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未来战争作战空间将逐步从陆地、海上、空中向临近空间和太空拓展，空天打击已成为国家安全的重大威胁之一。以美国为代表的军事强国正在持续推动导弹防御体系的升级，分别在2019年和2022年两次发布《导弹防御评估报告》，并公布了导弹防御2.0体系架构

在之前的导弹防御1.0体系架构中，弹道导弹主动段主要由天基红外导弹预警卫星系统进行早期发现；在中段将综合运用海基预警雷达、地基中段防御系统等传感器和武器系统进行探测拦截；由宙斯盾导弹防御系统完成末段高层拦截；由爱国者系统完成末段低层拦截。2021年，美国导弹防御局公布了新版战略远景文件，介绍了美国导弹防御体系架构的新版概念，即美国导弹防御系统2.0体系架构。

美军调整导弹防御体系架构的动因主要包括：未来作战重点由反恐、朝鲜等“流氓国家”调整为中、俄等军事强国；同时将传统的弹道导弹防御体系逐步拓展为导弹防御体系，即将临近空间高超声速武器、巡航导弹等目标逐步纳入体系的防御对象；由“两段三层”向“多段多层”扩展，逐步丰富拦截层次。

导弹防御2.0架构的主要特点包括:

(1)在弹道导弹/高超武器主动段，将天基红外系统升级为持续过顶红外(OPIR)系统，由OPIR系统和前置的TPYISPY完成主动段发现任务，由新研的上升段拦截弹完成拦截。

(2)在弹道导弹中段，主要采用地基雷达完成中段的跟踪识别任务，由标准-3和下一代拦截弹NGI完成拦截任务。

(3)在高超武器的巡航段/滑翔段，由新研的天基高超声速与弹道导弹踉踪传感器(HBTSS)完成持续探测跟踪，并由新研的高超滑翔段拦截弹完成拦截。

在末段，综合运用陆/海基宙斯盾、萨德等系统实施探测和拦截，并由天基杀伤评估系统(SKA)进行拦截评估。

而针对不同阶段不同目标的特点，美军指出了相应的技术发展重点：

在弹道导弹/高超武器主动段，拦截的基础是高精度的持续跟踪，依靠跟踪生成的目标轨迹来为拦截武器提供续稳定的引导信息，而高精度的跟踪主要以传感器的探测精度、主动段运动模型的精度以及高效的滤波算法为前提。

同时考虑到主动段拦截的时效性要求，星载传感器产生的数据必须在星上实现处理。在功能上，星上处理需具备数据压缩、传感器校准、杂波滤除、门限自适应调整、预检测、轨迹生成等任务，星上可实现时域多帧串行处理与多谱段并行数据处理任务

在弹道导弹中段，目标导弹会同时释放出弹头、诱饵来对防御系统进行迷惑。此时，诱饵、碎片、母舱以及残骸等伴飞物将在弹道附近围绕真实弹头高速运动，形成一个较为密集的中段目标群，其最大扩散范围可达几公里。因此中段目标群给预警探测系统带来了巨大挑战。一方面，在传感器的观测角度上，多目标之间空间关系相互遮挡且高速动态变化，使得预警处理系统产生目标轨迹的误关联，降低多目标跟踪的准确性和有效性；另一方面，在像平面上呈现出簇状光斑从而引起不可分辨测量，降低传感器的量测质量和目标的可观测性。

同时，在弹道导弹中段飞行过程中，受到轨道动力学的限制，单个天基传感器往往只具备极短的观测时间窗口，必须通过多个传感器的调度协同与接力跟踪，才能实现对目标的全程稳定观测。在多目标集火攻击场景下，威胁目标、传感器与火力之间高速相对运动，不同传感器对不同目标的观测窗口动态变化，必须通过多传感器调度协同，高速动态匹配传感器——火力——威胁目标三者之间的关系，实现多传感器与火力之间的调度与互操作。

另外，随着诱饵技术日趋先进和复杂，各型诱饵与弹头之间的差别极小，因此弹头/诱饵识别技术也是发展的重点。

在高超滑翔段，由于要对处于滑翔段的临近空间高超声速武器实施拦截，核心难点是实现对高超武器的高精度稳定跟踪。与弹道导弹相比，高超武器的机动性更强。其运动模式多变，难以用一种数学模型描述其完整生命周期内多种运动特性，而目标轨迹的精密确定，通常建立在目标模型与运动模式准确匹配的基础上。由于高超武器的运动存在随机不确定性，使得不同运动模式与动力学模型之间的转换具有备偶发性、突然性与不可预测性。一旦运动模式与动力学模型失配，将会导致跟踪误差迅速发散甚至目标丢失，无法完成目标跟踪任务。有研究认为，针对这个问题，可以考虑通过分析目标不同阶段的运动特性，建立基于运动学模型的单阶段目标机动模型；同时分析目标的机动特点以及不同机动模型的差异性，结合目标机动的先验知识和动态信息，建立动态交互多模型，覆盖目标全部运动模式，最后通过多模型切换实现对高超武器全生命周期的动力学特性建模。

在末段拦截方面，导弹防御2.0体系架构重点突出/天基杀伤评估系统的运用。天基杀伤评估系统主要用于解决以下几个方面的问题：确定是否拦截目标；确定拦截目标的类型（常规弹头、核弹头、生化弹头或诱饵）；确定是否是正面撞击；确定目标是否被摧毁。其评估机理主要是利用爆炸强度、激波、破片云、材料气化等光学特征和时序动态，评估毁伤效果，判断弹头类型。杀伤评估的主要难点包括观测的传感器、核心数据库和评估模型与算法三个方面。