资源卫星光学遥感器技术现状和发展方向.pdfVIP

美国导弹预警卫星的发展与现状 刘杰荣 马文坡 葛之江 张润宁 中国空间技术研究院 摘 要 作为弹道导弹防御系统的重要组成部分 导弹预警卫星在美国发展极为迅速 目前已经发展了 三代 取得了不少经验和教训 主题词 导弹预警卫星 弹道导弹防御系统 发展 1 前言 自从二次大战中纳粹德国成功研制出V2弹道导弹 并对英国本土进行远距离打击 造成重大杀伤以 来 世界各国就都不同程度地患上了 弹道导弹恐惧症 如何对其进行积极有效的防御 便成了各国军 事当局力图解决的重要问题 在冷战期间 由于美国面对着前苏联导弹优势的强大威胁 更增加了解决这 一问题的紧迫性 从20世纪50年代中期开始 美国启动了弹道导弹防御系统的研究工作 1993年 克林顿政府正式将 其定名为 弹道导弹防御系统 这一防御系统由多个单元组成 而在轨侦察与跟踪系统是其中最关键的 一环 因为只有及时 准确地侦测到对方弹道导弹的部署 发射等情况 并立即将信息传送回指挥中心 才能尽快采取相应的有效措施 成功地摧毁来袭的弹道导弹 假使这一系统不能良好运作 就会使己方处 于被动挨打的局面 由于和其他的侦察方式相比 预警卫星侦察有许多优越之处 如侦察面积大 范围广 速度快 直观 效果好,可定期或连续监视特定地区 不受国界和地理条件的限制 因此 预警卫星侦察在弹道导弹防御 系统中占有十分重要的地位 导弹预警卫星是专门用于监视和跟踪敌方弹道导弹发射的侦察卫星 可实现 在导弹主动段早期预警 能使预警时间达到半个小时左右 下面将对其作详细介绍 2 导弹预警卫星的基本情况 预警卫星采用两种运行轨道 一种是地球同步轨道 这种轨道在赤道上空 离地面 35800km另一种 是大椭圆轨道 大椭圆轨道的近地点在南半球 离地面约 600km远地点在北半球 离地面约 40000km 因为采用了高轨道 所以覆盖范围广 可以克服地面防空雷达受地球曲率影响的弱点 在这两种轨道上运 行的预警卫星均可以组网工作 由几颗卫星组成的预警网 就可昼夜对全球进行动态监视 导弹预警卫星并不象照相侦察卫星那样靠拍摄飞行中导弹的弹体来进行侦察 它依靠的是高灵敏度的 星载红外探测器和带望远镜头的电视摄像机 因为导弹发射时会从尾部喷出炽热的火舌(一般称为羽状尾 焰) 这种羽状尾焰能发出强烈的红外辐射 而红外探测器可以在敌方从地面或水下发射导弹后数十秒内 探测到导弹上升飞行段的羽状尾焰的红外辐射 并发出警报 同时 高分辨率的电视摄像机会跟踪拍摄导 弹目标 并自动或按照地面遥控指令向设在美国夏延山的防空指挥部发回目标图像 这样 导弹尾焰图像 的运动轨迹就可实时地显示在地面站的电视屏幕上 地面站的工作人员便可根据尾焰在不同高度上的形状 和亮度的差异 识别出目标的真伪 对导弹的发射作出及时准确的判断 导弹预警卫星的出现就好比在太空中筑起了一种现代高科技的 烽火台 它可以及时地把敌方弹道 导弹的发射情况传递过来 使指挥人员有充分的时间组织战略防御或实施反攻 它已成为弹道导弹防御系 统中的不可缺少的重要组成部分 3 美国导弹预警卫星的发展历程 美国自1958年起开始率先研制预警卫星 在1960年开始发射试验型导弹预警卫星 1970年开始部署 工作型导弹预警卫星 几十年来 美国先后执行了 导弹防御预警系统 弹道导弹预警系统 和 综合 导弹预警系统 三个预警卫星研制计划 这些计划为弹道导弹防御系统中新一代预警卫星的研制打下了技 术基础 3 1 米达斯 计划 1958年 美国开始启动 导弹防御预警系统 计划 这一计划亦称为 米达斯 计划 在 1960年 2 月26日至1966年10月5日期间 共发射12颗试验型卫星 卫星运行在3000km高的近圆形极地轨道上 设想星载红外探测器可以探测到飞行中导弹尾焰发出的红外辐射信号 然而 在经过几次试验之后 发现 该项计划技术很复杂 实现的难度较大 同时它还有一个致命的弱点,即不能区分火箭的羽状尾焰与高空 云层反射的阳光 而这样就会把受太阳照射的高空云团 地球上的火灾 甚至钢铁厂的火光都可能被误认 为是洲际弹道导弹的升空 发出虚假情报而造成不必要的混乱 因而 在消耗了 4亿美元之后 美国国防 部停止了这项计划 3 2 弹道导弹预警系统 计划 到了 60年代中期 红外遥感技术和电视摄像技术都有了较大发展 而同步轨道卫星发射技术也已经 成熟 这为研制新型的