末端防御是国家防御体系的重要组成部分，是保护重要政治、军事、经济目标，打造安全国防体系的重要支撑。末端防御系统一般由目标搜索与识别、目标指示、目标跟踪测量、系统管理、射击诸元解算、火力随动、脱靶量测量、载体姿态测量、载体定位与定向、跟踪线与武器线稳定、弹道与气象测量、电源与供配电等子系统组成，主要完成目标探测、目标跟踪、目标测量与航迹预测、目标威胁度判定、目标分配、射击诸元解算、火炮随动控制、选择弹种、火力最佳时刻发射控制等功能。

作为防御的最后屏障，随着技术的发展、来袭空袭目标的变化以及作战模式的转变，末端防御高炮武器系统的作战使命也不断地得以拓展，战术应用也得到了快速发展。具体来说，末端防御高炮武器系统在未来战争中将承担以下战术使命：一是担负对固定翼飞机的威胁，对无人机和直升机的防御任务；二是担负对巡航导弹、空地导弹和反辐射导弹的防御任务；三是担负对火箭弹、炮弹、迫击炮弹等快小目标的防御任务，保障战斗前沿的安全。

在上述作战使命要求下，防御系统面临着以下迫切的发展需求：1)具备复杂背景下目标提取与跟踪能力。既要能在复杂背景下，提取目标特征、分析目标类型，同时又要具备在各种干扰或者遮蔽条件下，能对目标进行全程跟踪，特别是复杂背景下(RAM类)小目标的识别跟踪能力，要求对目标提取跟踪概率达到80%以上。2)具备对弱RCS目标的探测跟踪能力。一是提升火控系统的探测力，实现对小目标的探测与跟踪；二是集成多种探测跟踪手段，实现对隐身目标的探测跟踪，要具备对RCS≤0.01m2的目标探测跟踪能力。3)具备对高速目标的跟瞄能力。近期要具备对2～4Ma高速目标实现有效跟踪能力。5～10a内，要满足对4Ma以上空袭目标的对抗需要。4)具备行进间稳瞄能力。即大幅度提升行进间稳定跟踪与火力控制精度，满足行进间打击需求。5)具备多目标跟踪和抗饱和攻击能力。一是提升火控系统本身的探测跟踪能力；二是提升火控网络化协同能力；三是提升火控对火力系统的驱动响应速度，进而满足多目标跟踪、连续打击等抗饱和攻击的需求。6)具备网络化的协同防御能力。既能独立作战，又能与其他防御武器平台协同防御。

基于以上作战使命和发展要求，请解决下列问题： 1. 请结合附件1（三维高程）数据，考虑环境各种因素对探测约束影响，建立防御（预

警）系统布控模型，并求解出布控方案（结合拦截效能设计预警和火力武器装备数量及布控）；

2. 根据来袭目标类型、速度、数量等因素，建立模型并设计拦截方案，包括拦截目标

威胁度分析、拦截火力分配、拦截时机及拦截效能；

3. 由于高山、树林等遮挡物对来袭目标跟踪影响，如何进行连续跟踪（信息融合），

建立打击时间窗口模型，设计有效防御拦截方案；

4. 由于末端防御武器在行进中，地面状态不可预知，扰动影响不可预知，同时在打击

过程中，连续射击扰动难以测量，导致火控跟瞄精度较差、毁伤概率低下，尝试建立多源扰动火控模型、设计模型求解算法，最后进行模型和算法有效性验证。 5. 假设来袭目标为高超声巡航导弹（速度是10Ma），请运用前面的模型和拦截策略，

评估拦截能力！

注意：末端防御拦截弹片对自身的伤害！

附件一：美国的AN/SPY-1相控阵雷达的性能

功能：搜索、跟踪、制导 体制：无源相控阵

工作波段：S(3.1~3.5GHz) 探测距离(km) ：370 峰值功率(MW) ：4~6 平均功率(kW) ：58

尺寸(每个阵面)(m)：AN／SPY-1为3.9×3.7×1.29；AN／SPY-lA为

3.65×3.65×1.27；AN／SPY-1B／D为3.65×3.65 ×1.22(1995年DMS报道为3.5×3.5)

辐射单元数：AN／SPY-lA为4352个(每个子阵64个单元)；AN／SPY?1B／D为4350个(每个子阵2个单元)

重量(每个阵面)(t)：AN／SPY-1为7.77；AN／SPY-1A为5.44；AN／SPY-1B／D为3.63；

AN/TPY-2雷达系统组成：

末段高空区域防御系统的标准雷达配置是一台AN/TPY-2 X波段固体有源多功能相控阵雷达，是世界上性能最强的陆基机动反导探测雷达之一。该雷达警戒距离远，兼顾战略与战术，天线阵面积为9.2平方米，安装有30464个天线单元，方位角机械转动范围-178°~+178°，俯仰角机械转动范围0°~90°，但天线的电扫范围，俯仰角及方位角均为0°~50°。该雷达对反射面积（RCS）为1平方米（典型弹道导弹弹头的反射面积）的目标的最大探测距离约1200千米。采用模块化设计，有很强的地面机动性，可采用舰船、火车或拖车进行点对点运输，还可根据作战需要由C-5或C-17运输机空运至指定地点。

附件二：萨德系统相关设置

末段高空区域防御系统（英语：Terminal High Altitude Area Defense，缩写：THAAD，萨德）是美国导弹防御局和美国陆军隶下的陆基战区反导系统，一般简称为萨德反导系统。

“萨德”系统的承包商为洛克希德·马丁公司、波音公司、雷神公司，一套“萨德”系统通常由指挥车、火控雷达、6部8联装发射装置和48枚拦截弹组成，其技战术性能有着诸多与众不同的特点。

基本设计

萨德系统组合

末段高空区域防御系统由携带8枚拦截弹的发射装置、AN/TPY-2X波段雷达、火控通信系统（TFCC） 及作战管理系统组成。 洛克希德·马丁空间防务（Lockheed Martin Space Systems）、卡特彼勒防务（Caterpillar Defense ）和喷气飞机公司（Aerojet）是该系统发射装置及拦截弹的主承包商，雷声公司（Raytheon）

[10]

是AN/TPY-2雷达的主承包商， 波音、霍尼韦尔（Honeywell）和洛克达电子（Rocketdyne）则作为管理与指挥系统的承包商。