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美军望向太空的“鹰眼”:空间目标监视行动

来源:现代军事作者:童炜责任编辑:康哲2014-11-15 09:12

美军“空间态势感知”计划的发展情况

目前,美军对空间态势感知能力的建设主要分3个方面进行。

对原有空间情报、监视与侦察设备进行延寿与升级,避免能力断层

美国空间态势感知所使用的大量情报、监视与侦察设备中有很大一部分是接收了原空军空间监视网(SSN),以及海军、陆军等部门原有的传感器设备。这些设备对于维持有效的空间态势感知依然发挥着重要的作用,但是这些设备的硬件与软件都已经老旧不堪,并且难以得到支持,例如,最早的“磨盘山”机械雷达服役于1957年,已经服役了超过50年。为了让这些设备能够继续发挥作用,避免出现作战能力的“空窗期”。美国启动了大规模的延寿与升级工作。

现阶段,美军重点开展了3项服役延寿计划,分别针对1969年服役的“埃格林”(Eglin,AN/FPS-85)型相控阵雷达、80年代早期服役的陆基光电外层空间监视望远镜(GEODSS)和1999年服役的“地球仪”Globus II型机械雷达。升级计划主要为“干草堆”超宽带卫星成像雷达(HUSIR)升级计划。该计划旨在通过增加W波段能力和提高成像分辨率来升级现有的X波段“干草堆”成像雷达的近地轨道目标描述能力和外层空间追踪能力。

研发新型空间情报、监视与侦察设备,进一步提高信息获取能力

近年来,由于空间目标的不断增多和世界主要强国空间能力的增强,尤其是受2007年中国进行反卫星试验和2009年俄罗斯废弃卫星与美国铱星相撞事故的影响,美国加大了在新型空间态势感知设备上的投入,以提高态势感知能力。

美国新阶段空间态势感知能力的发展以陆基传感器系统为基础,逐步加强天基情报、监视与侦察设备的建设,努力弥补原有监视网络的短板。目前美国主要在进行4个项目的研发。

“天基空间监视”(Space Based SpaceSurveillance,SBSS)系统

天基空间监视系统由美国空军主导开发,包括一个使用光电望远镜的卫星,以及相关的指挥、控制、通信与地面处理设备。该系统取代了2008年停止工作的“中期空间试验型天基可视传感器”,用于搜集地球轨道上目标的位置与特征数据。天基空间监视系统将可近实时地探测、追踪与识别数据,从而极大提高国防部了解空间内、尤其是地球同步轨道上卫星与其他目标位置和任务信息的能力。2010年该系统的首颗卫星发射升空,标志着该系统block 10阶段初步完成。预计该卫星的任务周期约为5年半。美空军与国防部正在研究为天基空间监视系统提供后继能力的方案。

“快速攻击识别探测与报告系统”(Rapid AttackIdentificationDetection andReporting System,RAIDRS)

美国空军的快速攻击识别探测与报告系统为陆基系统,包括天线阵与数据处理设备。该系统能够通过C、X、Ku三个波段,快速探测并报告针对美国防部卫星通信资产的电磁干扰攻击。空军于2005年3月开始启动该项目,2008年该系统具备初始作战能力。

“太空篱笆”(Space Fence)项目

“太空篱笆”是美国空军的一种新型陆基相控阵雷达系统,是美国空间态势感知能力发展过程中投资最大的单个项目。“太空篱笆”将取代日益老化的空军空间监视系统,并通过使用更高的频率来扩大覆盖范围,能够探测、追踪更小的地球轨道目标。该系统包括三个分布式部署的雷达站,预计部署在澳大利亚、南太平洋的阿森松岛,以及马绍尔群岛中的夸贾林环礁。但是,出于效费比的考虑,美军目前正在考虑将三个雷达站削减为两个。当前该项目还处于技术研发阶段,2012年开始系统发展工作。预计在2015财年年底,第一个具备初始作战能力的“太空篱笆”雷达站将开始工作,而在2020年底前,所有雷达站都将具备完全的作战能力。

“空间监视望远镜”(Space SurveillanceTelescope,SST)项目

空间监视望远镜是美国国防高级研究计划局主导的研究项目。它计划设计一种装备大型焦点平面天线的先进陆基光电望远镜。该系统将建在新墨西哥州的白沙导弹靶场。该望远镜将能够对一个广阔的区域进行快速搜索并对外层空间内的小尺寸目标进行探测、追踪和特征描述,这些能力将是对现有能力的极大提高。

除了以上四个主要项目外,美国还在不断推进其它天基空间目标监视系统的研制,这些系统虽然不是专用的空间态势感知系统,但也都可以为空间态势感知提供支援。具体包括:轨道深空成像(ODSI)系统、天基红外预警系统(SBIRS)、空间跟踪与监视系统(STSS)等。

研发“联合空间作战中心任务系统”,改善空间态势感知的指挥控制能力

联合空间作战中心任务系统(JMS)是美军为应对海量空间态势感知数据处理问题而研发的,它将能够整合数据,并为空间态势感知和空间部队的指挥与控制提供实时信息。

美国空军于2009年开始该系统的采购工作,最后的交付将在2016年完成。联合空间作战中心任务系统被归类为一种自动化信息系统,它将向负责空间的联合职能组成司令部提供一体化网络中心空间指挥与控制能力,以及空间态势感知能力。系统建成后将发挥三种作用:减少实现关键步骤的作战处理时间;处理新型传感器收集到的海量观测数据;提高空间态势感知数据在政府、民事机构、商业机构以及海外机构之间进行共享的自动化水平。

联合空间作战中心任务系统是提供与增强空间态势感知能力的关键所在。这主要是由于目前的空间指挥与控制能力仍然依赖于陈旧的软件与硬件系统,而这些系统已经不能有效处理由空间态势感知传感器系统搜集到的海量数据。没有联合空间作战中心任务系统,大部分的空间态势感知数据将无法被迅速使用。