防禦方如果要有效實施中段反導，就需要在廣闊的太空戰場布設規模龐大的預警探測係統，不但在探測距離上要能覆蓋攔截目標的飛行路徑、在探測精度上精確跟蹤目標，更要能夠綜合多種探測手段，準確區分、識別和捕捉目標。
與攔截大氣層內彈道導彈的末段反導采用“破片殺傷”的方式不同，攔截大氣層外彈道導彈的中段反導主要采用的是“碰撞殺傷”方式，即以攔截彈頭高速運動產生巨大的動能，以點對點的直接撞擊摧毀目標。因此，中段反導對於撞擊的準確性要求很高，要求攔截彈具備靈敏準確的快速姿態調整和目標鎖定能力。有人將中段反導的攔截方式形象地比喻為“在太空中用大炮打蒼蠅”。美國在之前進行的十幾次陸基中段反導攔截試驗中，造成失敗的原因基本多出在探測目標失誤和攔截彈頭不能擊中靶彈兩個問題上。
正是因為具有明顯的優勢，盡管技術實現難度很大，中段反導仍然備受重視，成為大國構建自身彈道導彈防禦體係的重要一環。在美國構建的“多層多段”彈道導彈防禦體係中，中段反導占有相當的比重。
最具代表性的是人們熟知的美國陸基中段防禦係統（GMD）。該係統研製於1997年，2002年開始邊部署邊試驗，主要由國防支援衛星、高軌道天基紅外係統、太空跟蹤與監視係統、升級後的早期預警雷達和海基X波段雷達、陸基攔截導彈，以及作戰管理和戰鬥指揮控製係統組成。其中，耗資9億美元的海基X波段雷達功率強大，可以發現數千英裏之外的棒球大小的物體。部署後可以辨別出誘餌導彈彈頭與真彈頭。GMD配有專門的動能攔截殺傷器，從地下井發射升空進行攔截。“陸基中段防禦”係統主要用於高層中段反導作戰，重點任務是保護美國本土免遭來自敵國的有限戰略彈道導彈襲擊和反擊。
此外，美國典型的中段反導係統還有海軍全戰區係統（NTW），又稱海軍高層區域防禦係統，可攔截外層空間的飛行目標，最低攔截高度80km，最高可達500km，最大攔截距離為1200km。NTW建在現有的“宙斯盾”作戰係統和海軍區域導彈防禦係統上，用於來襲中遠程彈道導彈上升階段、彈道中段和下降階段的攔截。具體來說，就是能在靠近敵人導彈發射陣地的地方進行上升階段的攔截；當目標飛越海麵或沿著海岸飛行時，沿著目標的彈道進行攔截；在靠近防禦區域的地方提供對下降階段的目標的防禦。
目前，世界上隻有美國和俄羅斯部署了實戰型的陸基中段反導係統。這也是中國試驗陸基中段反導技術引起世界廣泛關注的重要原因之一。雖然中國成功進行了兩次陸基中段反導攔截試驗，但試驗終歸是試驗，因為攔截時可以先獲知目標導彈的發射時間，而導彈的瞄準目標也是已知的。從客觀上來說，中國無論是反導總體，還是陸基中段反導，都不足以與美國的技術水平和發展程度相提並論。在陸基中段反導係統中，攔截彈僅僅是一個分係統，實戰攔截需要在太空部署有紅外預警衛星，敵方洲際導彈一發射，衛星即探測到導彈尾焰做出預警。衛星預警後，開始調用遠程預警雷達對敵方彈頭進行跟蹤，計算攔截彈道，並引導己方攔截彈發射，才能將敵方彈頭撞碎。
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