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评论:用于导弹拦截的天基传感器层
送交者:  2016年11月25日05:04:31 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

[本站2016年11月17日综合报道]  近期美国航天新闻站发表评论,指出太空是一个承载各类导弹防御任务的空间——包括导弹的发射检测、跟踪、识别、拦截和杀伤评估。作者托马斯·卡拉克是美导弹防御计划的主任、战略和国际问题研究中心的国际安全项目的高级研究员,这是华盛顿政府的智库之一。

弹道导弹在太空中运行,使导弹防御任务被广泛的认为是空间领域的一个挑战。对于所有很短程的导弹来说,在发动机点燃之后、弹头重新进入大气之前,大部分弹道轨迹都是在太空划过的。大气层外的中段拦截,是目前开发的四个美国导弹防御项目中的两个独特领域,“宙斯盾”(Aegis)标准导弹-3和地基中段防御。

因此,太空成为了一个承载各种导弹防御任务的空间——包括导弹的发射检测、跟踪、识别、拦截和杀伤评估。天基传感器的概念从导弹时代开始就已经开始研究,从早期的“导弹防御警报系统”,到“天眼”,再到更多这方面的努力,比如“太空跟踪与监控系统”演示验证器等近期工作。不幸的是,美国用于太空-和临近太空-导弹防御资产的资金处在历史低点。也许是时候扭转这个趋势并更新对天基传感器层工作的努力。毕竟,分层防御的概念,不仅适用于拦截器,也适用于传感器。

想要拦截出于飞行中段的导弹,首先必须监测其发射、跟踪其飞行、同时从各种对抗设施和发射产生的残骸造成的飞行垃圾中区分和“识别”出威胁弹头目标。针对发射探测和预警,美国主要依赖20世纪70年代的“国防支持计划”卫星、2颗“天基红外系统”(SBIRS)地球静止轨道卫星、2个大椭圆SBIRS有效载荷。跟踪可以告知拦截器和其他传感器明确观测的方向,而识别可以确定拦截器需要摧毁什么目标。在20世纪60到70年代,弥补识别不足的方式是使用装备核弹头的拦截器,这造成了破坏视野内在轨卫星的同时也将破坏防御方的雷达。没人希望再回到那个时代,这几十年来武器防御工作的重点都在寻求碰撞-杀伤。

识别的质量直接与打击原则和实际的库存量相关。在缺乏更好的识别器的情况下,大量的杀伤武器必须在有群体目标威胁的情况下开火,为克服不确定性。如果数个朝鲜导弹各自产生一个识别不足状态下的攻击群、包括多个需要处理的目标,并且如果一些拦截器被分配给了每个目标,可用的地基拦截器库存很快就会被耗尽。

一个提高跟踪和识别能力的方法是,利用数量更多、种类更广泛的雷达系统扩大现有地面网,这是现在正在努力的领域。现在,5个TPY-2移动式雷达监视和控制模块已部署在了更广阔的范围领域:2个部署在日本、1个在土耳其、1个在以色列、1个在美国中央司令部。浮动的海基X波段雷达具有极其强大但很集中聚焦的观测视野。一个视野更广阔的S波段远程识别雷达正在建设中,它位于阿拉斯加州的克莱尔空军基地,该雷达大约将在2020年投入使用,它将帮助追踪和识别袭来的导弹,缩小(但不完全封闭)太平洋上空的“中程缝隙”。

随着远程识别雷达和其他设备的改进,美导弹防御局正采取一系列精明的措施来提高跟踪和识别范围。附加的传感器来弥补中段的空缺,并提高识别能力,是非常有益的。相比之下,克林顿政府被建议“能力”-3国家导弹防御计划包括9个X波段雷达,有的与升级的“早期预警雷达”位于一个地方、有的位于他地。2012国家科学院研究建议,对地基X波段进行相同的增加,包括重叠的TPY-2部署在早期预警雷达装置位置和美国大陆内部。

已部署的和现在计划的未来雷达架构依然存在不足,没能纳入太空传感器层。尽管地面雷达具有相当大的优势,但同时也存在固有的局限性。即使地级雷达扩张,也将被单一技术和其单一向上视野所限制。即使是最有力的海基和地基雷达,其视野范围也会被地球的弧度所限制。因此需要一个能庞大数量来推进更广泛的视野范围。

考虑到这些因素,是时候来重新审视太空层面的导弹防御传感器的效用了。位于低地球轨道或更高轨道的红外卫星可以看到威胁群的“横向范围”,可以在太空更寒冷的背景下,监测到弹头的热度和辨别非地球表面周边物体。结合具有各种频率和红外传感器的地面雷达,可以达到各种有利位置和不同技术来确定究竟攻击哪个目标。

天基和地基传感器的互补关系没有更新的发现,同时被认为是解决导弹防御问题的有效方式。比如,上文提到的克林顿时期的“能力”-3结构,除了9个X波段和250个地级拦截器之外,还包括5颗SBIRS高轨卫星和24颗SBIRS低轨卫星。

尽管天基资产可能会受到反太空攻击,致使其盲目或被毁,没有哪个军事领域是完全安全的圣地。但天基系统依旧具有其优势,可以避免空中防御、基于地基雷达的导弹攻击、和其他区域封锁的威胁。此外,轨道不受到东道国同意的约束。  

近期美国航天新闻站发表评论,指出太空是一个承载各类导弹防御任务的空间——包括导弹的发射检测、跟踪、识别、拦截和杀伤评估。作者托马斯·卡拉克是美导弹防御计划的主任、战略和国际问题研究中心的国际安全项目的高级研究员,这是华盛顿政府的智库之一。

随着时间的推移,两个位于低轨道的“太空跟踪和监控系统”(STSS)识别器也都可以支持跟踪任务,但这可能很快就会消失。STSS是一次对导弹提供“从始至终”跟踪的尝试,从发射一直到被拦截。同时,支持地基中程防御,在2013年的测试中STSS提供射击数据来支持宙斯盾的移动发射,极大的扩展了“标准”-3(SM-3)导弹的拦截范围。STSS识别器试图成为一个较大星座,但这一努力不幸被终止。

一个“精准跟踪和监控系统”的后续计划也在2013年终止。这个计划包括了9~12颗卫星的星座携带巨型望远镜,以及一个替代STSS平台式跟踪系统的装置。

当明年STSS识别器完成其任务时,除高地球同步轨道发射观测装置以外,还会有一小部分遗留在太空。导弹防御局近期没有后续计划,来使用有价值的横向红外观测。

即使不适用在轨卫星,太空的清晰、寒冷的有利位置也带来了优势。过去关于外大气层亚轨道传感器的测试包括“中段太空测试”和“女王竞赛”。过去的“主动战略防御”体系包括了“地基监控和跟踪系统”元素,其本质是携带传感器的弹出式火箭,提供了一种弹性,即当其它卫星失效的情况下,使用快速的手段发现来袭威胁。未来携带“多重目标杀伤武器”的地基拦截器将会很大程度上的受益于地面雷达的及时跟新,但一个携带小型杀伤武器群的弹头可能会有模块选择装置,包括了少量杀伤武器替代附加的专用传感器。

天基传感器特性的另一个好处是,拥有在高海拔的空中平台。与其它空中红外概念一样,“高海拔天文台”实验是过去临近空间传感器的一个尝试。导弹防御局近期的目标是发展近18000米无人机,它为跟踪传感器和使用单项能量的潜在高段拦截器提供了一个平台,这展现了相当大的发展前途。

天基传感器的使用并不是新鲜事,但在如今的预算环境中,也许还是想象。这包括了商业托管有效载荷、类似空军的CHIRP和导弹防御局的天基杀伤评估工作、或与其他机构合作的发射传感器。在日本、NATO成员和其他导弹防御伙伴的卫星上存在的国际合作和商业托管红外有效载荷,将会进一步支付费用并提供数量更多的多种类传感器基地。

除了跟踪和识别,天基领域也将会把握其他对抗导弹威胁的机会。重建存在于近期的天基测试台也许尤其有意义,可以探索低轨杀伤性武器的优点。达到轨道速度的预加速会拖延时间和占用战斗空间,可以完全解决增加防御的深度和避免大部分中程识别存在的问题。这样的测试台可以针对有限的威胁,发现爆破预兆和早期中段拦截器的选择。

当然,并没有银制子弹和无所不在的眼睛。正如地基和海基平台需要面对的威胁那样,天基系统也有其自己的弱点,比如被干扰和扰乱、或被微型卫星遮蔽。同样,防御不断增长的反卫星威胁的能力也是一个加分项。生命周期的维护、更新升级、操作的概念、和维修都是目前需要考虑的问题。

导弹防御的挑战贯穿了每一个军事领域,但涉及到太空领域的部分是其中健康的部分。不同的地面雷达提供了显著的能力,但同时也存在其固有的局限性,同时包含轨道或临近空间平台的额外传感器技术,也将为导弹防御任务作出极大的贡献。当一个新的政府采取了一个新的计划和政策,作为其下一年全面导弹防御审查的一部分时,天基传感器雷达应该在其考虑范围内。(

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    黑妹觉得诱饵识别是不可克服的障碍吗? - 新汉语 11/25/16 (523)
      你看帖不认真,来看: - 黑木崖 11/25/16 (1018)
        谢谢回复! - 新汉语 11/25/16 (539)
          现在没有办法识别,将来也不行: - 黑木崖 11/25/16 (738)
            不考虑自爆的话,将来也可能有解决的办法 - 部落战争 11/25/16 (570)
              这想法不错,实施就难,首先,天基激光的电源是问题, - 黑木崖 11/25/16 (562)
                矛与盾升级的问题,大体思路如下 - 部落战争 11/25/16 (578)
                  这样: - 黑木崖 11/25/16 (688)
                    同意,但不是没有可能性 - 部落战争 11/25/16 (472)
                      不可能仍然是对的, - 黑木崖 11/25/16 (490)
            核冬天可以解决 - 无为 11/25/16 (553)
              人类先把台风事情解决,这还是局部地区的气候变化。  /无内容 - 黑木崖 11/25/16 (336)
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