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[科普中国]-天基红外系统卫星

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研发历程

美国空军于1995年开始SBIRS卫星系统论证。当时论证的系统由静止轨道卫星、低轨道卫星以及大椭圆轨道搭载的有效载荷组成复合型星座,对弹道导弹的主动段、飞行中段和再入段进行全程探测。2002年美国国防部对该项目进行了调整,将低轨道卫星系统从项目中分离,作为在轨技术演示验证项目,交由当时新成立的导弹防御局发展,并更名为“空间跟踪与监视系统”。静止轨道卫星和大椭圆轨道的有效载荷仍由美国空军负责,名称仍用“天基红外系统”。1

SBIRS卫星是美空军下一代导弹预警卫星,将替代之前的“国防支援计划”(DSP)系统,计划由4颗地球同步轨道卫星和2个大椭圆轨道探测载荷组成。美国在20世纪60年代开始研制部署导弹预警卫星,用于探测苏联可能发射的洲际弹道导弹。在1991年“沙漠风暴行动”期间,美军尝试利用“国防支援计划”卫星探测“飞毛腿”(SCUD)小型战区导弹的发射。这些导弹的助推段时间更短并且特征不明显,因而更加难以探测。

GEO-3卫星也将成为Block 10地面系统控制下开始运行的首颗卫星。Block 10系统在2016年12月2日完成接收,已开始采集来自SBIRS卫星和DSP卫星的导弹预警数据以及指挥与控制数据。美空军表示,GEO-4卫星计划在2017年11月9日发射,此外还将在2021年和2022年分别发射2颗额外的卫星,即GEO-5和GEO-6卫星。2

性能参数SBIRS卫星运行在地球静止轨道,计划由4颗卫星组成星座。SBIRS卫星发射质量约450kg,设计寿命12年。卫星由平台和有效载荷舱两部分组成。平台采用洛克希德·马丁公司的A2100M军用型卫星平台,由A2100公用平台改进而来,针对军事应用进行了加固和改进。在卫星平台两侧带有2幅太阳翼,采用砷化镓太阳电池,发电功率2800W。

卫星采用三轴稳定方式,姿态控制精度0.05°。定轨用全球定位系统接收机采用抗干扰防欺骗接收机。星上采用抗辐射加固型计算机。有效载荷舱南北两侧各安装有一副Ka/Q双频段方向架点波束天线。在卫星东西两侧还安装有S频段全向天线和地球覆盖天线。1

结构特点这个系统计划将多达4颗SBIRS卫星送到地球同步轨道,同时,星载传感器作为次要有效载荷按装在两颗位于大椭圆轨道上的机密的NRO卫星上。从大椭圆轨道上,红外探测器能够发现任何高度上的导弹和火箭发射。3

使用情况它被“德尔塔4号”运载火箭送入太空。在发射第二个大椭圆轨道有效载荷之前,传感器和相关系统的测试应该于2008年完成。地球同步轨道的有效载荷中包括扫瞄型探测器,它能够对整个区域进行多次短期重复扫瞄;还包括凝视型探测器,能够对小面积的区域进行分步凝视侦察或有针对性地专用凝视摄像。红外有效载荷之间的通信由一个抗干扰系统来保障。3

型号演变SBIRS-Low(天基红外系统的低轨道卫星)
后来被重新命名为空间目标跟踪和监视系统(STSS)。SBIRS-High仍然简称为SBIRS。技术和资金问题造成了时间上的拖延,并且使整个系统工作向前推进地相当勉强。 3