反导系统揭秘

空间反导预警系统一、概要二、DSP系统三、SBIRS系统一.概要基于天基的空间目标监视，就是以星载探测器为主体，构成的主要针对弹道导弹的监视、发现和跟踪系统。属于区域弹道弹道防御系统中首要的预警部分，也是防御系统的最前端部分。基本的探测形式有星载雷达探测和星载光学探测两种，我们在此重点介绍的DSP和SBIRS系统都是以星载光学探测为主。主要探测对象：洲际战略导弹和潜射弹道导弹。<一>可探测阶段主动段探测：依靠导弹的尾焰红外辐射进行探测，液体和固体推进剂会产生不同的辐射，一般红外辐射>紫外辐射>可见光。主动段一般都处于大气中，大气会吸收大部分的红外辐射，所以只有当目标处于大气之外（或稀薄大气）中时，才能够进行遥感红外探测。在飞行中段，导弹发动机关火，红外辐射较弱，此时需要利用可见光或紫外进行探测。借助“中段空间试验”（MSX）卫星的来实现对飞行中段的探测，利用不同探测波长的探测材料，使探测波谱能覆盖从紫外，可见光到超长波红外的范围，即110nm到28μm波长。在再入段，发动机重新点火，主要以红外探测为主。<二>星载探测工作流程

DSP卫星探测工作流程二.DSP系统历史发展

DSP计划是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从实施至今已经历了30年，已历经三代，目前正在服役的是第三代的DSP，目前轨道上的DSP-14—DSP-17即属于第三代的DSP卫星，都属于GEO卫星。DSP系统是美国目前唯一能运行业务的导弹预警系统。目前已演变为美国卫星预警系统（SEWS），它也是SBIRS的主要组成部分。DSP系统仍将继续执行和发展，维持到2010年结束。

DSP系统是美国目前唯一能进行运行业务的导弹预警系统。DSP卫星采用地球同步轨道，它由5颗卫星组成，有重点地布设在全球各大洲的上空。技术特点1、红外和可见光的探测为主；2、红外焦平面采用PbS和HgCdTe材料构成，具有双色探测能力。其中PbS

探测器探测谱段为2.7μm

，工作温度196K，采用辐射制冷。HgCdTe

探测元能探测到4.3μm

的辐射，工作温度77K，采用斯特林循环制冷机制冷，对地平线以上的目标有一定的探测能力，分辨力可达1km。3、具有三维成像功能，由多颗卫星可以找到同一目标的立体像对；技术特点4、生存能力提高，据称有防激光能力，所采用措施：在红外探测器镜头上镀抗激光致盲膜；在遮光罩内部装“校正透镜”；多谱段工作；采用多元探测阵列。5、地面Alert（“战区空袭和发射预报”）系统，可以同时处理2～3颗卫星数据，具有较强的数据处理融合能力。6、采用激光信标机来校准红外探测器的视线精度，提高了定位精确度。7、采用电视跟踪辅助测量，通过电视摄像来降低虚警和漏警的概率。存在缺点1、受传感器视场限制，DSP卫星只能间隔一段时间才能扫描特定区域，采用线扫方式，扫描速度为10s扫1线，速度较低；2、再加上地面处理速度和数传速度慢，造成预警时延太长；3、由于太阳耀光的的影响，存在探测盲区。4、由于采用的都是GEO卫星，不具备洲际导弹中段监视能力，即无法探测导弹发动机关火以后目标为微弱的红外辐射。

5、灵敏度和分辨力不够高，难以找到低能级移动式小目标；对战术导弹的预警能力较弱。三.SBIRS系统<一>SBIRS简介为了克服DSP系统的缺点，美军又开始发展下一个大型导弹预警计划——SBIRS计划。SBIRS除了包容DSP卫星星座以外，还将建造低轨和高轨卫星星座。SBIRS比单独DSP系统的能力更强。该系统首先可借助DSP卫星对导弹发射实现粗查，然后由高、低轨卫星做定点详查，对导弹弹头进行跟踪，并测出弹道轨迹参数。SBRIS系统有空间系统和地面系统两部分，空间系统由3种轨道高度的卫星星座组成，即低轨卫星星座（SBIRS-Low）、高轨卫星星座（SBIRS-High）和静止轨道卫星星座（SBIRS-GEO）。三.SBIRS系统<一>SBIRS简介导弹预警卫星是美军反导体系的重要组成部分，其预警能力的高与低，提供预警时间的多与少，是导弹拦截成功与否的关键。由于现役的“国防支援计划”卫星是冷战时期的产物，只能预警战略导弹，对战术导弹的预警力不从心。所以，美国正积极打造可同时预警战略导弹和战术导弹的“天基红外系统”。

与运行在地球静止轨道的“国防支援计划”卫星相比，“天基红外系统”的空间段是一个由多种轨道卫星组成的庞大星座，包括高轨道、低轨道两部分。三.SBIRS系统<一>SBIRS简介

它的高轨道部分由5颗地球静止轨道卫星（其中1颗为备份）、2颗大椭圆轨道卫星组成，主要通过红外探测器来侦察、跟踪来袭导弹的热助推段，为美国最高指挥当局和作战部门提供全球范围内的导弹发射数据。其中的大椭圆轨道卫星由于远地点处于北半球上空，可长期观测北半球的情况，所以主要用来探测俄罗斯等高纬度地区的洲际导弹发射及北方水域的潜射导弹发射。三.SBIRS系统<一>SBIRS简介静止轨道卫星沿用DSP已有的星座；低轨卫星星座由“空间和导弹跟踪系统”（SMTS）计划支持；高轨卫星星座由“战区高度区域防御”（THAAD）计划支持。这样，SBIRS计划内容至少包含DSP、SBIRS-Low、SBIRS-High、“战区空袭和发射预报”（ALERT）、“联合战术级地面站”（JTAGS）和“眼镜蛇响声”（CB，CobraBrass）等6项计划，从而形成了美国BMD计划的核心。其中地面ALERT系统是为提高DSP卫星数据的处理速度服务的，可以同时处理2～3颗卫星数据，具有较强的数据处理融合能力；JTAGS是一项为SBIRS卫星星座（3种轨道高度）而建造的移动式地面接收站计划；CB则是专为研制相应高水平红外探测器而设置的。<二>SBIRS系统的新部署进展

“空间跟踪与监视系统”（STSS）目前还没有部署。它有不同轨道配置：只用于完成美国“国家导弹防御系统”任务时，由3条轨道共21颗星组成；当用于完成导弹预警、导弹防御、技术情报、战场描述这4项任务时，由4条轨道共24～28颗卫星组成。这些卫星将成对工作，以提供立体观测。整个低轨道卫星星座是利用卫星内部的交叉链路连接在一起的，每对卫星通过60兆赫的卫星间链路进行相互通信。当第一颗卫星所跟踪的导弹离开它的视线后，它可以将目标的位置告知第二颗卫星，第二颗卫星将继续跟踪目标，并将有关引导信息提供给反导部队。必要时，这种传递可以在整个星座中继续下去，直到目标被摧毁或无法再探测到为止。<三>SBIRS系统的基本性能部署在大椭圆（HEO：2颗），地球同步（GEO：4～5颗）和低地（LEO：12～24颗）三种轨道。具有红外、可见和紫外多谱段探测能力。每颗卫星都具有宽视场短波红外捕获和窄视场多波段跟踪传感器。具有导弹主动段，飞行中段和再入段的探测能力。在导弹飞行中段具有指导拦截的能力。<三>SBIRS系统的基本性能

该卫星系统的低轨道部分由运行在1600千米高的20多颗左右的小卫星组成。这些卫星能跟踪全球范围内来袭导弹发射后的全过程（主要用于中段和末段），同时也能提供导弹发射场和其他技术情报，可有效地为导弹防御系统提供精确的瞄准数据，包括提供弹道中段的精确跟踪与识别，并将引导数据提供给导弹拦截弹。

通过采用这种不同轨道的多星组网方式，可提高卫星的空间和时间分辨率，从而有助于探测那些采用机动发射架进行发射的导弹。<三>SBIRS系统的基本性能

与DSP相比，SBIRS卫星另一大改进是采用了双探测器体制。每颗“天基红外系统”卫星都装有1台高速宽视场扫描型短波红外捕获探测器（在热助推段观测明亮的导弹羽烟）和1台窄视场凝视型多谱段（中波、中长波和长波红外及可见光）跟踪探测器（在中段和末段跟踪导弹）。前者利用扫描折射望远镜和短波红外焦面阵列扫描南北半球，探测导弹发射时喷出的尾烟，如果发现目标，则将信息提供给后者；后者利用动作“敏捷”的望远镜将导弹的发射画面拉近放大，紧盯可疑目标，跟踪沿弹道中段和末段飞行的弹头，为美国国家导弹防御系统和战区导弹防御系统提供高精度的目标瞄准数据，从而实现对导弹发射的全过程跟踪。<三>SBIRS系统的基本性能

同时，卫星上的处理系统能预测出导弹弹道以及弹头的落点，使卫星的扫描速度和灵敏度比“国防支援计划”高出10倍，可有效地增强探测战术导弹的能力。它能在导弹点火的瞬间将其捕捉，并在导弹发射后10～20秒内将警报信息传送给地面部队。<三>SBIRS系统的基本性能“空间跟踪与监视系统”（STSS）部署后能获得弹头的精确位置、速度和加速度数据，大大降低反导系统的部署数量；还可用于监测空间物体，避免航天器发生碰撞。该系统可实时跟踪100多个目标。美国国防部已在“空间跟踪与监视系统”中增加了新的侦察跟踪任务，使该系统不仅可以实现对弹道导弹的固定发射阵地的侦察跟踪，还能实现对地面、海洋、空中移动的“在时间上处于临界状态的目标”（即高机动性进攻武器）的优先侦察跟踪。<三>SBIRS系统的基本性能

SBIRS高轨道预警卫星都装有高速扫描探测器和