天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)探測(cè)范圍廣、預(yù)警時(shí)間長(zhǎng)，可為彈道導(dǎo)彈防御和實(shí)施反擊提供及時(shí)預(yù)警信息。美國(guó)最先發(fā)展天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)，先后部署了多種型號(hào)的天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)，包括“國(guó)防支援計(jì)劃”、“天基紅外系統(tǒng)”、“空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”等。當(dāng)前，美國(guó)已形成了高低軌結(jié)合，預(yù)警、跟蹤和識(shí)別功能復(fù)合的天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)，其性能最為先進(jìn)，可為美國(guó)提供強(qiáng)大的彈道導(dǎo)彈預(yù)警能力。

一、美國(guó)天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代以來(lái)，美國(guó)先后發(fā)展了“國(guó)防支援計(jì)劃”、“天基紅外系統(tǒng)”、“空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”等多種型號(hào)的天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)。作為美國(guó)反導(dǎo)體系的重要組成部分，天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)可以為國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)、作戰(zhàn)指揮官、情報(bào)機(jī)構(gòu)以及其他關(guān)鍵決策人員提供及時(shí)、可靠、準(zhǔn)確的導(dǎo)彈預(yù)警與紅外監(jiān)測(cè)信息，使美國(guó)在全球?qū)棸l(fā)射探測(cè)、彈道導(dǎo)彈防御、技術(shù)情報(bào)搜集及戰(zhàn)時(shí)態(tài)勢(shì)感知等方面的能力極大增強(qiáng)。

DSP衛(wèi)星系統(tǒng)是美國(guó)部署的第一種實(shí)用型預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)，先后研制部署了三代，共23顆衛(wèi)星。當(dāng)前，DSP衛(wèi)星僅有4顆DSP衛(wèi)星在軌服役。這4顆DSP衛(wèi)星位于地球同步軌道，主要任務(wù)是為美國(guó)指揮機(jī)構(gòu)和作戰(zhàn)司令部提供導(dǎo)彈發(fā)射的探測(cè)和預(yù)警。

美國(guó)空軍于1995年開(kāi)始“天基紅外系統(tǒng)”衛(wèi)星論證。起初論證的“天基紅外系統(tǒng)”由地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星、低軌道（LEO）衛(wèi)星以及大橢圓軌道（HEO）載荷組成復(fù)合型星座，可對(duì)彈道導(dǎo)彈的主動(dòng)段、飛行中段和再入段進(jìn)行全程探測(cè)。2002年美國(guó)國(guó)防部對(duì)“天基紅外系統(tǒng)”項(xiàng)目進(jìn)行了調(diào)整，將低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)從項(xiàng)目中分離，作為在軌技術(shù)演示驗(yàn)證項(xiàng)目，交由當(dāng)時(shí)新成立的導(dǎo)彈防御局發(fā)展，并更名為“空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”（STSS）。地球同步軌道衛(wèi)星和大橢圓軌道的有效載荷仍由美國(guó)空軍負(fù)責(zé)，名稱沿用“天基紅外系統(tǒng)”（SBIRS）。SBIRS系統(tǒng)最終將部署4顆地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星和2顆大橢圓軌道（HEO）載荷，并通過(guò)一體化集成地面站為SBIRS空間段提供服務(wù)。

美國(guó)現(xiàn)役天基預(yù)警系統(tǒng)主要包括4顆“國(guó)防支援計(jì)劃”（DSP）衛(wèi)星、3個(gè)“天基紅外系統(tǒng)”大橢圓軌道衛(wèi)星載荷、2顆“天基紅外系統(tǒng)”（SBIRS）地球同步軌道衛(wèi)星和2顆“空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”（STSS）低軌衛(wèi)星。下表給出了“天基紅外系統(tǒng)”中GEO衛(wèi)星和HEO有效載荷的發(fā)射時(shí)間和目前狀態(tài)。

二、美國(guó)天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

美國(guó)在其天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)中應(yīng)用了大量先進(jìn)的技術(shù)，現(xiàn)已建立了性能最為先進(jìn)，高低軌相結(jié)合，掃描與凝視、捕獲與跟蹤手段相協(xié)作的導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)θ蛑攸c(diǎn)區(qū)域發(fā)射的彈道導(dǎo)彈提供及時(shí)預(yù)警信息，且對(duì)中段飛行的彈頭具有一定的跟蹤和識(shí)別能力。

（一）雙探測(cè)器技術(shù)

美國(guó)天基預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)紅外監(jiān)視與跟蹤導(dǎo)彈發(fā)射全過(guò)程的任務(wù)，可同時(shí)探測(cè)來(lái)襲的戰(zhàn)略導(dǎo)彈和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈，能夠提供導(dǎo)彈預(yù)警、導(dǎo)彈防御、技術(shù)情報(bào)偵察（提供描述導(dǎo)彈特征所需的數(shù)據(jù)及其他目標(biāo)數(shù)據(jù)）以及作戰(zhàn)空間特征描述等功能。

1.“天基紅外系統(tǒng)”

“天基紅外系統(tǒng)”地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星主要用于探測(cè)和發(fā)現(xiàn)處于助推段的彈道導(dǎo)彈。SBIRS衛(wèi)星最大的改進(jìn)是采用了雙探測(cè)器方案，每顆衛(wèi)星載有一臺(tái)高速掃描型（Scanning）探測(cè)器和與之互補(bǔ)的高分辨率凝視型（Staring）探測(cè)器。大橢圓軌道（HEO）有效載荷也裝有高速掃描型探測(cè)器和高分辨率凝視型探測(cè)器，其主要任務(wù)在于對(duì)北極地區(qū)圈的探測(cè)預(yù)警，將天基紅外系統(tǒng)的預(yù)警能力擴(kuò)展到兩級(jí)地區(qū)，使其偵察范圍擴(kuò)大了2~4倍。衛(wèi)星工作時(shí)，掃描型探測(cè)器先對(duì)地球的北半球和南半球進(jìn)行快速掃掠，然后將探測(cè)到的數(shù)據(jù)提供給凝視型探測(cè)器。緊接著，凝視型探測(cè)器將目標(biāo)畫(huà)面拉近放大，獲取詳細(xì)信息，進(jìn)而確定是否發(fā)生彈道導(dǎo)彈發(fā)射活動(dòng)。雙探測(cè)器協(xié)調(diào)工作，共同完成任務(wù)，有效增強(qiáng)了天基紅外系統(tǒng)探測(cè)戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的能力。

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