楊日新 白洪波 邊曉敬

（航天工程大學）

一體化試驗鑒定作為裝備試驗鑒定領域的重要發(fā)展方向，受到越來越多國家的重點關注。衛(wèi)星作為一種特殊的高技術裝備，發(fā)揮著常規(guī)裝備難以比擬的巨大作用。隨著軍隊信息化、智能化建設對天基信息支援的需求和依賴日益強烈，衛(wèi)星也在由“試驗星”向著“裝備星”轉(zhuǎn)變。衛(wèi)星的試驗鑒定與常規(guī)的試驗鑒定相比，具有試驗子樣極少且試驗成本高昂、試驗環(huán)境限制性強，試驗的準備時間長、要求高、組織協(xié)調(diào)面廣，試驗測試標準高、技術新，試驗保障難度大等特點，對于其試驗鑒定策略和方法構(gòu)建提出了極大挑戰(zhàn)[1]。

美國是最早開始探索衛(wèi)星試驗鑒定模式的國家之一，自20世紀90年代起，美國空軍在常規(guī)武器試驗鑒定的基礎上不斷探索，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，逐步形成了衛(wèi)星的一體化試驗鑒定模式，滿足了美軍的衛(wèi)星發(fā)展需要。

1 衛(wèi)星一體化試驗鑒定概述

20世紀90年代后，聯(lián)合作戰(zhàn)以及信息戰(zhàn)成為了現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要樣式，各類高新技術武器裝備也隨之快速發(fā)展，對武器裝備試驗鑒定提出了更高的要求。與此同時，信息技術的飛速發(fā)展使得計算機建模仿真、網(wǎng)絡技術等成為武器裝備試驗鑒定的全新手段[2]。美軍深刻地意識到，原有的試驗鑒定模式已經(jīng)難以適應時代的要求。為了適應武器裝備發(fā)展的需要，提高試驗效率，縮短研制周期，節(jié)約開發(fā)經(jīng)費，降低采辦風險，裝備一體化試驗鑒定模式應運而生[3]。

美國國防部在2008年12月發(fā)布的DoD I5000.2中給出了一體化試驗鑒定的定義：一體化試驗鑒定是指項目主任應協(xié)同用戶及試驗鑒定部門，對研制試驗與鑒定、作戰(zhàn)試驗與鑒定、實彈試驗與鑒定、系統(tǒng)互操作性試驗、信息保證試驗以及建模與仿真工作進行協(xié)調(diào)，以形成一個有效的連續(xù)統(tǒng)一體，避免進行單一試驗和重復性試驗，充分利用試驗資源，縮短研制時間，并將試驗鑒定工作緊密地和需求制定，以及系統(tǒng)設計與研制相結(jié)合[4]。

而美國空軍在實踐中發(fā)現(xiàn)，雖然有了一體化試驗鑒定的思想指導，但由于衛(wèi)星裝備的特殊性，其試驗鑒定過程中仍存在不少問題。如在研制試驗與鑒定階段，測試環(huán)境嚴重受限，作戰(zhàn)現(xiàn)實性差，無法全面評估裝備作戰(zhàn)能力。再如衛(wèi)星的作戰(zhàn)試驗大多是在發(fā)射入軌之后才開始實施，導致在作戰(zhàn)試驗中發(fā)現(xiàn)的問題和缺陷難以糾正。

針對這些在試驗中暴露出的具體問題，美國空軍在原有試驗鑒定程序的基礎上，于2004年提出了“空間試驗倡議”（STI），后演化成為“空間作戰(zhàn)試驗鑒定模型”（SOTEM）。其主要原則是：①最大化太空作戰(zhàn)試驗與鑒定的早期影響機會；②一體化試驗貫穿整個采辦周期；③靈活的分析與報告；④開展系統(tǒng)體系評價[5]。在隨后的裝備采辦過程中，美國空軍一直完善SOTEM及其宗旨，并將其用于多個衛(wèi)星研制項目，降低了試驗成本、縮短了試驗周期、提高了裝備的性能?！疤旎t外系統(tǒng)”（SBIRS）就是典型案例。

2 “天基紅外系統(tǒng)”一體化試驗鑒定實踐分析

“天基紅外系統(tǒng)”基本情況

“天基紅外系統(tǒng)”是美國新一代導彈預警衛(wèi)星系統(tǒng)，用于接替美國現(xiàn)役的“國防支援計劃”（DSP）?！疤旎t外系統(tǒng)”可以實現(xiàn)導彈預警、導彈防御、技術情報獲取和戰(zhàn)場空間掃描這4個領域的技術支持，具備更寬的探測頻譜和更快的探測速度?！疤旎t外系統(tǒng)”原計劃由天基高軌部分（SBIRS-High）和低軌部分（SBIRS-Low）組成。2002年，美國調(diào)整天基預警衛(wèi)星發(fā)展計劃，將低軌部分拆分成獨立的“空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”（STSS），高軌部分保留“天基紅外系統(tǒng)”的名稱。目前，該系統(tǒng)由4顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星和4顆高橢圓軌道（HEO）衛(wèi)星載荷組成[6]。

2006年，美國成功發(fā)射了“天基紅外系統(tǒng)”首顆高橢圓軌道衛(wèi)星（HEO－1），2011年發(fā)射了首顆地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO－1）[7]。2020年12月，美國洛馬公司（LM）對外宣布，已完成該系統(tǒng)第5顆地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO－5）的生產(chǎn)，預計將于2021年擇機發(fā)射?！疤旎t外系統(tǒng)”的探測能力也在使用中得到了驗證，僅在2019年就檢測到全球范圍近千次導彈發(fā)射，衛(wèi)星性能遠超預期。

“天基紅外系統(tǒng)”一體化試驗鑒定過程分析

作為“天基紅外系統(tǒng)”的系統(tǒng)工程和集成團隊，美國空軍作戰(zhàn)試驗與鑒定中心（AFOTEC）組織進行了大量的需求驗證和系統(tǒng)集成測試，其目的是在衛(wèi)星發(fā)射前評估其系統(tǒng)能力。

在開展HEO－1的作戰(zhàn)效能評估期間，AFOTEC首先參與衛(wèi)星研制試驗的計劃編制，將作戰(zhàn)試驗的需求與研制試驗結(jié)合起來，以滿足衛(wèi)星作戰(zhàn)試驗的目標，加速HEO－1的交付進度。同時，AFOTEC與研制試驗承包商進行早期接觸，在軟硬件和網(wǎng)絡接口測試、全球點對點測試、建模與仿真等方面開展合作，在HEO－1的作戰(zhàn)效能評估正式開始之前，就已經(jīng)完成了近40%的作戰(zhàn)效能評估任務。AFOTEC還利用美國空軍航天司令部（AFSPC）60天的HEO－1實戰(zhàn)測試期，在實戰(zhàn)化條件下，同時編報和執(zhí)行作戰(zhàn)試驗需求。通過這些積極有效的措施，HEO－1的導彈預警能力驗收比預定時間提前了6周。結(jié)合靈活的分析與報告，使HEO－1提前8周通過了美國戰(zhàn)略指揮系統(tǒng)認證并投入使用[5]。

在完成HEO－1的作戰(zhàn)效能評估任務半年后，AFOTEC對“天基紅外系統(tǒng)”的第二顆高橢圓軌道衛(wèi)星（HEO－2）進行測試。盡管試驗之初并沒有對HEO－2開展作戰(zhàn)試驗的計劃，但是AFOTEC充分利用了之前HEO－1的作戰(zhàn)試驗數(shù)據(jù)，提前摸清了HEO－2的性能底數(shù)，加速了HEO－2的研制進程，成為了“天基紅外系統(tǒng)”完成組網(wǎng)的又一個里程碑。

AFOTEC使用SOTEM的相同原則，在“天基紅外系統(tǒng)”GEO衛(wèi)星研制階段，開展平行的研制與作戰(zhàn)試驗活動。AFOTEC利用大量的發(fā)射前準備和測試活動，通過提前介入收集大量的成果數(shù)據(jù)并加以分析，作為之后列裝、發(fā)射以及驗收的決策依據(jù)。

“天基紅外系統(tǒng)”一體化試驗鑒定的特點

作戰(zhàn)試驗鑒定為主導。在“天基紅外系統(tǒng)”的一體化試驗鑒定中，作戰(zhàn)試驗鑒定受到高度重視，在制定計劃時就滲透到衛(wèi)星試驗鑒定的各個階段，還可以利用各種資源和手段獲取衛(wèi)星的作戰(zhàn)試驗數(shù)據(jù)，用以檢驗衛(wèi)星的作戰(zhàn)能力并提供上級作為決策依據(jù)。同時AFOTEC注重作戰(zhàn)試驗的早期影響，盡可能在地面試驗中驗證和改進衛(wèi)星的作戰(zhàn)性能，以確保衛(wèi)星發(fā)射后能以最快的速度形成戰(zhàn)斗力。

充分的共享機制。AFOTEC作為“天基紅外系統(tǒng)”作戰(zhàn)試驗鑒定的負責部門，一方面利用各相關方的資源開展作戰(zhàn)試驗活動，另一方面在衛(wèi)星試驗鑒定的各個階段收集成果數(shù)據(jù)，依靠資源和信息的充分共享，既實現(xiàn)作戰(zhàn)試驗鑒定的目的，又節(jié)省了大量的試驗資源，最終降低了衛(wèi)星的成本。

完整計劃、長遠規(guī)劃。美國空軍在對HEO－1開展試驗鑒定活動時，針對單一衛(wèi)星制定了完整的試驗計劃，確保該衛(wèi)星接受全面的測試，技戰(zhàn)術指標滿足其需求。在完成HEO－1的最終驗收后，其試驗鑒定成果又被用于后續(xù)衛(wèi)星的研制，SOTEM也被作為基本原則指導后續(xù)衛(wèi)星的試驗鑒定活動。“天基紅外系統(tǒng)”試驗團隊取得的成功，進一步驗證了SOTEM在衛(wèi)星作戰(zhàn)試驗領域的適用性，推動其在更多衛(wèi)星采辦項目中得到運用。

科學的組織管理模式。美國空軍作為“天基紅外系統(tǒng)”的驗收方和使用方，在該系統(tǒng)一體化試驗鑒定中發(fā)揮主導作用。AFOTEC總體負責“天基紅外系統(tǒng)”的試驗活動，與該系統(tǒng)項目團隊聯(lián)合成立一體化試驗小組，因此AFOTEC有權(quán)限全程介入試驗鑒定活動以實現(xiàn)其需求，同時與各相關方共享試驗數(shù)據(jù)。而進行每一項具體的試驗時，又由各相關方獨立完成試驗，不受外界干預，確保了試驗結(jié)果的客觀公正。

3 啟示與思考

當前，我國衛(wèi)星技術快速發(fā)展，而配套的衛(wèi)星試驗鑒定模式與現(xiàn)實需求存在一定差距。美軍衛(wèi)星一體化試驗鑒定的成功經(jīng)驗，為我國衛(wèi)星的試驗鑒定工作提供了有益借鑒和啟示。我國開展衛(wèi)星一體化試驗鑒定，既要借鑒國外經(jīng)驗，同時要結(jié)合自身實際，逐步探索創(chuàng)新衛(wèi)星一體化試驗鑒定的方法。

探索創(chuàng)新衛(wèi)星一體化試驗鑒定模式

美軍的衛(wèi)星一體化試驗鑒定模式，主要思想是作戰(zhàn)試驗鑒定的早期參與、早期影響，爭取在地面試驗階段完成盡可能多地作戰(zhàn)性能測試，從而避免衛(wèi)星發(fā)射之后測試出的問題難以糾正。目前，我國衛(wèi)星試驗鑒定工作仍處于起步階段，開展衛(wèi)星應用的試驗實踐，只是在特定背景下進行衛(wèi)星試驗活動，與真正意義上的衛(wèi)星試驗鑒定還有很大差距。在探索衛(wèi)星試驗鑒定模式時，一方面要摸清現(xiàn)有試驗鑒定能力底數(shù)，積極發(fā)展衛(wèi)星試驗鑒定技術，運用先進技術著力建立一體化試驗鑒定技術體系；另一方面要圍繞衛(wèi)星的應用目標，研究一體化試驗鑒定理論，規(guī)劃設計一體化試驗任務，建立健全一體化試驗方法和標準，構(gòu)建一體化試驗環(huán)境，最終形成中國特色的衛(wèi)星一體化試驗鑒定模式。

優(yōu)化一體化試驗鑒定管理機制

美軍的衛(wèi)星一體化試驗鑒定，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一套成熟的管理機制。各部門定位清晰、各司其職，同時主動的早期參與機制和靈活的分析與報告制度，為美軍的試驗鑒定活動提供了有力保障。裝備的試驗鑒定作為一項復雜的系統(tǒng)工程，必須有一套與之匹配的一體化試驗管理機構(gòu)，進行一體化試驗的頂層設計，對各相關方進行組織協(xié)調(diào)，使試驗信息與資源得以共享，解決試驗過程中出現(xiàn)的問題和矛盾[8]。一體化試驗鑒定管理模式，重點要解決的就是當前各相關方信息交流不暢、數(shù)據(jù)難以共享和“鐵路警察、各管一段”的試驗組織管理模式。新的管理模式要打破各相關方的合作壁壘，并以法規(guī)的形式規(guī)定職能與使命，實現(xiàn)一體化試驗鑒定管理的科學化、正規(guī)化。

積極開展衛(wèi)星一體化試驗鑒定實踐

美軍的一體化試驗鑒定體系建立在長期實踐的基礎上，既有各軍種裝備試驗活動的實踐，還有美國國防采辦政策的改革實踐。我國衛(wèi)星的一體化試驗鑒定，應重點在以下幾個方面開展實踐。①在具體型號衛(wèi)星的試驗設計中，融入一體化試驗思想，在計劃階段就進行統(tǒng)籌考慮，以評估一體化試驗的可行性。②在衛(wèi)星試驗手段上，綜合利用數(shù)字仿真、半實物仿真和實物試驗，構(gòu)建一體化的衛(wèi)星試驗條件和手段，以滿足一體化試驗鑒定的需求。③重點開展衛(wèi)星應用試驗，解決研制與應用分離化的問題，補齊衛(wèi)星試驗要素的短板，實現(xiàn)衛(wèi)星全生命周期的管理。④通過衛(wèi)星試驗鑒定實踐，為衛(wèi)星一體化試驗理論研究以及相關政策法規(guī)制定提供科學依據(jù)和意見，使之成為一套完備的一體化試驗鑒定體系。

4 結(jié)束語

美軍在“天基紅外系統(tǒng)”一體化試驗鑒定實踐中取得的成功經(jīng)驗，一定程度上反映了未來衛(wèi)星試驗鑒定活動發(fā)展的客觀規(guī)律。衛(wèi)星一體化試驗鑒定是一條必由之路，需抓緊時間，樹立一體化試驗的理念，進一步完善衛(wèi)星試驗鑒定體系，大力推進衛(wèi)星試驗鑒定改革創(chuàng)新，形成一套符合實際、特色鮮明的衛(wèi)星一體化試驗鑒定模式，從而有力提升我國衛(wèi)星應用能力，助推我國航天事業(yè)的發(fā)展。