美国导弹预警卫星系统的发展

弹道导弹防御不仅需要强大的监视网络，不间断地对目标地区进行监视，一旦发现有导弹升空，还必须尽早将情报传送到作战管理指挥控制系统和拦截系统，时间对于拦截的成败至关重要，因为拦截系统必须有充足的时间进行发射前的准备。因此说到弹道导弹防御不能不提到它的预警系统。由于仅靠监视系统还不足以完全掌握伪装遮蔽的发射井，所以还必须借助活动在静止轨道上的早期预警卫星监视宇宙空间的红外变化。一旦捕捉到地面有新出现的热源，立刻根据热源的状况和移动情况，对其作出判断，辨别它是森林火灾、火山喷发，还是火箭发动机排出的喷焰。如果判定是导弹升空，立即根据其移动的速度、高度、方向等信息推算出导弹的种类、测算弹着点，并迅速通报有关部门。

几十年来，美国从未间断过对其弹道导弹预警系统实施改进的努力，以期该系统能够及时准确地提供敏感地区关键的导弹试验数据。美国目前使用的“国防支援计划（DSP）”导弹预警卫星系统和将要开始发射的新型“高轨天基红外系统”（SBIRS-High）卫星、空间跟踪与监视系统（STSS）卫星，主要任务就是对敌方的导弹攻击进行预警。2007年11月11日，价值4亿美元的最后一颗DSP卫星DSP-23成功发射升空。

1 DSP预警卫星系统

1.1 冷战中诞生的DSP计划

20世纪60年代，苏联开始部署携带核弹头的弹道导弹系统。作为应对手段之一，美国决定研制天基导弹早期预警系统。最早的预警系统被称为“导弹红外防御预警系统”（MIDAS，也称作“米达斯”计划），该系统的核心是装有红外探测仪的卫星。首颗MIDAS卫星于1960年5月发射升空。在随后的6年中，部署了4种类型（即米达斯、461、266、949）导弹预警卫星，发射了十几颗试验卫星，但这些早期预警卫星均不能将导弹尾焰的红外辐射和高空云层反射的太阳光区分开，只能发现热点，不能跟踪。卫星性能的局限和计划执行过星动态程中的一些问题，逐步导致了DSP的出现。

构建DSP系统是20世纪70年代初美国和加拿大签订的“北美防空防天司令 1

部”协议中的一部分，主要目的是监视苏联等国家的导弹发射、航天器发射和核爆炸等。

完整的DSP系统由在轨运行的卫星和地面站组成。按照最初的设计，卫星部署在地球静止轨道上，在轨的卫星一般保持5颗，其中4颗为工作星，1颗为备份星。4颗工作星的典型定点位置是：西经37º（大西洋）、东经10º（欧洲）、东经69º（东半球及印度洋）和西经152º（太平洋）。备份星定点于东经152º（印度洋东部）。4颗工作星用大功率红外望远镜对地球进行连续扫描，随时发现导弹或运载火箭发射时的羽流（喷管喷出的流状物质），另一颗备用星，替换出现故障的卫星或调整至关键地区上空进行监视，协同扫描频率更快，可提供更精确的、立体的导弹羽焰信号特征数据。卫星上装有发射机、接收机和天线，形成8条加密的通信链路，用于承担下行卫星数据和接收控制指令的任务。

到20世纪80年代末，DSP地面站已建成3个固定站、1个移动站和1个技术支持站。固定站分别设置在澳大利亚、德国以及美国本土的科罗拉多州，分别接收各自地区的DSP卫星数据，其中美国本土站和澳大利亚站兼为数据处理站。此外，还有1个美国陆军与海军的联合战术地面站（JTGS）。

1.2 DSP卫星37年的发展历程

1970年11月，第一颗DSP卫星从美国卡纳维拉尔角由“大力神”-3C运载火箭发射升空，标志着DSP卫星长达近40年之久的传奇故事的开始。从那以后发射了20多颗DSP卫星，经历了5次重大的设计改造，不断提高航天器的可靠性、性能和工作寿命。DSP的发展历程可大致分为5个阶段。

1970～1979年为DSP发展的第1、2阶段，共发射了7颗DSP卫星（DSP l-4和DSP 7-9）。

主要是对DSP系统进行试验和改进，逐步提升了DSP卫星的性能和使用寿命，实现了星载红外望远镜的全视场探测能力，并初步实现了北美全境（美国和加拿大）的早期导弹预警。第1阶段最初投入使用的DSP卫星重约908kg，功率400W，设计使用寿命1.25年，其星载红外望远镜装有2000个工作在2.7μm波段的硫化铅红外传感器。

1979～1984年为DSP发展的第3阶段，共发射了4颗DSP卫星（DSP 10-13）。 这一阶段又称为多轨道卫星/性能提升（MOSJPIM）阶段。由于工作在同步轨道上的DSP卫星无法监测到北纬81º以上的地区，因此技术人员将卫星的设计 2

轨道设计成类似于苏联“闪电”通信卫星的大椭圆轨道。这样部分DSP卫星就能较长时间的运行在北半球上空，从而覆盖北极地区，以便在第一时间发现弹道导弹核潜艇从北冰洋发射的导弹。在DSP发展的第3阶段，卫星的设计使用寿命达到了3年，而实际使用寿命达到了5年以上。

1984～1989年为DSP发展的第4阶段，共发射了2颗DSP升级型卫星（改进型-6）。

从1984年开始，美国对DSP卫星的星载设备进行了大规模的改进，使用了全新的装有6000个汞锡蹄化物红外传感器的红外望远镜。卫星重量增到1675.26kg，功率增到680W，设计寿命提高到了3年，而实际使用寿命提高到了7年。

1989年至今为DSP发展的第5阶段，共发射了10颗DSP卫星（DSP 14-23）。

在DSP升级型卫星的基础上， …… 此处隐藏：6200字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……