浅谈中国导弹预警卫星_风闻

　　提到导弹预警卫星，大家最先想到的一定是美国的国防支援计划卫星系统（DSP）和天基红外系统（SBIRS）。目前，美国已经构建了比较完善的天基导弹预警卫星系统，并多次进行实战演习，性能先进。事实上，除了美国以外，我国也有导弹预警卫星。据2016年《科技日报》报道，我国目前拥有前哨系列红外预警卫星和尖兵系列侦察卫星两大类军用遥感卫星，这也是我国首次公开证实预警卫星的存在。

世界各国导弹预警卫星

　　导弹预警卫星是一种用于监视、发现和跟踪敌方弹道导弹，进行早期预警的遥感类卫星，是目前天基预警系统的核心和关键。

　　导弹预警卫星是随着洲际导弹的发展而于20世纪70年代发展起来的，其是一种地球同步轨道卫星，导弹预警卫星上装有高灵敏度的红外探测器和带望远镜头的电视摄像机，在敌方从地面或水下发射导弹后数十秒内，红外探测器即可探测到导弹上升段飞行期间发动机尾焰的红外辐射，并发出警报；高分辨率的电视摄像机跟踪拍摄目标，自动或按照地面遥控指令向防空指挥部发回目标图像，并在地面电视荧光屏上显示出导弹尾焰的图像。预警卫星上一般还装有核辐射探测器，往往兼作核爆炸探测卫星。

图注：美国新一代天基红外导弹预警卫系统覆盖范围示意图

　　导弹预警卫星由于采用高轨道，居高临下，覆盖范围广，能有效克服地面防空雷达因电波信号沿直线传播受地球曲率影响而不能尽早发现目标的缺点，以美国的导弹预警卫星为例，其能在每8秒～12秒钟对地球表面上某一特定地区扫描一次，可以在50秒～60秒内识别出导弹红外源，并能迅速将预警信息发送到地面防空指挥中心。一般来说，预警卫星对远程弹道导弹可以提供15—30分钟的预警时间，对近程导弹也能提供几分钟的防御准备时间，从而便于己方捕捉战机，及时组织战略防御或实施反攻，它是信息化战争中一国战略防御的核心和关键。

　　目前，世界已经形成比较完善的卫星预警系统的主要有美国国防支援计划卫星系统（DSP）、天基红外系统（SBIRS）和俄罗斯的天基预警系统等，其中尤以美国天基红外系统最为先进。天基红外系统主要包括高轨和低轨两部分。高轨道部分主要用来捕获识别主动段的弹道导弹，其描速度和灵敏程度都比DSP卫星系统要高很多，并且它能够有效地穿透大气层进行探测，使得导弹一点火就能被其探测和追踪到，并在10-20 秒内将相关信息传输给地面指挥中心。低轨道部分主要是用来跟踪中段的弹道导弹和末段的再入弹头，对主动段弹道导弹也有一定的探测识别能力。该系统最多可同时锁定跟踪100多个目标，并且对洲际弹道导弹的最长预警时间可增加到20～30分钟，从而为导弹防御赢得充足的时间。

 图注：中国高分四号卫星拍摄到的中国黄河三角洲影像

不输美俄的中国导弹预警卫星

　　中国虽然在卫星研发方面起步较晚，但发展速度却不慢。进入21世纪以来，我国通过实践系列、风云系列等科学实验卫星开展了一系列预警卫星相关关键技术的空间实验，其中包括为实现高精度姿态控制和高轨道惯性导航测量所需的高灵敏度半球谐振陀螺仪，用于远程快速信息传输的多频段宽带高速数据处理器，推扫型红外光电芯片及阵列器件，凝视型红外芯片及阵列器件，以及验证大空域目标探测识别、多传感器信息快速融合、全天候连续跟踪测量、高精度测距测角、远距离精确成像等天基监视识别功能的光电组合探测系统，攻克了一只又一只的拦路虎。从2009年到2014年，我国相继成功发射了多颗前哨系列天基红外预警卫星，初步建成了能够覆盖全球主要地区的太空导弹预警网络。

　　关于前哨系列预警卫星，并没有太多的资料披露，但从目前我国的民用卫星可窥一斑。预警卫星最主要的部分是高轨卫星，而目前我国已经于2015年发射了高分四号地球同步轨道卫星，其轨道为距地3.6万公里的地球静止轨道，可以长期驻留在固定区域上空，对中国及周边地区进行接近实时的高频次重复观测和多热点地区快速巡查。高分四号重约5吨，设计寿命8年，定位于东经110度的赤道上空，即海南岛的正南方，配备了一台可见光50米/中波红外400米分辨率、大于400公里幅宽的凝视相机，具备可见光、多光谱和红外成像能力。由于高分四号可见光谱段分辨率50米，中波红外谱段分辨率400米，意味着其能从3.6万公里外看见大油轮等大型舰船，代表我国地球同步轨道遥感卫星最高分辨率水平。此外，高分四号装有2个对地高增益信号传输天线，其数据下传码速率为每秒300兆，一幅照片只需要3～4秒即可完成传输，据此推测其不调整卫星姿态时的拍照速度与此相当。高分四号每张照片覆盖范围约16万平方公里，完成对西太平洋一千万平方公里海区的覆盖约需60张，4～12分钟即可完成拍摄，平时可为我国减灾、林业、地震、气象等应用提供快速、可靠、稳定的光学遥感数据，战时足以承担对航母群的快速侦察任务以及对弹道导弹发射时段的红外探测能力。而作为我国预警卫星的前哨系列卫星，其性能应该也不弱。

　　除此之外，我国还积极研制卫星上搭载的新型红外探测器。不久前，中国电科11所传来喜讯，该所的技术团队成功研制出了短波和中波单片2.7K×2.7K红外焦平面探测器，其属于第三代超大面阵高灵敏度制冷型红外探测器，不仅填补了我国在该领域的空白，在国际上也达到了顶尖水平。红外焦平面探测器是预警卫星红外成像系统的核心部件，研制难度极大，目前全世界只有美国在2009年研制出了4K×4K的产品，法国在2017年研制出了2K×2K的产品，中国电科推出2.7K×2.7K的产品，可为我国预警卫星的发展提供良好的基础。

 图注：预警卫星对于我国形成立体、完善的天基预警、防御体系，具有重要意义

结语

　　预警卫星可以及时可靠发现从水下或者陆地发射的弹道导弹，对于我国形成立体、完善的天基预警、防御体系，具有重要意义。

来源：《兵工科技》杂志