美军SBIRS地面系统升级 提升天基导弹预警能力

发布时间: 2015-12-31 11:45:32    来源: 中国网    作者: 谢武    责任编辑: 郭素萍

天基SBIRS地球同步轨道卫星(GEO-1)工作示意图

 据美国航天技术新闻网12月21日报道,美军太空司令部的航天与导弹系统中心(SMC)日前宣布,天基红外系统(SBIRS)新一代地面系统(即“Block10 增量2”)研制达到两项关键里程碑节点。据悉,新升级的地面系统将首次具备可同时对包括“国防支援计划”(DSP)卫星、SBIRS同步轨道卫星、SBIRS大椭圆轨道载荷在内的全部预警卫星星座/载荷进行控制的能力;此外,全星座(FC)控制测试已经结束,标志着能力评估(CE)阶段的完成。此项升级将使美军对威胁导弹的发射实施更加全面的天基预警和监视。

预警卫星:发轫于冷战初期的“战略天眼”

预警卫星作为监视、探测、发现和跟踪敌方战略导弹的重要手段,在战略防御系统中起着非常重要的作用。苏联和美国自20世纪60年代起逐步建立了比较完善的预警卫星系统,并各自制定了针对未来的发展计划,其中以美国的技术最为先进。早在1959年底,美国就将当时的军事卫星计划分为“发现者(Discoverer)”计划、“卫星及导弹观测系统(SAMOS)”计划和“导弹防御警报系统(MIDAS)”计划等3项独立计划。在MIDAS计划中,卫星上装有红外探测器,而不是可见光相机,后来该计划由“国防支援计划(defense support program简写DSP)”所取代。

DSP计划是20世纪70年代初由美国和加拿大双边签署的关于北美空中防御计划(NORAD)之一,其目的是监测前苏联等国的地下核试验、中程导弹发射和航天器发射。DSP计划从实施至今已经历了40多年,发展了3代卫星。目前共有5颗DSP卫星在轨工作,其中3颗为工作星,2颗为备用星。3颗工作星分别位于太平洋 (西经135°)、大西洋(西经70°)、印度洋(东经69°)上空,固定地扫描监视除两极以外的整个地球表面。DSP卫星具有轨道机动能力,不但可主要用于战略导弹的预警,还可根据需要将卫星机动至某一战区上空,监视射程较小的弹道导弹的发射。DSP地面站的设置包括一个位于澳大利亚的海外地面站、一个欧洲地面战、一个美国本土地面站(CGS)和移动地面站(MGT)。

DSP卫星在地球同步轨道运行,可以对高纬度地区做到有效监测。卫星定轨在35800千米高度,单星覆盖近1/3地球表面,自旋稳定,卫星主轴指向地心,探测系统同卫星主轴成7.5°夹角,随着卫星自旋形成圆锥状扫描方式,构成一个立体视角场。第一代DSP的红外探测器分辨率低,易误报。到了第二代DSP开始使用双色阵列期间,误报率下降,除了南北两极极端地区外,都可有效探测,探测器扫描周期为10秒,预警周期4.5分钟到8分钟,预警周期包括目标识别、数据回传、数据处理三个部分。

美国在DSP预警卫星上的主要设备有两种:一是卫星向地球的一端装有一个长3.63米、孔径0.91米的红外望远镜,它每隔8-12 秒就可对地球表面1/3的区域重复扫描一次,能在导弹发射后约90 秒就探测到导弹尾焰的红外辐射信号,并将这一信息传给地面接收站,地面站再将情报传给指挥中心,全部过程仅需3-4 分钟;二是高分辨率可见光电视摄像机,安装摄像机是防止把高空云层反射的阳光误认为是导弹喷焰而造成虚警。在星上红外望远镜没有发现目标时,摄像机每隔30 秒向地面发送一次电视图像,一旦红外望远镜发现目标,摄像机就自动或根据地面指令连续向地面站发送目标图像,以1-2帧/秒的速度在地面电视屏幕上显示导弹尾焰图像的运动轨迹。

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