美国及其盟友的太空篱笆太空军事战略计划展望

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/24 01:52:02
美国研制新“太空篱笆”强化空间监视
2012年05月10日 14:09
来源:新民晚报

何谓“太空篱笆”?

“太空篱笆”(SPaceFence)是指使用多个地基相控阵雷达站构成的一个连续波空间探测系统。雷达站的相控阵线性天线产生一个与地面垂直的扇形波束,形成一道“篱笆”,并接收穿越篱笆的目标回波,并测量出它们的位置、轨迹和速度矢量。

目前已经投入使用的此类系统主要有美国空军的“太空篱笆”和法国的GRAVES雷达网。

现役系统能力有限

美国空军现役“太空篱笆”的前身是美国海军1961年开始运行的“NAVSPASUR”空间监视系统。该系统于2004年10月1日被移交给美空军第20太空控制中队。

目前,美空军的“太空篱笆”沿北纬33°线部署,包括3个VHF雷达发射站和6个接收站,分布在从美国乔治亚州的塔特纳尔到加利福尼亚州的圣地亚哥一线,形成了东西向的数千公里波束篱笆,可保证对轨道倾角约30°-150°范围的卫星进行搜索。该“太空篱笆”提供持续的雷达波束探测地球轨道上篮球大小或更大的物体。该系统每月进行500万次探测,并向美空军航天中心发送空间目标数据,可以探测到小至10厘米大小的中低轨道目标,是美国对太空监视的主要手段之一。它与美空军陆基光电深空探测系统、导弹预警雷达网和太空监视系统共同构成从近地轨道到深空轨道的立体空间目标监视系统。

大幅提升监视能力

空间监视能力是空间控制必备的能力之一。美国经济军事的优势和正常运转极为依赖其众多的太空资产,美国认为自己需要强大的空间控制能力,利用并保护自己的太空资产,阻止敌方使用太空。

目前在役的“太空篱笆”只能在空间目标穿过波束时才能被探测到,如果目标在其他时间变轨,就可能出现探测空白。而且,“太空篱笆”对一般空间目标重复监视的时间间隔长达5天,远远不能满足美军的需求;同时,该系统中的深空探测雷达数量不足、性能也不高,使得美空军对深空目标的探测能力存在很大缺陷。针对这些情况,美空军提出研制新一代“太空篱笆”的计划。

3月上旬,美空军批准洛·马公司提交的新一代“太空篱笆”研制方案。根据该方案,美空军将使用性能更强的S波段陆基雷达系统,以便探测到体积更小的物体。新系统将能追踪超过20万个直径大于2厘米的物体(现有系统只能探测到2万个直径大于28厘米的物体)。

据悉,新一代“太空篱笆”项目将花费35亿美元,预计于2017年前投入使用。该系统建成后,即可将日益增多的“太空垃圾”纳入监控,更能及时捕获美国上空沿中低轨道飞行的弹道导弹,为导弹防御系统提供实时准确的情报信息。同时,美空军新一代“太空篱笆”与其SBSS太空监视系统(多颗天基监视卫星组成的星座,首颗卫星于2010年9月26日成功发射)密切协作,将使美空军的空间目标监视能力发生革命性巨变,可为有效地消除“太空垃圾”提供更大的支持,其战略预警能力也将大幅度提升。 王凤岭  


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【凤凰资料库】2010年世界航天发展回顾(四)太空对抗技术

一、太空态势感知系统技术重要进展

1. 美国验证太空跟踪与监视系统卫星跟踪卫星和探测激光源的能力

2010年7月,美国验证了太空跟踪与监视系统卫星跟踪卫星和探测激光源的能力。STSS卫星主要用于探测和全程跟踪来袭弹道导弹,2010年验证的这些能力对于支持太空对抗作战也具有重要意义。

2. 美国天基太空监视系统指路者卫星发射入轨

2010年9月25日,美国空军成功发射天基太空监视系统(SBSS)指路者(pathfinder)卫星。指路者卫星进入高度为630千米的太阳同步轨道。指路者卫星将接替2008年退役的中段太空实验卫星(MSX)/天基可见光探测器(SBV),执行天基太空监视任务,从而提供一种过渡性的天基太空监视能力。与中段太空实验卫星上的天基可见光探测器相比,指路者卫星的性能大幅提高,具有全天时、全天候太空目标监视能力。

3. 美国NASA研发小型太空碎片跟踪演示验证卫星

NASA 2010年计划研发一种小型太空碎片跟踪演示验证卫星。该卫星有可能在2014年或2015年左右发射,将使用一个质量在100~200 kg之间的光学、红外、紫外或其它有效载荷,及一个质量在400~500 kg之间的卫星平台。

4. 美国太空篱笆升级计划取得重要进展

美国空军2010年10月20日开始征集太空篱笆升级计划初步设计评估阶段方案。美国空军希望升级后的太空篱笆2015年形成初始作战能力。

5. 俄罗斯物理学家研制出太空碎片跟踪折射望远镜

俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所研制出一种太空碎片跟踪折射望远镜,用于搜索数百千米范围内1~10厘米的小型太空碎片。这种太空碎片跟踪折射望远镜能够装在任何航天器上,不需要专用卫星平台。

6. 欧空局研制太空目标跟踪相控阵雷达

欧空局2010年7月授出一份太空跟踪相控阵雷达研制合同,以验证跟踪经由欧洲上空的太空碎片和卫星的能力。该雷达定于2011年11月或12月交付,计划2012年初部署应用。

7. 澳大利亚研制出一种跟踪太空微小目标的激光跟踪系统

澳大利亚光电系统公司7月宣布,在澳大利亚政府350万美元的资助下,研制出一种跟踪小至10厘米卫星和太空碎片的激光跟踪系统。EOS公司一直在澳大利亚西部和首都地区运营多个太空碎片跟踪站。



三、进攻性太空对抗技术重要进展

在进攻性太空对抗技术领域,除印度表示要加快研制反卫星武器外,多个国家重点研制军民两用、集在轨服务和太空攻防为一体、集太空碎片清除和太空攻防为一身的前沿技术。

1. NASA计划验证可用于太空拖船的太阳电推进技术

NASA计划2014年发射太阳电推进试飞任务。该任务将持续2年,首先访问一颗已废弃的地球同步轨道卫星,之后访问一颗近地小行星,并用一系列科学仪器对近地小行星进行研究。NASA希望这样的推进系统用于建造高效的太空拖船或驱动太空碎片清除飞行器。

2. DARPA研制电动碎片清除航天器技术

2010年8月,美国高级研究计划局公布电动碎片清除者(EDDE)计划。该计划将资助恒星有限责任公司研制一颗重100kg、呈“蝶形”,装有200个网的航天器,这种航天器用以清除在轨废弃卫星和太空碎片。恒星公司已经开始测试EDDE技术,期望2013年进行试验飞行。

3. 德国在轨服务任务进入设计阶段

德国航天局2010年授出5份德国在轨服务任务(DEOS)合同,标志着其在轨服务任务项目从初步研究进入更详细的设计阶段。按照计划,DEOS演示任务将同时发射两颗卫星进入低地球轨道。之后两颗卫星分离,追踪航天器逐渐接近目标卫星,捕获目标卫星并引导其进入地球大气再入轨道烧毁。

4. 加拿大MDA公司计划发射在轨维护验证卫星

加拿大MDA计划在2013年前发射一颗在轨维护验证卫星,用于在轨卫星的燃料补给和在必要的时候把废弃卫星推入墓地轨道。按照设想,MDA公司设计的在轨维护验证卫星达到业务化运行状态后,在轨寿命大约为5年,可携带足够的燃料完成6~8次燃料补给或轨道清理任务。

5. 西班牙工程师设计出自动化卫星驱逐航天器样机

西班牙机器人工程师设计出通过计算机可视化技术和算法实现卫星对接、捕获甚至在轨维修的自动化卫星驱逐航天器样机(ASIROV),用以将敌对卫星从低地球轨道移除,或维修即将报废的卫星,延长服务时间。在完成的原型机中,最突出的是它运用的导航算法。这些导航算法基于可视化技术,能从众多物体中识别目标,估算目标位置和方位。

6. 印度计划加快研制反卫星武器

印度国防研究组织主任萨拉瓦特2010年1月表示,印度将加快研制反卫星武器,以在必要时摧毁敌方低轨卫星,阻断敌方与卫星的联系。 (中国航天工程咨询中心 曹秀云)


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美国研制新“太空篱笆”强化空间监视
2012年05月10日 14:09
来源:新民晚报

何谓“太空篱笆”?

“太空篱笆”(SPaceFence)是指使用多个地基相控阵雷达站构成的一个连续波空间探测系统。雷达站的相控阵线性天线产生一个与地面垂直的扇形波束,形成一道“篱笆”,并接收穿越篱笆的目标回波,并测量出它们的位置、轨迹和速度矢量。

目前已经投入使用的此类系统主要有美国空军的“太空篱笆”和法国的GRAVES雷达网。

现役系统能力有限

美国空军现役“太空篱笆”的前身是美国海军1961年开始运行的“NAVSPASUR”空间监视系统。该系统于2004年10月1日被移交给美空军第20太空控制中队。

目前,美空军的“太空篱笆”沿北纬33°线部署,包括3个VHF雷达发射站和6个接收站,分布在从美国乔治亚州的塔特纳尔到加利福尼亚州的圣地亚哥一线,形成了东西向的数千公里波束篱笆,可保证对轨道倾角约30°-150°范围的卫星进行搜索。该“太空篱笆”提供持续的雷达波束探测地球轨道上篮球大小或更大的物体。该系统每月进行500万次探测,并向美空军航天中心发送空间目标数据,可以探测到小至10厘米大小的中低轨道目标,是美国对太空监视的主要手段之一。它与美空军陆基光电深空探测系统、导弹预警雷达网和太空监视系统共同构成从近地轨道到深空轨道的立体空间目标监视系统。

大幅提升监视能力

空间监视能力是空间控制必备的能力之一。美国经济军事的优势和正常运转极为依赖其众多的太空资产,美国认为自己需要强大的空间控制能力,利用并保护自己的太空资产,阻止敌方使用太空。

目前在役的“太空篱笆”只能在空间目标穿过波束时才能被探测到,如果目标在其他时间变轨,就可能出现探测空白。而且,“太空篱笆”对一般空间目标重复监视的时间间隔长达5天,远远不能满足美军的需求;同时,该系统中的深空探测雷达数量不足、性能也不高,使得美空军对深空目标的探测能力存在很大缺陷。针对这些情况,美空军提出研制新一代“太空篱笆”的计划。

3月上旬,美空军批准洛·马公司提交的新一代“太空篱笆”研制方案。根据该方案,美空军将使用性能更强的S波段陆基雷达系统,以便探测到体积更小的物体。新系统将能追踪超过20万个直径大于2厘米的物体(现有系统只能探测到2万个直径大于28厘米的物体)。

据悉,新一代“太空篱笆”项目将花费35亿美元,预计于2017年前投入使用。该系统建成后,即可将日益增多的“太空垃圾”纳入监控,更能及时捕获美国上空沿中低轨道飞行的弹道导弹,为导弹防御系统提供实时准确的情报信息。同时,美空军新一代“太空篱笆”与其SBSS太空监视系统(多颗天基监视卫星组成的星座,首颗卫星于2010年9月26日成功发射)密切协作,将使美空军的空间目标监视能力发生革命性巨变,可为有效地消除“太空垃圾”提供更大的支持,其战略预警能力也将大幅度提升。 王凤岭  


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【凤凰资料库】2010年世界航天发展回顾(四)太空对抗技术

一、太空态势感知系统技术重要进展

1. 美国验证太空跟踪与监视系统卫星跟踪卫星和探测激光源的能力

2010年7月,美国验证了太空跟踪与监视系统卫星跟踪卫星和探测激光源的能力。STSS卫星主要用于探测和全程跟踪来袭弹道导弹,2010年验证的这些能力对于支持太空对抗作战也具有重要意义。

2. 美国天基太空监视系统指路者卫星发射入轨

2010年9月25日,美国空军成功发射天基太空监视系统(SBSS)指路者(pathfinder)卫星。指路者卫星进入高度为630千米的太阳同步轨道。指路者卫星将接替2008年退役的中段太空实验卫星(MSX)/天基可见光探测器(SBV),执行天基太空监视任务,从而提供一种过渡性的天基太空监视能力。与中段太空实验卫星上的天基可见光探测器相比,指路者卫星的性能大幅提高,具有全天时、全天候太空目标监视能力。

3. 美国NASA研发小型太空碎片跟踪演示验证卫星

NASA 2010年计划研发一种小型太空碎片跟踪演示验证卫星。该卫星有可能在2014年或2015年左右发射,将使用一个质量在100~200 kg之间的光学、红外、紫外或其它有效载荷,及一个质量在400~500 kg之间的卫星平台。

4. 美国太空篱笆升级计划取得重要进展

美国空军2010年10月20日开始征集太空篱笆升级计划初步设计评估阶段方案。美国空军希望升级后的太空篱笆2015年形成初始作战能力。

5. 俄罗斯物理学家研制出太空碎片跟踪折射望远镜

俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所研制出一种太空碎片跟踪折射望远镜,用于搜索数百千米范围内1~10厘米的小型太空碎片。这种太空碎片跟踪折射望远镜能够装在任何航天器上,不需要专用卫星平台。

6. 欧空局研制太空目标跟踪相控阵雷达

欧空局2010年7月授出一份太空跟踪相控阵雷达研制合同,以验证跟踪经由欧洲上空的太空碎片和卫星的能力。该雷达定于2011年11月或12月交付,计划2012年初部署应用。

7. 澳大利亚研制出一种跟踪太空微小目标的激光跟踪系统

澳大利亚光电系统公司7月宣布,在澳大利亚政府350万美元的资助下,研制出一种跟踪小至10厘米卫星和太空碎片的激光跟踪系统。EOS公司一直在澳大利亚西部和首都地区运营多个太空碎片跟踪站。



三、进攻性太空对抗技术重要进展

在进攻性太空对抗技术领域,除印度表示要加快研制反卫星武器外,多个国家重点研制军民两用、集在轨服务和太空攻防为一体、集太空碎片清除和太空攻防为一身的前沿技术。

1. NASA计划验证可用于太空拖船的太阳电推进技术

NASA计划2014年发射太阳电推进试飞任务。该任务将持续2年,首先访问一颗已废弃的地球同步轨道卫星,之后访问一颗近地小行星,并用一系列科学仪器对近地小行星进行研究。NASA希望这样的推进系统用于建造高效的太空拖船或驱动太空碎片清除飞行器。

2. DARPA研制电动碎片清除航天器技术

2010年8月,美国高级研究计划局公布电动碎片清除者(EDDE)计划。该计划将资助恒星有限责任公司研制一颗重100kg、呈“蝶形”,装有200个网的航天器,这种航天器用以清除在轨废弃卫星和太空碎片。恒星公司已经开始测试EDDE技术,期望2013年进行试验飞行。

3. 德国在轨服务任务进入设计阶段

德国航天局2010年授出5份德国在轨服务任务(DEOS)合同,标志着其在轨服务任务项目从初步研究进入更详细的设计阶段。按照计划,DEOS演示任务将同时发射两颗卫星进入低地球轨道。之后两颗卫星分离,追踪航天器逐渐接近目标卫星,捕获目标卫星并引导其进入地球大气再入轨道烧毁。

4. 加拿大MDA公司计划发射在轨维护验证卫星

加拿大MDA计划在2013年前发射一颗在轨维护验证卫星,用于在轨卫星的燃料补给和在必要的时候把废弃卫星推入墓地轨道。按照设想,MDA公司设计的在轨维护验证卫星达到业务化运行状态后,在轨寿命大约为5年,可携带足够的燃料完成6~8次燃料补给或轨道清理任务。

5. 西班牙工程师设计出自动化卫星驱逐航天器样机

西班牙机器人工程师设计出通过计算机可视化技术和算法实现卫星对接、捕获甚至在轨维修的自动化卫星驱逐航天器样机(ASIROV),用以将敌对卫星从低地球轨道移除,或维修即将报废的卫星,延长服务时间。在完成的原型机中,最突出的是它运用的导航算法。这些导航算法基于可视化技术,能从众多物体中识别目标,估算目标位置和方位。

6. 印度计划加快研制反卫星武器

印度国防研究组织主任萨拉瓦特2010年1月表示,印度将加快研制反卫星武器,以在必要时摧毁敌方低轨卫星,阻断敌方与卫星的联系。 (中国航天工程咨询中心 曹秀云)


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