提高制导能力)。巡航导弹相对于弹道导弹飞行高度低也会使卫星上的红外弹道导弹防御传感器难以探测。
决定雷达有效探测距离的主要参数是天线性能（发射功率和接收灵敏度）、信号处理能力（将目标从背景噪声中区分出来）以及天线高程。天线性能和信号处理能力决定了能否在给定距离内获取目标的雷达回波，而天线高程决定了受地球曲率影响导致的雷达视距限制（探测距离的上限）。
雷达视距的影响是巡航导弹威胁大的原因之一。低空巡航导弹虽然在地面雷达的最大探测范围之内，但雷达是“看不到的”，简单讲就是沿直线传播的电磁波被地面挡住了，没有照射到巡航导弹。
传感器平台。构成巡航导弹防御系统传感器架构的另一个重要因素是传感器所处的平台类型。

传感器平台有两个重要特性：
平台高度决定了传感器视距；平台的耐久性（平台返回基地或维修关闭前可持续运行的时间）决定了维持给定区域的连续覆盖所需的平台数量。如果传感器位于地球轨道卫星平台，则轨道动力学因素也需考虑。

图1雷达视距与传感器高度
传感器平台的高度。传感器的视距范围决定于它的高程、目标的高度以及丘陵、山脉、树木或建筑物等地形特征。若不考虑地形特征（即假设地球表面是光滑的），则目标在300英尺处飞行时，雷达在地面上的视距范围约为25英里。假定雷达视场角为360度，它最多可以观察到大约2000平方英里的范围(美国大陆的面积超过300万平方英里)。
如果地形特征阻挡了某些方向的视线，可观测区域就会变小，这在实际应用中是很常见的。随着目标高度和雷达高度的增加，视距范围和潜在观测区域将增加，地形障碍物的影响也会减少。


图2不同目标高度对应的雷达视距与视场
探测距离短，导弹的反应时间就少，如果导弹以每小时500英里(或0.65马赫)的速度飞行，高度为300英尺，而雷达在海面上，与巡航导弹目标处于同一位置，那么防御方只有3分钟的时间来探测、识别和响应。将传感器提升到700英尺（例如将其放在山顶或高塔上），则雷达相对目标的视距增加一倍以上，达到约60英里，反应时间增加到7分钟。
如果需要防御大范围区域，则需要多个位于地面或近地面传感器。因此，若覆盖美国本土等大面积地区，很可能需要机载传感器来克服地表和近地表的短视距。美国空军E-3AWACS预警侦察机，飞行高度为3万英尺，其传感器视距为270英里，覆盖范围约23万平方英里。当巡航导弹飞行高度为300英尺、速度为0.65马赫时，预警机可提供32分钟预警时间。
空军RQ-4B“全球鹰”的传感器视距为370英里，覆盖范围约43万平方英里，反应时间为44分钟。低轨地球卫星的视距约为2300英里，卫星高度为500英里时，视场范围将近1700万平方英里。

传感器平台的耐久性。如果平台的耐久性不满足不间断运行的需求，那么就需要为每个部署点购置多个传感器和平台。上述示例包括三种类型的平台：地面结构、飞机和卫星。由于地面结构的耐久性基本上是无限的，所以每个地点只需要一个传感器。地基传感器可能因维修或日常维护而无法工作，但这些停机时间相对较短，而且可以安排在不可预测的时间，使对手难以利用由此产生的覆盖缺口。也可利用便携式传感器在维修期间提供临时覆盖。
另一方面，一架飞机只能在有限的时间段内在站，大部分时间用于加油和维修。此外，飞机还要花时间在其作业地点（轨道）和空军基地之间飞行。因此，需要有多架飞机来保证每个传感器位置连续工作。每个传感器位置所需飞机的确切数量取决于飞机可以停留在高空的时间、速度、与基地的距离、为每个任务加油和维修飞机的时间及其总体可靠性。例如，通常需要三到四架长航时无人机来提供距基地较远的轨道上的连续飞行。如果飞行轨道离基地较近，则两到三架飞机就可满足。对于有人驾驶飞机，其机组人员的耐力也可能会限制飞行任务的时间。
卫星轨道的影响。卫星带来另一个问题。低轨卫星更适合探测和跟踪巡航导弹目标，卫星的轨道运动和地球的自转使卫星无法定位在地球表面的某一个点上。因此，尽管卫星实际上可以连续运行，但在大部分时间里，它们都未处在合适位置来探测对美国发动袭击的巡航导弹(当不在美国上空时，星载雷达可能会定期关闭，以节省电池电量)。因此，需要一个由多个卫星组成的星座，以确保整个国家始终处于足够的传感器视野之内。
所需的卫星数量主要取决于卫星轨道高度、传感器的灵敏度和性能特点。装有红外传感器的卫星星座(如正在考虑用于弹道导弹和高超声速导弹防御的卫星群)对巡航导弹的探测能力可能有限，但雷达卫星群则更为有效。但与红外传感器相比，雷达在卫星上的安装难度更大且价格昂贵。尽管需要多个卫星来确保美国全时处于监视范围中，但这些卫星在轨运行中也可对全球其他地区进行有价值的监视。

事实上，旨在探测和跟踪空中目标的卫星星座的能力可能类似于空间发展局提出的跟踪地面目标的“监护层”星座。如果空间发展局部署的“监护层”也能够准确地探测和跟踪LACM，以便为拦截器提供目标指示信息，直到其红外导引头能够截获目标，如果这种信息能够准确和迅速地传送给反导拦截器，那么使用雷达卫星部署国土CMD的增量成本将大大降低。
射手
能够击落巡航导弹的武器包括射程不到一英里的高射炮、射程远远超过100英里的地对空导弹和可飞行几百英里的战斗机。近程武器更适合于防御单一地点或小范围的区域；远程武器通过配备一定数量的射手可防御大片区域。在目前可用的武器中，地空导弹和战斗机具有最大的区域防御能力，而其他射手，如高射炮、激光、超速炮等，更适用于较小区域或单个目标的防御。
地空导弹和战斗机相比，前者的优势是能够快速发射（在传感器定位并建立对巡航导弹目标的跟踪后）并能以很高的速度飞向目标，而战斗机的优势是射程更远。由于雷达和其他远程传感器很难区分巡航导弹与商业或私人飞机，战斗机的另一个优势是有可能让飞行员在试图击落目标之前，通过目视来识别导弹威胁。2020年1月8日，一架乌克兰客机在伊朗被地空导弹击落，这说明了正确识别的重要性。


图3坠毁的乌克兰客机残骸
地对空导弹。美国军方目前使用几种类型的地对空导弹（SAM），从肩射式“毒刺”（最大射程约5英里）到“舰载标准-6导弹”（SM-6），射程约200英。对于CMD系统，国防部可以选择使用现有类型的导弹，也可以开发专门为CMD任务设计的新型导弹。
对于担负广域防空反导任务的萨姆导弹来说需满足以下几个重要特性：
远射程是关键特征，可以通过一定数量的发射器实现大面积地区防御。同样，高速度可以使地对空导弹在短时间内到达目标，这就增加了导弹在有限的时间内与目标交战所能覆盖的距离(最远可达导弹的最大射程)。为了有效地对付低空目标，远程地对空导弹在其弹上传感器或导引头锁定目标前，需要接收外部信息源提供的制导信息。在不同高度上与目标交战的能力也很重要。例如，末段高空区域防御系统(THAAD)或SM-3导弹，这两种导弹都是用来对付高空弹道导弹的，不能用来对付在300英尺高度飞行的LACM。地对空导弹的红外导引头还必须能够探测和跟踪目标。雷达导引头必须能够区分低空目标与地面反射的信号，红外导引头必须能够探测低温目标。
美国现有三种地对空导弹可用于广域国土巡航导弹防御。
海军SM-6导弹射程较远，可用于打击飞机和巡航导弹目标。陆军的“爱国者”导弹防御系统可以用来对付巡航导弹(除此之外，它还能打击中近程弹道导弹)。陆军的THAAD射程比“爱国者”远，但主要进行大气层高层拦截，不具备对抗巡航导弹的能力。也可研制这些导弹的改进型，以便更好地适应国土巡航导弹防御，例如THAAD的改进型，射程更长、具有在低层大气拦截巡航导弹的能力。此外还可研制一种全新的导弹。陆军和海军使用的近程地对空导弹系统既可以单独用于选定地点的防御，也可以用于广域防御。

机载拦截器。军方在美国几个地点保持战斗机的警戒状态，以拦截不明身份的飞机、偏离预定飞行计划的飞机以及正在接近或已进入限制领空的飞机。处于警戒状态的飞机都加满了油，并配备武器，飞行员随时待命，随时准备在接到要求时执行拦截任务。然而即使是在警戒状态下，飞行员也也要花费一些时间才能到达飞机、启动发动机、滑行和起飞。从下达起飞命令到飞机离开地面的典型时间至少为5至10分钟（如果飞行员在跑道末端附近的飞机上等待，时间可以缩短，但很难长时间保持这种状态）。
战斗机在跟踪传感器的信息引导下飞向巡航导弹目标。到达目标附近后，战斗机将利用自身的传感器(雷达或红外导引头)捕获目标，并发射空对空导弹将其击落。目前使用的空对空导弹（带雷达导引头的中程AIM-120和带红外导引头的近程AIM-9）可用来拦截巡航导弹。空军和海军正在开发一种新型空对空导弹AIM-260，其射程将比AIM-120更长，可增加战斗机的防御范围。
大部分战斗机（包括海军和海军陆战队的飞机）都可以承担巡航导弹防御任务。空军和空军国民警卫队如今承担着国土防空任务，很可能也会承担巡航导弹防御任务。此外，装备有源相控阵(AESA)雷达的战斗机将比装备老式雷达的战斗机更为有效，因为AESA雷达能够更好地探测和跟踪低空飞行的小目标。空军的F-22A和F-35A飞机都装备了AESA雷达，空军已经用新的AESA雷达替换了F-15C飞机上的旧雷达。根据2021年的预算文件，空军计划包括为目前服役的935架F-16C中的402架增加AESA雷达。美国北部司令部优先考虑用AESA雷达升级F-16进行国土防御。截至2020年10月，空军四个国民警卫队中队的F-16已经装备了新雷达。
其他射手。除地对空导弹和机载导弹外，还有几种类型的射手可以用来打击巡航导弹。例如美国海军“方阵”是一种全天候自动近距离武器系统(CIWS),它应用了一种M61AI型六管“伏尔肯”20毫米格林式火炮。可在约一英里或更短的距离内与目标交战。陆军已为防御火炮和迫击炮弹部署卡车版“方阵”系统。也有人提出了改进的加农炮的建议，可以发射超高速炮弹，即超高速炮，以打击快速移动的目标。此外正在开发的激光或微波定向能武器，其威力足以打击飞行中的导弹或炮弹，目前正在进行原型样机测试。与加农炮一样，这些武器的初始版本可能是短距离的，仅限于防御单个目标或较小区域(也称为点防御)。
作战管理系统
作战管理系统(BMS)是指支撑作战管理活动的指挥信息系统。在巡航导弹防御中，BMS功能（所有的指挥和控制、作战管理和通信）必须非常迅速地完成。BMS包括防御系统各组成部分之间的通信链路，以及将信息进行融合的软硬件系统，为指挥决策提供依据。这些功能必须足够迅速地完成，以便留有足够的时间供射手使用。就巡航导弹防御而言，探测、决策和交战的时间可能只有几分钟。

为了最大限度地利用射手的有效时间，必须提前规划针对不同情况的响应策略，且传感器和BMS必须为指挥官提供足够的信息，以便他们迅速做出决策。认识到这一挑战，空军对其先进战斗管理系统的技术和作战概念进行了首次实地测试，该系统是空军计划用来协调和控制其行动的未来网络，测试的重点是打击对美国本土的巡航导弹威胁。
目标识别是巡航导弹防御系统面临的关键问题，因为许多类型的巡航导弹的飞行速度和高度与民用飞机相似。根据美国联邦航空管理局的数据，美国每天有近3万次定期商业飞行。此外，在美国注册的通用航空飞机有20多万架。美国和加拿大的战斗机平均每年拦截不明身份的飞机约100次，大多数涉及小型通用航空飞机无意中进入限制空域。只有进行可靠的目标识别后，防御方才能对威胁目标进行拦截。
3、LACM威胁及几种典型防御系统
上文各节介绍了各种LACM威胁，以及目前正在服役的几种类型的防御性传感器和射手，这些传感器和射手可以作为防御这些威胁的组成部分购买使用(现今对部队的防空系统已提出了很高的要求)。CBO对示例性CMD架构的分析是以现有系统为基础，将传感器和射手与两种通用巡航导弹进行对比计算得出的。此外，可以专门为CMD任务开发新系统。国会预算办公室指出，更多的外来技术可以弥补防御性缺陷，但这些技术可以实现什么功能，部署这些技术可能需要多长时间以及费用等不确定因素，因而无法对此类系统进行有效的定量分析。
通用LACM
为衡量巡航导弹防御系统的能力，CBO评估了打击两类可攻击美国本土的通用LACM的能力。并按照速度和高度的指标将其分为两个级别：

亚声速、低空导弹超声速、中空导弹这两个类别代表了目前已知已投入使用或正在开发中的LACM。
亚声速、低空LACM。这类导弹难以探测和拦截，因为它贴近地表飞行且射程远，由小型高效的涡轮喷气发动机或涡扇发动机提供动力。典型例子包括美国海军的“战斧”和俄罗斯的“3M-14卡利布”导弹。虽然所有的巡航导弹都是先进的武器，但亚声速LACM与速度更快的导弹相比，对制造者提出的技术挑战较少，而且也往往比射程和有效载荷相当的速度更快的导弹更小。为此，亚声速LACM是当今最常见的LACM类型。已知或认为有几个国家生产此类导弹，有些国家已将其出口。
CBO模拟的通用亚声速巡航导弹的速度约为每小时500英里(约0.7马赫)，飞行高度为300英尺，其性能相当于俄罗斯“3M-14卡利布”导弹。它可从多种平台发射，包括卡车、舰艇、攻击潜艇和战斗机（或更大的飞机）。例如，俄罗斯的Club-K导弹系统(“3M-14卡利布”的出口型)被集成在一个类似于40英尺大小的集装箱中，由集装箱载运并发射，发射器可以绑在商船的甲板或由商用卡车拖动。
超声速、中空LACM。超声速LACM通常由冲压喷气发动机提供动力，与亚声速的同类产品相比，不那么常见，因为在给定的射程和有效载荷下，它们更大、更复杂、更昂贵。在某些情况下，高速的优势可以超过劣势，包括更迅速地到达移动目标的能力，或者对重型防空系统的突防能力(当今大多数超声速巡航导弹都是反舰导弹，旨在突破海军部署重型防空系统)。虽然与亚声速LACM相比，超声速LACM在攻击美国本土目标方面的可能性较小，但环境或技术的改变可能使其在未来更具吸引力。
CBO建模的通用超声速巡航导弹的速度为每小时2300英里（约3马赫），飞行高度为3万英尺。这类导弹的典型代表是俄罗斯的Kh-32，由图-22“逆火”轰炸机发射。Kh-32主要是一种反舰导弹，其射程只是为了将发射它的轰炸机挡在舰艇的防空系统之外。对于设计用于攻击美国本土目标的LACM来说，可能需要更远的射程。适合攻击美国本土的超声速LACM体积将相当大，这可能会将其发射器类型限制为大型军用地面车辆，轰炸机大小的飞机，大型水面战舰和带有大型发射单元的潜艇。
巡航导弹防御系统组成。CBO所分析的美国本土巡航导弹防御的示例性架构包括两类组件：
传感器平台，用于威胁目标的探测和跟踪；射手，负责摧毁威胁目标。
CBO的定量分析考虑了五种通用类型的传感器平台和两种通用类型的射手。CBO没有对CMD的作战管理系统进行详细分析。
通用传感器平台。CBO分析的所有传感器平台都将配备探测距离远、对大气条件相对不敏感的雷达（与红外传感器相比）。CBO计算的关键性能参数是平台高度（决定覆盖面积）和平台耐久性（决定确保每个传感器轨道持续工作所需的平台数量）。
CBO考虑如下五个平台：
如果沿海或边境没有高地形，则位于本地高地形（例如山顶）或塔上的地基（CBO假定其海拔高度为700英尺或计算周边地形）；10,000英尺处的系留浮空器；由商用飞机改装位于30,000英尺高空的空中预警机；在60,000英尺高度飞行的高空长航时无人机；位于575英里高度的低轨道卫星群（见图3-3）。

图4不同传感器平台参数
许多地面或塔基雷达可能是目前联邦航空局和空军的现役雷达。CBO假定雷达受视距限制，且地表光滑，在此基础上对每个传感器所观察到的区域进行估计。
对于除卫星以外的所有传感器平台，CBO均基于已部署的实际系统对其示例性传感器平台进行估算。通用地基和系留浮空器平台基于两个陆军系统：拖车式“哨兵”雷达和2017年取消的JLENS浮空器（联合对地攻击巡航导弹防御高架网状传感器系统）。CBO对AEW&C平台的性能估算，分别基于商用飞机和HALE-UAV在海军的P-8A“波塞冬”巡逻机和MQ-4C“海王星”侦察机上得出的。CBO没有考虑空军E-3预警机的性能，因为未来的有人驾驶预警机和机队将更有可能基于现代双引擎喷气式飞机（P-8A是波音737的衍生机型），而不是基于波音707的老旧、效率较低的E-3。CBO的说明性卫星架构基于低轨上的一组雷达卫星。
除了传感器探测范围不同外，任务耐久性的差异（从地基传感器基本无限制的耐久性到地基传感器约36小时的耐久性）将导致需要使用不同数量的系统，以提供对特定机载传感器轨道的连续覆盖。每个轨道需要一个以上的系统会增加防御性架构的采购和运营成本。
通用射手。CBO考虑了两个通用系统作为其概念中的国土CMD系统的射手组成部分：远程地对空导弹（LR-SAM）和战斗机。

图5 通用射手特性
LR-SAM类似于射程约200英里的海军“标准-6”（SM-6）导弹。CBO假定LR-SAM导弹连只包括导弹、发射架以及与CMD指挥和控制系统的通信联系，但不包括其本身的雷达。LR-SAM在BMS的指示下发射，并由CMD传感器平台引导到目标附近，届时弹上导引头将截获目标并完成交战。目前SM-6导弹一般由其舰载雷达制导。执行CMD任务的通用战斗机将配备主动电子扫描阵列雷达，以提供快速定位的最佳机会。
负责执行CMD任务的通用战斗机将配备有源电子扫描阵列雷达，以便为快速定位和攻击目标提供最佳机会。通用战斗机的有效射程通常取决于战斗机达到目标的可用时间，而不是战斗机在需要加油之前可以飞行的距离。战斗机将以每小时700英里的速度直达拦截点。