飛彈預警衛星

飛彈預警衛星，用於監視和發現敵方戰略彈道飛彈並發出警報的偵察衛星。通常被發射到地球靜止衛星軌道，由幾顆衛星組成預警網。利用衛星上的紅外探測器探測飛彈在飛出大氣層後發動機尾焰的紅外輻射，並配合使用電視攝像機跟蹤飛彈，及時準確判明飛彈並發出警報。

飛彈預警衛星是一種用於監視和發現敵方戰略彈道飛彈發射的預警偵察衛星。通常被發射到地球靜止衛星軌道上，由幾顆衛星組成預警網。衛星上裝有高敏感的紅外探測器，可以探測飛彈在飛出大氣層後發動機尾焰的紅外輻射，並配合使用電視攝像機跟蹤飛彈，及時準確判明飛彈並發出警報。美國在1972年首次部署飛彈預警衛星，目前已經發展到第三代天基紅外系統，通常有五顆衛星在軌組網，其中三顆工作星，二顆備用星。

基本介紹

• 中文名：飛彈預警衛星
• 外文名：Missile Early Warning Satellites
• 國別：美國 前蘇聯 中國
• 類別：偵察衛星
• 作用：監視和發現敵方戰略彈道飛彈發射
• 性質：天基飛彈預警系統

發展過程

1971年5月，美國發射了第一顆飛彈預警衛星。該衛星重943千克，其頭部的紅外望遠鏡可在飛彈起飛後90秒內探測到火箭噴焰，並在2～3分鐘內將警報發回美國。目前，這種第一代飛彈預警衛星已全部淘汰。

70年代末期，美國研製成功並發射了第二代飛彈預警衛星，共發射了8顆，每顆重1．68噸。

目前，第二代預飛彈預警衛星又稱為國防支援計畫衛星， 1972 年投入使用，目前在軌服役的是第二、第三代飛彈預警衛星。一般情況下在地球靜止軌道上保持有 5 顆，其中 3 顆工作， 2 顆備用。其組成的預警網可覆蓋俄羅斯和我國的所有發射場，也可覆蓋現有潛射飛彈射程內的全部海域。

對於擁有戰略飛彈的國家來說，光有彈道飛彈是不行的，還要有戰略核反擊系統，除了發展潛射戰略飛彈，還要有飛彈預警系統，要能提前知道敵國何時何地發射了彈道飛彈，在敵國飛彈尚未落地前，就將核反擊的飛彈射向對方。

冷戰時期，世界上只有兩個國家擁有完整的飛彈預警系統，現在仍然只有兩個國家，只不過其中一個被後來者淘汰出局。美國和蘇聯都各自在70年代發展了飛彈預警體系，由大型地面雷達站和飛彈預警衛星星座組成。蘇聯解體後，俄羅斯繼承了前蘇聯的飛彈預警系統，但由於經濟能力的困窘，以及美國的擠壓，地面雷達陸續關閉，預警衛星先後失效。目前俄羅斯已經失去完整的飛彈預警體系，被淘汰出局，取而代之的是中國。

隨著科技的進步，新一代的飛彈預警衛星悄無聲息地在特工領域中嶄露頭角，它主要採用了一種“凝視”型的紅外探測器。這種探測器含有幾百萬個敏感元件，每一個元件都有自己負責看守的地球表面的區域。只要某個地區有飛彈發射．衛星探測器的某個敏感元件就能夠迅速探測到快速飛行的彈道尾部噴出的火團，隨後就可以預先報警了。

在面對非飛彈的自然火光和飛機尾部的熱輻射時，升級後的飛彈預警衛星可以在第一時間判斷它們與真正飛彈噴射物質的不同，這大大降低了發射錯誤預警信號的機率。除此之外，新一代的飛彈預警衛星還可以測算出飛彈的軌跡、飛行速度及彈著點等。

性能特點

飛彈預警衛星具有以下特點：

①反應靈敏，預警範圍廣。

②具有一定的抗毀能力。

③工作壽命長。

優勢

現代的洲際彈道飛彈飛行速度非常快，可以達到7千米/秒，即聲速的20倍。由於地球是圓的．有曲率的限制，所以如果在地面上監測，飛彈從地平線出現後2秒左右就會掠過天頂，消失在地平線的另一端。更何況飛彈在飛出大氣層後發動機就已經與彈頭分離，飛彈不發出任何輻射，觀測設備兒乎無法探測到它，因此必須由高高在上的飛彈預警衛星來臨測敵方的飛彈。

飛彈預警衛星一般在高軌道上運行，它主要利用紅外探測器和電視攝像機來探測來襲飛彈助推段(即飛彈從發射架上發射後到燃料燃盡的階段)發動機尾焰的紅外輻射，從而確定發射時間、地點及其航向。為攔截武器提供預警信息．確定飛彈的發射時間、地點和飛行方向等，然後將有關信息迅速傳遞給地面中心，從而使地面防禦系統組織有效的反擊或採取相應的應對措施。

飛彈預警衛星可不受地球曲率的限制，居高臨下地進行對地觀測，具有覆蓋範圍廣、監視區域大、不易受干擾、受攻擊的機會少、提供的預監測發動機正在工作、處於助推段的戰略飛彈。美國正在研製的新一代飛彈預警衛星將由高軌道衛星、低軌道衛星共同組成。其中高軌道飛彈預警衛星主要用於預警戰略飛彈，低軌道衛星用於跟蹤全球範圍內來襲飛彈發射後的全過程。所以美國新一代飛彈預警衛星能同時預警戰略飛彈和戰術飛彈。

預警系統

SBIRS是由美國空軍研製的下一代天基紅外監視系統，也是美國飛彈防禦系統的一個組成部分。它可用於全球和戰區飛彈預警、國家和戰區飛彈的防禦、技術情報的提供和戰場態勢的分析等。SBIRS包括天基紅外系統高軌道計畫和天基紅外系統低軌道計畫兩部分。低軌道衛星將與高軌道衛星共同提供全球覆蓋能力。高軌道系統由4顆地球同步軌道衛星和2顆大橢圓軌道衛星組成。首顆衛星計畫於2006年10月發射，用於為美國最高指揮當局和作戰部門提供全球和戰區的有關戰略、戰術飛彈或其他紅外事件的發射、助推飛行段和落點區域的紅外數據。低軌道系統將由約24顆部署在1600千米左右高度的小型、低軌道、大傾角衛星組成，飛行在多個軌道面上。兩顆驗證衛星計畫在2006～2007年發射。其主要任務是提供彈道中段的精確跟蹤和識別，將跟蹤世界範圍內從發射到再入的彈道飛彈，並將引導數據提供給攔截飛彈，區分大氣層再入飛行器與誘餌，為地基和天基防禦及對抗系統提供線索。衛星內部之間的通信鏈路選用60吉赫；衛星與地面之間為44/20吉赫；衛星與衛星控制網路之間為S波段。SBIRS系統的地面設施包括：美國本土的任務控制站、一個備份任務控制站和一個抗毀任務控制站；海外的中繼地面站和一個抗毀中繼地面站；多任務移動處理系統和相關的通信鏈路。

每顆SBIRS衛星都帶有兩種紅外探測器。高軌衛星上有掃描型紅外探測器和凝視型紅外探測器。掃描型探測器對飛彈在發射時所噴出的尾焰進行初始探測，然後將探測信息提供給凝視型探測器，後者進行精確跟蹤。低軌衛星的兩種紅外探測器稱為捕獲探測器和跟蹤探測器。一旦低軌衛星的捕獲探測器鎖定了一個目標，信息將傳送給跟蹤探測器，後者能鎖定一個目標並對整個彈道中段和再人階段的目標進行跟蹤。這些探測器將按從地平線以下到地平線以上的順序工作，捕獲和跟蹤目標飛彈的尾焰及其發熱彈體、助推級之後的尾焰和彈體以及最後的冷再入彈頭。此時，衛星上的處理系統將預測出最終的飛彈彈道以及彈頭的落點。低軌衛星星座能夠幾顆衛星合作實現對飛彈發射的立體觀測，而且衛星之間可相互通信。一旦飛彈飛出一顆衛星的視線，該衛星能通過衛星之間的通信鏈路將收集的飛彈信息傳給其它衛星。

作戰運用

1991年的海灣戰爭，各類軍事衛星再次大顯神通。可以監聽坦克電台的電子偵察衛星、解析度達到0.1米的照

相偵察衛星都發揮了重要作用。而在當年的美國“愛國者”反導系統大戰伊拉克“飛毛腿”彈道飛彈的戰役中，美國的“國防支援計畫”飛彈預警衛星發揮了不可替代的作用。

“愛國者”攔截“飛毛腿”，全過程大致分三個階段：偵察預警、雷達跟蹤、飛彈攔截。從伊拉克飛向以色列的“飛毛腿”飛彈從發射到命中目標大概需7分鐘。而“愛國者”系統不能24小時全天開機，只有發現目標來襲後才能開機，因此需要為它提供足夠的預警時間。

於是，美國的DSP飛彈預警衛星派上了用場。美國原先在太平洋、大西洋和印度洋上空部署了4顆DSP飛彈預警衛星，用來監視蘇聯和中國的彈道飛彈發射。海灣危機爆發後，美國把其中的兩顆預警衛星移到海灣地區上空，專門監視伊拉克的彈道飛彈。這種預警衛星可從地球靜止軌道上向地球進行大範圍掃描。由兩顆預警衛星組成一個掃描系統，可每隔12秒掃描一次，對伊拉克進行監視。

當DSP預警衛星的紅外望遠鏡確認伊拉克發射“飛毛腿”飛彈時，飛彈噴射的紅外線圖像立即從該衛星傳輸給美國空軍空間指揮飛彈預警中心，迅速由計算機算出目標的彈道軌跡；接著，利用預警衛星所獲得的立體圖像計算出飛彈的命中地點。

接到預警後的美國“愛國者”系統，將雷達波束調整到可能的落點空域進行快速掃描，待發現目標後進行截獲、跟蹤，並發射飛彈實施攔截。儘管事後有分析指出，“愛國者”的攔截成功率不到8%，但如果沒有預警衛星的參與，那么攔截成功率就是零。更為重要的是，預警衛星為以色列市民提供了疏散的時間，減少了不必要的人員傷亡。

型號舉例

“螺旋”飛彈預警衛星

2009年2月12日，法國宇航局從法屬蓋亞那發射場發射了兩顆“螺旋”飛彈預警衛星。它們各種120千克，設計壽命1.5年，運行在近地點600千米、遠地點36000千米的橢圓軌道上。

“螺旋”飛彈預警衛星是歐洲夢寐以求的天基預警系統，是歐洲建造自己的天基預警系統的第一步，為歐洲國防預警系統奠基了基礎。“螺旋”飛彈預警衛星雖然只是一個演示系統，但能精確收集地面上的紅外成像，分辨真假目標。“螺旋”飛彈預警衛星可以從36000千米的高度審視地球，也可飛臨低軌道詳查可疑目標。在歐洲人眼裡，地球變小了，飛彈卻越來越清晰。

“眼睛”飛彈預警衛星

1945年，蘇聯防空軍司令部提出：必須研製一種能檢測美國洲際飛彈的早期預警衛星。蘇聯國防部授命第一設計局，又稱“第41特種設計局”擬定一份飛彈預警衛星研製可能性方案。國防部對飛彈預警衛星提出的要求是：具有連續監測、探測洲際彈道飛彈發射的能力，希望既能監測到單枚飛彈發射，也能探測到多枚飛彈同時發射，而且使用壽命長、情報可靠性高、數據詳實準確，特別是飛彈的發射時間、坐標、彈道軌跡、發射數量等參數。

“眼睛”飛彈預警衛星有兩顆衛星，飛行在兩種運行軌道上：大橢圓軌道預警衛星和地球靜止軌道預警衛星。大橢圓軌道預警衛星沿南北極方向運行；地球靜止軌道預警衛星圍繞地球赤道運行。它們共同組成星座和系統，以交叉軌道實現覆蓋全球。“眼睛”大橢圓軌道預警衛星系列共發射了86顆，3顆失敗。到2010年底，“眼睛”靜止軌道預警衛星長2米，直徑1.7米；頭圓桶形、身體錐方形的體型，8個太陽能帆板；總重2.4噸，其中衛星平台重1240千克。“眼睛”有3個主要的系統：測量系統、光學望遠鏡系統和動力系統。測量系統的紅外敏感器，可感覺到飛彈發出的微弱光線和溫度。