地基動能反衛(wèi)星武器概述

余 明

(第二炮兵工程大學(xué) 基礎(chǔ)部，西安 710025)

隨著航天科技和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，衛(wèi)星在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，其在影響戰(zhàn)爭走勢過程中所發(fā)揮的重要作用不斷得到驗證。為在空間利益分配中贏得主動，各國在加速推動衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展的同時，也積極發(fā)展反衛(wèi)星力量，以在必要時削弱甚至癱瘓敵手的衛(wèi)星能力。由于地基動能反衛(wèi)星武器在作戰(zhàn)運用等諸多方面具有獨特優(yōu)勢，其發(fā)展受到了眾多國家的重視和親睞。

1 發(fā)展現(xiàn)狀

地基動能反衛(wèi)星武器(kinetic energy anti-satellite based on ground，KE-ASAT)是指從地面發(fā)射的、依靠武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗部的高速動能，通過直接碰撞的方式來摧毀衛(wèi)星的武器系統(tǒng)。按發(fā)射方式的不同，可將其分為共軌式和直接上升式2種。目前這2 種反衛(wèi)方式都已經(jīng)過實際試驗，并取得了良好記錄，甚至有些武器曾進入實戰(zhàn)部署［1］。

美國是世界上最早開展地基動能反衛(wèi)星研究的國家。從20 世紀(jì)60年代開始，美國先后研制和試驗了共軌式和直接上升式地基動能反衛(wèi)星武器。1989年，美國開始重點發(fā)展地基直接上升式動能反衛(wèi)星武器系統(tǒng)［2］。20 世紀(jì)90年代，美國開始研制動能反衛(wèi)星攔截彈，攔截高度是800 ～1000 km。1993年3月，地基動能反衛(wèi)星武器進入演示驗證階段。1997年8月，動能殺傷攔截器(kinetic kill vehicle，KKV)樣機成功進行了首次懸浮飛行試驗，并在懸浮過程中一直保持對目標(biāo)的精確攻擊定位。2000年，美國研制出3 個采用先進技術(shù)的動能攔截器，并達(dá)到進行飛行試驗的要求。2008年2月21月11 時26 分，美軍以一枚“標(biāo)準(zhǔn)- 3”導(dǎo)彈，在距離地面247 km 高度成功攔截失控的間諜衛(wèi)星USA -193，表明美國的反衛(wèi)星能力已達(dá)到實戰(zhàn)水平［3］。

前蘇聯(lián)/俄羅斯的動能反衛(wèi)星武器技術(shù)發(fā)展較為成熟，具有一定實戰(zhàn)能力的是于1964年開始研制的共軌式反衛(wèi)星武器，迄今已經(jīng)進行了近百次試驗。1968年至1982年6月，對采用破片殺傷彈頭的地基共軌式反衛(wèi)星導(dǎo)彈，先后共進行了20 次飛行試驗，攔截最高高度為2 000 km 左右，總成功率為60%以上。1983年，前蘇聯(lián)單方面宣布終止反衛(wèi)星試驗。1985年5月，前蘇聯(lián)宣稱，已經(jīng)成功研制了一種直接上升式的反衛(wèi)星攔截器，與20 世紀(jì)70年代中期美國國防部部署的攔截器相似，即上升式的反衛(wèi)星導(dǎo)彈［4］。前蘇聯(lián)解體后，由于財力不足，俄羅斯的反衛(wèi)星武器研發(fā)一直處于低谷，不過2007—2009年，俄羅斯已經(jīng)重啟反衛(wèi)星計劃。值得一提的是，俄羅斯的A-135 戰(zhàn)略反導(dǎo)系統(tǒng)也具有反低軌衛(wèi)星的實戰(zhàn)能力。

2 系統(tǒng)構(gòu)成及功能

為了實現(xiàn)對目標(biāo)衛(wèi)星的及時發(fā)現(xiàn)、持續(xù)跟蹤、準(zhǔn)確命中和精確評估，地基動能反衛(wèi)星武器系統(tǒng)必須圍繞“發(fā)現(xiàn)、鎖定、跟蹤、瞄準(zhǔn)、攻擊與毀傷評估”等環(huán)節(jié)構(gòu)造地基動能反衛(wèi)星作戰(zhàn)的精確打擊鏈［5］。參與到打擊鏈構(gòu)造工作的武器系統(tǒng)一般由空間偵察與監(jiān)視分系統(tǒng)、指揮控制與通信分系統(tǒng)、攔截打擊分系統(tǒng)和綜合保障分系統(tǒng)等組成。

2.1 空間情報與偵察、監(jiān)視分系統(tǒng)

情報與偵察、監(jiān)視ISR(intelligence，surveillance，reconnaissance)分系統(tǒng)涉及的設(shè)備和設(shè)施包括:空(地)基深空探測雷達(dá)和天基探測衛(wèi)星系統(tǒng);導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng);電子偵察和成像偵察系統(tǒng)。其主要功能:在平時，主要完成對空間目標(biāo)的持續(xù)搜索、識別、跟蹤、探測、定位，在反衛(wèi)星作戰(zhàn)行動準(zhǔn)備及實施過程中，在一些具體威脅方向上進行精確實時的搜索、識別、跟蹤，從而為實施反衛(wèi)星作戰(zhàn)決策及具體行動提供良好的情報支持，同時對防范敵方的地面攻擊或反制行動進行情報獲取和預(yù)警。

2.2 指揮控制與通信分系統(tǒng)

指揮控制與通信C3(command，control，communications)分系統(tǒng)涉及的主要設(shè)備和設(shè)施包括:地(空)基通信系統(tǒng)和軍用及可作軍用的民用通信衛(wèi)星;數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星和地面中繼站;空間作戰(zhàn)指揮控制中心。反衛(wèi)星作戰(zhàn)要求通信系統(tǒng)具有足夠的帶寬、傳輸速率、覆蓋范圍、抗干擾能力、生存能力和安全保密性，能適應(yīng)各種復(fù)雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境。其主要功能:在平時，C3分系統(tǒng)完成對與反衛(wèi)星作戰(zhàn)相關(guān)偵察監(jiān)視信息的融合處理并形成空間態(tài)勢;在危急或作戰(zhàn)時刻，對反衛(wèi)星作戰(zhàn)進行態(tài)勢分析和威脅評估，做出應(yīng)對決策，將作戰(zhàn)指令傳達(dá)到作戰(zhàn)單元，并將戰(zhàn)場作戰(zhàn)信息實時逼真地反饋到指揮控制中心。

2.3 攔截打擊分系統(tǒng)

攔截打擊系統(tǒng)是地基動能反衛(wèi)星武器體系中相對最重要的組成部分，對攔截打擊系統(tǒng)的要求包括具有較強的反應(yīng)力，即武器從準(zhǔn)備狀態(tài)到打擊完畢所需的時間要盡可能短;具有較高生存能力，對各種反制措施要有相應(yīng)的應(yīng)對措施，盡量減少被敵事先發(fā)現(xiàn)并摧毀的概率;動能攔截器上要配備可見光和紅外等多種探測方式，以確保攔截器具備較強的自主尋的能力。

2.4 綜合保障分系統(tǒng)

地基動能反衛(wèi)星武器體系的綜合保障分系統(tǒng)構(gòu)成極為龐雜，一般可將其區(qū)分為作戰(zhàn)保障子系統(tǒng)、后勤保障子系統(tǒng)和裝技保障子系統(tǒng)。因篇幅所限，不在此詳述。

2.5 各部分之間的關(guān)系

地基動能反衛(wèi)星武器系統(tǒng)是由上述4 個部分組成的有機整體。具體而言，偵察與監(jiān)視分系統(tǒng)為威脅判斷及決策提供情報支持，指揮控制分系統(tǒng)則是整個地基動能反衛(wèi)星武器體系的神經(jīng)中樞，攔截打擊分系統(tǒng)是反衛(wèi)作戰(zhàn)的執(zhí)行器，而綜合保障系統(tǒng)則是其他3 個部分能正常運行的重要保證。其關(guān)系如圖1 所示。

圖1 地基動能反衛(wèi)星武器系統(tǒng)關(guān)系

3 關(guān)鍵技術(shù)

地基動能反衛(wèi)星作戰(zhàn)的技術(shù)核心是超高精度的動能攔截，因此動能攔截器技術(shù)是地基動能反衛(wèi)星武器系統(tǒng)的核心技術(shù)。動能攔截器是新概念武器的一種，是一種輕小型化、自主尋的、利用戰(zhàn)斗部高速飛行所具有的巨大動能，通過直接碰撞方式毀傷目標(biāo)的武器。典型的動能攔截器至少包括5個關(guān)鍵部分［6］:①精確捕獲目標(biāo)特征信號信息的導(dǎo)引頭;②處理導(dǎo)引頭信息的高速信號處理機;③確定攔截器自身速度和姿態(tài)的慣性測量裝置;④用于攔截器制導(dǎo)計算和飛行路線修正計算的高速數(shù)據(jù)處理機;⑤使攔截器快速機動的軌控與姿控系統(tǒng)。這5 部分實際上也是KKV 最關(guān)鍵的技術(shù)。

導(dǎo)引頭的主要功能是捕獲和跟蹤目標(biāo)，獲取目標(biāo)的特征信號信息。目前，正在研制的動能攔截彈主要有2 類:毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭和紅外導(dǎo)引頭。

信號處理機與數(shù)據(jù)處理機主要完成對目標(biāo)信息和攔截器運動信息的計算處理，從而控制攔截器相對于目標(biāo)衛(wèi)星的飛行方式。信號處理機通過對由導(dǎo)引頭獲取的目標(biāo)原始數(shù)據(jù)進行處理，從而快速確定目標(biāo)的位置、方向、速度等參數(shù)，并將結(jié)果提交給數(shù)據(jù)處理機;數(shù)據(jù)處理機根據(jù)慣性測量裝置提供的攔截器飛行數(shù)據(jù)，結(jié)合目標(biāo)飛行參數(shù)，對軌控與姿控系統(tǒng)下達(dá)攔截器機動指令以完成飛行路線的修正。

軌控與姿控系統(tǒng)依據(jù)數(shù)據(jù)處理機的指令控制攔截器飛行，保證攔截器與目標(biāo)實現(xiàn)交會碰撞。軌控系統(tǒng)通常由4 個快速響應(yīng)的小型發(fā)動機組成，在攔截器的質(zhì)心位置呈十字形配置，發(fā)動機根據(jù)數(shù)據(jù)處理機的指令點火，使攔截器進行上下和左右機動。姿控系統(tǒng)通常由6 個或8 個更小的快響應(yīng)發(fā)動機組成。這些小發(fā)動機也根據(jù)數(shù)據(jù)處理機的指令點火，用以調(diào)整攔截器的俯仰、偏航和滾動，保持?jǐn)r截器姿態(tài)穩(wěn)定。

4 發(fā)展建議

面對日益復(fù)雜的國際安全發(fā)展環(huán)境以及越來越濃的空間軍事化味道，為了有效維護我國國家利益尤其是空間利益不受侵害，中國必須有所作為。立足于現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)，注重借鑒他國經(jīng)驗，從而加快地基動能反衛(wèi)星作戰(zhàn)能力的形成步伐，應(yīng)該成為當(dāng)前和今后一個時期國家安全發(fā)展的重要考量。

4.1 認(rèn)清發(fā)展反衛(wèi)武器的重要意義

當(dāng)前，衛(wèi)星技術(shù)日新月異，已經(jīng)對我國軍事秘密安全造成了嚴(yán)重威脅。未來戰(zhàn)場上，任何作戰(zhàn)行動隨時都有可能暴露在敵偵察衛(wèi)星之下，這對部隊作戰(zhàn)行動和戰(zhàn)場生存造成了極大威脅;預(yù)警衛(wèi)星則是敵方導(dǎo)彈攔截的“千里眼”，其嚴(yán)重制約著我作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。用反衛(wèi)星作戰(zhàn)來阻懾敵方的衛(wèi)星活動，從而支援后續(xù)作戰(zhàn)行動和戰(zhàn)場生存，能有效保證戰(zhàn)斗使命達(dá)成。

4.2 發(fā)揮現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢，找準(zhǔn)突破口

采用助推火箭為推進系統(tǒng)的動能武器在技術(shù)實現(xiàn)上與彈道導(dǎo)彈有較大相似之處，理論上只需要將動能攔截器“嫁接”到現(xiàn)有彈道導(dǎo)彈的彈體上，即可實現(xiàn)一定的反衛(wèi)星作戰(zhàn)能力。發(fā)展地基動能反衛(wèi)星武器系統(tǒng)，應(yīng)在消化和運用我國航天技術(shù)的基礎(chǔ)上，把技術(shù)突破的重心放在研制動能攔截器上面，重點解決攔截器自主尋的和精確制導(dǎo)的問題。

4.3 注重系統(tǒng)配套和綜合

地基動能反衛(wèi)星作戰(zhàn)對體系能力的依賴度極高，其作戰(zhàn)過程的順利實施需要武器全體系的高度協(xié)作，其中，準(zhǔn)確高效的C4ISR 能力是基本前提。發(fā)展與作戰(zhàn)需求匹配適應(yīng)的C4ISR 系統(tǒng)，應(yīng)從國家層面進行規(guī)劃，以避免自成體系，造成資源浪費。應(yīng)充分借鑒國家航天技術(shù)，縮短反衛(wèi)星作戰(zhàn)能力生成周期。

4.4 走反導(dǎo)、反衛(wèi)武器一體化發(fā)展模式

美軍充分利用反導(dǎo)、反衛(wèi)武器在技術(shù)上的一致性(如推進器技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)、目標(biāo)位置測量技術(shù)等)，寓反衛(wèi)于反導(dǎo)，成功地研發(fā)出反導(dǎo)、反衛(wèi)兼容的武器系統(tǒng)，節(jié)省了武器的開發(fā)成本和研制周期。我國在開發(fā)反導(dǎo)、反衛(wèi)武器系統(tǒng)的過程中應(yīng)充分借鑒美軍的經(jīng)驗，在防御性武器的掩護下發(fā)展進攻性武器，走一體化發(fā)展之路，這樣既可避免政治、法律和外交風(fēng)險，又可為反衛(wèi)作戰(zhàn)積累關(guān)鍵技術(shù)，力爭一個武器系統(tǒng)解決反導(dǎo)、反衛(wèi)兩個作戰(zhàn)需求問題。

5 結(jié)束語

地基動能反衛(wèi)星武器作為一種技術(shù)相對成熟的反衛(wèi)星武器系統(tǒng)，它的發(fā)展水平直接影響到一個國家在空間利益分配上的話語權(quán)地位。中國作為擔(dān)負(fù)“維護世界和平”使命的大國，發(fā)展和保持與大國地位相當(dāng)?shù)姆葱l(wèi)星能力是形勢所需，更是歷史必然。

［1］楊志強.反衛(wèi)星武器的發(fā)展及其對未來作戰(zhàn)的影響［J］.外軍信息戰(zhàn)，2006(3):24-25.

［2］李大光. 由美國“導(dǎo)彈打衛(wèi)星”看其反衛(wèi)星武器發(fā)展［J］.國防技術(shù)基礎(chǔ)，2008(7):42-44.

［3］施榮，趙飛.從反衛(wèi)星試驗看美國?；卸螌?dǎo)彈防御系統(tǒng)發(fā)展［J］.現(xiàn)代軍事，2008(4):21-22.

［4］溫羨嶠，李英，劉海軍.國外反衛(wèi)星武器發(fā)展評述［J］.現(xiàn)代軍事防御技術(shù)，2003，31(3):3-4.

［5］王狂飆.信息時代的精確打擊［M］.北京:軍事誼文出版社，2009.

［6］張純學(xué).動能武器及其發(fā)展［J］.飛航導(dǎo)彈，2004(8):21-22.