宙斯盾作战系统，是海基弹道导弹防御系统，它使用标准导弹-3(SM-3)的变体在中程拦截中短程弹道导弹。
该系统集成在美国海军提康德罗加级巡洋舰(CG)和阿利伯克级导弹驱逐舰(DDG)上。它的陆基变种被称为“岸上宙斯盾”，目前作为北约导弹防御系统的一部分部署在罗马尼亚的德维塞卢。
宙斯盾作战系统还利用SM-2、SM-6和改进的“海麻雀”导弹(ESSM)以及密集阵近身武器系统(CIWS)等舰船防御系统，提供空中和舰队防御，并抵御敌方的飞机和巡航导弹。它还可控制陆地攻击“战斧”巡航导弹的发射。
宙斯盾和所有导弹防御系统一样，由三个部分组成：传感器、拦截器、指挥和控制系统。基础的弹道导弹防御拦截器是标准导弹-3，其中发展有3个block(SM-3 IA、IB和IIA)，每个block的射程和总体能力都比以前有所增加。SM-3在大气层外的中段使用命中杀伤技术摧毁来袭的导弹弹头。
宙斯盾系统还采用了其他大气拦截系统，包括用于防空和末制导导弹防御的SM-2、SM-6和ESSM。这些拦截器是从Mark41垂直发射系统(VLS)发射的，该系统也用于发射“战斧”巡航导弹以及反潜武器。
目前，主要的宙斯盾传感器是AN/SPY-1D雷达，一种近360度覆盖的S波段雷达。宙斯盾还可以使用来自远程传感器的数据发射，例如TPY-2 X波段雷达。
指挥和控制系统由宙斯盾作战系统管理，该系统通过一系列称为“基线”的硬件和软件升级而逐步改进。最新版本的“基线9”允许一艘舰艇同时进行弹道导弹防御和防空作战。之前的基线一次只允许其中的一个任务，所以通常要求宙斯盾舰成对作战。
在战略层面上，舰载宙斯盾和岸基宙斯盾通过指挥控制、作战管理和通信(C2BMC)系统集成到更广泛的BMDs中。这种联系使得宙斯盾的舰船和岸基能够得到其他弹道导弹防御系统传感器探测到导弹威胁警报，并将自己的传感器数据传输到弹道导弹防御系统，包括提供传感器数据以支持美国地面中程防御系统(GMD)。
宙斯盾作战系统最初是在20世纪70年代设计的，目的是保护船只免受空袭和反舰巡航导弹的攻击。该系统于1983年投入使用。此后，宙斯盾进行了几次升级，最显著的是增加了弹道导弹防御能力。
2004年，宙斯盾系统作为洲际弹道导弹(ICBM)的监视和跟踪雷达，开始支持弹道导弹防御任务。随后，随着SM-3的发展，该系统于2005年升级具备了中段拦截能力，并于2006年获得了末端防御能力。
2004年，“宙斯盾”导弹防御舰船完成的第一个任务是作为远程跟踪和监视雷达，支持地面中段防御系统。这次任务包括在前方基地部署宙斯盾战舰，为针对美国的洲际弹道导弹寻找导弹踪迹。
目前，每艘宙斯盾舰都使用AN/SPY-1雷达，可同时跟踪多达100个目标。升级版的宙斯盾软件，如基线9.C1软件配置，允许同时跟踪弹道导弹和空中和巡航导弹的威胁。
宙斯盾系统已经测试了“远程发射”能力，在这种能力下，拦截器可以使用非舰载雷达探测威胁导弹的初始轨迹，然后使用舰载雷达进行最终跟踪和拦截。这一概念的第一次测试是在2011年EPAA第一阶段完成的，测试包括一个SM-3 Block IA拦截器，该拦截器接收来自AN/TPY-2雷达的信息。
2013年，另一次远程试验发射证明具备了将空间跟踪和监视系统演示(STSS-D)数据与一个SM-3 Block IA结合进行拦截的能力，这种能力提供了扩展的作战空间。EPAA的第3阶段还计划包括宙斯盾拦截机的远程交战能力完全基于板载雷达信息进行作战，进一步扩大宙斯盾系统的射程。
多年来，宙斯盾BMD战舰预期扮演的角色各不相同。一些人提议在美国本土港口强制轮换宙斯盾战舰的同时，使用宙斯盾战舰执行国土和海岸防卫任务。也有人提议在靠近敌方海岸的地方部署“宙斯盾”弹道导弹防御舰，并制造出能够在助推阶段达到拦截弹道导弹所需速度的拦截器变体。
美国海军目前正在进行一项使旧式3.6和4.0版本宙斯盾作战系统的舰艇现代化的工作，使其达到5.0的能力升级(基线9)。最初的计划是将所有的BMD舰船升级到5.0版本.
但在预算削减压力下，这一计划举步维艰，迫使海军承诺只将所有现有的3.6版本的舰艇升级到4.0版本，然后只将7艘舰艇升级到5.0版本的配置。这些都削弱了舰艇从多个来源处理雷达信息并同时跟踪飞机、巡航导弹和弹道导弹威胁的能力。
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