美軍戰略預警系統

1957年10月,蘇聯發射了第一顆人造地球衛星,從此,人類利用太空的時代開始了。在40多年堙A美蘇兩個超級大國為爭奪空間的競賽極大地推動了空間軍事系統的發展,其中,建立以衛星偵察、導彈預警為核心的戰略預警系統成為美國軍事當局最重要的目標和成果之一。目前,美國的戰略預警系統正孕育著新的技術飛躍,其中,融入"C4I-SR"這樣的集成系統並發揮主體作用的前景值得密切關注。

  1. 航太戰爭思想的產物
    蘇聯發射人造衛星後,美國于當年與加拿大聯合建立了“北美防空司令部”,即1981年改稱的"北美防空防天司令部"。美國空軍於1959年出臺了AFM1-1號《美國空軍航空航太基本概則》,首次提出了發展"航空航太力量"的計劃,標誌著美國航太戰爭思想的誕生。空間偵察預警系統的概念產生於AFM1-1號,美國的戰略預警系統由此而傳世。美國的軍事空間實踐恰恰就是從導彈預警系統開始的,即導彈防禦警報系統。這是一個地球同步軌道衛星預警系統,正式名稱被定為"國防支援計劃"(DSP)。從1970年11月到1989年6月,該系統歷經三代,先後發射各種衛星36顆。空軍AFM1-1號先後修訂了近10個版本,其航太作戰從思想到理論不斷發展、完善。導彈預警系統成為戰略預警系統概念的起源與核心。

    戰略預警系統是指某個國家或國家集團為早期發現、跟蹤、識別和報知來襲的戰略武器而建立的系統,是國家防禦體系的重要組成部分,是防備突然襲擊的第一道防線。

    戰略預警系統主要由預警指揮控制中心、空間預警衛星系統、地面偵察監視系統(包括預警雷達網、深空光電監視系統和信號情報偵察系統)、空中飛機預警系統(包括預警機、偵察機、無人偵察機和偵察氣球等)以及預警通信系統等組成。其關係主要是攻、防兩套系統的銜接與融合。從指揮控制角度講,預警系統具有前端偵察監視的性質,防禦系統是後端反擊系統,兩個系統與指揮控制系統通過通信線路連為一體。

    戰略預警系統的技術功能包括偵察與監視能力、跟蹤與定位能力和目標識別能力。此類系統普遍採用了現代探測、光電子、紅外線、照相、精密機械、電腦和聲控等技術手段。

    該系統主要用於:偵察和監視物件國具有戰略意義的導彈、潛艇和轟炸機的動向;實施對空監視,即時發現和判定敵方戰略導彈發射和戰略轟炸機起飛的時間和地點,發出早期戰略預警資訊;即時跟蹤監測敵方戰略導彈和戰略轟炸機的飛行軌跡,並將各種參數送入資訊處理與顯示設備,解算出將要襲擊的地域,判明其來襲目的;及時識別來襲戰略武器的種類,並鑒別導彈彈頭中的假彈頭,判定真彈頭的數量,以便採取相應的反擊措施;監視有關國家和地區進行導彈或空間飛行器發射試驗的飛行動態情況。其中,偵察和監視具有戰略意義的彈道導彈部隊的部署和戒備狀態、戰略潛艇動向、戰略轟炸機的飛行和轉場意圖,提前發現戰略攻擊前的徵候、位置和動向,為挫敗敵方可能發起的戰略攻擊,可向國家最高指揮當局提供寶貴的決策時間,也可在短以秒計的時間內發現、識別、跟蹤敵之進攻兵器,弄清敵作戰意圖,為作戰指揮中心提供可靠的早期情報,向地面防空導彈和防空機、艦指示目標並引導攻擊。

    應當說,美國今天的戰略預警系統就是定義戰略預警系統概念的基本依據。這是一個立體、全面、集成的先進技術系統,也是一個十足的戰爭系統,它為美國開闢新的“高邊疆戰場”,實施未來的“天戰計劃”,保障美國的霸主地位具有奠基石的意義。

  2. 在高技術支援下飛速發展
    美國的戰略預警系統是從北美防空司令部任務的不斷轉化演變中發展起來的。為了對付蘇聯核武器和遠端轟炸機的威脅,美國于50年代建立起反飛機預警線。隨著彈道導彈的發展,從60年代開始,戰略預警的重點由防轟炸機轉到預警彈道導彈,為此美國又建立了"北方彈道導彈預警系統"、"潛射彈道導彈預警系統",發展了相控陣雷達和預警衛星,同時改進和完善了對轟炸機的預警。

    美國的戰略預警系統是當今世界最龐大、最先進、預警程式最複雜的系統。以空間監視和跟蹤系統為例。它在功能上可兼顧戰略、戰術預警,在手段上被動與主動相結合、地基與天基相結合,天地一體,協同聯網,網站配置遍及全球,總體監測能力極高,系統不僅能跟蹤、支援各類衛星,而且還可以用於監測導彈活動及空間垃圾。該系統的工作流程為:導彈發射初期,以DSP衛星進行探測,其後由地面雷達網跟蹤確認,二者的資料經核對中心傳送到導彈預警中心,導彈預警中心對探測資料與已知情報進行融合處理和目標識別、彈道參數、彈著點預測、攻擊效果評估測算(受損預測)等處理。其中,用於識別、評估目標、威脅的資料平時儲存在資料庫內。航天部隊指揮中心根據這些資料和威脅資料庫、國際形勢等資料,推測侵略威脅種類、發生地點、攻擊目標,通報給國家指揮當局聯合通信局(國家軍事指揮中心)、北美防空司令部和航太司令部。其主要特點是:

    美國戰略預警系統採用兩套不同的預警配系來分別預警戰略轟炸機、巡航導彈和彈道導彈。

    兩套預警系統是天基預警系統和地基空間目標監視與跟蹤系統。前者由國防支援計劃(DSP)導彈預警衛星系統和今後的替代系統--天基紅外探測系統組成;後者主要由美空、海軍航太司令部分別領導的7大部分組成。

  3. 高高在上的天基預警系統
    天基系統。由國防支援計劃構成。目前DSP衛星已發展到第三代,第一代共發射4顆,第二代發射9顆,從1989年6月開始陸續發射第三代DSP(block-14)衛星,現已發射到block-18衛星。DSP衛星由設在美國的本土地面站和設在澳大利亞的海外地面站以及設在德國的歐洲地面站控制。受海灣戰爭的啟發,美國研製了專供戰術指揮官使用的稱為聯合戰術地面站的戰術監視地面站,可直接接收和處理兩顆或更多顆衛星資料,縮短資料傳輸時間,為戰區反導提供較充足的預警。第一個聯合戰術地面站於1993年開始工作。美國陸軍計劃採購建立6個聯合戰術地面站。由於DSP不能有效預警戰術彈道導彈、過分依賴地面站、虛警率高、對火災也報警等缺陷,故1995年美國國防部最終決定用"天基紅外預警系統"(SBIRS)逐步取代DSP系統。

    天基紅外預警系統是美國正在研製的探測與跟蹤導彈發射的新一代衛星監視網,其目的是為滿足對4個紅外任務領域(導彈預警、導彈防禦、技術情報和作戰空間特徵)空間監視資料不斷增長的需求。該系統由高軌道和低軌道兩個部分組成。高軌道部分包括4顆地球同步軌道衛星和2顆大橢圓軌道衛星。低軌道部分包括若干個近地軌道衛星。低軌道分系統的研製已取得實質性進展。該系統的關鍵設備"目標捕獲感測器"已研製成功並裝配完畢。

  4. 複雜的地基空間目標監視與跟蹤系統
    地基空間目標監視與跟蹤系統主要由美空、海軍航太司令部指揮的7大部分組成:

    1. 空軍空間跟蹤系統
      它是美空軍的一個全球性系統,主要用來探測、跟蹤和識別各種空間目標。該系統由一個感測器網——有源空間監視系統(PASS)、兩個光學觀測站、三個雷達跟蹤站和五個光電觀測站組成。三個雷達站是:設在美本土弗羅媢F州的埃格林空軍基地站,裝備AN/FPS-85大型相控陣雷達,可同時跟蹤200多個空間目標,每天要對空間數千個目標進行1萬次以上的空間觀測;每天可處理一次從各空間跟蹤系統探測器傳送來的資料,並將空間目標新軌道參數提供給各跟蹤系統;設在北達科他的大福克斯空軍基地站,採用邊境截獲雷達目標特徵測量系統,雷達型號為AN/FPQ-6(AN/FPS-16的改進型)。平時該雷達執行空間跟蹤任務,當發現目標後,自動轉為執行監視和攻擊判定任務,可從2000個空間目標的運行資料中判明導彈、衛星或空間"雜物",計算出目標軌道,推定出導彈彈著點。空間監視中心每天收到的衛星觀測資料,有三分之一來自上述兩個雷達站;第三個設在阿拉斯加州阿留申群島,採用AN/FPS-108大型相控陣雷達。該雷達有3種功能:空間跟蹤;戰略預警;監視俄羅斯彈道導彈試驗、搜集情報。五個光電跟蹤站另外組成地面深空光電監視系統。

    2. 海軍空間監視系統
      海軍空間監視系統是海軍航太司令部空間監視中心負責操縱的設在達爾格倫的空間監視系統。該系統由3座大功率發射站和6座接收站組成,沿北緯33度線建立在美國南部,全長4800公里,從海岸線向外延伸1600公里,向空間深入24100米。中央發射機在德克薩斯州的基卡普湖,發射功率766KW,陣列長3269米。另外兩個小的發射機分別設在亞利桑那州的希拉河和阿拉巴馬州的約旦湖。此外,還有6個接收站和6座其他傳感雷達站。

    3. 彈道導彈預警系統
      該系統始建於1962年,是美國最早的彈道導彈預警系統。該系統設有三個預警站。每個預警站通常部署3-5部雷達,並配有綜合自動檢測和監視設備。所用雷達有3種型號:一種是AN/FPS-50型三座標多普勒超遠端警戒雷達,最大探測距離4800公里。第二種是AN/FPS-49超遠端掃描跟蹤雷達,最大作用距離3200-4800公里,可自動跟蹤目標,算出目標發射點、命中點及命中時間;第三種是AN/FPS-92遠端跟蹤雷達。此外,為解決多彈頭分導式彈道導彈所釋放的很多小的和近距飛行的彈頭識別問題,美軍將旋轉轉盤式雷達更換為固定式相控陣天線結構。上述各雷達預警站與NORAD之間建有獨立的通信線路,資訊傳遞到導彈預警中心只需10秒。

    4. 潛射彈道導彈探測系統
      該系統1971年投入現役,主要用於探測來自兩洋的潛艇發射的彈道導彈。該系統原由7部AN/FSS-7拋物盤式雷達組成,東西海岸各3部,德克薩斯州1部。1972年,美、加又增加了一部AN/FPS-85雷達和一部海軍的PAR(AN/FPS-16)環形搜索雷達。80年代,SLBM探測系統進行全面改進,安裝了4部AN/FPS-115"鋪路爪"大型相控陣雷達。90年代,美空軍又在加勒比海地區實施了一項超視距監視計劃,並在弗拉迪角的埃格林空軍基地部署了一部AN/FPS-85雷達。SLBM預警網與超視距雷達和空中預警機結合起來,可以提供6-15分鐘預警時間。它也能為空間司令部顯示衛星目標位置和速率資料,可靠度達到99%。

    5. 聯合監視系統
      根據美國空軍968H計劃,聯合監視系統是作為"賽其/布克"的後繼者--旨在保衛美國和加拿大領空的航空警戒監視系統而問世的。聯合監視系統共有9個地區作戰控制中心,其中,1988年在冰島建成有一個臨時中心。該系統監視傳感網共有85個雷達站,其中美國本土47個。該雷達網在美本土及其周圍形成一個寬度達320公里的監視雷達覆蓋區。一個監視雷達站通常有3部雷達,其中一部遠端監視雷達,一部遠端航路監視雷達,一部測高雷達。該系統雷達晝夜監視本防區的空情,探測、跟蹤和識別前來空襲的敵機和巡航導彈,並指揮、引導防空武器攔截。同時各個ROCC還要快速將所獲得的並經過處理的空情資料傳遞給NORAD的作戰指揮所和相鄰的ROCC、聯邦航空局有關航管單位,以便做到情報資源分享。

    6. 北部預警系統
      北部預警系統是由遠端預警線發展而來的。遠端預警線主要用於防禦從北極方向來襲的轟炸機和巡航導彈。由於採取了向北推前部署,可在其到達美國本土前2個半小時發出警報。與此相應,還有一個遠端預警線,又稱"松樹線"。沿北緯49度配置在美國最北部,橫貫加拿大東西海岸。該預警線擁有24個雷達站,配備各種用途的雷達100部,平均每個站裝備4部雷達,它們的測距較遠,可發現800公里外的目標。

    7. 地面深空光電監視系統
      它是一個被動跟蹤系統,是美空軍空間監視和跟蹤系統的一個重要組成部分。它是為監視高軌道衛星而開發的,因為對高軌衛星,陸基雷達站和貝達朗恩光學觀測站均無法探測。1974年,當時的美空軍武器系統部電子系統部制定了發展地面光電深空監視系統的計劃。1975年8月,林肯實驗室完成系統試驗,其原型系統逐漸發展成今天完整的GEODSS。該系統在地球緯度相近的地區建立5個光電觀測站以組成一個全球光電空間監視網,這5個工作站分別設在白沙(新墨西哥)、毛伊(夏威夷)、大邱(韓國)、迪戈加西亞島(印度洋)、葡萄牙南部地區。該系統主要裝備主望遠鏡、電子視頻圖形放大器、4台PDP11/70小型電腦。地面光電深空監視系統採用電子掃描技術,將望遠鏡觀測到的圖像轉變成電信號,經電腦處理,濾掉目標周圍的星體,在電視監視器上以光紋線形式顯示目標。

中國工程技術河北資訊網