淺談中國導彈預警衞星_風聞

　　提到導彈預警衞星，大家最先想到的一定是美國的國防支援計劃衞星系統（DSP）和天基紅外系統（SBIRS）。目前，美國已經構建了比較完善的天基導彈預警衞星系統，並多次進行實戰演習，性能先進。事實上，除了美國以外，我國也有導彈預警衞星。據2016年《科技日報》報道，我國目前擁有前哨系列紅外預警衞星和尖兵系列偵察衞星兩大類軍用遙感衞星，這也是我國首次公開證實預警衞星的存在。

世界各國導彈預警衞星

　　導彈預警衞星是一種用於監視、發現和跟蹤敵方彈道導彈，進行早期預警的遙感類衞星，是目前天基預警系統的核心和關鍵。

　　導彈預警衞星是隨着洲際導彈的發展而於20世紀70年代發展起來的，其是一種地球同步軌道衞星，導彈預警衞星上裝有高靈敏度的紅外探測器和帶望遠鏡頭的電視攝像機，在敵方從地面或水下發射導彈後數十秒內，紅外探測器即可探測到導彈上升段飛行期間發動機尾焰的紅外輻射，併發出警報；高分辨率的電視攝像機跟蹤拍攝目標，自動或按照地面遙控指令向防空指揮部發回目標圖像，並在地面電視熒光屏上顯示出導彈尾焰的圖像。預警衞星上一般還裝有核輻射探測器，往往兼作核爆炸探測衞星。

圖注：美國新一代天基紅外導彈預警衞系統覆蓋範圍示意圖

　　導彈預警衞星由於採用高軌道，居高臨下，覆蓋範圍廣，能有效克服地面防空雷達因電波信號沿直線傳播受地球曲率影響而不能儘早發現目標的缺點，以美國的導彈預警衞星為例，其能在每8秒～12秒鐘對地球表面上某一特定地區掃描一次，可以在50秒～60秒內識別出導彈紅外源，並能迅速將預警信息發送到地面防空指揮中心。一般來説，預警衞星對遠程彈道導彈可以提供15—30分鐘的預警時間，對近程導彈也能提供幾分鐘的防禦準備時間，從而便於己方捕捉戰機，及時組織戰略防禦或實施反攻，它是信息化戰爭中一國戰略防禦的核心和關鍵。

　　目前，世界已經形成比較完善的衞星預警系統的主要有美國國防支援計劃衞星系統（DSP）、天基紅外系統（SBIRS）和俄羅斯的天基預警系統等，其中尤以美國天基紅外系統最為先進。天基紅外系統主要包括高軌和低軌兩部分。高軌道部分主要用來捕獲識別主動段的彈道導彈，其描速度和靈敏程度都比DSP衞星系統要高很多，並且它能夠有效地穿透大氣層進行探測，使得導彈一點火就能被其探測和追蹤到，並在10-20 秒內將相關信息傳輸給地面指揮中心。低軌道部分主要是用來跟蹤中段的彈道導彈和末段的再入彈頭，對主動段彈道導彈也有一定的探測識別能力。該系統最多可同時鎖定跟蹤100多個目標，並且對洲際彈道導彈的最長預警時間可增加到20～30分鐘，從而為導彈防禦贏得充足的時間。

 圖注：中國高分四號衞星拍攝到的中國黃河三角洲影像

不輸美俄的中國導彈預警衞星

　　中國雖然在衞星研發方面起步較晚，但發展速度卻不慢。進入21世紀以來，我國通過實踐系列、風雲系列等科學實驗衞星開展了一系列預警衞星相關關鍵技術的空間實驗，其中包括為實現高精度姿態控制和高軌道慣性導航測量所需的高靈敏度半球諧振陀螺儀，用於遠程快速信息傳輸的多頻段寬帶高速數據處理器，推掃型紅外光電芯片及陣列器件，凝視型紅外芯片及陣列器件，以及驗證大空域目標探測識別、多傳感器信息快速融合、全天候連續跟蹤測量、高精度測距測角、遠距離精確成像等天基監視識別功能的光電組合探測系統，攻克了一隻又一隻的攔路虎。從2009年到2014年，我國相繼成功發射了多顆前哨系列天基紅外預警衞星，初步建成了能夠覆蓋全球主要地區的太空導彈預警網絡。

　　關於前哨系列預警衞星，並沒有太多的資料披露，但從目前我國的民用衞星可窺一斑。預警衞星最主要的部分是高軌衞星，而目前我國已經於2015年發射了高分四號地球同步軌道衞星，其軌道為距地3.6萬公里的地球靜止軌道，可以長期駐留在固定區域上空，對中國及周邊地區進行接近實時的高頻次重複觀測和多熱點地區快速巡查。高分四號重約5噸，設計壽命8年，定位於東經110度的赤道上空，即海南島的正南方，配備了一台可見光50米/中波紅外400米分辨率、大於400公里幅寬的凝視相機，具備可見光、多光譜和紅外成像能力。由於高分四號可見光譜段分辨率50米，中波紅外譜段分辨率400米，意味着其能從3.6萬公里外看見大油輪等大型艦船，代表我國地球同步軌道遙感衞星最高分辨率水平。此外，高分四號裝有2個對地高增益信號傳輸天線，其數據下傳碼速率為每秒300兆，一幅照片只需要3～4秒即可完成傳輸，據此推測其不調整衞星姿態時的拍照速度與此相當。高分四號每張照片覆蓋範圍約16萬平方公里，完成對西太平洋一千萬平方公里海區的覆蓋約需60張，4～12分鐘即可完成拍攝，平時可為我國減災、林業、地震、氣象等應用提供快速、可靠、穩定的光學遙感數據，戰時足以承擔對航母羣的快速偵察任務以及對彈道導彈發射時段的紅外探測能力。而作為我國預警衞星的前哨系列衞星，其性能應該也不弱。

　　除此之外，我國還積極研製衞星上搭載的新型紅外探測器。不久前，中國電科11所傳來喜訊，該所的技術團隊成功研製出了短波和中波單片2.7K×2.7K紅外焦平面探測器，其屬於第三代超大面陣高靈敏度製冷型紅外探測器，不僅填補了我國在該領域的空白，在國際上也達到了頂尖水平。紅外焦平面探測器是預警衞星紅外成像系統的核心部件，研製難度極大，目前全世界只有美國在2009年研製出了4K×4K的產品，法國在2017年研製出了2K×2K的產品，中國電科推出2.7K×2.7K的產品，可為我國預警衞星的發展提供良好的基礎。

 圖注：預警衞星對於我國形成立體、完善的天基預警、防禦體系，具有重要意義

結語

　　預警衞星可以及時可靠發現從水下或者陸地發射的彈道導彈，對於我國形成立體、完善的天基預警、防禦體系，具有重要意義。

來源：《兵工科技》雜誌