[科普中国]-弹道导弹预警系统

翻译

**弹道导弹预警系统:**ballistic missile early warning system

弹道导弹的飞行特点弹道导弹的飞行弹道分为助推段(从助推器发动机点火加速上升到燃烧完毕)、后助推段(从助推器熄火脱落，弹头母舱仍在继续飞行并投放弹头)、中段(靠惯性自由飞行)和末段(弹头重返大气层直到命中目标)。

弹道导弹预警系统要实现有效预警。必须具备可靠预警的能力，对弹道导弹发射场进行全球全时监视，以迅速发现目标特征，确定发射方向、威力和可能瞄准的目标区，并实施助推段和后助推的探测、捕获和跟踪提供基本数据。

存在的主要问题目前，弹道导弹预警主要依靠预警卫星和预警雷达，通过红外监视、微波探测来进行预警。不仅手段少，而且由于红外探测技术、微波技术本身的局限性，使弹道导预警系统在功能上受到限制，弹导弹预警不能实现对导弹的全程预警。预警系统部署形式以陆基主。弹道导弹预警雷达固定在地面，雷达地面设备庞大，远程警雷达的天线面积为几千平方米，大的天线系统极易遭受导弹攻击预警通信系统不具备抗毁能力，受电磁脉冲干扰；预警系统的低探测能力差。对低轨道武器和巡导弹的预警存在着盲区；跟踪多标和综合判定能力较弱；不能实全弹道探测跟踪1。

弹道导弹预警系统使用的探测跟踪装置精度不够高，对真假弹头的识别有一定困难，而且目标显示不直观。分辨率较低。弹道导弹预警地面指挥控制中心需要大量的人员。由于计算机在速度、容量方面的限制，现役导弹预警系统在快速处理大量数据、容错能力等尚需提高。弹道导弹预警卫星只能探测助推段飞行的导弹，对导弹发动机熄火后靠惯性飞行的目标则无能为力；仅仅能对目标进行粗略地跟踪与识别，探测精度低；虚警问题尚未得当彻底解决；地面站一旦被毁，预警卫星即失去作用2。

系统组成弹道导弹预警系统通常由预警卫星监视系统和地面雷达系统组成。地面雷达系统又分为洲际导弹预警雷达网和潜地导弹预警雷达网(图1)。根据来袭导弹在不同飞行阶段的物理现象，可以采取不同的探测手段进行监测。工作波长从可见光、红外一直到微波波段。

①预警卫星监视系统：主要用于判定来袭导弹的发射位置，记录发射时间并粗测导弹的速度矢量和弹道射面。这个系统由多颗同步卫星组成。卫星上装载有可见光和红外波段扫描探测器，能探测导弹主动段飞行时的发动机喷焰和核爆炸。用长波红外技术还可探测刚熄火的运载火箭和弹头。这种系统发现目标早，不受地面曲率的限制，但虚警率高。为了提高测量精度和降低虚警率，正在发展低轨道预警卫星。

②洲际导弹预警雷达网：由多部地面雷达组成的雷达网，能覆盖导弹可能来袭方向的全部视界。它能为对付来袭洲际导弹提供15～25分钟的预警时间。雷达网通常选用早期预警雷达和目标截获和识别雷达，作用距离在2500～5000公里的范围内。图2为位于阿拉斯加州的导弹预警系统中的雷达站。

③潜地导弹预警雷达网:也由多部地面雷达组成，雷达网覆盖海岸线以外潜艇可能发射的阵位，在方位上的搜索空域很宽，通常选用多阵面全固态相控阵体制（见相控阵雷达）对付来袭潜地导弹，能提供2.5～20分钟的预警时间。潜地导弹的发射阵位经常变换，来袭的方向不定，因此还可以采用空中机载或卫星装载的专用预警系统。

④超视距雷达：也是一种探测手段，但由于电离层不稳定和高纬度区的极光干扰，虚警率较高。

工作过程在来袭导弹起飞并穿过稠密大气层后，预警卫星的红外探测器首先发现目标。经60～90秒的探测和监视便能准确判定其发射位置或出水面处的坐标。导弹穿过电离层时喷焰会引起电离层扰动，卫星监视系统检测这种物理现象，借以进一步核实目标。在导弹进入地面雷达预警网的视界后，早期预警雷达测量来袭目标的数量和瞬时运动参数，计算弹头返回大气层和落地时间并估计目标属性。根据星历表和衰变周期，预警系统不断地排除卫星、再入卫星、陨石和极光等空间目标的可能性，以降低虚警率，减小预警系统的目标量。目标截获和识别雷达随即截获目标并进行跟踪和判别，利用雷达回波中的振幅、相位、频谱和极化等特征信号粗略识别目标的形体和表面层物理参数，估计来袭目标可能造成的军事威胁。有关目标的全部情报数据通过通信网快速传到空间防御中心和反导弹拦截系统，供防御指挥机关决策。

发展趋势未来弹道导弹预警系统，至少需要三层预警，实施多层拦截防御。

第一层：配置在高度36000千米的地球同步轨道的弹道导弹预警卫星上的红外探测器系统，可在几秒内探测到弹道导弹强烈的红外辐射，将导弹发射情况、导弹跟踪数据传递给弹道导弹预警地面指挥控制中心、导弹拦截系统和第二层预警传感系统。

第二层：配置在高度8000～24000千米的中轨道上的光学和红外探测器用于跟踪于识别目标。探测器能够精确跟踪全弹道的目标。监视弹头母舱和突防装置的攻击过程。准确地确定弹道导弹的姿态、特性和攻击点，具备识别弹道导弹与诱饵的能力。

第三层：配置在高度150～2000千米低轨道上的机载光学探测器和机载雷达，与地面超视距预警雷达和其它陆基、海基探测手段共同配合，用于末段弹道导弹的识别和探测。

弹道导弹预警系统将采用新的预警机理和预警装置，实现全球监视、逐层交替探测跟踪，不仅可以通过对目标光谱的分析，识别处真假弹头，而且还可以利用激光、粒子束“看”到弹头口部的情况；同时雷达成像技术可以形象地显示出导弹姿态和轨迹的变化情况及精确量度，从而大大提高探测、识别弹道导弹的精度和准确性1。