國外天基紅外系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)向與分析＊

吳 昊

（海軍駐合肥地區(qū)軍事代表室 合肥 230088）

1 引言

天基紅外系統(tǒng)（Space Based Infrared System，SBIRS）是由美國空軍研制的下一代天基紅外監(jiān)視系統(tǒng)，也是美國國家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。該系統(tǒng)的任務(wù)是：戰(zhàn)略和戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈預(yù)警、跟蹤從初始助推階段到飛行中段的導(dǎo)彈目標(biāo)，為導(dǎo)彈防御指示目標(biāo)提供技術(shù)情報(bào)，增進(jìn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知。本文就天基紅外系統(tǒng)、發(fā)展動(dòng)向、發(fā)展分析等，作進(jìn)一步的研究和探討［1］。

2 天基紅外系統(tǒng)

天基紅外系統(tǒng)SBIRS采用了全新的組網(wǎng)方式和各種先進(jìn)的星載光電探測(cè)器，提高了掃描速率和靈敏度，具有精確的跟蹤和定位能力，可實(shí)時(shí)探測(cè)與跟蹤導(dǎo)彈從發(fā)射到飛行的全過程，用于對(duì)全球和戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈預(yù)警、國家和戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈的防御、技術(shù)情報(bào)的提供和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的分析等，預(yù)警速度和精度都有了顯著提高［2］。

2.1 組成

天基紅外系統(tǒng)是一個(gè)包括多個(gè)空間星座和SBIRS衛(wèi)星地面站的綜合系統(tǒng)。衛(wèi)星星座由天基紅外系統(tǒng)低軌衛(wèi)星（SBIRS－Low）和天基紅外系統(tǒng)高軌衛(wèi)星（SBIRS－High）兩部分組成，但為了系統(tǒng)工作，還有地面系統(tǒng)。

1）高軌衛(wèi)星部分。SBIRS－High部分由五顆（四顆為工作衛(wèi)星，一顆為備份衛(wèi)星）地球同步軌道衛(wèi)星和兩顆大橢圓軌道衛(wèi)星組成，主要用來探測(cè)和跟蹤助推段飛行的彈道導(dǎo)彈，為美國最高指揮機(jī)構(gòu)和作戰(zhàn)部門提供全球和戰(zhàn)區(qū)范圍內(nèi)的戰(zhàn)略、戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈發(fā)射和助推段飛行及下落階段的紅外數(shù)據(jù)。大橢圓軌道衛(wèi)星專門用來監(jiān)視俄羅斯和中國高緯度地區(qū)的洲際導(dǎo)彈發(fā)射及潛射導(dǎo)彈發(fā)射。

首顆大橢圓軌道衛(wèi)星HEO－1于2006年發(fā)射，為美國最高指揮當(dāng)局和作戰(zhàn)部門提供全球和戰(zhàn)區(qū)的有關(guān)戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈或其他紅外事件的發(fā)射、助推飛行段和落點(diǎn)區(qū)域的紅外數(shù)據(jù)?，F(xiàn)已開始對(duì)美國和其他國家的發(fā)射活動(dòng)進(jìn)行成像偵察。

2）低軌衛(wèi)星部分。低軌道系統(tǒng)是天基紅外系統(tǒng)的核心部分，由約24顆部署在1600km左右高度的小型、低軌道、大傾角衛(wèi)星組成，飛行在多個(gè)軌道面上，將與高軌道衛(wèi)星共同提供全球覆蓋能力。主要用以搜索和跟蹤彈道目標(biāo)中段飛行時(shí)的發(fā)熱彈體和冷再入彈頭，可為預(yù)警雷達(dá)、搜索雷達(dá)、制導(dǎo)雷達(dá)引導(dǎo)目標(biāo)，對(duì)導(dǎo)彈來襲進(jìn)行早期預(yù)警，實(shí)時(shí)向國家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)傳送彈道導(dǎo)彈在軌道全過程的飛行數(shù)據(jù)。

低軌衛(wèi)星星座能夠幾顆衛(wèi)星合作實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射的立體觀測(cè)，而且衛(wèi)星之間可相互通信，通信鏈路選用60GHz。一旦導(dǎo)彈飛出一顆衛(wèi)星的視線，該衛(wèi)星能通過衛(wèi)星之間的通信鏈路將收集的導(dǎo)彈信息傳給其它衛(wèi)星。

3）地面設(shè)施部分。在整個(gè)SBIRS計(jì)劃中，地面系統(tǒng)也是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分，其主要功能是接收和處理SBIRS高軌衛(wèi)星和低軌衛(wèi)星的信息與數(shù)據(jù)，并對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制。

SBIRS衛(wèi)星地面站于2001年建成，并由美國本土地面控制站 （MCS）、備 用 地 面 控 制 站 （BMCS）、防 摧 毀 站（SMCS）、海外中繼站（SRGS）和多任務(wù)移動(dòng)處理站（M3P）以及相關(guān)的通信鏈路等組成。

2.2 工作方式

SBIRS采用雙探測(cè)器體制，每顆星上裝有“掃描”型和“凝視”型兩臺(tái)探測(cè)器。高軌衛(wèi)星主要用于探測(cè)助推段導(dǎo)彈，掃描速度和靈敏度比DSP衛(wèi)星高10倍以上。它的掃描型探測(cè)器在導(dǎo)彈點(diǎn)火時(shí)就能探測(cè)到噴出的尾焰，然后在導(dǎo)彈發(fā)射后10s～20s內(nèi)將警報(bào)信息傳送給凝視型探測(cè)器，由凝視型探測(cè)器將目標(biāo)畫面拉近放大，獲取詳細(xì)信息。這種工作方式能有效增強(qiáng)探測(cè)戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的能力。低軌衛(wèi)星主要用于跟蹤在中段飛行的彈道導(dǎo)彈和彈頭，引導(dǎo)攔截彈攔截目標(biāo)，與現(xiàn)有系統(tǒng)相比可將防區(qū)范圍擴(kuò)大2～4倍。它的寬視場(chǎng)掃描型短波紅外探測(cè)器用于觀察導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)的紅外輻射，發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈目標(biāo)，以擴(kuò)大搜索視場(chǎng)；窄視場(chǎng)凝視型多光譜跟蹤探測(cè)器用于中段和再入段跟蹤導(dǎo)彈，以提高目標(biāo)信息獲取速率。通過掃描和凝視兩種方式的觀測(cè)，對(duì)陸地、海上和空間導(dǎo)彈的發(fā)射、類型、誘餌的撒布都有一定的觀測(cè)和識(shí)別能力。

這些探測(cè)器將按從地平線以下到地平線以上的順序工作，捕獲和跟蹤目標(biāo)導(dǎo)彈的尾焰及其發(fā)熱彈體、助推級(jí)之后的尾焰和彈體以及最后的冷再入彈頭，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射全過程的跟蹤。其探測(cè)距離可達(dá)10000km左右，分辨率為幾十甚至幾米。通過對(duì)導(dǎo)彈和彈頭彈道的跟蹤，可以獲得導(dǎo)彈彈頭的空間位置、飛行速度、加速度，從而根據(jù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別判斷真假目標(biāo)和導(dǎo)彈碎片，衛(wèi)星上的處理系統(tǒng)將預(yù)測(cè)出最終的導(dǎo)彈彈道以及彈頭的落點(diǎn)。并及時(shí)通知地面雷達(dá)系統(tǒng)和反導(dǎo)彈打擊系統(tǒng)，使得戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御（TMD）系統(tǒng)和國家導(dǎo)彈防御（NMD）系統(tǒng)的防御區(qū)域擴(kuò)大，能力增強(qiáng)。因此，SBIRS低軌衛(wèi)星具有太空防御和打擊能力。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)

天基紅外系統(tǒng)的主要任務(wù)是監(jiān)視、探測(cè)、識(shí)別和跟蹤目標(biāo)，因此光電探測(cè)技術(shù)是其關(guān)鍵技術(shù)。

1）提高探測(cè)距離是光電探測(cè)技術(shù)的核心。探測(cè)距離不僅與所探測(cè)物的輻射能量或彈頭的表面溫度有關(guān)，而且與探測(cè)器的波長、靈敏度等也有很大的關(guān)系。天基紅外系統(tǒng)紅外成像望遠(yuǎn)鏡Ⅲ（SPIRITⅢ）探測(cè)距離理論上可達(dá)35007km，但實(shí)際探測(cè)中，由于宇宙星體的輻射會(huì)帶來噪聲，而且彈頭的能量并非呈方向性輻射，不能完全接收彈頭在6～16μm波段輻射的能量，因此，實(shí)際的探測(cè)距離要小得多，一般探測(cè)距離為17500km就可以滿足探測(cè)、跟蹤和識(shí)別的需要。但當(dāng)彈頭表面溫度為150K，探測(cè)距離為7880km時(shí)，對(duì)于整個(gè)天基紅外系統(tǒng)衛(wèi)星網(wǎng)來說，就難以滿足需要。

為提高探測(cè)距離采用了高性能、長線列、掃描型及大面積凝視型紅外探測(cè)器及制冷技術(shù)，盡量增加探測(cè)器元數(shù)，提高響應(yīng)效率，使阻抗高，均勻性好，時(shí)間常數(shù)足夠小，同時(shí)使用了高性能斯特林循環(huán)制冷等技術(shù)。

2）動(dòng)目標(biāo)點(diǎn)跡處理與威脅判斷技術(shù)。由于數(shù)字技術(shù)的成熟和集成技術(shù)的發(fā)展，使得目標(biāo)識(shí)別和判斷技術(shù)也得到很快發(fā)展。這里的點(diǎn)跡處理實(shí)際上是多批次運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的點(diǎn)跡跟蹤處理，它根據(jù)圖像處理單元發(fā)送來的每個(gè)目標(biāo)的灰度等級(jí)、空間坐標(biāo)，按照其灰度等級(jí)以及衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信息進(jìn)行多目標(biāo)識(shí)別和威脅判斷。

2.4 成像偵察衛(wèi)星

按星載遙感器的不同，成像偵察衛(wèi)星可分為光學(xué)成像偵察衛(wèi)星、雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星和混合型成像偵察衛(wèi)星三類

1）光學(xué)成像偵察衛(wèi)星。光學(xué)成像偵察衛(wèi)星也稱照相偵察衛(wèi)星，其上載有可見光、紅外、多光譜和超光譜成像設(shè)備?？梢姽獬上竦牡孛娣直媪ψ罡?，但缺點(diǎn)是受天氣影響較大，陰雨天、有云霧及夜間都不宜工作。紅外成像可以在夜間工作，并有一定的識(shí)別偽裝能力。多光譜成像可以獲得更多的目標(biāo)信息。超光譜遙感器的譜分辨力為納米級(jí)，可以有效識(shí)別偽裝，也可以發(fā)現(xiàn)淺海的水下目標(biāo)，是實(shí)施近海和海岸作戰(zhàn)的重要手段。但紅外和多光譜成像的缺點(diǎn)是分辨力都不及可見光成像高，而且都在一定程度上受云、霧、雨、雪的影響。

目前許多國家都擁有光電成像偵察衛(wèi)星，如美國的“鎖眼”（KH）系列、俄羅斯的“阿拉克斯”（Araks）系列、以色列的“地平線”系列、法國的“太陽神”系列、日本的“情報(bào)收集衛(wèi)星”（IGS）系列、印度的“試驗(yàn)評(píng)估衛(wèi)星”（TES）等。

2）雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星。雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星搭載雷達(dá)傳感器，包括側(cè)視雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行偵察，具有不受云、霧、煙和光照條件影響的偵察能力，可進(jìn)行全天時(shí)和全天候偵察，并可識(shí)別偽裝或地下目標(biāo)。它可以彌補(bǔ)光學(xué)成像偵察衛(wèi)星的不足，但其地面分辨力不及光學(xué)成像偵察衛(wèi)星。

雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星實(shí)用性強(qiáng)，是世界各國都想擁有的偵察衛(wèi)星。目前世界上唯一在軌部署的軍事雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星是美國的“長曲棍球”（Lacrosse）衛(wèi)星，俄羅斯以前雖然發(fā)射過多顆雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星，但目前軌道上沒有在軌運(yùn)行的衛(wèi)星。德國、日本、意大利也正在抓緊研制。

3）混合型成像偵察衛(wèi)星。前述兩種成像偵察衛(wèi)星雖然空間分辨力較高，但在近幾次局部戰(zhàn)爭中證明其實(shí)戰(zhàn)效果不夠理想，對(duì)瞬息萬變的戰(zhàn)場(chǎng)情況無法及時(shí)獲取?；旌闲统上駛刹煨l(wèi)星由此應(yīng)運(yùn)而生，它同時(shí)搭載有光學(xué)和雷達(dá)成像偵察設(shè)備，兼具光學(xué)成像偵察衛(wèi)星和雷達(dá)成像衛(wèi)星的功能和優(yōu)點(diǎn)，能保證衛(wèi)星在任何氣象條件下都不丟失信息，即在任何天候條件下都能以較高分辨力偵察到地面目標(biāo)。同時(shí)由于前述兩種成像偵察衛(wèi)星滿足不了作戰(zhàn)所需的大范圍戰(zhàn)場(chǎng)成像的要求，如美國的鎖眼－11偵察衛(wèi)星，分辨率達(dá)0.1m，但測(cè)繪帶只有6～10km，戰(zhàn)場(chǎng)指揮員抱怨是“用麥管看戰(zhàn)場(chǎng)”。相比而言，混合型成像偵察衛(wèi)星每圈能覆蓋的范圍更大，數(shù)據(jù)傳輸率也更高，這些正是戰(zhàn)場(chǎng)指揮官所要求的。混合型成像偵察衛(wèi)星是未來成像偵察衛(wèi)星的發(fā)展方向。

3 發(fā)展動(dòng)向

1）多國天基成像系統(tǒng)：歐洲能無縫共享太空監(jiān)視嗎?！秶拦I(yè)日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站2012年9月2日?qǐng)?bào)道：迄今，多國天基成像系統(tǒng)（MUSIS）仍然更多停留在構(gòu)想上，盡管有些衛(wèi)星零部件已經(jīng)簽署合同［3］。

如果運(yùn)行，整個(gè)MUSIS星座將取代之前的許多平臺(tái)，包括：法國的太陽神－2、德國的Sar－Lupe雷達(dá)衛(wèi)星、ORFEO合作項(xiàng)目（包括法國兩用昴宿星光學(xué)衛(wèi)星、意大利兩用COSMO－SkyMed X波段雷達(dá)觀測(cè)衛(wèi)星）。MUSIS項(xiàng)目參與者將包括比利時(shí)、法國、德國、希臘、意大利，以及西班牙。目前MUSIS的挑戰(zhàn)包括：陷入經(jīng)濟(jì)危機(jī)的歐洲政府面臨資金短缺和不利環(huán)境；次要問題包括各國觀點(diǎn)不同。

法國將建造CSO光學(xué)偵察衛(wèi)星，意大利的CSG雷達(dá)太空衛(wèi)星則是軍民合作項(xiàng)目。歐盟的促進(jìn)防務(wù)和武器合作組織（OCCAR－EA）負(fù)責(zé)管理MUSIS CIL（通用互操作性層面）的設(shè)計(jì)，這是一座搭建在地面上先進(jìn)橋梁，用于連接CSO與CSG衛(wèi)星系統(tǒng)。CIL可以讓一國操作者向合作者的系統(tǒng)訂購圖片產(chǎn)品，為其他國家的衛(wèi)星分配任務(wù)，接收?qǐng)D片產(chǎn)品，并以安全方式存儲(chǔ)。

階段A和階段B關(guān)注架構(gòu)與系統(tǒng)定義，已經(jīng)開始實(shí)施。階段C與階段D是研制階段，目標(biāo)是在衛(wèi)星入軌前后，部署MUSIS CIL。預(yù)計(jì)在法國2016年底發(fā)射CSO時(shí)應(yīng)該能夠就緒。

2012年春，MUSIS系統(tǒng)需求評(píng)審確定了系統(tǒng)的可行性，對(duì)此先進(jìn)橋梁提出了詳細(xì)架構(gòu)。2012年6月，意大利與法國決定啟動(dòng)MUSIS聯(lián)邦活動(dòng)，階段B2。2012年7月20日，意大利與以色列簽署一系列武器協(xié)議，包括一項(xiàng)OPTSAT 3000高分辨率光學(xué)衛(wèi)星協(xié)議。2012年8月8日，MUSIS階段B1結(jié)束。

2）諾·格公司完成天基紅外系統(tǒng)大橢圓軌道－3有效載荷集成與環(huán)境功能測(cè)試。全球新聞通報(bào)網(wǎng)站10月4日?qǐng)?bào)道：諾·格公司成功完成美國空軍天基紅外系統(tǒng)（SBIRS）第3個(gè)大橢圓軌道（HEO－3）有效載荷的載荷集成和環(huán)境功能測(cè)試。洛·馬公司是SBIRS的主承包商，諾·格公司是有效載荷集成商［4］。

SBIRS項(xiàng)目包括地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星、大橢圓地球軌道（HEO）星載有效載荷以及相關(guān)的地面軟硬件，該項(xiàng)目為國家提升了導(dǎo)彈預(yù)警能力，同時(shí)為軍事導(dǎo)彈防御、技術(shù)情報(bào)和戰(zhàn)場(chǎng)空間態(tài)勢(shì)感知等任務(wù)領(lǐng)域提供支持。

兩個(gè)HEO有效載荷和首顆地球同步軌道衛(wèi)星（GEO－1）已經(jīng)發(fā)射升空。在有效載荷集成期間，諾·格領(lǐng)導(dǎo)的小組實(shí)施了有效載荷機(jī)械積分、導(dǎo)線檢查、導(dǎo)接線連接檢查、指令確認(rèn)和一次／二次電源檢查，并驗(yàn)證了初始電功能。集成檢查一結(jié)束，初始環(huán)境功能測(cè)試將提供功能基準(zhǔn)性能，并為下一階段的測(cè)試、電磁干擾（EMI）和熱真空試驗(yàn)做好準(zhǔn)備。

諾·格公司軍用與民用航天事業(yè)部副總經(jīng)理斯蒂芬·J·托納稱，HEO－3有效載荷和以往的載荷一樣，提供同樣高質(zhì)量的全球持久紅外監(jiān)視能力。SBIRS小組以嚴(yán)密和勤奮為我們的戰(zhàn)士和國家服務(wù)。

在熱真空試驗(yàn)后，HEO－3有效載荷將進(jìn)行原型資格接收試驗(yàn)，計(jì)劃2013年交付。洛·馬公司空中持久紅外（OPIR）任務(wù)領(lǐng)域副總經(jīng)理杰夫·史密斯稱，該測(cè)試的完成在HEO－3有效載荷集成和組合過程中是一個(gè)重要的里程碑。我們專注于交付HEO－3有效載荷，并為我們的戰(zhàn)士提供前所未有的紅外監(jiān)視能力。

3）洛·馬公司將為美國空軍再建兩顆天基紅外系統(tǒng)衛(wèi)星。美國《防務(wù)系統(tǒng)》網(wǎng)站2013年3月6日?qǐng)?bào)道：洛克希德·馬丁公司3月5日稱，美國空軍已授予洛克希德·馬丁公司一項(xiàng)價(jià)值2.8億美元的合同，將建造天基紅外系統(tǒng)（SBIRS）導(dǎo)彈預(yù)警星座中的第5和第6顆地球同步軌道衛(wèi)星［5］。

SBIRS計(jì)劃包括地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星，高橢圓形地球軌道（HEO）上的寄宿有效載荷，以及相關(guān)的地面硬件和軟件，為客戶提供抗毀型和改進(jìn)型導(dǎo)彈預(yù)警能力。SBIRS也向軍方導(dǎo)彈防御、技術(shù)情報(bào)和戰(zhàn)場(chǎng)空間感知任務(wù)領(lǐng)域提供重要服務(wù)。

洛克希德·馬丁公司的SBIRS合同包括四個(gè)HEO有效載荷，四顆GEO衛(wèi)星和地面資產(chǎn)，用于接收、處理和發(fā)送紅外任務(wù)數(shù)據(jù)。

4）美軍將發(fā)射第二顆天基紅外同步軌道衛(wèi)星。法國《航宇防務(wù)》2013年3月19日?qǐng)?bào)道：美國空軍和洛克希德·馬丁公司宣布已經(jīng)做好準(zhǔn)備，將發(fā)射天基紅外系統(tǒng)（SBIRS）的第二顆地球同步軌道衛(wèi)星（GEO－2）。3月19日，衛(wèi)星已經(jīng)與美國聯(lián)合發(fā)射同盟（ULA）的阿特拉斯V（Atlas V）型火箭集成完畢，從位于佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的空軍發(fā)射中心發(fā)射升空，發(fā)射窗口定于美國東部時(shí)間17點(diǎn)21分至18點(diǎn)01分［6］。

SBIRS項(xiàng)目計(jì)劃在地球同步軌道和大橢圓軌道（HEO）部署多枚不同功能的衛(wèi)星，這些衛(wèi)星將連同地面軟硬件設(shè)備一起，為美國提供比以往更強(qiáng)大、更靈活的導(dǎo)彈預(yù)警能力，同時(shí)成為美軍導(dǎo)彈防御能力體系的重要組成部分，還能夠有效地增強(qiáng)美軍在任務(wù)區(qū)域內(nèi)的技術(shù)情報(bào)和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力。洛克希德·馬丁公司目前握有的SBIRS合同包括建造四顆HEO衛(wèi)星、四顆GEO衛(wèi)星以及用于接收和分發(fā)衛(wèi)星任務(wù)數(shù)據(jù)的地面設(shè)備。現(xiàn)在，洛克希德·馬丁公司領(lǐng)導(dǎo)的SBIRS項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始提前為第五顆和第六顆GEO衛(wèi)星生產(chǎn)部件。SBIRS項(xiàng)目中，目前已經(jīng)有兩顆HEO和一顆GEO衛(wèi)星在軌運(yùn)行。其中GEO－1衛(wèi)星的性能指標(biāo)達(dá)到甚至超過預(yù)期。其傳感器定位精度超過實(shí)際需求九倍，亮度探測(cè)能力超過設(shè)計(jì)值60%，可以觀測(cè)比預(yù)定目標(biāo)亮度低25%的目標(biāo)。

SBIRS項(xiàng)目由美國空軍的紅外空間系統(tǒng)理事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)，由美空軍航天司令部負(fù)責(zé)運(yùn)行。該項(xiàng)目主承包商是洛克希德·馬丁公司，諾斯羅普·格魯曼公司負(fù)責(zé)對(duì)衛(wèi)星載荷進(jìn)行集成。

5）洛克希德·馬丁公司為美空軍天基紅外衛(wèi)星系統(tǒng)提供后勤支持。美國《今日衛(wèi)星》2013年3月18日?qǐng)?bào)道：美國國防部3月15日宣布，根據(jù)價(jià)值1.05億美元的合同，洛克希德·馬丁公司在提供常規(guī)支持以及為聯(lián)合特遣部隊(duì)提供支持外，將為美國空軍導(dǎo)彈預(yù)警與防御系統(tǒng)提供后勤支持［7］。

天基紅外衛(wèi)星系統(tǒng)（SBIRS）旨在為總統(tǒng)提供戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈預(yù)警信息，以及為國防部長、作戰(zhàn)指揮官和聯(lián)合特遣部隊(duì)指揮官提供紅外數(shù)據(jù)。

天基紅外衛(wèi)星系統(tǒng)通過高橢圓軌道衛(wèi)星（HEO）和靜地軌道衛(wèi)星（GEO）搭載的托管傳感器以及相關(guān)地面設(shè)施為主要決策者接收、處理和傳輸紅外信息。洛克希德·馬丁公司是SBIRS系統(tǒng)主要承包商，諾斯羅普·格魯曼公司為系統(tǒng)集成商，美國空軍航天司令部負(fù)責(zé)運(yùn)營該系統(tǒng)。

6）新方法將幫助美軍更快速地實(shí)現(xiàn)天基信息進(jìn)座艙。美國《防務(wù)新聞》2013年2月26日?qǐng)?bào)道：美國的間諜衛(wèi)星不斷繞地球飛行，準(zhǔn)確定位坦克、雷達(dá)站和運(yùn)動(dòng)中的部隊(duì)。但是，最新的圖像不能發(fā)送給正在作戰(zhàn)區(qū)域飛行的美國飛行員們，而他們迫切地需要這些［8］。

美國空軍正在努力改變這種情況，其方式是實(shí)施聯(lián)合全國信息源綜合（JINDI）項(xiàng)目。JINDI通過向軍機(jī)座艙顯示器發(fā)送易于閱讀的圖像，為飛行員們提供地對(duì)空導(dǎo)彈陣地以及其他附近目標(biāo)或威脅的位置。美國空軍ISR（情報(bào)、監(jiān)視與偵察）局的能力現(xiàn)代化副主管布萊恩·朱洛維茨表示，該項(xiàng)目的目標(biāo)是盡可能快地推送信息。

JINDI并不是一個(gè)新的構(gòu)思。美軍從2007年開始實(shí)施該項(xiàng)目，目的是試驗(yàn)聯(lián)接美國政府的各個(gè)中心（情報(bào)分析員們?cè)诖伺凶x間諜衛(wèi)星圖像）與前線部隊(duì)的方法。2007年年底和2008年年初在太平洋地區(qū)進(jìn)行的一些試驗(yàn)顯示，分析員們能夠在數(shù)分鐘內(nèi)將信息發(fā)送給飛行員們。但在此后，該項(xiàng)目因缺乏資金和高層支持而擱置。五年之后，JINDI項(xiàng)目最終重啟—美國空軍ISR局局長羅伯特·奧托少將于2012年11月批準(zhǔn)了建立美國用以支持JINDI的情報(bào)站的計(jì)劃。美國空軍的官員們拒絕透露該情報(bào)站的名稱或位置，僅表示該站處于美國大陸。今年晚些時(shí)候，預(yù)計(jì)將有更多的美國情報(bào)中心支持JINDI。

JINDI通過Link 16數(shù)據(jù)鏈向軍機(jī)座艙傳送威脅和可能的目標(biāo)信息，該數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)敲绹捅奔s組織（NATO）部隊(duì)的一種高速數(shù)據(jù)網(wǎng)，可傳送文本、話音和圖像。朱洛維茨說，以雷達(dá)站為例，在JINDI傳送一個(gè)新確定的雷達(dá)站信息之前，分析員們需已通過來自飛機(jī)或衛(wèi)星的各種圖像確認(rèn)了其位置，并確保飛行員們接收到了關(guān)鍵信息，而不需要針對(duì)難以理解的圖像反復(fù)提問。

自上個(gè)世紀(jì)80年代以來，美軍各領(lǐng)導(dǎo)人一直在表示作戰(zhàn)部隊(duì)需要能快速訪問各個(gè)情報(bào)機(jī)構(gòu)所搜集的信息。通常，來自美國國家偵察局各種衛(wèi)星的數(shù)據(jù)會(huì)通過國家地理空間情報(bào)局等機(jī)構(gòu)傳遞到軍方指揮官，在這之后很長時(shí)間才可能到達(dá)飛行員們面前。JINDI項(xiàng)目的思路就是建立直接的聯(lián)系。朱洛維茨表示該項(xiàng)目在初期集中于幫助阿富汗上空的美國空軍飛行員們，不過這可以是一種聯(lián)合的能力。美國空軍的領(lǐng)導(dǎo)者們正與陸軍、海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)討論將艦船、坦克和愛國者導(dǎo)彈連與JINDI聯(lián)接。對(duì)此奧托表示：JINDI項(xiàng)目能夠?yàn)榭哲?、海軍和海軍陸?zhàn)隊(duì)航空兵增加顯著地作戰(zhàn)能力。在對(duì)抗性的和高度對(duì)抗性的環(huán)境中，它的作用和價(jià)值會(huì)更大。

為了擴(kuò)展JINDI，美國空軍的官員們將需要資金，為每個(gè)情報(bào)中心的裝備、人員和訓(xùn)練投資。一旦完成了這些工作，那些中心就能夠支持任何地方的部隊(duì)。對(duì)此，朱洛維茨表示：今天，我們可以支持美國中央司令部。明天，我們可以支持美國太平洋司令部。后天，我們可以支持美國非洲司令部。

4 發(fā)展分析

天基紅外預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：一體化；戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用；網(wǎng)絡(luò)化；微小衛(wèi)星；聯(lián)合發(fā)展［9］。

1）一體化。發(fā)展一體化的預(yù)警系統(tǒng)。例如，美軍的天基預(yù)警系統(tǒng)、空中預(yù)警系統(tǒng)和陸基預(yù)警系統(tǒng)組成了多層次、全方位的一體化預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)，可以探測(cè)到幾乎所有的彈道導(dǎo)彈威脅。

2）戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用。擴(kuò)展天基預(yù)警系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用。DSP預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)更適于探測(cè)跟蹤戰(zhàn)略導(dǎo)彈，難以滿足現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭中對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈預(yù)警的要求。例如，美軍對(duì)DSP和SBIRS衛(wèi)星系統(tǒng)制訂了多項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)計(jì)劃，如在地面用超高速計(jì)算機(jī)處理衛(wèi)星數(shù)據(jù)以縮短預(yù)警時(shí)間，選擇合適的紅外探測(cè)器波段和靈敏度，將SBIRS低軌道的工作星座縮小到八顆，使應(yīng)用范圍從戰(zhàn)略層次向戰(zhàn)術(shù)層次延伸。

3）網(wǎng)絡(luò)化。實(shí)現(xiàn)天基預(yù)警系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。例如，美軍建立了以衛(wèi)星作為獲取和傳遞信息的主要手段的軍事信息結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)代高技術(shù)局部戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。建立一個(gè)全球國防信息網(wǎng)，通過星間通信、星上數(shù)據(jù)處理和信息融合，逐步實(shí)現(xiàn)天基預(yù)警系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。

4）微小衛(wèi)星。微小型衛(wèi)星多以星座形式部署，生存能力強(qiáng)、偵察監(jiān)視范圍大、重訪周期短，在未來軍事領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。例如，美國“天基紅外系統(tǒng)”低軌道衛(wèi)星就將采用小衛(wèi)星組網(wǎng)，在小衛(wèi)星上配備捕捉傳感器和跟蹤傳感器，用以發(fā)現(xiàn)、跟蹤在中段飛行的彈道導(dǎo)彈和彈頭，引導(dǎo)攔截彈攔截目標(biāo)。

5）聯(lián)合作發(fā)展。2000年，美、俄兩國共同出資改造設(shè)在莫斯科的一座導(dǎo)彈預(yù)警設(shè)施，以建立雙方共同運(yùn)行的聯(lián)合數(shù)據(jù)中心。美俄雙方通過該中心交換導(dǎo)彈和航天發(fā)射信息，監(jiān)視其他國家的導(dǎo)彈發(fā)射，并向雙方提供近實(shí)時(shí)的預(yù)警數(shù)據(jù)。2002年，美、以軍方共同試驗(yàn)了一種高速計(jì)算機(jī)化導(dǎo)彈預(yù)警網(wǎng)。該預(yù)警網(wǎng)能將來自美國“國防支援計(jì)劃”衛(wèi)星、“宙斯盾”艦載雷達(dá)和以色列陸基“綠松樹”雷達(dá)的導(dǎo)彈預(yù)警數(shù)據(jù)，與來自其他保密渠道的情報(bào)融合在一起。

5 結(jié)語

目前，國外更加重視發(fā)展SBIRS系統(tǒng)，加快DSP向SBIRS的轉(zhuǎn)換，以便提供更精確的預(yù)警能力，尤其是發(fā)展SBIRS低軌衛(wèi)星凝視傳感器的超長波紅外等先進(jìn)探測(cè)技術(shù)，可大大提高SBIRS系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)跟蹤目標(biāo)的把握性，特別是對(duì)戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈進(jìn)行的預(yù)警。其中，“SBIRS增量Ⅱ”計(jì)劃已于2012年開始啟動(dòng)，這一新的星座取代了DSP衛(wèi)星在導(dǎo)彈預(yù)警任務(wù)中的主導(dǎo)地位［10］。

［1］郭文鴿，馮書興.美國導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)分析及其啟示［J］.中國航天，2005（12）：39－42.

［2］鐘建業(yè)，魏雯.美國預(yù)警衛(wèi)星探測(cè)器及其相關(guān)技術(shù)［J］.中國航天，2005（6）：22－27.

［3］多國天基成像系統(tǒng)［N］.每日防務(wù)快訊，2012－09－11.

［4］諾·格公司完成天基紅外系統(tǒng)大橢圓軌道－3有效載荷集成與環(huán)境功能測(cè)試［N］.每日防務(wù)快訊，2012－10－23.

［5］洛·馬公司將為美國空軍再建兩顆天基紅外系統(tǒng)衛(wèi)星［N］.每日防務(wù)快訊，2013－03－13.

［6］美軍將發(fā)射第二顆天基紅外同步軌道衛(wèi)星［N］.每日防務(wù)快訊 ，2013－03－22.

［7］洛克希德·馬丁公司為美空軍天基紅外衛(wèi)星系統(tǒng)提供后勤支持［N］.每日防務(wù)快訊，2013－03－25.

［8］新方法將幫助美軍更快速地實(shí)現(xiàn)天基信息進(jìn)座艙［N］.每日防務(wù)快訊，2013－04－03.

［9］劉濤，陳浩文，黎湘.天基紅外傳感器彈道導(dǎo)彈中段目標(biāo)識(shí)別技術(shù)分析［J］.電光與控制，2009，16（3）：6－8.

［10］李群章.彈道導(dǎo)彈彈道中段和再入段彈頭紅外光學(xué)識(shí)別方法研究［J］.紅外與激光工程，1999，28（5）：1－5.