導讀:當前天基導彈預警體系可以檢測到傳統彈道導彈的發射,這些導彈遵循相對可預測彈道,可及早檢測和跟蹤,從而為防御系統提供預警。但是應對新出現的高超聲速低空滑翔導彈則需要進一步優化。
天基紅外系統的局限性
美軍當前天基導彈預警主力是天基紅外系統(SBIRS)星座。SBIRS能夠檢測近程、非機動彈道導彈發射,并提高導彈預測落點的準確性。該系統擁有更先進的傳感器,比舊系統更準確地確定彈道導彈的發射地點,并更好地預測彈道導彈的可能去向路徑。
部署于GEO和HEO中的SBIRS衛星可以覆蓋整個地球表面(南極地區除外),以檢測導彈發射后助推階段飛行的紅外特征。SBIRS對比其前代衛星系統國防支援計劃(DSP)的一個顯著優勢是:能夠連續掃描并提供早期預警,同時駐留在所關注的戰區。由于低空飛行、機動彈頭的紅外信號不如發射助推器強烈,SBIRS的主要局限性是:在導彈完成發射助推器分離后,無法連續跟蹤彈道、非彈道、機動和極低空的高超聲速彈頭。
導彈跟蹤面臨的新挑戰
隨著技術的發展,天基預警需要應對的新武器包括從低空飛行的超聲速巡航導彈到5馬赫以上的高超聲速導彈,這些導彈都是在大氣層中飛行并機動。
高超聲速武器發射選項多樣,可以從空中飛機、海上艦船和陸基機動發射裝置上發射。裝有超燃沖壓發動機的遠程空射高超聲速導彈可以由敵方轟炸機在自己領空的防空掩護下發射。這種武器還可以作為部分軌道轟炸系統(FOB)的一部分部署。與助推出去火箭的分離意味著這類高超聲速武器可能不會產生足夠強的紅外信號,無法被現有的傳感器探測到。
遠程彈道導彈通常會在重返大氣層前飛行300多公里進入太空。非機動彈道、高度可預測的飛行路徑和高度使它們更容易被探測和跟蹤。相比之下,高超聲速導彈可以在地表上方30至50公里甚至更低的地方飛行,這意味著由于地球曲率的影響,它們的飛行高度可能位于當今雷達預警體系架構有效覆蓋區域之外。
值得注意的是,盡管巡航導彈還具有低紅外特征,但目前的高空系統無法檢測到。此外,巡航導彈和高超聲速武器都可以通過機動來創造不可預測的飛行路徑。非常低空飛行的武器也可以利用地球的曲率來隱藏自己,避免被地面雷達探測到。低空飛行和高速飛行的結合限制了威脅探測、彈著點預測、預警提示和采取對抗措施的時間。今天,美國和俄羅斯部署的大多數遠程導彈都可以攜帶一種或多種武器,可以在太空、大氣層或兩者中機動。
未來的導彈預警系統必須能夠跟蹤五種基本威脅類別:
不具備彈頭機動性的傳統遠程彈道導彈。
彈道上的導彈能夠通過多個大型推進系統進行非常小的大氣層外的彈道修正,在不同獨立彈道上部署多個獨立瞄準(MIRV)彈頭,彈著點相距數公里。
具有分導武器的導彈系統,飛行彈道能夠在大氣層內彈道的末端部分進行非常小的機動,稱為機動再入飛行器(MaRVs)。
助推滑翔導彈,在高層大氣中以高超聲速飛行非彈道低軌道,可在飛向目標的途中和末段機動。
能夠在大氣層中進行遠程飛行,并在發射后進行機動的導彈,比如巡航導彈。
結論:多樣化天基跟蹤手段
美國認為最有效的方法是以現有的技術來創建一個多軌道系統,在所有軌道高度——低地球軌道(LEO)、中地球軌道(MEO)、地球同步軌道(GEO)和極地軌道——部署一個多層的天基傳感器架構。以求探測從發射到指定目標區域的那些非彈道導彈。
部署在地球同步軌道和極地軌道上的“下一代過頂持續紅外”(NG-OPIR)系統作為未來架構中“最持久”的一層,其全球覆蓋性和多視角傳感器可以為作戰人員提供導彈威脅的初步指示和警告,并為架構中其他層的傳感器提供信息;部署在中地球軌道上的衛星可以利用這些信息開始跟蹤威脅,中地球軌道所處的高度將有助于提高紅外傳感器導彈跟蹤的保真度;最后,一個未來擴散型低地球軌道(pLEO)星座及其數百顆衛星將提供更高的保真度,為導彈防御系統提供所需要的信息,以實現精確的火控解決方案。這種多軌道架構必須能夠探測導彈發射,跟蹤所有高度的機動導彈,然后近乎實時地直接向防空反導系統提供火控信息。
多層的天基傳感器架構是未來導彈預警和跟蹤體系架構的基本要求,以確保在未來競爭性的太空環境下作戰和生存。
責任編輯:彭菁
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原文標題:天基導彈探測挑戰與未來架構
文章出處:【微信號:CloudBrain-TT,微信公眾號:云腦智庫】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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