宋易敏 艾賽江 宣坤 王霞

（1 中國人民解放軍63611部隊 2 中國人民解放軍69332部隊）

經(jīng)過多年發(fā)展，美國已建成由進入太空、利用太空、控制太空等系統(tǒng)構成的完備太空裝備體系，其裝備能力保持世界領先優(yōu)勢。對美國太空裝備進行梳理，結合對美國天軍（USSF）當前組織架構進行分析，其天軍裝備體系可由太空態(tài)勢感知裝備、天基信息支援裝備、太空攻防裝備和航天運輸裝備四大類構成，具備天地一體、全球覆蓋的態(tài)勢感知能力，具備遂行多域作戰(zhàn)信息支援能力，具備軟硬殺傷、攻防兼?zhèn)涞奶諏鼓芰?，以及不同軌道載荷發(fā)射與太空快速響應的太空運輸能力。

1 引言

美國發(fā)展太空裝備經(jīng)歷了進入太空、利用太空、控制太空三個階段。第一階段，美國對太空的探索基本處于非對抗性的競爭狀態(tài)。第二階段，美國太空航天器的價值逐漸從民用拓展到了搜索情報、戰(zhàn)場通信、作戰(zhàn)指揮、武器制導、太空攻防等軍事領域。第三階段，美國開始把利用太空作為一種國家戰(zhàn)略，作為一種威脅其他國家和直接控制戰(zhàn)爭的重要手段。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，美國建立了種類齊全、功能完備、性能強大的太空裝備體系。

2 太空態(tài)勢感知裝備

美國認為，太空態(tài)勢感知能力既是美國太空安全政策的基石，又是美國實現(xiàn)太空軍事化的前提，且已將太空態(tài)勢感知能力視為“所有太空活動的基礎、太空控制的關鍵前提和不可或缺的作戰(zhàn)力量”。2010年以來，美國太空態(tài)勢感知方面形成了天地一體、掃描探測與特征描述相結合的太空目標監(jiān)視裝備體系，代表當前世界最高水平。其裝備包括天基和地基兩類，天基裝備主要采用光學監(jiān)視系統(tǒng)，地基裝備包括光學望遠鏡與雷達。

天基態(tài)勢感知裝備

天基態(tài)勢感知裝備

天基態(tài)勢感知核心裝備有“天基太空監(jiān)視”（SBSS）探路者衛(wèi)星和“地球同步軌道太空態(tài)勢感知計劃”（GSSAP）衛(wèi)星等，共計7個。其可探測跟蹤中低軌大于10cm、地球同步軌道（GSO）大于30cm的目標，編目物體約23000個，可對1400個在軌航天器進行全天候交會評估，并擁有攻擊目標的潛力和指示攻擊作戰(zhàn)目標的能力。

“天基太空監(jiān)視”探路者衛(wèi)星是美軍部署在低地球軌道（LEO），用于探測、跟蹤和識別低地球軌道至地球同步軌道目標的太空目標監(jiān)視衛(wèi)星，目前在軌1顆。“天基太空監(jiān)視”探路者衛(wèi)星可全天時、全天候探測；可探測地球同步軌道10cm目標；低地球軌道目標探測誤差約10m，地球同步軌道目標測誤差約500m；每天收集衛(wèi)星信息40萬條。

“地球同步軌道太空態(tài)勢感知計劃”是美軍發(fā)展的高軌太空目標監(jiān)視衛(wèi)星星座，用于執(zhí)行地球同步軌道目標巡視偵察任務，具有高精確軌道機動能力，可實現(xiàn)對地球同步軌道目標的交會對接、抵近伴飛，近距離觀測目標，對其進行精確定位跟蹤等。該星座是目前美軍針對高軌目標日常巡視的主力系統(tǒng)，在軌4顆衛(wèi)星組網(wǎng)可實現(xiàn)對高軌目標每周巡視一次的能力。

地基態(tài)勢感知裝備

美國擁有世界上分布最為廣泛、能力最為突出的地基態(tài)勢感知裝備體系——太空監(jiān)視網(wǎng)（SSN）。SSN由部署在全球16個站點的大約30個雷達和光學傳感器組成，每天能夠進行50萬次觀測任務，能探測、跟蹤和識別低地球軌道上大于10cm的目標和地球同步軌道上大于30cm的目標。地基態(tài)勢感知核心裝備有：C頻段空間目標監(jiān)視雷達、“太空籬笆”（Space Fence）、“太空監(jiān)視望遠鏡”（SST）等。

C頻段空間目標監(jiān)視雷達是美國專用于空間目標監(jiān)視的AN/FPS-14型單脈沖蝶形機械跟蹤雷達，其探測距離達11000km，每天可準確跟蹤約200個目標，還可鑒別衛(wèi)星及其軌道的潛在異常。遷移至澳大利亞的地基C頻段空間目標監(jiān)視雷達大幅提升了美軍對亞太地區(qū)空間目標的探測跟蹤與識別能力。

“太空籬笆”是美軍空間態(tài)勢感知能力重大升級中的主要系統(tǒng)，旨在提高美軍的太空目標探測與跟蹤能力，尤其是環(huán)太平洋太空活動感知能力?！疤栈h笆”擬在全球建3個站點，首個站點已于2018年太平洋馬紹爾群島夸賈林環(huán)礁建成，2022年將具備全面運行能力。屆時將使空間監(jiān)視網(wǎng)的目標跟蹤能力提高10倍，地球同步軌道目標的跟蹤量級達10cm，低地球軌道目標的跟蹤量級將達到1cm，每天可探測150萬次，探測20萬個目標，最大探測高度可達4×10km。

未來，美國態(tài)勢感知裝備體系將朝著探測范圍更廣、探測頻次更高、探測精度更準、監(jiān)視盲區(qū)更小的高低軌互補、天地基結合的探測識別系統(tǒng)發(fā)展。主要發(fā)展趨勢包括：①重視發(fā)展微小衛(wèi)星平臺和通用態(tài)勢感知傳感器技術，天基太空監(jiān)視傳感器逐步小型化、通用化。②強調(diào)對抗中的實時感知，實戰(zhàn)性與對抗性特征突出，從戰(zhàn)略、戰(zhàn)役級向戰(zhàn)術級需求不斷拓展。③更加關注增強對高軌道重要戰(zhàn)略資產(chǎn)監(jiān)視能力，提升對潛在對手的局域太空感知能力。

C頻段空間目標監(jiān)視雷達

3 天基信息支援裝備

天基信息支援是利用天基信息系統(tǒng)，從太空為陸、海、空等作戰(zhàn)力量提供戰(zhàn)場態(tài)勢、通信中繼、導航定位等信息支援的作戰(zhàn)行動。美國擁有結構完整，功能齊全、性能先進的天基信息支援裝備體系。按照類型可將其分為偵察監(jiān)視裝備、預警探測裝備、通信中繼裝備、環(huán)境監(jiān)測裝備、導航定位裝備。

偵察監(jiān)視裝備

美國偵察監(jiān)視裝備有：成像偵察衛(wèi)星（包括光學和雷達成像衛(wèi)星）、信號情報衛(wèi)星（包括電子偵察和海洋監(jiān)視衛(wèi)星）。其核心裝備有：鎖眼-12（KH-12）光學成像偵察衛(wèi)星、“未來成像體系”（FIA）成像偵察衛(wèi)星、“顧問”（Mentor）電子偵察衛(wèi)星、“軍號”（Trumpet）電子偵察衛(wèi)星、“天基廣域監(jiān)視系統(tǒng)”（SB-WASS）海洋監(jiān)視衛(wèi)星。

未來，美軍將發(fā)展高軌高分辨率成像系統(tǒng)和低軌小衛(wèi)星成像星座，提高對重點和熱點地區(qū)的重訪能力。一方面，美軍已開展的天基薄膜衍射光學成像、空間分塊可展開光學成像等技術，可有效解決大口徑光學成像系統(tǒng)瓶頸，在距離地球表面36000km的地球靜止軌道實現(xiàn)高分辨率“凝視”成像。另一方面，美軍陸續(xù)開展“提高軍事作戰(zhàn)效能的空間系統(tǒng)”（SeeMe）、“紅隼眼”（Kestrel Eye）、“黑杰克”（BlackJack）等微小衛(wèi)星星座項目以及有關關鍵技術研究，以期實現(xiàn)對戰(zhàn)區(qū)或全球的連續(xù)覆蓋，提供戰(zhàn)術偵察監(jiān)視能力。

“太空籬笆”系統(tǒng)（馬紹爾群島）

預警探測裝備

預警探測衛(wèi)星也稱導彈預警衛(wèi)星，是美國戰(zhàn)略預警系統(tǒng)的天基組成部分，用于探測發(fā)現(xiàn)、識別和跟蹤彈道導彈目標，為國家戰(zhàn)略防御系統(tǒng)提供早期預警和目標指示信息，為應對敵方彈道導彈威脅提供信息支持。美軍現(xiàn)役預警探測衛(wèi)星以地球靜止軌道衛(wèi)星為主，尚未具備實用型的低軌衛(wèi)星星座。目前，預警衛(wèi)星共計11顆，4顆“國防支援計劃”（DSP）導彈預警衛(wèi)星、5顆“天基紅外系統(tǒng)”（SBIRS）衛(wèi)星、2顆“空間跟蹤與監(jiān)視”（STSS）衛(wèi)星。

“天基紅外系統(tǒng)”是美國當前骨干導彈預警衛(wèi)星系統(tǒng)，將替代“國防支援計劃”系統(tǒng)。該系統(tǒng)星座由5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、2個大橢圓軌道（HEO）載荷以及備份衛(wèi)星/載荷組成。當前共計在軌5顆衛(wèi)星，入軌時間為2011-2021年。

“天基紅外系統(tǒng)”衛(wèi)星搭載2種紅外探測器，掃描探測器采用多種模式對南北半球進行快速掃描，用于洲際彈道導彈的持續(xù)觀測和監(jiān)視，凝視探測器可探測低特征、燃燒時間較短的戰(zhàn)術導彈，而且兩者可通過目標信息的交班實現(xiàn)對導彈飛行過程的跟蹤能力。與上一代“國防支援計劃”導彈預警衛(wèi)星相比，“天基紅外系統(tǒng)”衛(wèi)星掃描速度提高1倍，靈敏度提高3倍；來襲導彈的位置測定速度提高69%，且定位精度優(yōu)于1km，可在導彈發(fā)射后10～20s內(nèi)將預警信息傳送給指揮中心。

從未來發(fā)展看，美國的導彈預警衛(wèi)星將向快速探測、全程跟蹤方向發(fā)展。一方面，通過性能改進提高預警衛(wèi)星的探測掃描速率和靈敏度，并通過縮短預警時間、選擇合適波段等措施擴展天基預警系統(tǒng)的戰(zhàn)術應用，加強對戰(zhàn)術導彈等戰(zhàn)術紅外事件探測和預警能力。另一方面，考慮在低地球軌道部署預警衛(wèi)星星座或傳感器，提供對彈道導彈的天基跟蹤能力，并產(chǎn)生用于導彈防御系統(tǒng)攔截的火力控制數(shù)據(jù)，提升彈道導彈防御能力。

通信中繼裝備

美軍通信中繼裝備分為軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)兩部分。前者包括寬帶、窄帶、受保護系統(tǒng)，構成“全球信息柵格”的天基干線網(wǎng)，承擔主要通信任務；后者用于中繼傳輸偵察衛(wèi)星圖像情報。核心裝備有：“寬帶全球衛(wèi)星通信”（WGS）衛(wèi)星、“移動用戶目標系統(tǒng)”（MUOS）窄帶通信衛(wèi)星、“先進極高頻”（AEHF）受保護通信衛(wèi)星、第三代和第四代“衛(wèi)星數(shù)據(jù)系統(tǒng)”（SDS）中繼衛(wèi)星，以及“跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”（TDRS）。

近年來，美軍正針對新的形勢與需求，調(diào)整未來軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展方向：①繼續(xù)補充發(fā)射軍用通信衛(wèi)星，進一步提高現(xiàn)有系統(tǒng)性能；②探索后續(xù)系統(tǒng)建設方案，先后啟動受保護和寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)備選方案分析工作；③尋求增強軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)彈性的措施。

環(huán)境監(jiān)測裝備

美國環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星為美軍規(guī)劃海洋、陸地、空中軍事行動提供戰(zhàn)略、戰(zhàn)術支持。目前，環(huán)境監(jiān)測核心裝備有14顆，5顆“國防氣象衛(wèi)星計劃”（DMSP）衛(wèi)星、4顆“諾阿”（NOAA）氣象衛(wèi)星、5顆“地球靜止軌道業(yè)務環(huán)境衛(wèi)星”（GOES），此類裝備由天軍的組織機構進行協(xié)調(diào)參與太空支援活動。

未來，美國仍將延續(xù)軍民分別研制、協(xié)同應用的模式，保持多軌道、多時段氣象監(jiān)測能力。軍用衛(wèi)星方面，新一代系統(tǒng)采用分散架構，“由一組系統(tǒng)組成，提供及時、可靠和高質量的全球環(huán)境觀測數(shù)據(jù)”。民用衛(wèi)星方面，新型的極軌氣象衛(wèi)星和地球靜止軌道氣象衛(wèi)星均已服役，將在未來10～20年內(nèi)持續(xù)運行。

導航定位裝備

衛(wèi)星導航系統(tǒng)以精確的時間測量為基礎，為陸、海、空、天的作戰(zhàn)平臺與武器裝備提供高精度的位置和速度信息?！叭蚨ㄎ幌到y(tǒng)”（GPS）是美國國防部（DoD）聯(lián)合各軍種共同研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。美國已研制兩代6型衛(wèi)星，兩代分別是GPS-1試驗型衛(wèi)星和GPS-2業(yè)務型衛(wèi)星。其中GPS-2可分為5個型號，包括：GPS-2、GPS-2A、GPS-2R、GPS-2RM、GPS-2F，前兩個型號已全部退役，后三個型號仍處于服役中，共計35顆在軌，由天軍第8太空德爾塔部隊第2太空作戰(zhàn)中隊進行操控。核心型號是GPS-2F衛(wèi)星。

美國為提升導航系統(tǒng)競爭力，維持導航定位能力優(yōu)勢，正推進衛(wèi)星導航系統(tǒng)向兩個方面發(fā)展：一是導航定位性能更高。美國將研發(fā)更高性能的導航衛(wèi)星，增發(fā)新型兼容信號，提升系統(tǒng)導航精度、靈活性和可靠性。二是衛(wèi)星抗干擾能力更強。美國探索軍民信號分離的新信號體制、功率可調(diào)以及先進星間鏈路等技術，加強系統(tǒng)抗干擾和“導航戰(zhàn)”能力。

4 太空攻防裝備

美國從20世紀60年代開始發(fā)展太空攻防技術，現(xiàn)已經(jīng)形成天地一體，詳查與普查結合，全軌道太空對抗的太空控制體系。美軍通過已部署的地基中段、?；卸蝿幽軘r截彈，儲備反低軌衛(wèi)星能力；已部署地基實施鏈路干擾的“衛(wèi)星通信對抗系統(tǒng)”（CCS）、識別敵方干擾的“賞金獵人”（Bounty Hunter）系統(tǒng)和“快速攻擊識別-探測-報告系統(tǒng)”（RAIDRS）；通過發(fā)展高低軌微小衛(wèi)星，具備全軌道交會對接、繞飛伴飛、在軌抓捕等太空進攻作戰(zhàn)能力；通過驗證X-37B軌道試驗飛行器（OTV），獲得變軌機動、在軌操控、射頻干擾的快速響應多任務能力。當前，美國發(fā)展并儲備了一定的天基激光反衛(wèi)星與太空網(wǎng)絡攻防能力。

美國進攻性太空對抗裝備包括動能攻擊、定向能殺傷、電子干擾、網(wǎng)絡攻擊、天基操控裝備。防御性太空對抗裝備包括加固設備等。明確部署的美國可用于太空對抗的核心裝備包括：地基（GBI）/海基（標準-3）中段反導系統(tǒng)攔截彈和配套系統(tǒng)、“衛(wèi)星通信對抗系統(tǒng)”、X-37B軌道試驗飛行器、“快速攻擊識別-探測-報告系統(tǒng)”。

“地基中段防御”（GMD）系統(tǒng)源自20世紀90年代美國提出的“國家導彈防御計劃”（NMD），GMD系統(tǒng)主要由攔截武器、預警探測網(wǎng)以及作戰(zhàn)管理/指揮、控制與通信（BM/C3）系統(tǒng)等三大部分構成。攔截武器即地基攔截彈（GBI）；預警探測系統(tǒng)包括預警衛(wèi)星、遠程預警雷達、前沿部署的地基和?；鵛頻段雷達、GMD專用的地基雷達等；BM/C3系統(tǒng)將預警探測網(wǎng)、攔截武器連成一個有機整體，負責制定和協(xié)調(diào)作戰(zhàn)計劃，監(jiān)視和評估實際作戰(zhàn)效果，是美國GMD系統(tǒng)作戰(zhàn)的“神經(jīng)中樞”，該系統(tǒng)包括作戰(zhàn)管理/指揮、控制（BM/C2）系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、飛行中攔截彈通信系統(tǒng)等。

“衛(wèi)星通信對抗系統(tǒng)”是美國已部署的典型軟殺傷反衛(wèi)星武器，由天線、發(fā)射機和接收機組成。該系統(tǒng)2004年開始部署，截至2021年底，美軍至少部署了16套“衛(wèi)星通信對抗系統(tǒng)”。

X-37B軌道試驗飛行器是美軍可天地往返的太空機動飛行器。2010年至今，美軍兩架X-37B軌道試驗飛行器先后6次入軌，并長期在軌飛行。X-37B可攜帶227～270kg有效載荷，太空機動能力強，具有快速部署小衛(wèi)星、提供在軌服務、攻擊/捕獲敵方衛(wèi)星的潛力。

X——37B軌道試驗飛行器

“快速攻擊識別-探測-報告系統(tǒng)”是美國防御性太空對抗裝備，由地基和星載傳感器、信息處理網(wǎng)絡以及一個報告系統(tǒng)組成，探測對衛(wèi)星通信的干擾。地基裝備為RAIDRS Block 10，用于探測衛(wèi)星通信資產(chǎn)受到的C頻段、X頻段和Ku頻段電磁干擾。2018年，美軍在伊拉克前線部署“快速攻擊識別-探測-報告系統(tǒng)機動部署系統(tǒng)”（RAIDRSRDGS-0），由第3太空德爾塔部隊第16太空控制中隊操控。

未來，美國太空攻防裝備將向兩個方面發(fā)展：一是重視發(fā)展效果可控的軟硬殺傷反衛(wèi)武器系統(tǒng)。繼續(xù)謀求天基動能攔截、激光攔截、電子攻擊、網(wǎng)絡攻擊、在軌操控等多手段、軟硬殺傷和攻防兼?zhèn)涞哪芰?，持續(xù)提升天對天攻防能力，并促成天對地（海）打擊技術走向成熟。二是太空系統(tǒng)防護走向體系彈性建設。通過多年探索，美軍已形成包括功能分解、節(jié)點分散、主被動防護、多樣化、擴散、干擾欺騙等防護手段在內(nèi)的體系防護思路，并在逐步推廣落實。

5 航天運輸裝備

美國的航天運輸裝備體系完整，裝備性能高。其特點有：一是擁有低地球軌道、中地球軌道（MEO）、地球同步軌道、大橢圓軌道等載荷入軌的運載能力。二是具備太空快速補網(wǎng)能力，并積極發(fā)展低成本重復使用航天運輸能力。美國“飛馬座”（Pegasus）、“米諾陶”（Minotaur）等陸基和空基小型運載火箭，已具備接到發(fā)射命令48h快速機動發(fā)射能力，并實現(xiàn)了一子級重復使用的運載火箭技術?！白穳粽摺保―ream Chaser）太空飛機、太空船-2（SpaceShip Two）等兩級入軌重復使用運載器，以期形成接到發(fā)射命令24h內(nèi)完成發(fā)射的低成本太空快速響應能力。

未來，美國航天運輸裝備將向3個方面發(fā)展：①美國相繼開展新型重型運載火箭研制，以滿足載人深空探測需求；②小型運載火箭注重發(fā)展“低成本、低軌道、小載荷、快響應”等能力來實現(xiàn)快速發(fā)射和快速補網(wǎng)；③注重發(fā)展可重復使用運載器、兩級入軌復用等技術。

6 結束語

隨著美國天軍組織架構的不斷完善，天軍將通過裝備的統(tǒng)一指揮控制、細化職能任務等途徑實現(xiàn)對各軍種太空裝備的整合，統(tǒng)籌規(guī)劃太空領域職能任務，提升美軍太空領域競爭優(yōu)勢，推進美太空領域軍事能力建設發(fā)展。