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[转帖]《高边疆之谋》连载-美国创建天军之路……
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理闻4 于 2018/8/9 2:40:04 发布在 凯迪社区 > 经济风云
    《高边疆之谋》连载-美国创建天军之路……

    原题:高边疆之谋①|特朗普“天军”执念背后的诱惑和困境

    2018-06-20 11:57 来源:澎湃防务-澎湃新闻记者 谢瑞强

    【编者按】

    1957年10月4日,人类第一颗人造地球卫星“斯普特尼克”进入太空,人类太空时代的帷幕就此拉开,与此同时,人类的战场也从地球延伸到太空。

    “冷战”极大地促进了太空技术的发展,铁幕两边的太空军事竞赛愈演愈烈,格雷厄姆的《高边疆战略》与里根的“星球大战”计划,则将冷战期间的太空竞赛推向了高潮。苏联的解体并未让美国放缓巩固太空优势的步伐,反而更加重视太空技术发展和军事运用。

    6月18日,美国总统特朗普下令美国防部立即启动组建“天军”的进程。特朗普表示,“天军”将独立于空军,成为美国武装力量的第六军种。这是美国军队成立独立作战部队的关键一步,对于美国太空作战力量而言具有里程碑意义。

    特朗普为何下令组建“天军”?其前景又是如何?美国目前太空作战力量有多强?对此,澎湃新闻(www.thepaper.cn)将推出美国组建“天军”的专题——《高边疆之谋》,通过系列文章解析美国“天军”组建的动因、模式、使命和现役太空力量,以便读者对美国“天军”有个更为全面的认识。

    

    6月18日,在美国华盛顿白宫,美国总统特朗普在“国家太空委员会”会议上签署“太空政策指令-3”。 新华社 图

    对于还处于胚胎阶段的美国太空军(本专题用大众熟悉的“天军”一词代替太空军)来说,特朗普的一纸命令是一件可以载入自身史册的事件。因为,这一命令正式开启了美国建立独立“天军”的序幕。

    特朗普18日在白宫会见国家太空委员会成员并发表讲话。他表示,美国对地外空间的探索事关国家安全。美国在太空中仅有“存在感”是不够的,还要具有“统治力”,组建“天军”对于维护美国的国家安全而言至关重要。

    特朗普一直“念叨”的美国“天军”

    2017年4月,在科罗拉多州斯普林斯市举行的国家太空研讨会上,众议员迈克·罗杰斯提出了美国应该建立独立“天军”的想法时,台下听众的笑声透露着不解和不屑,感觉罗杰斯太空科幻片看得多,异想天开。一年多的时间过去后,特朗普的一纸命令很可能会让不少当初嘲笑迈克·罗杰斯的人笑不出来。

    这并不是特朗普首次就组建“天军”表态,自就任以来曾多次表达过组建太空军的想法。近几个月,特朗普曾在多个不同场合提到他要设立“天军”的愿望,得到的反馈总体上也是积极的,这促使他决定尽早启动组建“天军”的进程。

    “特朗普曾立志做美国最伟大的总统之一,敢说敢干,没有什么顾忌。组建独立‘天军’也是他执政风格在军事领域的一种体现。”长期研究太空军事化问题的国防大学教授李大光向澎湃新闻表示。

    

    美国私人企业也具有强大的技术实力,是美国巩固在太空优势的重要力量来源。

    在特朗普表态组建独立“天军”期间,得到了不少众议员和学者的支持,迈克·罗杰斯是代表人物。在迈克·罗杰斯看来,建立独立“天军”对于确保美国太空进入、太空资产保护、太空作战等都将发挥积极的作用。

    2017年6月,美国众议院提出组建独立“天军”,并将其写入《2018财年国防授权法案》。按照美国众议院的构想,“天军”将整合美国各军种的全部现役太空军事力量,隶属于美国空军,但享有独立的作战指挥、军种管理等地位和权限。不过,这一法案遭到美国空军和国防部的强烈反对,在参议院投票中被“扼杀”。

    “简单地说,特朗普组建‘天军’的动因主要有两个:一是认为竞争对手太空作战能力大幅提升,美国太空优势不断减少;二是美国现有军事航天力量已经无法满足当下军事需求。”李大光说。

    特朗普在18日的讲话中提到,美国太空统治地位正受到中俄两国挑战,虽然目前美国仍在太空占据主导地位,但应该有更高的要求。白宫发言人拉杰·沙阿在一份声明中指出,总统的《国家航天战略》要求美国在太空保持领先、卓越和行动自由,而设立专门用于太空战的单独军种视为达到目标的关键一环”

    目前,美国拥有军事航天力量的单位包括美国空军、国家侦查局、海军、陆军等,可谓门户林立。“如果能将各个单位的航天力量整合成独立的军种,那现在各自为战的局面将结束,大幅提高美军的太空作战能力。组建独立‘天军’显然是一个非常有诱惑力的想法。”李大光表示。

    在美国一些军事分析专家看来,官僚主义、单位之间的隔阂等问题已经制约了美国太空作战能力的增长,而组建独立的“天军”能让太空作战指挥更加顺畅,太空装备更够发挥更大的作战效能,这不仅是世界军事航天的发展趋势,也是美国增强太空战力的必由之路。

    “馊主意”和“好主意”之间的较量

    在包括特朗普在内支持组建独立“天军”的人士看来,启动组建这一军种的程序显然是一个好主意,但对于那些反对组建的人来说,无疑是一个“馊主意”。

    美国空军参谋长戴维·戈德费恩此前曾向国会表示,在美国空军发展历史上的这个关键时间点,组建独立的天军是一个“馊主意”,因为美国空军正处于“战略转型”之中。在这种背景下任何最终将太空部队从美国空军分离出去,而不是把太空力量融入现有航空兵和网络作战力量的提案,都在犯方向性的错误。

    

    人类第一颗卫星“斯普特尼克”。

    美国空军反对组建独立“天军”是意料之中的事情,因为,空军目前掌管着军事航天经费、项目和人员的大约90%,将太空军事力量从空军中剥离无异于“砍掉了空军的一只手臂。”

    对于特朗普此次立即启动组建“天军”进程的命令,美国国防部和空军发言人均拒绝评论这项指令。

    美国陆军目前也在积极发展自己的太空作战力量,美国海军也拥有通信卫星、海洋监视卫星等太空装备,而侦查卫星一直是美国国家侦查局获取情报的重要手段。如何整合这些力量都是一个不小的挑战。

    美国《太空新闻》网站18日刊文称,组建“天军”的下一步是将组建独立“天军”写进《2019年国防授权法案》,交由国会处理。美国通过《1947年国防授权法案》设立了空军,使其告别陆军独立成为一个军种。前国防部主管航天政策的副助理部长洛韦罗指出,虽然总统有建议权,但处置权在国会,只有国会才能对军事机构进行调整。若正式开始组建独立“天军”,国会还需要改写阐述武装力量职能与使命的《美国法典》第十卷。

    《太空新闻》网站刊文认为,在参众两院正准备敲定最终版本的《2019年国防授权法案》之际,特朗普组建独立“天军”的命令将引发一场激烈辩论。一直呼吁组建独立“天军”的众议院几乎肯定会为特朗普的举动感到高兴。过去两年,众议院一直在牵头谋求设立天军,但相关立法遭到参议院和五角大楼的反对。

    由于涉及众多单位的利益,组建独立“天军”之路不会一帆风顺。与航天问题有密切关联的佛州民主党参议员纳尔逊当天通过推特表示,特朗普还不能认为组建独立“天军”已是板上钉钉的事情。纳尔逊指出,总统对一位美国将军说要新设天军,成为美军的第六个军种,而将军们却告诉我他们不想这样。他说:“如果没有国会的支持,无法组建独立‘天军’,现在不是将空军撕裂开的时候,这关系到太多重要的问题。”

    美国米切尔航天力量研究所所长大卫·达普图拉认为,组建一个独立“天军”也许是一个未来的方向,但目前为时过早。

    “可以预见,在组建独立‘天军’过程会遇到阻力,甚至胎死腹中,但特朗普依然会一直坚持这个构想,并不断推进组建的进程。因此,美国组建独立‘天军’是迟早的事情。”航天专家黄志澄认为。

    “如果顺利,国会会给国防部至少一两年时间来实施这样一项重大重组,4年左右的时间可以完成组建;如果不顺利,耗费的时间会增加。但不管怎么样,特朗普已经让组建独立‘天军’的话题浮出水面,为后续动作奠定了一定的基础。”黄志澄说。

    50多年前,时任美国总统肯尼迪预言:“谁控制了太空,谁就控制了地球。”从冷战初期疯狂与苏联展开太空竞赛到冷战后期提出“星球大战”计划,再到当下的组建“天军”,肯尼迪的预言一直“激励”着美国朝着控制太空的目标前进。

    责任编辑:杨一帆

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    回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2018/8/9 2:52:08    跟帖回复:
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    回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2018/8/14 22:54:10    跟帖回复:
       第 3
        高边疆之谋②|天军实为新版“星球大战”,危及全球核裁军

        2018-06-21 14:47 来源:澎湃新闻-特约撰稿 何奇松

        -

        美国当地时间2018年6月18日,在美国国家太空委员会召开之际,总统特朗普签署了组建第六军种“天军”(即太空军)的行政令。如果一切顺利,其将与海军、陆军、空军、海军陆战队和海岸警卫队平起平坐,成为独立军种,颠覆美国沿用数十年的军种结构。

        这距离特朗普3月13日在圣迭戈海军基地表达成立天军意愿的讲话只有短短3个月时间。而根据美国官僚主义的传统,特朗普的决定颇显仓促与突兀。

        天军“剑”指何处?

        “就保护美国而言,仅仅在太空存在是远远不够的,美国需要在太空拥有主宰地位。”特朗普在签署成立天军的行政令时如是说。这表明,特朗普打造一流天军的目的,就是应对中俄两国太空实力给美国施加的所谓的挑战,保持太空霸主地位。

        特朗普政府于2017年12月出台的首份《国家安全战略》报告称,美国正面对着一个充满“竞争”的世界,中俄就是其中的 “战略竞争对手”,而且是美国的头号安全威胁。报告认为,中国与俄罗斯“在发展能威胁到美国关键基础设施,以及指挥和控制结构的先进武器和实力”,与美国争夺地缘政治主导地位。因此,美国要用实力谋求和平,与中国、俄罗斯进行战略竞争,打消所谓“修正主义”的“风气”与势头。而2018年特朗普政府的《国防战略概览》明确提出,应对来自中俄等国的各种安全威胁与挑战,最好的方式就是建立一支包括天军在内的“致命”军队予以回击。

        显然,特朗普成立天军的高调讲话与上述的两份报告与主张是一脉相承的,也是其必然的逻辑选择。这也是特朗普兑现“让美国再次伟大”的竞选承诺在国防领域、太空领域的表现。

        不过,太空多极化趋势明显,美国太空实力相对下降是无疑的:截止2017年11月,全球一共有1738颗卫星在轨运转,其中美国803颗,中国和俄罗斯分别拥有204和142颗,其他行为体拥有589颗;而冷战结束一段时间内,美国拥有的卫星数量远超其他行为体的总和。更要的是,随着其他国家的反卫星能力逐渐增加,美国感到了来自太空安全的压力与挑战——这与美国军方与媒体过分夸大中俄反太空能力也有着莫大关系。美国军方与媒体,尤其是“自由灯塔”网站时不时地报道外国进行的太空实验,煞有介事地说中俄等国在(反)太空武器方面取得了巨大进展,给美国太空与国家安全造成巨大威胁。其基调就是:为扭转美国太空实力相对下降,以及应对中俄太空能力的发展,特朗普政府成立天军是顺理成章的事情。而特朗普政府希望打造天军的本质,就是借此延缓美国在民事太空、商业太空与军事太空的霸主地位的衰落,证明“美国再次伟大”。

        另一方面,特朗普成立天军,也与美国商业太空发展密切相关,希冀用天军为美国商业太空保驾护航。目前,包括商业空间站、太空旅游、太空互联网、太空殖民、太空(包括天体)资源开发等在内的商业太空在美国蓬勃发展,太空由去过的“1.0”时代,迈入到“2.0”时代。根据高盛公司预测,太空资源的开发市场就高达数万亿美元,成为“利润蓄水池”。因此,美国连续几届政府都鼓励私人进行太空商业开发,鼓励公私结成伙伴关系,并且以法律形式赋予私企开发太空资源以产权等权利。

        

        以SpaceX为代表的美国私人航天公司也是美国太空能力的重要组成部分,其能力并非局限于商业,其资产也受到美国军力的保护。

        在美国政府政策鼓励下,美国私人太空资产越来越多,在803颗卫星中,从事商业的卫星达476颗。而这些私人的商业卫星,其功效与能力同样不可小觑,事关美国“繁荣与安全”。2018年3月,特朗普政府颁布的美国历史上的首份《国家太空战略》(概要)明确提出,必要时美军会把对太空资产的保护延伸到私人太空资产。

        影响国际安全几许?

        特朗普成立天军的目的在于在太空领域构建“致命”的美军,其建立正式标志着美国在太空领域从“战略克制”转到“战略遏制”(space rebalancing)。这无疑给国际安全带来重大影响。

        首先,天军成为“星球大战”的升级版。1983年美国里根总统提出“战略防御倡议”,在太空建立多重拦截系统,以摧毁来袭的苏联核导弹,成为举世闻名的“星球大战”计划。但是,特朗普成立天军的设想更加高远,其不仅仅是在太空建立导弹拦截系统,还希望在太空进行全方位的部署,在太空遂行各种作战任务。除了摧毁弹道导弹,还要能进行对天、对空、天地作战。

        其次,此举无疑会进一步促进太空军备竞赛,包括反导竞赛。太空武器化的趋势表明,太空已经存在着一定程度的军备竞赛。特朗普组建天军必然要加强反导系统的建设,而这肯定会促使一些国家发展和改善反导系统能力,同时也必然导致多国竞相发展高超音速武器,以突破反导系统的拦截。美俄目前发展高超音速武器的较量,最显著地说明了这个问题。

        

        里根的“星球大战计划”是冷战后期浓墨重彩的一笔,影响深远。

        无论是想提升反导系统,还是突破反导系统,都需要卫星提供帮助,尤其是军事卫星。美国军方和媒体已经表示,美俄之间的太空军备竞赛正在上演,并已由过去的“口水战”转变为“新冷战”。但是,由于太空攻防难度严重失衡,导致太空军备竞赛双方都会更倾向首先发起攻击,毕竟卫星是十分脆弱的。也就是说,在卫星防护能力没有得到明显改善情况下,一方抢先对对方卫星发起攻击,就可以造成较大的损害(包括可逆的和不可逆的)。

        但问题是,一旦出现这种情况,后续的报复与攻击不可避免。如果处理不当,太空战争升级不是没有可能。而一旦出现战争升级,核战争的爆发也难以避免。天军本身具备高度的战略性,承担着建立多重反导系统的使命,应对核战争自是其题中之义;同时,天军还要遂行反卫星作战,而卫星本身就是贯彻核威慑的重要帮手。一旦卫星被攻击,一国的核威慑就失去的“眼睛”与“耳朵”。在担心遭受攻击的恐惧与抢占战略先机的诱惑——双重心理的作用下,决策者扣动核扳机的手指难免会发痒。

        鉴于此,特朗普成立天军的另一个重要后果,是核裁军与核军控进程可能放缓或停止。美国天军的成立,无疑让核国家倍感压力。作为一种回应,这些国家有意放缓核裁军或军控进程,在核裁军小步前进的同时,大力提升战略核力量的生存性。这一点在俄罗斯非常明显。根据俄美削减战略核力量条约的规定,美俄两国应把核弹头削减到1550枚以下。目前美国兑现了承诺,但是俄罗斯暂时还没有。另外,俄罗斯正在积极提升核力量生存性,一方面研发新的反导战略弹道导弹,其在2018年3月已由总统普京在杜马做国情咨文时进行了展示;另一方面,俄罗斯启用铁路机动发射系统。不过,这种情况又反过来为美国升级三位一体的战略核力量找到了借口。2018年美国《核态势评估》报告明确提出美国要升级战略核力量,并将核弹头实战化。目前看来,这种安全困境似乎不可避免。

        

        俄罗斯新型“萨尔玛特”重型洲际导弹,被视为突破美国反导网的利器。

        此外,未来美国天军的成立,还会进一步导致全球太空治理更加充满不确定性。一旦国会批准美国成立独立的天军军种,美国将进一步集中整合、强化国内太空工业基础,加大太空商业开发力度,扩充太空军备研发与部署——这些无疑给《外空空间条约》平添诸多挑战。目前,国际社会在太空资源开发、太空军事利用、太空行为准则、太空可持续发展等领域提出的或正在谋划的倡议,只是取得了很少的共识。美国要成立天军的做法,又给国际社会达成太空治理规则增加了难度。

        “天军”会独立成军吗?

        成立独立天军的想法,并非始于特朗普政府时期,但最终落实也并不容易。早在前几届美国政府,就有人鼓噪成立太空军,意在提高国防效率。自从进入太空时代以来,美国一方面发展民事太空,另一方面发展军事太空,前者由国家航空航天局(NASA)负责,后者则由美国军方与情报部门负责。目前,美国空军负责管理90%太空军力采购与建设,并负责太空作战概念构想与验证、太空战演习。

        但是,美国不少专业人士、议员批评美国空军还不足以应付太空安全挑战。为此,2017年3月美国空军设立了一个中将级别的副参谋长,以集中管理太空事务,负责空军的太空政策与太空规划,组织、培训和装备空军的太空军力。不过,众议院的共和党议员罗杰斯(Mike Rogers)等人对此并不满意,极力推动成立独立的太空军种。他们认为这没有解决核心问题,而应采取有效方法消除官僚主义,使太空军事力量权责统一,与其他军种平起平坐。罗杰斯并非一人在战斗,参议院的麦凯恩利用敲边鼓的形式地默默给予其支持。被称为“草原狼”的史密斯(“Coyote” Smith)更是为成立天军上蹿下跳进行游说。2017年,众议院通过了成立天军的议案。

        然而,众议院的议案遭到了参议院的否决,其中关键原因在于国防部与空军的反对:作为既得利益集团的空军坚决反对,甚至国防部长马蒂斯也表示反对。但是,参议院也不能忽视众议院的“心声”,以及民间人士的“热心”,在否决众议院提案的同时也倾听“民意”,要求国防部寻找一个独立的、中立机构对成立天军进行评估,然后视情况而定。国防部尊令而行,2018年3月启动评估,预计于8月提交中期评估报告,12月31日正式提交报告。

        今年3月,国防部表示已经进行了组织改革,以加强太空部队的地位;在给国会的文件中也谈到,评估将着眼于太空军力的研究、能力、采购和联合作战需求,并将评估“天军概念是否应该实施”。值此当口,特朗普的指令无疑让五角大楼措手不及。

        国防部的发言人女发言人达娜·怀特打了个太极,称国防部理解总统的指示,正就此开展工作,既考虑对其他军种的情报行动的影响,也会与国会合作,并强调这是一个审慎的进程,需要来自多个利益攸关方的大量意见。实际上,国防部是拿国会作为挡箭牌,把球踢给了国会。毕竟,成立一个独立的军种,需要成立独立的司令部等一批官僚机构,以及预算拨款。这是国会的当仁不让的固有权力。总统是无权染指的。

        

        特朗普欲效法里根,但是时移世易,成效如何尚未可知。

        特朗普的指令是否会影响到独立机构的评估?现在还不得而知。但可以肯定的是,如果该机构的评估“忤逆”了特朗普的意思,不排除国防部长马蒂斯被解职的可能性,如同雷克斯·蒂勒森被解除国务卿一样。特朗普借助美军参联会主席邓福德似乎已经暗示了这一点——他说如果邓福德执行该指令,他将感到很荣幸。海军陆战队出生的邓福德上将则以“我们执行”进行回应。

        历史上,美国空军从陆军航空兵(US Army Air Force)独立出来历时26年,但是根据特朗普的行事风格,成立天军用时估计不会太久。如果共和党在国会的中期选举中赢得胜利,天军或许还会加速组建。

        (作者系上海政法学院国际事务与公共管理系教授,主要研究方向为太空安全与美国国防战略)

        =====================================================

        高边疆之谋③|“天军”承担哪些使命,包括抵御外星人攻击?

        2018-06-22 13:03 来源:澎湃新闻-马克·惠廷顿

        -  

        特朗普总统近日指示国防部组建美国“天军”这一新军种,这并非是他闲着没事了瞎琢磨。他的这项提议源于军界和政界就如何应对潜在敌人——具体来说是认为俄罗斯和中国对美国太空资产构成的威胁而进行的日益激烈的辩论。

        五角大楼官员正在拉响美尚未为天战做好准备的警报。五角大楼认为,另两个航天大国一直在研发能发动轨道珍珠港攻击的武器,意欲摧毁美军战时要用的通信、导航和情报卫星。在多年的视而不见之后,本届政府正在为积极争取尽早迎头赶上而倾注大量的资源。

        至少在目前,反对组建“天军”者的理由是成立这一新军种将会涉及到工作量巨大的机构重组,不仅不会增强美国打太空战的能力,还会让事情变得复杂化。而支持成立“天军”的观点则源自这样一个事实,即太空环境具有没空气、极端冷热和微重力的特点,且面临着轨道力学的现实,而这意味着没有物体能一直留在某个地方。太空环境同美国人所习惯的陆海空作战环境迵然不同,故而需要有一个训练有素且适应在其中作战的军种。

        

        美军向太空发射了众多军用卫星,包括侦察、导弹预警和通信等卫星。图为美国解密的KH-9“大鸟”侦察卫星。

        美国“天军”的第一项使命将会是在战时保护美天基资产不受敌人攻击,并攻击敌方这类资产。卫星可针对攻击进行加固,或通过采用能按需发射的可复用火箭让补网变得很容易。敌方的卫星杀手可在其尚未进入攻击位置之前就予以摧毁。美国若全面建立起这样的能力,还将能慑止天战,使之根本无从发生。

        除了保护美国太空资产和攻击敌方太空资产之外,美国“天军”还会担负起诸多其它任务。例如,空间碎片清理就可成为其一项很好的和平时期任务。空间碎片在发生天战时将成为一个很大的问题。清理由报废卫星留下的残骸不仅能保证近地空间依旧能通行,还可为如何在太空中行事树立好的做法。

        往更远了说,随着美国和其它国家及私营企业回奔月球,“天军”可承担起太空版海岸警卫队的职能,比如提供救援服务、执法和帮助仲裁各国和各私营实体间地球以外的争议。

        

        外星人攻击地球是科幻电影的一个重要题材。如果美国“天军”的作战使命真的包括抵御外星人攻击,那么,假设外星人攻击美国认为的战略对手,还会救其于水火之中吗?这显然是一个有意思的话题。

        最后,美国“天军”可针对来自深空、有可能终结地球文明甚至导致人类毁灭的威胁提供终极防御。6500万年前,一颗小行星在尤卡坦地区撞到地球,结束了恐龙对地球的统治,也保证了哺乳动物作为主导物种在地球上的崛起。一次类似事件将会毁灭人类物种,使数千年的成就和进步瞬间化为乌有。

        《天地大冲撞》等大片描述了人类如何不顾一切地挡开此类来自天堂的杀手。如若届时已有一家机构研制并试验了推开或摧毁这类世界杀手的工具,那么人类就会有更好的准备,从而避免重蹈恐龙遭受灭顶之灾的覆辙。

        借用罗马作家韦格蒂乌斯的话,如果想继续活着,就要为毁灭做准备。

        【马克·惠廷顿(Mark Whittington)经常撰写航天和政治方面的文章,已出版了空间探测政治研究著作《重返月球为何这样难》和《月球、火星及以远》。在《华尔街日报》、《华盛顿邮报》等多家媒体发表文章。本文由微信公众号《航小宇》编译首发,澎湃新闻经授权转载。原文刊发于美国《太空新闻》网站(Space News)。】

        ====================================

        连载未完……

    回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2018/8/25 7:29:19    跟帖回复:
       第 4
        高边疆之谋④|单飞还是留下,美国“天军”的三种组建模式

        2018年06月23日 15:08 澎湃新闻

        -

        “我们仍然不知道天军会做什么,谁将会参与其中,或者需要多少成本。”这是特朗普一纸命令组建美国“天军”后众议院武装部队战术空军和地面部队小组委员会主席迈克·特纳的一席话,这话也代表了美国军队内部一些人的困惑,即“天军”如何组建以及承担何种作战使命。

        在组建模式上,组建完全独立的“天军”,还是仿效海军部下设海军陆战队在空军部下设独立的太空部队,美国政府、军队和民间都有不同的观点。

        去年11月美国国会通过的《2018财年国防授权法案》,明确要求美国国防部开展多项军事航天力量管理改革,并寻找一个独立的评估机构,论证组建独立“天军”,并在2018年12月31日之前提交最终报告。

        

        组建“天军”是为了增强美军的综合战力,从大方向来看,对于美军而言出发点是好的,但一旦涉及自身利益,“难舍难分”的场面肯定会上演。

        -

        观点一:空军部管辖下设立“天军”

        在特朗普组建“天军”命令中并没有提及具体的组建模式,仅强调“天军”将是美国一个新的与其他军种“独立、平等”的军种。这意味着新组建的“天军”将成为继美国陆军、海军、海军陆战队、空军和海岸警卫队之后的第六大军种。

        对于组建模式,美国众议院和军事专家认为新组建的“天军”应归属于空军部,与空军形成密切的伙伴关系。2017年6月,美众议院提出“仿效海军部下设海军陆战队,在空军部下设独立的‘天军’”。该太空部队最高长官将与空军参谋长同级,有权出席参谋长联席会议,但受空军部长的领导。该提案被纳入众议院版《2018财年国防授权法案》,但由于参议院和国防部高层的反对,最终未被通过。

        美国海军陆战队是美国军队中的一个独立军种,与美国海军地位平行,同属美国国防部下属的美国海军部,其军阶名称与陆军、空军相同。在美国海军部,海军陆战队与海军属于伙伴关系,在运输、后勤和作战等方面有密切的联系。海军作战部长(CNO)和海军陆战队司令(CMC)处理各自的军种,并对文人领导的海军部(DON)负责。因此,海军陆战队与海军间相较于其他军种有更紧密的关系。

        若仿效美国海军陆战队组建“天军”,空军和“天军”在一些地面设施,如空军基地、测控系统等方面共用,太空中的作战支援装备(各类型卫星)和直接攻击装备则主要由“天军”掌控。在队伍建设、太空作战等方面拥有主导权,空军和“天军”在作战上相互支援。

        “无论是完全独立成立‘天军’,还是在空军旗下成立与空军有密切联系的独立‘天军’,对美国空军来说都不是好事,这意味着自己大量的太空资产需要移交出去,实力一定程度上削弱。长期研究太空安全问题的华盛顿特区美国和平研究所(USIP)Jennings Randolph高级研究员Namrata Goswami告诉澎湃新闻(wwww.thepaper.cn),“但是,如果成立独立‘天军’不可避免,将其纳入空军部旗下虽是无奈但却是最好的选择,这样有利于壮大空军部,获得更多的资源和预算。”

        

        如果真的组建“天军”,美国空军有可能真的成为在大气层内“玩”的空中之军。

        -

        观点二:美国武装力量中完全独立的“天军”

        这是一个更加激进的组建模式,新组建的“天军”不再隶属于空军部,而是一个完全独立的军种,为了适应这种变化,可能还会组建“天军部”,该部与陆军部、海军部和空军部拥有完全平等的地位。

        正如船舶的发明诞生了海军,飞机的出现导致创建空军一样,军事航天技术的发展也势必产生一个新型军种──“天军”,并且是一个完全独立的军种。完全独立的“天军”拥有自己的作战部队、作战区域和任务,主要任务包括太空作战,支援空中、地面、海上作战和开发宇宙空间等。“天军”也将是一个多兵种的合成军队,除指挥机关和航天院校,还有许多兵种部队,大体包括太空部队、地基部队、海基部队等。

        “这种完全‘独立天军’具有很强的独立作战的能力,也能够联合其他军种展开联合作战。”军事专家韩东说。

        一般认为,在完全独立的“天军”里面会组建航天发射部队、地面基础设施保障部队、太空信息支援部队、太空作战部队。航天发射部队主要通过火箭、空天飞机和航天飞机将航天器发射到太空;地面基础设施保障部队则主要执行“天军”基地保卫、设施维修保养和测控等任务;太空信息支援部队则是利用侦察、导弹预警、导航和太空态势感知等卫星,为“天军”和其他军种提供这种信息支援服务;太空作战部队则使用卫星、空天飞机和航天飞机等直接参与对海陆空天目标进行攻击。

        在一些军事专家看来,如果美国打算组建“天军”,完全可以依靠自身强大的航天军事力量和先进技术,一步到位组建完全独立的“天军”,在空军部旗下组建类似美国海军陆战队角色的“天军”更像是为照顾空军感受的折中做法,大破大立反而可能给美军带来一种新质作战方式,进一步巩固太空优势地位。

        但若采用组建完全独立“天军”的模式,将对美国军队结构产生很大的冲击,不仅各军种要交出航天力量和人员,而且还要增加大量新的军事机构,预算也将大幅提升。美国空军部长此前表示,“国防部的机构已经很复杂了,成立‘天军’只会让其更复杂,管理成本也会上升。如果让我选择,我更希望将这些钱用在提高军队杀伤力,而不是官僚机构上。”

        美国军控专家金鲍尔也持相同的观点,认为特朗普的一纸命令最好的结果是给国防部增加一个官僚机构,最不好的结果是加速太空军备竞赛,各方更难以坐到一起商量利用太空的规则。

        “由于这种模式过于激进,结果难以预测,在美国军方和政府官员那边均没有市场。,美国应该会采取渐进的措施,结合航天技术发展和国际环境逐步打造‘天军’。”韩东向澎湃新闻指出。

        

        完全独立的“天军”将对太空攻击性武器的需求将大幅提升。图为美国X-37B轨道飞行器,外界认为美军正借X-37B研究在太空战斗的武器。

        -

        观点三:参照平战结合的“太空警卫队”

        在白宫和国会争辩是否要在国防部建立一支天军时,有人则认为更有效的方法是建立一支类似海岸警卫队的“太空警卫队”。

        据美国《太空新闻》网站此前报道,在5月27日举行的国际太空发展大会上的一次小组讨论中,前政府官员和一些专家建议,随着更多国家、组织和商业公司进入地球轨道,展开空间活动,组建“太空警卫队”可能是处理太空安全问题的一个有效途径。

        美国联邦航空局商业太空运输办公室前副主管乔治·尼尔德表示,像重建国家太空委员会和最近颁布的“2号航天政策指令”指导商务部将其各种航天监管责任整合到“一站式服务”办公室,都是有效的举措,但忽略了太空垃圾处理和 “搜索与救援”能力的发展。

        尼尔德指出,“合理的选择”将是参考海岸警卫队建立一支太空警卫队,其任务是“提高太空作战的安全性,保护太空环境”。太空警卫队和平时期属于非军事部门,可以监测与商业太空活动有关的安全问题;战时则将被纳入国防部。他后来补充说,将太空警卫队归在国防部之下,可以消除单独建立“天军”或在空军部内成立“天军”的需求。此外,太空警卫队将集合现有和新能力。“我们希望相关的跨部门和跨机构工作更加高效。无论是搜索与救援、巡逻,或是其它如今还未涉足的事务,都会成为新的职责。”

        有专家认为,太空警卫队并不是海岸警卫队的太空版本。前工程师兼太空政策问题资深评论员兰德·西姆博格表示,太空警卫队可能肩负着通常不指派给军队的警务职责。但他也警告说,用海岸警卫队来打比方并不准确。“海洋不是太空。因为不符合《外空条约》的规定,海洋法不能直接应用于外太空。”他还指出,海上救助法律不适用于太空物体,这也正是轨道碎片清除工作面临的挑战。

        北京理工大学空天政策与法律研究院副院长王国语接受澎湃新闻采访时表示,若美国以国际空间资产安全或者外太空安全为理由组建“天军”,平时执行巡逻、救援等任务,这个理由是不充分的,是一个幌子,实际目的还是为了增强空间攻防能力。

        “因为联合国有相关平台(外空委)专门管理外太空事务,包括负责制定和平利用外空的原则和规章以及安全等,太空并不是一个无序的地方。以后如果有太空巡逻、救援和执法等需求,在联合国主导下,各国通力合作也能实现,不需要美国单独扮演‘太空警察’的角色。”王国语说。

        

        特朗普组建“天军”命令下达后,国外“热心的围观群众”已经为其设计好了未来“天军”的徽章,各元素的设计还是挺严谨的。

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        博弈才刚刚开始

        《太空新闻》网站21日刊文称,五角大楼向来以事事都有预案著称,但在如何组建“天军”这一问题上却没有相应的准备,至少眼下缺乏准备。

        对于美国空军来说,组建“天军”将是一场“地震”。文章指出,特朗普的“天军”命令下达之后,美国空军高官迅速着手安抚官兵。向官兵们保证工作眼下将照常进行。空军部长威尔逊、参谋长古德芬和首席军士长赖特在6月19日致空军全体人员的一封信中说,成立“天军”将会是一个“彻底、审慎和涉及面很广的过程”,“所以我们不应认为马上就会有任何举措或改变”。信中说,“在加快提升支撑《国防战略》所需的空间作战能力之际,我们必须保持对使命的专注”;“我们的航天能力依然是世界上最好的,而这一点我们的对手心里清楚”。

        马蒂斯20日向媒体表示,组建“天军”需要立法和大量的细节规划。但他没有对组建“天军”发表看法(支持或不支持)。

        华盛顿特区美国和平研究所(USIP)Jennings Randolph高级研究员Namrata Goswami认为,无论是哪种方式,最重要是“天军”司令或部长要进入参联会才有意义,这是因为参联会对预算和发展在决策上有重要的影响。目前,美国空军部拥有两个参联会的席位,组建的“天军”应该会谋求其中一个,这样才能更好向国会要钱以及保持独立性。当下,进入参联会的只有陆军、海军、海军陆战队和空军。

        组建“天军”不仅对美国空军有深远的影响,对国防部、陆军、海军、海军陆战队乃至军工企业都有影响或冲击。

        博弈才刚刚开始。

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        高边疆之谋⑤|大力发展侦察卫星,强化天军太空情报收集能力

        2018年06月25日 13:15 澎湃新闻

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        今年4月,美英法联军动用战机、军舰和潜艇空袭了叙利亚多个目标。打击行动结束后,美国五角大楼高官用预定目标打击前后的卫星照片对比展示了空袭成果。美国总统高级军事顾问、美国参谋长联席会议高官肯尼斯·麦肯齐当时称,对叙利亚的军事打击非常成功,完美地完成了既定目标。

        虽然美国军方没有公布这些照片是哪些卫星拍摄的,但却透露了一个事实:侦察卫星为美军提供目标信息和毁伤评估。

        军事卫星情报在现在战争中的作用日益重要和突出,天基侦察体系已经成为美国军方的重要情报来源。航天专家庞之浩告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn),美国从上世纪50年代开始就很重视侦察卫星发展,技术实力也一直走在世界先进前列。

        那么,美国目前拥有多少侦察卫星?其性能又如何?

        

        “锁眼”-11分辨率非常高,可分辨出武器的类型。

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        光学侦察卫星:注重发展战术侦察和战略监视

        美国是世界上第一个成功发射侦察卫星的国家。1960年8月,美国成功发射“锁眼”-1侦察卫星(又名“发现者”-13号)。该卫星属于返回式光学侦察卫星,携带了一台垂直拍摄、可摆动的Itek全景相机,最高分辨率7.5米。“锁眼”-1卫星获取了大量有价值的战略情报,如拍摄苏联洲际导弹发射场信息,让美国了解了苏联洲际导弹的真实数目。

        从“锁眼”-1到现役的“锁眼”-12,美国共发展了六代共12个型号的“锁眼”光学侦察卫星,性能越来越先进,分辨率从最初的7.5米提高至0.1米,可以说是今非昔比。

        早期的“锁眼”属于返回式侦察卫星,拍摄的照片放在返回舱中,任务结束后返回舱脱离轨道,返回大气层,回收后才能对照片进行分析,时效性差。从“锁眼”-9开始,美国开始装备传输型侦察卫星,拍摄的照片通过信号传回地面,时效性大大提高。

        庞之浩介绍说:“目前,美国主要使用的是‘锁眼’-12侦察卫星,最高分辨率达到0.1米,是世界上分辨率最高的光学侦察卫星。”之所以能达到这么高的分辨率,是因为“锁眼”-12卫星使用了类似“哈勃”太空望远镜的大口径相机。值得一提的是,该卫星重14吨,比上一代“锁眼”-11卫星携带更多的燃料,在轨服役时间最长可达8年。

        根据公开资料,在伊拉克战争中,美军动用了3颗“锁眼”-12雷达侦察和3颗“长曲棍球”雷达侦察卫星,对伊拉克境内目标进行侦察和监视,为美军行动的展开提供了大量有价值的情报。

        在取消“未来成像体系”项目中的光学侦察卫星后,美国恢复了“锁眼”-12侦察卫星的发射。分别于2011年、2013年成功发射NROL-49卫星、NROL-65卫星。其中2013年发射的NROL-65为最新部署的“锁眼”-12卫星。美国计划2018年9月发射NROL-71任务,据报道NROL-71将是美国新一代的“锁眼”光学侦察卫星。

        

        美国早期侦察卫星均属于返回式侦察卫星,照片通过返回舱带回地球。图为美国解密的“锁眼”-8返回式侦察卫星。

        综合美国《太空新闻》、《防务新闻》等媒体的信息,目前,美国拥有4颗现役“锁眼”-12侦察卫星。这4颗卫星部署在互补的轨道上,可昼夜侦察和监视地球上任意一个感兴趣的地方。

        在低轨道光学侦察卫星方面,除了部署类似“锁眼”-12的重型卫星,美国还在寻求可短时间内发射的快速响应侦察卫星,在“快速作战响应太空”(ORS)计划的推动下,首颗作战型卫星ORS-1于2011年6月成功发射,该卫星仅重468千克,可提供分辨率约1.2米的照片。2011年部署以来,ORS-1为多个作战司令部在中东和东南亚的作战行动提供任务支持。虽然美国空军一直试图关闭ORS办公室,将其相关活动融入到主要的航天采办机构,但美国空军始终希望保留。

        “像‘锁眼’-12那样的重型卫星,其发射准备时间至少要一个月左右,加上制造时间,部署的周期非常长,成本也非常高。而ORS卫星的技术特点是成本低、快速发射,可用于突发事件。”庞之浩说。

        除了继续发展低轨道光学侦察卫星,美国目前还在探索地球静止侦察卫星。这种卫星距地面高度达3.5万公里,可一次性捕捉地球40%的地表图像,3颗卫星就可以覆盖整个地球,被称为“间谍卫星之王”。

        光学侦察卫星的分辨率和物镜口径成正比,和轨道高度成反比,这意味着要获得同样清晰的图像,静止轨道卫星的物镜口径比低轨道光学侦察卫星大100倍。相关论文指出,传统增大物镜口径的方法行不通,需探索新的技术,比如衍射光学薄膜技术。

        近几年,美国光学侦察卫星发展的技术特点是从作战任务及其要求出发,高度重视侦察与监视卫星系统的战术应用能力。如果美国成功组建“天军”,现役的光学侦察卫星将是其主要太空装备之一,继续执行侦察和监视任务。研制和部署的重视程度至少与现在相同,甚至更加重视。

        

        航天爱好者使用天文望远镜拍摄的“锁眼”-12卫星,可见外形上与“哈勃”比较相似。

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        雷达侦察卫星:继续提高分辨率

        与光学侦察卫星使用可见光、红外等光学设备被动工作不同,雷达侦察卫星主要通过自身携带的雷达系统发射电磁脉冲进行主动遥感。

        “光学侦察卫星的特点是分辨率较高,缺点是受光照、气象条件等因素的影响,全天候侦察能力不足,而雷达侦察卫星基本不受气象条件的影响,可全天候侦察,缺点是分辨率普遍低于光学侦察卫星。”庞之浩对澎湃新闻说。

        为了实现全天候、全天时监视,军事强国基本上都会装备两种侦察卫星,实现优势互补。在美国光学侦察主要由“锁眼”系列卫星负责,而雷达侦察则是由名为“长曲棍球”和“未来成像体系”(雷达星)负责。

        根据一些公开的雷达侦察卫星相关论文,美国目前拥有3颗“长曲棍球”和4颗“未来成像体系”(雷达星)组成的雷达侦察卫星体系。

        

        目前,有3颗“长曲棍球”雷达侦察卫星在轨运行。

        “‘长曲棍球’和‘锁眼’一样都是军事卫星中的‘明星’,经常出现在媒体的报道中。该卫星配备了合成孔径雷达,主要为美国军方提供战略情报。其最高分辨率为0.3米,超过了很多国家的光学侦察卫星,可见性能非常先进。”庞之浩说。

        “未来成像体系”是美国上世纪90年代发展的新一代光学雷达混合星座。但由于技术、经费等方面的原因,“未来成像体系”中的光学侦察卫星项目在2005年取消,雷达侦察卫星项目继续由波音公司研制。第一颗卫星在2010年发射成功,与“长曲棍球”相比,“未来成像体系”雷达功率更高,分辨率更高,达到0.15米。

        该型卫星既可以进行战略侦察,也能对战场进行高分辨率成像,对重点目标进行跟踪监视以及毁伤评估。

        根据规划,美国共计划发射5颗“未来成像体系”(雷达星),目前有4颗被发射进入太空,组成一个雷达侦察网,全天候监视地球。

        

        2010年,“未来成像体系”(雷达星)首颗卫星由“宇宙神”-5火箭发射升空。

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        电子侦察卫星:人工智能提高信号处理能力

        今年1月7日,美国SpaceX公司发射了一颗名为“祖玛”的神秘军事卫星,但发射未获得成功,引发了外界的热议。

        这颗卫星密级程度非常高,甚至发射之前都没有公开以往会公开的字母编号,被外界认为是美国21世纪以来发射的密级程度最高的卫星。美国防务新闻网站报道称,这颗卫星价值约10亿美元,外界猜测是美国新一代战略级电子侦察卫星。发射失败后,没有任何一个美国部门认领,更是引发了外界的兴趣。

        电子侦察卫星是部署在太空的“顺风耳”,主要用途是通过自身携带的设备监视和跟踪敌方雷达、通信等系统的信号,从而了解获得敌方军事部署、电子系统性质等情报。电子侦察卫星是现代战略情报必不可少的手段,在多次局部战争中发挥了重要作用。以伊拉克战争为例,这场战争美国动用了“大酒瓶”、“号角”等7颗电子侦察卫星,监视和跟踪伊拉克政府雷达、通信等信号,并确定这些设施的具体位置,支援美军的军事行动。

        

        美国1960年6月发射的GRAB卫星是世界上第一颗电子侦察卫星。

        《英国简氏防务周刊》此前刊文称,从上世纪60年代起至今,美国发展了五代电子侦察卫星,目前现役的电子侦察卫星主要是两种:“先进猎户座”和“号角”。

        “这两型电子侦察卫星都是美国国家侦察局的装备,最大的特点是为了捕捉微弱的信号,配备了几十米甚至上百米的折叠式天线。”一位航天情报信息研究人员向澎湃新闻介绍说。

        去年9月24日,美国范登堡空军基地发射了国家侦察局的一颗保密卫星,代号NROL-42。航天分析人士根据其轨道信息推测,该卫星属于“号角”系列电子侦察卫星,但采用了大量的新技术,侦察能力更强。

        

        为了捕捉微弱的信号,高轨道电子侦察卫星通常配备了几十米甚至上百米的折叠式天线。

        “先进猎户座”最近的一次发射则是在2016年。当年6月11日,美国空军“德尔塔”-4火箭将一颗代号为NROL-37的秘密卫星发射升空。根据火箭配置、发射场地、发射时间窗口以及美国国家侦察办公室当前的任务,外界推定该卫星是美国国家侦察办公室的“先进猎户座”电子侦察卫星。从1985年起,美国共发射了7颗该型卫星。

        航天情报信息研究人员告诉澎湃新闻,美国电子侦察卫星的发展趋势是向多功能、长寿命、智能化等方向发展。并且随着人工智能的发展,卫星上侦察设备的信号处理能力将大幅增强,进一步增强其电子侦察能力。

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    yilh2  
    | 只看此人 | 不看此人 | 2018/8/25 8:34:45    android
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    天兵天将
    回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2018/8/31 6:23:49    跟帖回复:
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        高边疆之谋⑥|美军正编织太空监视网,加强监控别国卫星

        百家号2018-06-27 09:27 澎湃新闻

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        “太空态势感知就是太空作战管理。今天,太空比以往任何时候都更加拥挤、更加具有竞争性,对美国能力的威胁也与日俱增。美军应加强太空态势感知的能力,以便在太空作战并取得胜利。” 这是近日美国空军第20太空控制中队艾林·萨利纳斯少校撰文表达的观点。

        提到美国军用卫星,大家对侦察卫星、导弹预警卫星比较熟悉,对“低调”的太空态势感知卫星比较陌生。太空态势感知卫星好比太空中的“监视员”,其他卫星主要监视地球上的目标,而太空态势感知卫星则是监视其他卫星。因此,虽然“低调”,但却有重要的作用,地位也非常高。

        不断增强太空态势感知能力,既是美国太空安全政策的基石,又是美国实现太空军事化的前提。为此,美军在过去几年发射了多颗太空态势感知卫星,增强对别国卫星的监视能力。此外,用于监视太空的地基太空监视系统也在不断完善,太空态势感知能力已经有了很大程度的提高。

        

        “同步轨道太空态势感知项目” (GSSAP)主要用于监视地球同步轨道的卫星。

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        太空态势感知卫星:监视卫星的卫星

        去年9月12日,美国科罗拉多州施里弗空军基地第一太空作战中队两颗“地球同步轨道太空态势感知计划”(GSSAP)卫星获得初始运行能力。这两颗卫星开始运行之后,美国军方将拥有4颗地球同步轨道太空态势感知卫星,进一步增强其态势感知能力。美国空军太空司令部司令雷蒙德当时表示:“第三和第四颗GSSAP卫星将显著提升我们描绘地球同步轨道上的目标特征的能力,给我们提供了成功遂行太空作战所需的感知能力。”

        目前,美国天基太空监视系统主要包括:“中段试验卫星”(Midcourse Space Experiment,MSX)、“天基太空监视系统”(Space Based Space Surveillance,SBSS)、“天基太空跟踪与监视系统”(Space Tracking and Surveillance System,STSS)、“地球同步轨道太空态势感知项目(Geosynchronous Space Situational Awareness Program,GSSAP)”,以及后续各种可遂行太空监视任务的空间平台(小卫星)等。其中,MSX主要用于弹道导弹中段监测和跟踪、太空目标监测和地球背景环境探测试验研究等;SBSS主要针对GEO(地球同步轨道)轨道进行探测,其先进的转台跟踪能力,不仅能对高轨目标探测跟踪,而且具备对低轨及机动目标探测能力。GSSAP主要也是针对GEO轨道。SBSS系统将使美国对地球静止轨道卫星的跟踪能力提高50%,同时美国空间目标编目信息更新周期由5天左右缩短为2天,信息的更新频率大幅缩短。

        相对于地基太空监视系统来说,以太空态势感知卫星为主要组成部分的天基监视系统有明显的优势。

        天基系统能提供不受天气影响的、适应性较强的太空监视能力,并能对位于静地轨道上的高度关注的物体,进行更及时的重访。这是美国重视发展太空态势感知卫星的主要原因。

        

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        测试中的“天基太空监视系统”(SBSS)卫星

        2011年2月4日,美国五角大楼公布了《美国国家太空安全战略》。该报告中明确提出:“我们将提高我们的情报能力,加强预测性感知、特征描述、预警以及责任归究,更好地监控太空领域内的活动。因此,太空态势感知和基础性情报将继续是最优先的事务,因为它们是我们了解自然干扰的能力,了解其它行为体能力、活动和意图的关键。”同时,美国还将太空感知能力作为领导和约束其他航天国家的重要手段。上述报告表明:“美国是太空态势感知的领导者,可以使用其知识,来促进合作化太空感知关系,支持安全的太空活动,并保护美国及盟国的太空能力和活动。”因此,美国正在不断加大太空态势感知系统的构建,在继续完善、增强地基太空监视系统的同时,加大了天基系统的建设。

        美国空军航天司令部已经明确了太空态势感知的四大支柱:信息描述、数据综合与利用、威胁预警和攻击报告。为实现这四个支柱,美国空军航天司令部为太空态势感知规划了多个实体项目,这些项目包括地基和天基两大部分。其中,太空态势感知卫星是天基系统的重要组成部分。

        

        准备发射的GSSAP卫星

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        地基太空监视系统:“太空篱笆”越扎越紧

        “太空篱笆(Space Fence)”是美国提高太空态势感知能力的另一个关键项目,属于太空监视系统的地基部分。“太空篱笆”指的是由多个地基相控阵雷达站构成的大型太空探测系统。

        根据规划,美军正在建设的第二代“太空篱笆”将在今年完成部署。

        原美国空军航天司令部司令威廉·谢尔顿将军曾多次宣称,“太空篱笆”是提升美国太空能力的关键,属于“最优先”发展的项目。

        美军第一代“太空篱笆”于1961年建造,最初由美国海军使用,2004年转交给美国空军第20空间控制中队。第一代“太空篱笆”的地面系统全部在美国国内,沿北纬33度线部署。9个大型地面雷达基站从美国佐治亚州的塔特纳尔,到加利福尼亚州的圣迭哥,绵延数千公里。其中3个雷达基站向太空发射垂直地面的扇形波束,形成一道像“篱笆”状的雷达波,另外6个雷达基站则用于捕捉和接收所有穿越“篱笆”时反射回波的目标,从而有效实现对地球轨道上高速飞行物体的探测。这个系统发出的电磁波,可将整个北美大陆笼罩起来,就像一个巨大的太空“篱笆”。

        第一代“太空篱笆”,可保证对轨道倾角约30度-150度范围的卫星进行搜索,能追踪地球轨道上篮球大小的物体,多年来一直是美国太空监视的主要手段之一。然而,由于系统老化、功能不足且耗资巨大,美国空军航天司令部已于2013年9月1日关闭了第一代“太空篱笆”,改由其他监视系统暂时接替“太空篱笆”系统的部分功能。

        

        “太空篱笆”系统由多座大型地面雷达组成。

        2014年初,美空军与洛克希德·马丁公司就第二代“太空篱笆”研制方案达成协定。根据该协定,美空军将得到性能更强的S波段陆基雷达系统,以便探测到体积更小的物体。第一代“太空篱笆”只能探测到2万个直径大于28厘米的物体。第二代“太空篱笆”将能追踪超过20万个直径大于2厘米的物体。

        第二代“太空篱笆”建成后,不仅可将日益增多的“太空垃圾”纳入美国的监控范围,而且更能及时捕获在其部署地上空沿中低轨道飞行的弹道导弹和卫星,为美国的国家和战区导弹防御系统和反卫星武器,提供实时准确的情报信息。美空军希望能同时在太平洋马绍尔群岛共和国夸贾林环礁和澳大利亚部署多部“太空篱笆”大型地基雷达站,但美国国会仅批准了在夸贾林环礁地面雷达基站的建设经费。在那里运行的第二代“太空篱笆”雷达基站获得的数据,将被送到美国本土范登堡空军基地的联合太空作战中心,与其他太空监视网络的数据融合,共同为美军提供全面的太空态势感知能力。

        美国空军的地基监视系统除“太空篱笆”外,还包括陆基光电深空探测系统(GEODSS)和兼职做太空监视的导弹预警雷达网等。不过这些地面设施,具有局限性。这些设施不仅受大气环境和太空环境的影响很大,而且其监视能力也存在空白,如太空篱笆需要卫星穿过它的波束,对于具有变轨能力的航天器,它就显得无能为力。

        通过天基和地基监视系统的配合,目前,美国每天可完成6万余次对太空目标观测,并对10厘米以上的1.6万个在轨目标进行探测、跟踪和分类。能够对包括高轨道和低轨道的别国卫星尤其是军用卫星在轨运行状况进行分析, 可以为作战运用提供强大的信息支持。

        -

        (作者系空气动力学家、航天技术专家,长期从事空气动力学、航天发展战略研究,为我国大型试验基地建设、载人航天方案论证、新型航天器研制做出了突出贡献,著有《航天空气动力学》《高超声速飞行器空气动力学》《空天大视野》等专著。》)

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        高边疆之谋⑦|美或将发射新导弹预警卫星:监视高超声速武器    

        百家号2018-7-1 08:22 澎湃新闻

        

        美国“天基红外系统”(SBIRS)全球监视星座已经完成组建,具备监视全球弹道导弹发射的能力。

        今年1月19日,美国空军成功发射第四颗红外导弹预警卫星。按计划,美国还将于2020年和2021年发射第五颗和第六颗红外导弹预警卫星。美国空军主管这个项目的官员在发射成功后向外界称,这颗导弹预警卫星的成功发射是美国政府与国防工业多年共同努力的结晶,它将初期的“天基红外系统”(SBIRS)星座发展到一个高峰,并使美国及其盟国在未来若干年拥有强大的全球监视能力。

        导弹预警卫星兴起于冷战时期,是美苏激烈博弈的重要技术支撑。这种卫星可为弹道导弹防御和实施反击提供及时预警信息,是美军弹道导弹防御系统的重要组成部分。

        “天基红外系统”是美国国家导弹防御系统的核心组成之一,也是美国争取军事上绝对优势的技术装备。虽然美国目前拥有世界上首屈一指的天基预警体系,但并不满足,还正在研制新一代导弹预警卫星,实现监视高超声速武器的目标。

        美国拥有世界第一的预警卫星系统

        导弹预警卫星之所以具备预警能力,是因为携带了能够探测导弹发射时火焰红外辐射的红外探测器。其最大的特点是监视区域大,预警卫星采用高轨道运行,如果沿着赤道120°间隔部署3颗地球同步轨道卫星,那么地球绝大部分区域都在其监视之下。

        在海湾战争、科索沃战争和伊拉克战争中,美国都调动了预警卫星支援作战行动。以海外战争为例,美国至少动用了4颗导弹预警卫星,用于监视伊拉克“飞毛腿”系列弹道导弹的发射,能够给防空留下2分钟左右的预警时间,提升“爱国者”导弹的拦截概率。

        从上世纪50年代中期起,美国先后研制了四代导弹预警卫星。目前现役的导弹预警卫星体系由第三代的“国防支援计划”DSP和第四代的“天基红外系统”SBIRS组成。

        长期研究天基预警体系的中国航天科工二院高级工程师张宝庆告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn),目前美国天基导弹预警系统主要包括:4颗“国防支援计划”(DSP)卫星、“天基红外系统”(SBIRS)的4颗地球同步轨道卫星(4个大椭圆轨道卫星载荷)和2颗低轨“空间跟踪与监视系统”(STSS)验证卫星。

        “国防支援计划”卫星(DSP)是美国部署的第一种具有实战水平的导弹预警卫星。但由于这个卫星系统研制较早,存在无法跟踪中段飞行的弹道导弹、扫描速度慢、虚警现象等问题,在性能上难以满足弹道导弹防御需求,未来将全部被“天基红外系统”取代。

        

        美国航天飞机释放DSP预警卫星瞬间,可见该卫星配备了大口径红外探测器。

        根据相关资料,为探测发现弹道导弹,“天基红外系统”的地球同步轨道卫星采用两种探测器,一台是高速扫描型探测器,另外一台是高分辨率凝视型探测器。扫描型探测器用于快速扫描,通过探测导弹发射时喷出的尾焰对发射情况进行监视;凝视型探测器用于将导弹的发射画面拉近放大,并紧盯可疑目标,获取详细的目标信息。

        张宝庆介绍说,“天基红外系统”扫描速度和灵敏度相比“国防支援计划”系统提高了10倍以上,覆盖范围扩大了2~4倍,能在导弹发射10~20秒内将预警信息发送至地面运行控制系统,而“国防支援计划”卫星系统需要60~90秒,大幅延长了预警时间,为反导系统预留了更充分的作战准备时间,从而提高了拦截成功率。

        “虽然‘天基红外系统’性能先进,但造价也非常高昂,平均每颗卫星耗资达17亿美元,远超美军预期。”张宝庆指出。

        

        DSP预警卫星将在未来几年陆续退役。

        积极谋划下一代导弹预警卫星系统

        据美国太空新闻网此前报道,美国将在2020年和2021年发射第五、第六颗“天基红外系统”卫星,以替最早发射的两颗卫星。在推进现有系统全面运行和任务拓展的同时,为了保持与竞争对手在空间作战上的优势,美国空军于2017年底发布“天基红外系统后继”(SBIRS-Follow on)系统信息征询书,积极谋划开发抗毁性更强的下一代天基预警卫星系统和新型地面控制系统。

        该计划确立了一个较为激进的目标,即提前了当前采购流程4年,支持开发商以相应速度研发新能力。美国空军部长希瑟威尔逊称,在开发新导弹预警系统时,速度是很重要的。下一代导弹预警卫星将是领跑者。

        美空军已正式表示现有“天基红外系统”不再有后续发展计划,并表示将取消“天基红外系统”第七、第八颗卫星。当前,美空军正在加速构建“天基红外系统后继”(SBIRS-Follow on)系统,美空军希望在“天基红外系统后继”系统体系架构设计中纳入分散式体系结构理念,即利用“结构分离、功能分解、有效载荷搭载、多轨道部署、多作战域部署”的方式,实现弹性与分散式空间系统体系结构。

        “下一代预警系统的主要目标是提高系统的可靠性、抗毁性与弹性。”张宝庆向澎湃新闻表示,“这是因为美国军方认为,随着潜在对手军力的发展,空间系统面临的威胁在加剧,需要提高可靠性和抗毁性。”

        一位航天研究机构的卫星研究人员告诉澎湃新闻,“天基红外系统”的第五、第六颗采用了性能更好的改进型卫星平台,预计下一代导弹预警卫星会采用新的卫星平台,以满足提高可靠性和抗毁性的要求。

        按计划,“天基红外系统后继”系统将包括5颗地球同步轨道卫星和2颗极轨卫星,提供对所有类型弹道导弹发射助推段预警能力。后继系统将分阶段部署,第一阶段系统包括3颗地球同步轨道卫星和2颗极轨卫星,计划从2025年开始执行首次发射,2029年实现系统运行,满足各种非战略导弹预警需求;第二阶段系统包括两颗地球同步轨道卫星,计划于2020年启动竞标,2030年执行首次发射,最终完成“天基红外系统后继”系统星座组建。

        

        “天基红外系统后继”系统可靠性和抗毁性更好。

        新预警系统或能监视高超声速武器

        目前,美国现役的导弹预警卫星主要用于弹道导弹发射的预警,研制之初没有考虑高超声速武器。而目前,高超声速武器正处于火热发展之中,有些型号即将投入使用。2018年3月,俄罗斯总统发表的2018年年度国情咨文中首次公开了“先锋”和“匕首”两种高超声速武器系统,引发外界的高度关注。

        据俄罗斯卫星网6月8日报道,普京在接受媒体采访时表示,“先锋”高超声速武器已开始批量生产,2019年将装备俄军部队。他强调,“先锋”是先进的“杀手锏”武器,其速度高达20多马赫,并且在未来几年内其他国家也不太可能研发出这样的武器。

        美国军方认为,俄罗斯等国高超声速武器的发展给美国导弹防御系统构成挑战,应升级包括导弹预警系统在内的整个反导体系,提高对抗这种武器的能力。据美国《C4ISR与网络》今年4月12日报道,美国导弹防御局局长在参议院国防拨款分委会发表证词,希望国防部对现有传感器进行改进,以应对不断发展的高超声速武器。长期以来,导弹防御局一直主张在太空建立一个新的监视系统,以填补当前传感器的能力空白。

        目前,正在研制的高超声速武器根据动力系统的不同可分为吸气式和助推-滑翔两种。“助推-滑翔高超声速武器是当下高超武器家族中发展最快,成熟度也最高,美俄等大国都有相应的在研型号。”长期跟踪研究国外高超声速武器技术发展的中国航空工业发展研究中心副研究员廖孟豪告诉澎湃新闻。

        

        美国军方认为,俄罗斯等国高超声速武器的发展给美国导弹防御系统构成挑战,现役的“天基红外系统”无法满足未来作战需求。

        廖孟豪解释说,这是因为助推-滑翔高超声速武器使用现役的火箭或弹道导进行运载即可,就相当于一个助推器,研制的精力可集中在滑翔式飞行器,难度比吸气式高超声速武器相对较小。

        在助推器工作飞行阶段,高超声速武器与弹道导弹区别很小,现有的导弹预警卫星仍然能发现和跟踪,但是滑翔式飞行器与助推器分离后,如果飞行器机动能力很强,卫星就很难对其继续监视。因此,美国军事专家认为,应改进现有的导弹预警卫星体系,尤其是下一代预警卫星的研制必须将监视高超声速纳入考虑范围。

        美国国际战略研究中心高级研究员Tom Karako认为,相对于陆地传感器,部署在太空的传感器在探测高超声速武器有更大的优势。五角大楼没有更多的时间研究如何建立立体的防御系统,因为威胁迫在眉睫,最好是调整2019财年预算,给监视高超声速武器更多的预算,而不是2020年才开始调整。

        “建立由低轨道全球覆盖卫星星座和高轨道卫星组成的导弹预警体系,对高超声速武器具有很强的监视能力。” 航天研究机构的卫星研究人员认为。

        

        “天基红外系统”原先由低轨道(SBIRS-Low)和高轨道(SBIRS-High)组成,后来美国空军的正式采办项目移交给美国导弹防御局后,改名为“太空跟踪与监视系统”(STSS)。图为STSS卫星模拟参与反导作战示意图。

        其实,美国现役的“天基红外系统”计划曾规划了低轨道卫星星座和高轨道卫星的模式,系统计划由24颗运行在1600千米轨道高度的卫星组成,目标是构建具有对弹道导弹全程跟踪和探测能力的卫星星座。但由于经费的限制,发射的两颗试验卫星后来移交给导弹防御局,未被列为美国空军的正式采办项目。

        航天研究机构的卫星研究人员指出,随着低成本小卫星技术的发展,美国有可能建立由小卫星组成的低轨道导弹预警卫星系统,用于高超声速武器的监视,全方位增强美国的天基预警能力。

    回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2018/9/6 21:24:13    跟帖回复:
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        高边疆之谋⑧|力量倍增器的嬗变:美国军用通信卫星走向何方

        2018年07月02日 11:24 澎湃新闻

        

        美军现役宽带军用通信卫星是宽带全球卫星(WGS)。

        美国总统特朗普组建“天军”的命令另外界愕然。“天军”并非无本之木,现役的大量军用卫星是组建“天军”的物质基础。卫星的出现已经极大地改变了现代战争,其中通信卫星更是现代军队的“力量倍增器”。美军建立了庞大的军用通信卫星系统,其规模和性能在当今世界上都是首屈一指。

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        凋零的老兵

        通信卫星诞生后带来了前所未有的便利,美军也抓住机遇研制服役了多套军用通信卫星系统。美军把军用通信卫星划分为三类:宽带、窄带和受保护系统,宽带通信卫星强调通信容量,窄带通信卫星为语音等低速通信和移动用户提供支持,而受保护卫星通信系统关键在于保密和抗干扰能力。

        美军宽带通信卫星以国防卫星通信系统(DSCS)为典型代表,美国空军研制了三代国防卫星通信系统,它的通信带宽大主要为固定和大型移动终端提供服务。第一颗DSCS卫星1966年发射成功,比首颗静止轨道通信卫星也就晚了两年。1982年第三代DSCS卫星发射投入使用,它使用超高频(SHF)转发器,频率带宽可达500兆赫兹,不过即使第三代卫星的性能也难以满足不断增长的军用需求,这个当时功能最完善和性能最强大的通信卫星系统还是走到了尽头,2003年发射了最后一颗卫星后被宽带全球卫星系统(WGS)取而代之。

        窄带通信卫星系统里,美国海军先后发展了舰队卫星通信系统(FLTSATCOM)和特高频后续星(UFO)等通信系统。舰队通信卫星使用超高频转发器,主要用于满足美国海军和空军的移动通信需求,是确保美国海军战舰和飞机,以及空军飞机与司令部通信的关键,另外卫星还专门带有一台转发器用于美国总统和国防部之间的通信联系。首颗UFO卫星于1993年发射升空,最后一颗2004年发射完毕,它为美国部署在全球的舰艇、飞机以及陆地移动平台提供特高频窄带服务,虽然终端通信频率只有2.4kbit/s,但却是动中通的首选。

        美军受保护的通信卫星系统,就是著名的军事星(MilStar)系统。军事星主要用保障核战争条件下的三军保密通信,它工作在极高频(EHF)波段,卫星首次使用数字信号处理,具有很强的抗干扰能力,军事星设计上还使用抗核加固设计,不过第二代军事星取消了抗核加固以降低制造费用,但通信容量从75kbit/s提高到40Mbit/s。虽然军事星带宽不高,但是胜在安全保密抗干扰,具备很好的低截获概率和低检测概率。

        

        第三代DSCS卫星发射在1982年投入使用

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        现役的支柱

        俱往矣,数风流人物,还看今朝。无论是DSCS和UFO还是是保密的军事星,都已经成为昨日黄花,今天美军使用的是新一代军用卫星通信系统。美军的军用通信需求并没有发生翻天覆地的变化,新一代军用通信卫星仍然是老式系统的增强,而不是革命性的新概念系统。

        美军现役宽带军用通信卫星是宽带全球卫星(WGS),WGS卫星原名宽带填隙卫星,意指填补DSCS卫星和未来先进宽带系统之间缝隙。WGS卫星性能上并没有独树一帜,而是直接使用商业通信卫星平台,缩短了卫星设计制造的时间。WGS卫星是有史以来最强大的宽带通信卫星,单星通信能力是DSCS-3的10倍。它还使用渐进式螺旋升级,3颗卫星为一个批次,每个批次改进提高性能尤其是带宽容量。WGS卫星使用X波段和Ka波段转发器,单星通信容量可达3.6Gbit/s,对美军作战尤其是大型无人机提供了有效的支持。美军已经发射了9颗WGS卫星,还要继续订购下一批构成12颗的星座,预计到2020年美军的WGS宽带卫星可提供超过10Gbit/s的通信能力。

        窄带军用通信卫星由美国海军负责,目前美国海军的移动用户目标系统(MUOS)已经完成了5颗卫星的发射,构成了4颗工作星加1颗备份星的完整系统。MUOS系统主要为移动军用用户提供移动通信服务,上一代UFO系统只能提供2.4kbit/s的带宽,而MUOS卫星可以为终端提供348kbit/s的带宽,不仅语音和数据传输得到增强,还具备传输视频的能力。美军新一代窄带MUOS卫星同样以提供动中通服务为主,舰船、飞机和车辆都可以使用MUOS窄带通信,F-35战斗机也安装了MUOS通信终端。值得一提的是,MUOS卫星不仅将军用移动通信提高到地面3G网络的水平,还无需对准卫星就能实现通信。

        

        准备发射的宽带全球(WGS)卫星,可见其卫星上安装了不少转发器。

        美军还升级了保密通信卫星体系,新一代的先进极高频卫星(AEHF)又名第三代军事星,其通信传输能力是第二代军事星的约10倍,而通信终端的带宽也获得了5倍左右的升级。先进极高频卫星使用洛·马的A2100卫星平台,除了军事星上使用的扩频跳频、星上数字处理以及星间链路等功能,还增加了相控阵天线和波束成形网络(BFNs)等先进技术,卫星本身还使用了电推进技术。先进极高频卫星单星通信容量从40Mbit/s提高到430Mbit/s,足以支持终端传输战场地图和实时视频。作为一个具备抗干扰、低截获/检测概率的先进加密卫星通信系统,先进极高频卫星系统可以为6000个终端和4000个网络提供服务,极大的提高了用户接入能力,可以有效的承担其战略和战术保密通信的任务。

        

        这个打着“大伞”的卫星就是MUOS卫星,这个“大伞”其实是一个巨大的天线,直径达14米。

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        另类的中继星

        大家对数据中继卫星系统(TDRSS)都不会感到陌生,美国航天局建立了跟踪和数据中继系统,目前多颗工作卫星组成的星座,为美国火箭、卫星和国际空间站提供数据中继服务。我国也建立了类似的“天链”数据中继系统,2013年王亚平在“天宫一号”上进行太空授课,“天链”系统保证了数十分钟连续视频传输。

        美国航天局建立了中继卫星系统,但军用很少使用,另起炉灶研制了卫星数据系统(SDS)。SDS中继卫星主要用于为美国国家侦察局(NRO)的“锁眼”光学侦察卫星和“长曲棍球”雷达侦察卫星提供数据中继服务,另外有些SDS卫星上还带有通信载荷,为高纬度尤其是极地的核力量等重要部队提供通信支持。数据中继卫星提高了对中低轨道卫星的覆盖范围,方便了实时传递情报,不过它们位于3.6万公里外的静止轨道上,要为中低轨道卫星提供数据中继,不仅要自行跟踪捕获卫星,而且天线要长时间活动跟踪,这对通信波束和跟踪精度提出很高的要求,对天线驱动机构的可靠性要求也很高。

        

        早期发射的SDS中继卫星。

        SDS中继卫星已经发展了三代:第一代1976年发射投入使用,共发射了12颗卫星,它是一种重量630千克的特高频(UHF)通信卫星;第二代从1989年开始发射只发射了4颗卫星,其重量可达2335千克,三个通信天线其中一个用于K波段下行通信;1998年到现在发射的属于第三代SDS卫星,其中3颗“闪电”大椭圆轨道的卫星发射较早,最近十年来发射的卫星都是静止轨道卫星。从卫星轨道推测,第三代SDS卫星很可能逐步放弃了为高纬度部队提供支持的业务,集中精力为美军的侦察卫星提供数据中继。自2011年以来,美军发射了,5颗第三代SDS卫星,为光学和雷达侦察卫星系统提供中继支持,是美国卫星侦察能力的坚强后盾。

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        高边疆之谋⑨|“天军”若成功组建,美或整合军民气象卫星

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        气象条件是影响战争或军事行动的重要因素,人类在很早的时候就认识到了这一点。《孙子兵法》中的《火攻篇》就介绍了火攻战术与气象的关系。火攻篇中指出:发火有时,起火有日。时者,天之燥也;日者,月在箕、壁、翼、轸也。凡此四宿者,风起之日也。也就是说,起火要选择有利的天气,即干燥且有起风的日子。这是古人利用气象进行作战的典型战术。

        随着科学技术的进步,人类观测气象早已摆脱了肉眼观察的阶段,各种气象探测设备,尤其是气象卫星的出现,大幅提高了气象观测能力。美国一直很重视军用和民用气象卫星的规划与发展,当前正处于全面更新换代之际。那么,美国气象卫星如何发展?战争中又有何优异表现呢?

        美国“国防气象卫星计划”(DMSP)是当今全球唯一在轨运行的专用军事气象卫星。  

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        持续发展:美国军民气象卫星研制从未止步

        美国自1960年4月发射全球首颗气象卫星TIROS-1以来,迄今共发射了近百颗气象卫星,构建了极地轨道与静止轨道搭配、军用与民用独立发展的气象卫星体系。

        一、军用气象卫星体系

        大多数国家和地区的气象卫星都是军民两用的,只有美国和俄罗斯专门制造的军用气象卫星。美国军用气象卫星计划始于上世纪60年代,当时称国防卫星气象应用项目(DSAP),1973年12月正式更名为“国防气象卫星计划”(DMSP)。DMSP是当今全球唯一在轨运行的专用军事气象卫星(俄罗斯军用气象卫星已退役),由空军空间和导弹系统中心负责。自1962年发射首颗军用气象卫星以来,迄今共经历了十一代,发射了52颗卫星,尚有1颗等待发射,目前有5颗在轨运行,所获得的资料主要为军队所用。DMSP气象卫星对可见光和云层进行照相,并获取陆地和水面温度、水汽、洋面和空间环境等信息,为美国军方规划陆、海、空作战提供帮助。

        DMSP气象卫星采用双星运行体制,重复观测周期为12小时,扫描条带宽度3000千米。该卫星的主仪器是任务线扫系统(OLS),用于对云、冰和沙尘暴进行成像,也可用于观察大气烟雾。

        DMSP气象卫星采用双星运行体制,重复观测周期为12小时。图为正在组装的DMSP气象卫星。

        二、民用气象卫星体系

        虽然美国军队拥有专门的军用气象卫星,但在必要的情况也可以使用民用气象卫星的数据。美国的民用气象卫星体系由国家海洋和大气管理局(NOAA)负责,包括地球静止轨道环境业务卫星(GOES)和极轨气象卫星(POSE)两大系列。

        GOES为美国NOAA和NASA(美国宇航局)共同开发的地球静止轨道气象系列卫星,自1975年10月17日发射第一颗GOES-A始,至2018年6月共开发了5代,发射17颗,目前在轨5颗,包括2颗第五代卫星。

        第五代GOES气象卫星共包括4颗,剩余两颗将分别在2020和2024年发射。卫星搭载了先进基准图像仪(ABI)、地球静止闪电测绘仪(GLM)、极紫外线X光辐射度传感器、空间环境现场监测器、磁强计、日光紫外线成像仪等6台科学设备,可以对飓风、龙卷风、洪水等进行高分辨率观测。与前几代相比,其最显著的区别在于基准成像仪能力大幅提高,其探测通道增加到覆盖可见光和近红外的16个(原为5通道),增加了先进的闪电成像仪。卫星每隔15分钟生成西半球的完整图像,每5分钟生成美国大陆的完整图像,特定风暴区的信息每30s更新一次。

        美国与欧洲、日本静止轨道气象卫星联合实现全球连续覆盖。

        美国现役POSE气象卫星体系主要包括NOAA系列和联合极轨卫星系统(JPSS)系列两类。NOAA卫星是美国第三代极轨气象卫星,迄今经历五代,共发射了19颗NOAA系列气象卫星,目前在轨的3颗均为第五代卫星。NOAA气象卫星高度为833千米~870千米,成像周期12小时。NOAA系列卫星采用双星运行,同一地区每天可有四次过境机会。卫星可实现对云的分布、地表(主要是海域)的温度分布、大气中气温及温度的垂直分布等进行观测。

        JPSS是美国第四代极轨卫星系统,旨在替代NOAA系列气象卫星。美国于2011年发射了JPSS的首个运行部分Suomi NPP卫星,作为NOAA系列与JPSS两代业务卫星之间的过渡。除NPP气象卫星外,JPSS系统包括4颗卫星,首颗卫星于2017年11月18日发射,剩余3颗将分别于2021年、2026年和2031年发射。JPSS气象卫星性能较NOAA气象卫星有大幅提升,将提升美国对全球天气预报的精确度,并有望提前7天预报极端天气事件,其成像分辨率在保证幅宽不变的前提下提高了1倍,观测能力也得以大大提升,光学和微波探测手段的结合,使卫星集大气、海洋和空间环境等多种探测能力于一体。

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        观云测雨:美国气象卫星曾参与多次战争

        


        气象条件对战争或军事行动有重要的影响,甚至可能决定战争成败,而气象卫星则是获取战略目标和作战地区气象情报的重要手段,被誉为“战争的保护神”。

        气象卫星第一个军事用途是支持侦察卫星执行任务。对光学成像等侦察卫星而言,其对地观测受到光照、云层等因素的影响,云层的存在不仅会降低卫星侦察效能,甚至可能失去成像机会。以美国“锁眼”-12等光学成像侦察卫星为例,其拍摄重要军事目标前,需要了解目标区域的云层以及天气情况,以确定拍摄(成像载荷开机)的最佳时机。而气象卫星不仅能对云的宏观参数(云量、云的层次、云顶温度、云顶和云底高度)进行观测,同时也可对微物理参数(云离子相态、云液态水含量廓线、云离子有效粒径与降雨率等)进行观测,从而为卫星侦察提供保障。事实上,美国DMSP军用气象卫星的最初用途即是预测前苏联和中国领土的哪些区域会被云层覆盖,以及哪些区域对于侦察卫星可见,从而支持美国早期侦察卫星的活动。

        伊拉克战争中,美英联军共调用了12颗军民气象卫星,为战场提供了有利的“天时”保障。

        气象卫星的第二个军事用途是为部队提供战术实时气象数据。比如1999年爆发的科索沃战争,在地中海航行的北约舰艇需了解未来的海浪、水流及是否有大雾或台风等气象情报,空袭用的导弹的命中精度也与大气的温度、压力和风速等密切相关,这就需要气象卫星提供实时气象数据。

        在科索沃战争中,以美国为首的北约调用了10颗气象卫星来为巴尔干半岛上的军队提供24小时不间断的天气预报,其中4颗属于“国防气象卫星计划”。由于DMSP军用气象卫星采用双星运行体制,在同一轨道上工作的每对卫星每天可对世界任何地方扫描4次,采取存储和直接发送两种数据传输方式,前者在飞经美国本土时传给3个空军基地的地面站,再经通信卫星中继到奥福特空军全球气象中心(又称空军气象局)和蒙特雷海军舰队数值海洋学研究中心;后者把拍摄到的云图实时发送给遍布全球各地的美军战术地面站和航母等大型军舰上,供军事指挥员直接使用。

        伊拉克战争中,美英联军共调用了12颗军民气象卫星,为战场提供了有利的“天时”保障,并对交战敌方进行了气象资料的保密制度。根据相关资料,气象卫星是伊拉克战争中获取战区气象信息的主要手段。气象卫星对战区进行连续气象监测,生成的短期、中期、长期天气预报构成了战时气象信息,这些信息与战区C3I系统中其他信息进行综合分析,作为指挥员指挥作战的依据。

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        多管齐下:美军将提升气象能力

        一、全面启动更新换代,提升服务质量

        目前,美国新一代民用极轨及静止轨道气象卫星均已开始部署,而下一代军用气象卫星的发展尽管一波三折,但雏形初具。白宫于2012财年正式取消下一代“国防气象卫星系统”(DWSS)计划,转而开展“气象系统后继”(WSF)研制。2017年11月,空军空间与导弹系统中心授予波尔航天公司一份价值9170万美元的合同,制造2颗携带被动微波成像辐射计和高能带电粒子传感器的下一代气象卫星WSF-M。空军期望在2022年发射一颗气象卫星,以弥补因DMSP-19气象卫星退役造成的数据缝隙。

        2014年9月,美国国防部联合需求监督委员会确定了12个最迫切的“天基环境监测”(SBEM)能力需求,这也对新一代卫星的性能提出的要求。根据披露,WSF-M气象卫星将缓解的国防部天基环境监视三项高度优先差距:海洋表面矢量风,热带气旋强度和LEO高能带电粒子。

        美国国防部天基环境监测(SBEM)架构,气象卫星是其重要组成部分。

        二、整合军用与民用气象资源,提升服务效能

        如果美国顺利组建“天军”,“天军”或将接管美国所有的极轨气象卫星以及搭载于其它军用卫星上的气象载荷,进而对其进行整合。美国的极轨气象卫星经历了分-合-分的发展历程,两者的分开使得NOAA与空军开发的新一代极轨气象系统之间缺乏合作与沟通,在一定程度上造成资源的浪费。从技术上来说,两者探测原理基本相同,差距主要体现在分辨率以及保密性,因此整合在技术上不存在特别大的障碍,主要在于管理机制。

        从需求方面看,美空军在2016年向国会提交的《国防部对于满足联合需求监督委员会气象和海洋数据采集续求的计划》中提出,利用民用卫星和国际合作伙伴的天基和地面能力,扩展对商业“天基环境监测”(SBEM)数据服务的利用,以解决能力缺口。目前,由美国NOAA与空军的极轨卫星已实现数据互通共享,其中,DMSP气象卫星覆盖上午轨道,而JPSS气象卫星覆盖下午轨道,以实现全天时数据覆盖。因此,若由“天军”统一管理,则可能大幅推进军用与民用气象资源的整合。

        如果美国顺利组建“天军”,“天军”可能会整合军用与民用气象资源,提升服务效能。图为JPSS气象卫星。

        三、引入商业气象资源,扩大数据来源

        美国总统特朗普在2017年时签署《2017财年气象研究与预报创新法案》,正式批准NOAA采购商业卫星系统提供的气象数据,授权NOAA在2017~2020财年每年花费600万美元用于商业气象数据采购试点项目,以评估商业数据对气象预报的实效性。

        2016年9月,NOAA向地球光学公司和施派尔公司授出首轮商业气象卫星数据试点合同,目前正对获取的相关数据进行评估,以为即将启动的第二轮试点作参考。除NOAA外,美国空军亦已向工业界征询关于采购天基商业气象服务能力的问题,并评估SBEM企业级体系,以确定集成商业数据所需进行的调整。在特朗普政府的推动以及气象卫星预算的压制下,未来商业公司的气象数据也将成为重要的数据来源。

        四、卫星小型化,提升系统弹性

        在美国已将太空定义为一个作战域的背景下,提升天基系统的弹性是美国不断追求的目标。美国空军在2013年发布的《弹性与分散式空间系统体系结构》白皮书指出,分散式空间体系结构时提升空间系统弹性的重要途径。卫星小型化、功能分散化成为美军天基系统构建的大趋势。而从经费预算来说,相比于昂贵的大型卫星,小卫星更具价格优势。在新一代系统的构建中,尤其是针对WSF,美军期望其成为分散式体系的一次展示。

        (作者系上海航天信息研究所高级工程师)

    回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2018/9/6 23:15:39    跟帖回复:
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    中国闷头发展导弹、雷达、无人机(飞艇)、无人潜艇,本土防御和周边决胜足够用。
    要考虑战时卫星全部被摧毁,这时需要无人机群飞到两万米以上组网替代卫星,侦查、定位、通讯。

    攻击美国本土要靠无人核潜艇,利用地磁场和脉冲星定位,对精度要求不高,能把核弹扔到黄石公园就行。
    回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2018/9/15 2:48:11    跟帖回复:
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        高边疆之谋⑩|美持续升级GPS系统,为导航授时战做准备

        2018年07月05日 09:48 澎湃新闻-防务

        

        美国科罗拉多州施里弗空军基地,隶属美国空军第50航天联队的第2航天作战中队操纵维护着目前世界上最大的军用卫星星座——全球导航系统(GPS)星座。

        卫星导航定位系统对现代社会发挥着越来越重要的作用,不仅仅提供位置信息,还为很多系统提供精确授时,无论是军事行动,还是社会生产行动,越来越离不开它。它的错误信号,可能导致某一地区的金融交易失败、手机通信网络瘫痪、民航客机偏离航线,或者是卫星制导弹药被投到友军的头上。

        随着美国组建“天军”被提上议事日程,GPS系统未来可能将划归美国的“天军”所属。这引发了外界的担心,即以争夺制天权为主要目标的“天军”会不会操纵GPS系统,展开广泛的导航战和授时战?

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        为导航而生的GPS

        第一颗人造卫星升空后不久,美俄就开始致力于导航卫星的研制,相继发展了各自的系统,例如美国的“子午仪”卫星系统。但是这些系统都有其局限性,无法实现连续的三维定位导航。真正让卫星导航定位系统大放异彩的,则是GPS系统。

        在1973年的劳动节期间,五角大楼约20名军官的一次会议,最终决定了新一代卫星导航系统的命运。这次会议讨论了如何创建“国防导航卫星系统”(DNSS)的问题。当年晚些时候,DNSS计划被命名为Navstar(导航星)——利用计时和测距的导航系统的英文缩写。这也大致阐述了这一导航系统的基本原理: 通过测量卫星信号从发出到抵达用户的时间差,算出用户与已知空间位置的卫星的距离,再通过一组方程组算出用户的位置。由于个别卫星与名称Navstar相似,后来一个更全面的名称被用来识别这一星座——导航星-全球定位系统(Navstar- GPS)。

        

        美国早期研制的“子午仪”导航卫星。

        实际上,技术上的探索在一年前就有了成果。1972年,美国空军中央惯性制导试验基地(霍洛曼空军基地)利用地基伪卫星技术,在白沙导弹靶场进行了4个GPS原型接收机的飞行试验。随着技术的不断突破,短短5年之后,第一个试验型Block I 全球定位系统卫星于1978年发射。1983年,在苏联截击机击落因迷航而误入飞行禁区的韩国007航班后,美国总统罗纳德·里根宣布,GPS系统完成部署后将供民用。1978年至1985年期间,美国发射了10枚Block I原型卫星,来验证这个概念。1988年开始,这些卫星的控制交由科罗拉多州科罗拉多斯普林斯的费尔康空军基地的第二卫星控制中队负责。

        1989年2月14日,第一颗实用型的Block II卫星发射升空。1991年的海湾战争中,军方首次广泛使用全球定位系统。当年,微型GPS接收器完成研制,1.25公斤手持式接收器取代了以前的16公斤军用接收器。1992年,原管理该系统的第二航天联队停止职能,被第50航天联队取而代之。

        到1993年12月,全球定位系统实现了初始作战能力(IOC),这意味着有完整的星座(24颗卫星)可供使用,并提供标准定位服务(SPS)。此时GPS计划的成本(包括卫星发射的成本,但不算用户设备的成本)估计约为50亿美元(当年币值)。1995年4月,美国空军航天司令部宣布GPS系统实现全面作战能力(FOC),标志着军方的“精确定位服务”(PPS)全面投入使用。

        

        根据最初的设计,GPS星座共有24颗卫星,后来增加了一些备份卫星。

        最初,最高质量的信号仅用于军事用途,根据“选择可用性”政策(SA)民用的信号任务增大误差,降低了精度。 2000年5月1日,美国总统克林顿签署了一项政策,取消“选择可用性”政策,以便为民用接收机提供与军方同样的准确性。因为当时差分GPS服务的普及增加了民用精确度,也消除了美国的军事优势。此外,美国军方当时正在积极开发技术,以便拒绝向潜在对手区域提供GPS服务。

        2004年11月,高通宣布成功测试用于手机的GPS芯片。2005年,第一颗升级后的GPS卫星发射并开始传输第二个民用信号(L2C),以提高用户的性能。上述举措为GPS在民间的广泛应用奠定了基础。

        

        1991年的海湾战争中,军方首次广泛使用全球定位系统。

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        不断扩展的星座

        自部署以来,美国已对GPS服务实施了多次升级改进,包括增加民用新信号,并提高了准确性,同时保持与现有GPS设备的兼容性。截至2015年初,尽管诸如接收机质量和大气问题等许多因素都会影响精度,但提供高质量的航空级标准定位服务(SPS)的GPS接收机的水平精度已经优于3.5米,在部分区域甚至可以达到1米以内的精度。

        这主要源于GPS系统的空间部分。GPS空间部分由向用户传输无线电信号的一组卫星组成。根据最初的设计,GPS星座共有24颗卫星,分布在距离地面20200公里的中轨道(MEO)6个轨道平面上,每个平面分布4个卫星。每颗卫星每天绕地球两次,这个24个位置的布置可以确保用户几乎可以从地球上任何一点观看至少4颗卫星。这是一部GPS定位终端能够有效计算出自身位置的最少卫星数量,因为需要解算一个包含终端时钟误差、自身位置三维空间坐标总共4个未知数的方程组。

        美国方面的承诺是,GPS系统在95%的时间内保持至少24颗在轨卫星可供使用。为确保这一承诺,空军在过去几年中一直确保超出24颗卫星(通常31颗)在轨正常运行,以便在基准卫星服务中段或退役时维持覆盖范围,并改善精度。

        

        正在批量制造的GPS卫星。

        2011年6月,美国空军成功完成了被称为“可扩展24”配置的GPS星座扩展。当时执行这一操作的就是第50航天联队第二航天行动中队。这次扩展中,6颗卫星被重新定位,以便让3颗卫星称为基本星座的一部分。因此,GPS现在可以看成一个27星星座,使得在世界大部分地区的覆盖范围得到改善,页便于在更复杂的地形条件下接收卫星信号。这被认为是GPS系统42年的历史中最佳几何结构。而欧洲正在建设的“伽利略”系统以及中国“北斗三”号的无源星座,同样是27颗卫星。

        截至2018年5月12日,如果不包括退役的仍然在轨备用卫星,GPS星座共有31颗卫星在轨,包括1颗Block IIA、11颗Block IIR、7颗Block IIR-M卫星和12颗Block IIF。额外的卫星可以提高GPS性能,使得在地球大部分区域,可以同时收到8颗GPS卫星的信号,但超出的卫星并不属于核心星座。

        按照计划,美国空军今年将发射新一代的GPS Block III卫星,其寿命提高到15年,相比之下,Block IIF的寿命为12年,而之前的Block IIA、Block IIR、Block IIR-M卫星设计寿命只有7.5年,当然它们不少都超出了设计寿命。此外,GPS Block III卫星精度比之前的型号提高了3倍,而抗干扰能力提高了8倍。GPS Block III卫星将首次广播新型民用信号L1C。L1C信号将使得GPS与国际全球卫星导航系统(GNSS,例如欧洲的“伽利略”系统)实现互操作。根据最初的设想,GPS III卫星还将安装核爆探测装置,但是目前的卫星尚未安装。洛克希德·马丁公司将在其位于科罗拉多州丹佛附近的卫星工厂生产10颗GPS Block III卫星。

        

        新一代的GPS Block III卫星在微波暗室接受测试。

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        发动导航授时战?

        如今,GPS系统不仅仅是一套导航、定位、授时系统,还是一套制导系统。美军几乎所有的制导武器,都依靠GPS提供制导信息。而其“杰达姆”卫星制导炸弹也成为最廉价、应用量最多的制导武器。可以说,谁夺取了导航授时领域的优势,谁就占领了战场制高点。

        而美军早就意识到了导航、授时的重要地位。1997年,美军在英国召开的GPS应用研讨会上正式提出了“导航战”的概念:在复杂电子环境中,确保己方和友方能够有效利用卫星导航信息,阻止敌方使用卫星导航信息,同时不影响战区外和平利用卫星导航信息。而授时的用途,甚至要比导航定位更为广泛。首先,所有的GPS定位都是以授时为前提的,定位的过程实际上是授时的过程。此外,各种军事行动以及民间的电力、通信、交通、测绘等都离不开授时。因此,最近美国还提出了与导航战对应授时战的概念。美国在发展GPS Block III时,就提出该系统将提供新的导航战功能,在向美国和盟军提供GPS的同时,将关闭有限的地理位置的GPS服务。

        

        美国洛·马公司关于GPS卫星性能特色的介绍,包括Block IIR、Block IIR-M和Block III三种卫星。

        这也引发人们对美国操纵GPS系统的担忧。实际上,这种担忧由来已久。之前国内关于美国关闭 “银河”号货轮的GPS系统,切断中国东南沿海的GPS信号的传言流传甚广。从当时的技术来看,切断、关闭某一个平台或区域的GPS系统,而不影响到相邻区域的平台很难做到,更大的可能是进行了干扰。今年的在美国空袭叙利亚期间,叙利亚首都大马士革附近的GPS信号出现异常,开始有分析认为是美国关闭了GPS信号,但后来发现频率相近的中国“北斗”定位系统也难以捕捉信号,这就进一步确认并非美国“关闭GPS信号”,而是因为俄罗斯实施了GPS干扰,以保护自身目标免遭美国的GPS制导武器的打击。

        现在来看,首先开始导航战的可能并不是美国人。伊朗2011年依靠GPS欺骗和干扰迫降了美国的RQ-170隐身无人机。尽管在当时这引发了广泛的质疑,但是如今用GPS干扰和欺骗对付无人机已经成为一种主流方式。一个羽毛球拍或者步枪大小的装置,就能驱离或者迫降民用无人机。

        随着GPS III系统的民用信号和军用信号的分开,美国操纵GPS系统在未来将逐渐变得在技术上越来越可行。正因为如此,中、俄、欧洲都在竞相发展独立的卫星导航定位系统。结果是人们暂时还不用担心那一天自己的手机找不到卫星导航信号,这并不是美国人的“信用好”,而是竞争的结果。伴随中国“北斗”、俄罗斯“格洛纳斯”、欧洲“伽利略”系统的崛起,GPS的民用信号已经失去垄断地位,激烈的竞争促使美国不得不在对GPS信号动手脚之前,三思而后行。

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        高边疆之谋⑪|美加紧反航母战力建设,海洋监视卫星重获重视

        2018年07月10日 09:33:56 来源:澎湃新闻网-防务

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        “环太平洋-2018”军演正在如火如荼地进行中。除却其庞大的参演兵力,根据美国海军官网发布的公告,本届环太军演演习科目包括战机实射LRASM新型远程反舰导弹等实战色彩很强的科目。该导弹是美国在增程型“贾斯姆”防区外空地导弹基础上研制的反舰导弹,射程据称超过600千米,主要用于打击航空母舰、两栖攻击舰和巡洋舰等大型战舰。

        其实,反舰导弹在冷战结束后很长一段时期内,都不是美国海军的优先发展事项。但是2015年,美国海军提出“分布式杀伤”的新理念后,便开始重新重视反舰能力的发展。除了LRASM反舰导弹,美国还在“战术战斧”巡航导弹基础上研制了射程超过1000千米的反舰导弹,用于装备潜艇和水面战舰。军事专家分析认为,这些超远程反舰导弹是美国版“航母杀手”,体现了美国对反航母战力建设的重视。

        

        LRASM导弹模拟攻击图

        不过,要想打航母,首先要先看到航母。这个道理中俄等国明白,美国同样清楚。远程反舰导弹只是反航母体系的一部分,如何在汪洋大海中找到航母并持续跟踪,这是进行反航母作战的第一步,而“站得高、看得远”的卫星自然被太空力量十分强大的美国纳入反航母体系。

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        应运而生的“白云”

        冷战中后期,由于苏联开始发展远洋导弹核海军,开始“走向大洋”,美国有针对性地加强了海军舰队制海作战能力建设。除保证战略核力量使用外,将“争夺制海权”重新作为首要战略目标,而不再是冷战早期的“远洋护航作战”。争夺制海权的首要保证,是海洋侦察-监视体系,以及相应的目标指示系统。冷战时期,这一庞大系统的主干为航空侦察-监视体系,其次为水下侦察-监视体系及其他平台体系。美苏双方及其他一些北约、华约国家,都部署了大量巡逻机、潜艇(尤其是核潜艇)、水面舰只、岸基雷达和无线电监听测向站等等。这些体系是20世纪早期的巡洋舰支队和海岸了望体系的延伸与替代品,效能则提升到了时代所要求的水平上,成为主要侦察-监视手段。

        但是,不断发展的技战术对抗态势,决定了新体系和手段的必要性。航空侦察-监视平台,不管是P-3、图-142、伊尔-38、 E-2、图-95PЦ等航空侦察监视平台,其出动能力和运作效果,无一例外会受到气象条件的严重影响;而潜艇与水面舰艇,则受到水文和地理条件的严重影响。这些影响往往使得手段完全失效,因为平台必须首先出动才能遂行任务,而这一点经常无法得到保证。另外,大规模战争中激烈的对抗态势,决定了这些平台很容易遭到损失。

        那么,什么样的侦察-监视平台,可以在任何情况下处于可用状态?什么样的侦察-监视平台,可以基本脱离陆海空等常规威胁?答案只有一个,就是天基平台。于是,美苏两国最终发展了一系列海洋监视卫星,并最终构成完整的天基海洋侦察-监视平台体系,这是技术进步和两极对抗越发激烈的必然。其中,美国海军发展了海洋监视系统(NOSS) ,又称“白云”(White Cloud) 计划。该计划于20 世纪60 年代末启动,直至1995 年发射了最后一组卫星,历时近30年,而最终为“天基广域监视系统”(SBWASS) 所取代。

        

        美国“白云”海洋监视卫星

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        冷战时代的“白云”卫星系统

        冷战时期的“白云”卫星系统还有其他名称,包括“一流奇才”(Classic Wizard) 和“命运三女神”(Parcae) 。后者能更形象地反映该系统各卫星的使命和工作原理。大部分“白云”卫星系统都以1颗母卫星和3颗子卫星(SSU) 构成星座,通过特定链接方式连接,保持编队方式飞行。在使用被动技侦手段时,各星座的子卫星在空间成直角三角形排列。在雷达侦察过程中,各卫星分别截获对方雷达波,并根据雷达波到达各卫星的时间差和雷达波本身辐射特征,利用“三角法”进行测距定向,标定敌舰队方位、航向和航速;然后再根据雷达波辐射特征库识别雷达类型,最终明确平台类别。“白云”卫星系统主被动电子侦察齐全,可以对雷达、无线电通讯实施全面技术侦察和观测。“白云”系统共发展了试验型、第一代、第一代改进型和新一代等卫星系列。

        试验型“白云”系统从1971年12月开始发射,其发射方式为“一箭四星”,堪称当时的最先进水平。其主要目的,只是试验和验证“白云”系统的可行性和基本效能,其担负的战斗勤务任务是比较有限的。

        第一代“白云”系统包括3组卫星,分别于1976年4月30日、1977 年12月8日和1980年3月3日发射。所有卫星均重600 千克,被送入1092 ×1125 千米高度、倾角63. 5°的轨道;3颗子卫星以三角构型绕主卫星运行,彼此间隔50~240 千米。这一代卫星的运行寿命约3~5 年,实际使用效能明显强于试验型,成为海洋普查和详查/定位体系的有力构成部分。凭借这一系统,美国获得了不次于苏联海军的空间天基海洋侦察-监视体系。在实施第一代“白云”系统试运行的同时,美国还研制“飞弓”雷达型海洋监视卫星,于1981年开始执行“海军海洋遥感卫星(NROSS )”计划, 试图使用一种重量更重、倾角更大的卫星,以同时兼顾国防和民用需要。但由于技术上的风险和成本过高,“飞弓”项目于1986年实际下马,其技术成果被转用于后续“白云”系统。

        第一代改进型“白云”系统包括7组卫星,主要在有限改进卫星技术基础上,对之前到寿卫星实施替换。所有星座母星重达450千克,子星各重45千克。其中,前5组分别于1983年2月9日、1983年6月10日、1984年2月5日、1986年2月9日和1987年5月15日发射升空。星上稳定与数据转发系统,比试验性的第一代更加完善。第1组卫星被送入1063 ×1186千米高度、63. 4°倾角的轨道,包括4 颗用于海洋监视任务的箱形结构子卫星,编号SS-A到SS-D。第2组包括3 颗编号为GB-1 到GB-3的子卫星;第3组包括3颗编号为JD-1到JD- 3 的子卫星,轨道基本相同;而第4组和第5组则进入1050 ×1170千米、63. 4°倾角轨道。在冷战结束前夕,美国又发射“白云-9”和“白云-10”两个星座,分别发射于1988年9月5日和1989年9月6日。

        冷战结束前后,美国继续对“白云”系统进行补充和发展,又至少发展了3组新型海洋监视卫星星座,其中前2组发射成功。新一代“白云”卫星由“大力神- 4”火箭发射,因此卫星本身质量和体积可进一步放大,其母星重量加大到7吨之多;而其间距也比之前几代卫星加大,达到30~110 千米的水平。1990 年6月7-8日实施了新一代卫星系统的第一次发射。其实这次发射,是对即将到来的海湾战争作的临战准备。其代号“命运三女神- 11”,卫星编号USA-59到USA-62;其中三颗子卫星经变轨后进入高1116 千米、倾角63. 4°的轨道。1991年11 月7-8 日“白云”系统又进行了第2次发射,代号“命运三女神- 12”卫星星座,实际部署了USA - 72、USA - 74、USA - 76 和USA - 77这四颗卫星而1993 年8月2日还进行了第三次发射,但发射失败。

        

        80年代用于发射白云卫星的“大力神”运载火箭

        新一代“白云”系统采用了新的设计基线,其中定位基线长度缩短了约1/2;除传统技术侦察手段外,还携带了光电(红外)成像传感器,使卫星可探测到核潜艇反应堆排出的冷却水余温,以跟踪水下目标。其星载数据链工作频率调整到1427~1434MHz,这种改进大大降低对射电望远镜干扰。卫星系统监视的范围更大,达到7000 平方公里范围,在一定条件下还可在108分钟后重返监视目标。由4组卫星组成的系统,可对地球上40~60°纬度的任何海洋区域,每天监视30次以上。

        美国海军在世界范围内布设了地面接收站,以充分支持整个卫星系统的组网控制需要。负责信号接收和处理的地面站分别设在美国马里兰州的布洛索姆角、缅因州的温特港,英国苏格兰的埃德塞尔,以及关岛、迪戈加西亚岛、阿达克岛等地。此外,自上世纪90年代开始,还将接收处理站安装在军舰上,甚至包括水下的核潜艇。系统的操控由海军航天司令部负责,侦察信号的处理则由海军设在马里兰州休特兰的主情报中心及其设在西班牙、英国、日本和夏威夷的地区情报中心负责。

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        后冷战时期“联合天基广域监视”系统

        进入新世纪,海军原计划采用“海军天基广域监视系统”(SBWASS- Navy) 和“空军与陆军天基广域监视系统”( SB2WASS - Air Army)两套系统,以分别适应各自侦察和监视需要。其中的“海军天基广域监视系统”(SBWASS - Navy) 计划,用来接替“白云”系统。“海军天基广域监视系统”是红外成像侦察卫星系统,而不同于“白云”系统的无线电信号侦察方式。它同时针对水面舰艇和潜艇目标,通过星载高灵敏度红外光学CCD 相机获取目标的红外图像,经处理后判明对方的位置、方向与速度。该计划于80年代末启动,但只发射了一组试验性质的卫星。后来,“海军天基广域监视系统”(SBWASS - Navy)与“空军陆军天基广域监视系统”(SBWASS - Air Army)合并,成为“联合天基广域监视系统”(SBWASS - Consolidated) 计划,以兼顾四大军种的统一需求。

        “联合天基广域监视系统”卫星采用双星组网方式工作,其轨道倾角63.4度,最大轨道高度约1000千米;其同时集成了高灵敏度的CCD红外相机、大型扫描雷达和无线电技术侦察设备,具备全天候的全球监视能力,以及高分辨率成像识别能力。卫星系统可针对水面舰船、水下潜艇、飞行器和地面车辆进行侦察和监视,功能非常多样。卫星系统分别于2001年9月8日、2003年12月2日、2005年2月3日、2007年6月15日和2011年4月15日,共发射了5组10颗卫星。

        

        美国依靠无人机、海洋监视卫星、有人机、水面舰艇等,建立了一个覆盖全球的海洋监视体系。

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        未来美国继续强化天基海洋侦察监视体系的趋势非常明确。2017年年底美国联邦政府发布的《国家安全战略报告》、2018年1月19日美国国防部发布的新一版《美国国防战略》、2018年1月30日晚特朗普总统发布的《国情咨文》、2月3日美国防部发布新版《核态势评估》,均指明美国国家战略由“反恐”全面转变为“应对大国挑战”——实际近期即针对中俄,远期主要对中国。

        未来,面对崛起的中国海军的大量新型大中型水面舰艇和核潜艇,以及越来越多的远洋活动,美国海军将从过去致力于建设“褐水海军”、强调在敌近海实施”由海向陆“,逐步退回到在深水大洋和其他海区“争夺制海权”。为此,使用大量LRASM导弹和“战术战斧”等远程反舰武器,以实施“分布式打击”的美国海军与空军打击特遣队,将更加依赖于天基海洋侦察监视体系。由此,安全、稳定、精确、高效的天基海洋侦察监视体系,将成为未来美军建设的重点。

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