揭秘预警卫星

来源:用户上传      作者: 陈　刚　刘　颍　杨成惠

　　
　　人类于上世纪50年代发射第一颗卫星，经过40多年的发展，迄今活跃在太空的各种军用卫星有400多颗，目前军用卫星在侦察、监视、预警、通信和气象等领域发挥着举足轻重的作用。本文着重介绍一下国外预警卫星的发展现状及相关知识。
　　导弹预警卫星系统作为战略预警系统的重要组成部分，将是未来多维空间作战防御体系中的重要天基基础设施，是快速获取敌方导弹发射信息以便迅速采取防御和打击措施的有力手段。
　　导弹预警卫星是一种较特殊的成像卫星，通过对导弹发射主动段羽焰的红外辐射等探测成像，将红外辐射图像信号变换为数字化电子信号传输，经处理识别后提供敌方导弹袭击的预警信号。预警卫星和平时期可用于监视导弹试验、航天发射活动，战时则专门监视和跟踪敌方弹道导弹发射，从而实现在导弹主动段早期预警的目的，可以使预警时间增加到半个小时左右。
　　
　　美国全面布控预警卫星
　　
　　面对21世纪的弹道导弹威胁，美国空军一直在研制新一代导弹预警卫星系统。从20世纪50年代末至1995年，先后研制“导弹防御报警系统”、“国防支援计划”、“后续预警系统”、“导弹警报、定位和报告系统计划”等等。1995年美国最终决定研制“天基红外系统”预警卫星。
　　美国在海湾战争中使用的第三代“国防支援计划”导弹预警卫星，又称为布洛克-14型卫星。卫星重2360千克，运行在倾角为0.87度的地球同步轨道上。主要星载设备有红外望远镜、卫星敏感器、核爆炸辐射探测器。高分辨率可见光电视摄像机和通信转发天线等。卫星上太阳能电池板面积较大，可提供1274瓦的功率。卫星的工作寿命长达7～9年。它对前苏联向美国本土发射的洲际弹道导弹能提供25～30分钟的预警时间。
　　美国天基红外预警卫星系统由低轨卫星和高轨卫星组成，低轨卫星主要用于导弹途中阶段和着落前的跟踪和鉴别，同时也可提供导弹发射场和其它技术情报，高轨卫星主要用于导弹点火阶段的侦察和跟踪。低轨卫星是天基红外系统的核心系统的核心，它至少由21颗低轨卫星组成，分布在3个轨道平面上。低轨卫星系统将对全球范围内的导弹发射进行不间断的监视和监测，并提供发射的准确时间和地点。不仅如此，低轨卫星系统还可以对导弹弹道轨迹进行跟踪，获得导弹弹头的位置、速度和加速度，辨明真假目标和导弹碎片，估计其攻击的准确地点，及时(几秒钟之内)通知当地的地面雷达系统和反导打击系统。
　　
　　高轨道卫星将采用双探测器方案，即在每颗卫星上都安装1台高速“扫描”型探测器和l台“凝视”型互补探测器。两种类型探测器的协同工作，将使天基红外系统卫星的扫描速度和灵敏度比现役的“国防支援计划”卫星提高10倍。
　　
　　后来居上的
　　俄罗斯预警卫星
　　
　　与美国相比，俄罗斯的导弹预警卫星计划起步稍晚，主要分为大椭圆轨道预警卫星和地球同步轨道预警卫星两个互为补充的系列。
　　俄罗斯“眼睛”卫星系列计划采用9颗卫星组网工作，轨道面间隔40度，但实际上多为6颗组网工作，下发频率在2274～2304MHz之间。此类卫星均由“闪电”号运载火箭从俄罗斯的普列谢茨克发射场发射入轨，近地点(约600公里)在南半球、远地点(约40000公里)在北半球35度上空，卫星采用这种轨道可对北半球大部分国家的导弹基地和航天发射场构成全天候的覆盖，但对低纬度地区的监视能力较差。20世纪90年代以来，由于俄新卫星的发射未能及时弥补旧卫星的退役，致使“眼睛”系列在轨工作的卫星数量大为减少，在轨工作数量不到计划组网数的一半。
　　目前，俄仅有2颗“眼睛”系列卫星在轨工作，均为2002年新发射入轨的卫星，已无法对北半球大部分国家和地区实施24小时不间断的覆盖，但仍然有一定的预警能力。
　　俄“预报”地球同步轨道导弹预警卫星的星体由一个直径2米的主仪器舱和两块大型太阳能电池板以及一个内置的大型望远镜筒组成，重约3吨，大型望远镜筒中载有重约600公斤的由多个铍镜组成的光学成套设备，每7分钟对地球表面扫描一次。星上还载有核爆炸探测器。卫星对洲际弹道导弹能提供约25分钟的预警时间。该卫星采用4星组网工作模式，主要监视来自美国东部和欧洲大陆的陆基导弹以及来自大西洋的潜射导弹对莫斯科构成的威胁。4星组网工作模式可以形成横贯美国东海岸至中国东部的导弹发射监测带，与设计中的9颗大椭圆卫星组网模式相互补充，进一步提高导弹预警能力。
　　目前，俄仅有两颗“预报”系列卫星在轨工作，分别是2001年8月25日发射的宇宙2379号和2003年4月24日发射入轨的宇宙2397号。这是自1998年5月以来，俄罗斯同步轨道导弹预警卫星在轨工作数量首次达到2颗。
　　
　　预警卫星有“克星”
　　
　　俄罗斯苏-27SKM配套挂载的Kh-31反舰/反辐射导弹是专门为对付西方国家预警卫星“宙斯盾”和航母编队而“量身订做”的，目前世界上只有中俄两国军队拥有这种导弹。
　　Kh-31导弹是俄罗斯“星辰”公司研制的火箭/冲压发动机战术导弹，于上世纪80年代末期装备部队，有Kh-31超音速反舰导弹和Kh-31P高速反辐射导弹两种型号，其头部结构随导弹型号不同而稍有差异。Kh-31A超音速反舰导弹采用“惯性制导加主动雷达制导”方式，头部是主动雷达导引头和半穿甲战斗部，弹长5.2米，战斗部重150千克。Kh-31P高速反辐射导弹采用“惯性制导加被动雷达制导”方式，头部是被动雷达导引头和杀伤爆破战斗部，弹长4.9米，战斗部重100千克。该型导弹全弹重600千克，最大射程160千米，速度达3马赫。
　　反辐射型的Kh-31P导弹属于中、近程高速反辐射导弹，在飞行速度和杀伤力方面优于美国的“百舌鸟”、“哈姆”等高速反辐射导弹，采用能互换使用的、对应不同频率的被动雷达导引头，既能有效地攻击诸如美国水面舰艇使用的“宙斯盾”相控阵雷达，也能打击“爱国者”等防空系统的雷达，还可以用来攻击空中预警卫星和飞机。该弹配备的被动雷达制导系统具有记忆功能和强大的抗干扰能力，即便目标雷达紧急关机也能准确命中。
　　（温志斌荐自《大众科技报》）

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