望向太空的“鷹眼”

童煒

美軍的空間目標(biāo)監(jiān)視活動，從最初簡單的衛(wèi)星追蹤，發(fā)展成為當(dāng)前一套完善的情報(bào)、監(jiān)視、偵察、指揮、控制、通信，以及信息處理分發(fā)體系，可謂實(shí)現(xiàn)了質(zhì)和量的雙重飛躍。未來，美軍期望能夠以建設(shè)空間態(tài)勢感知能力為目標(biāo)，通過進(jìn)一步發(fā)展空間目標(biāo)監(jiān)視能力，實(shí)現(xiàn)對空間目標(biāo)全天候、全頻譜、全方位的監(jiān)控，實(shí)時獲取空間環(huán)境數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確預(yù)測對手或潛在對手的空間行動，以充分掌握空間制信息權(quán)，實(shí)現(xiàn)空間戰(zhàn)場環(huán)境對美軍的“單向透明”。它的建設(shè)一方面反映出了美軍在經(jīng)營太空方面的先進(jìn)理念，同時也凸顯了其企圖進(jìn)一步控制太空、稱霸太空的野心。在我國大力發(fā)展自身太空能力，積極拓展太空利益空間的關(guān)鍵時期，美軍在太空領(lǐng)域的一切動向都值得我們持續(xù)關(guān)注。

自1957年前蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星開始，宇宙空間作為新的戰(zhàn)略“高地”，重要性不斷提高。2006年美國《國家空間政策》明確表示：“美國的國家安全嚴(yán)重依賴于空間能力，而且這種依賴性將越來越強(qiáng)?！睘榱藫屨继者@一“高邊疆”，保持其軍事能力上的超群地位，美軍幾十年來堅(jiān)持不遺余力地發(fā)展其空間能力。其中，空間目標(biāo)監(jiān)視作為美軍控制太空的重要環(huán)節(jié)，一直都是美軍空間力量建設(shè)的重點(diǎn)?？臻g目標(biāo)監(jiān)視行動的實(shí)施，保證了美軍在太空的態(tài)勢感知能力，對美軍獲取“制天權(quán)”發(fā)揮了不可替代的作用。

始于冷戰(zhàn)的空間目標(biāo)監(jiān)視行動

1957年，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”。這一劃時代的舉動震驚了全世界，更令正與前蘇聯(lián)冷戰(zhàn)的美國如坐針氈。時任美國總統(tǒng)的艾森豪威爾明確表示，“與國防相關(guān)的空間目標(biāo)必須被列為優(yōu)先等級最高的事務(wù)，因?yàn)樗鼈儗ξ覀兊陌踩兄钪苯拥挠绊憽?。為了?yīng)對前蘇聯(lián)在空間能力上的優(yōu)勢，美國一方面開始大力發(fā)展自身的航天能力，另一方面也開始重視對空間目標(biāo)的監(jiān)視。

美國的反應(yīng)非常迅速，同年，美軍就將林肯實(shí)驗(yàn)室在磨盤山試驗(yàn)場進(jìn)行組裝的彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)樣機(jī)投入了使用。該雷達(dá)承擔(dān)的主要任務(wù)就是追蹤前蘇聯(lián)的“斯普特尼克1號”衛(wèi)星。很快第一種光學(xué)觀測設(shè)備—“貝克-納恩”光學(xué)衛(wèi)星跟蹤相機(jī)也投入了使用。這是一種使用膠片的光學(xué)傳感器，由位于馬里蘭州坎布里奇的史密森尼天文館研制。前蘇聯(lián)衛(wèi)星的升空促使美國大大加快了這種照相機(jī)研發(fā)的進(jìn)程，同時也使其主要任務(wù)由天文觀測轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g目標(biāo)監(jiān)視。

這2種傳感器的投入使用標(biāo)志著美軍正式開始了其延續(xù)至今的空間目標(biāo)監(jiān)視行動。在整個冷戰(zhàn)期間，隨著空間目標(biāo)監(jiān)視重要性的不斷提高，美軍的空間目標(biāo)監(jiān)視行動也不斷升級，其空間監(jiān)視力量不斷發(fā)展壯大，逐漸形成了一個相互配合、相互補(bǔ)充的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。

遍布全球、天地一體的空間監(jiān)視網(wǎng)

如今，美軍的空間目標(biāo)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了由陸基光學(xué)系統(tǒng)、陸基雷達(dá)系統(tǒng)、以及少量天基設(shè)施組成的空間監(jiān)視網(wǎng)（SSN，space surveillance network）。美軍空間監(jiān)視網(wǎng)整合了光學(xué)與雷達(dá)傳感器，能夠?qū)Φ厍蜍壍纼?nèi)的人造物體進(jìn)行探測、追蹤、識別和編目，具備了比較完善的空間目標(biāo)監(jiān)視能力。

目前，美軍空間監(jiān)視網(wǎng)由美國戰(zhàn)略司令部負(fù)責(zé)，現(xiàn)共包括29處地面站點(diǎn)，以及2010年具備初始作戰(zhàn)能力的天基空間監(jiān)視（SBSS）系統(tǒng)。這些地面站點(diǎn)分布在全球17個地方，主要設(shè)備為各種雷達(dá)、光學(xué)傳感器、空間目標(biāo)識別系統(tǒng)，1個通信網(wǎng)絡(luò)和2個進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的作戰(zhàn)中心（1個基本中心和1個備用中心）。這個網(wǎng)絡(luò)整合了美國國防部、空軍、海軍、民事機(jī)構(gòu)、甚至美國盟友的資源。根據(jù)傳感器所屬機(jī)構(gòu)和用途的不同，這些監(jiān)視設(shè)備共分為3類：

空間監(jiān)視網(wǎng)專用傳感器：這些傳感器由美國戰(zhàn)略司令部運(yùn)行，其主要任務(wù)是實(shí)施空間目標(biāo)監(jiān)視。

空間監(jiān)視網(wǎng)附屬傳感器：這些傳感器由美國戰(zhàn)略司令部運(yùn)行，其主要任務(wù)不是空間目標(biāo)監(jiān)視，而是諸如彈道導(dǎo)彈預(yù)警、對發(fā)射靶場進(jìn)行支援等，但是也具備一定的空間目標(biāo)監(jiān)視能力。

參與空間監(jiān)視網(wǎng)的傳感器：這些傳感器由其他機(jī)構(gòu)運(yùn)行，根據(jù)相關(guān)協(xié)議和合同，在美國戰(zhàn)略司令部提出請求時，提供空間目標(biāo)監(jiān)視支援。表1提供了美軍空間監(jiān)視網(wǎng)使用的主要地面?zhèn)鞲衅鞯男畔ⅰ?/p>

面向未來的“空間態(tài)勢感知”計(jì)劃

新世紀(jì)以來，隨著各國航天能力的發(fā)展，空間目標(biāo)的數(shù)量大為增加，空間環(huán)境的復(fù)雜性日益突出。面對新世紀(jì)的太空挑戰(zhàn)，美軍提出了升級版的空間目標(biāo)監(jiān)視計(jì)劃—“空間態(tài)勢感知”（SSA，space situational awareness）。對于這種新型空間能力，美軍極為重視，僅美國國防部就計(jì)劃從2006～2015財(cái)年投資53億美元用于該能力的建設(shè)。一旦這種能力全面建成，美軍對空間信息的控制力將大大增強(qiáng)，從而保證其在未來空間對抗中占據(jù)絕對優(yōu)勢。

美軍空間態(tài)勢感知的基本理念和能力是建立在空間監(jiān)視網(wǎng)之上的。但是，相比于空間監(jiān)視網(wǎng)，空間態(tài)勢感知的內(nèi)容與能力要求都已經(jīng)大大擴(kuò)展和加深，早已超出了“監(jiān)視”的范疇。美國空軍航天司令部前司令克林頓就曾指出，空間態(tài)勢感知所需要的能力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單一監(jiān)視任務(wù)，它需要“能夠識別那里發(fā)生了什么，了解對方的任務(wù)是什么，并最終確定其意圖是什么?！?/p>

“空間態(tài)勢感知”的基本概念

2010年3月，美國防部向國會遞交了《空間態(tài)勢審查中期報(bào)告》。該份報(bào)告是根據(jù)2009財(cái)年國防授權(quán)方案，美國國防部長與國家情報(bào)總監(jiān)對空間態(tài)勢實(shí)施全面審查的重要成果。該文件全面定義了“空間態(tài)勢感知”。文件指出：“空間態(tài)勢感知是有關(guān)空間目標(biāo)的、空間作戰(zhàn)所依賴的，包括物理域、虛擬域、信息域和人類域在內(nèi)的作戰(zhàn)環(huán)境，以及所有正在實(shí)施或準(zhǔn)備實(shí)施空間作戰(zhàn)實(shí)體的所有要素、活動和事件所必需的、基礎(chǔ)的、當(dāng)前及預(yù)測性的知識與描述?！?/p>

具體而言，空間態(tài)勢感知包含了傳統(tǒng)的空間監(jiān)視、對特定空間資產(chǎn)更為具體的偵察，以及對空間環(huán)境及其影響的分析。同時，它也包括收集、處理、融合、評估來自不同來源的數(shù)據(jù)與信息，并將所有數(shù)據(jù)與信息融合為可行動情報(bào)，分發(fā)至決策者及其他用戶。具體而言，其基本內(nèi)容應(yīng)該有對軌道目標(biāo)的持續(xù)感知，實(shí)時搜索與高保真信息的獲取，威脅的探測、識別與定位，對外國空間能力與意圖進(jìn)行預(yù)先的情報(bào)收集與分析，為友軍空間系統(tǒng)提供全球報(bào)告能力。endprint

美軍“空間態(tài)勢感知”能力建設(shè)的組織體系

基于空間態(tài)勢感知的重要性與復(fù)雜性，美軍在空間態(tài)勢感知能力建設(shè)方面，逐步形成了以國防部與國家情報(bào)總監(jiān)辦公室為領(lǐng)導(dǎo)，美國軍方與情報(bào)界為主要建設(shè)力量，其它民事、商業(yè)、國外機(jī)構(gòu)為補(bǔ)充的建設(shè)格局。

領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)

根據(jù)2010年發(fā)布的最新《國家空間政策》的要求，美軍“空間態(tài)勢感知”建設(shè)工作主要由國防部長負(fù)責(zé)，國家情報(bào)主任協(xié)助。具體來說，就是“國防部長與國家情報(bào)總監(jiān)，經(jīng)過與其他相關(guān)機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)商，維持并整合空間監(jiān)視、空間情報(bào)等信息以發(fā)展準(zhǔn)確、及時的空間態(tài)勢感知。其中，國防部長應(yīng)該在國家情報(bào)總監(jiān)的支持下，負(fù)責(zé)空間態(tài)勢感知能力的發(fā)展、采購、運(yùn)行、維護(hù)和現(xiàn)代化。國家情報(bào)主任應(yīng)該利用空間監(jiān)視信息，整合有關(guān)國外空間能力的全源情報(bào)，以提供支援空間態(tài)勢感知的增強(qiáng)型情報(bào)產(chǎn)品?！?/p>

主要實(shí)施機(jī)構(gòu)

美國軍方與美國情報(bào)界承擔(dān)了美國空間態(tài)勢感知能力建設(shè)的主要工作，主要涉及國防部及其下屬機(jī)構(gòu)、各主要軍種、各聯(lián)合總部，以及情報(bào)界的大部分成員。

美國軍方的工作，根據(jù)長期以來的傳統(tǒng)和目前的分工，主要由美國空軍和美國戰(zhàn)略司令部承擔(dān)?？哲娋唧w負(fù)責(zé)發(fā)展國家空間態(tài)勢感知結(jié)構(gòu)、領(lǐng)導(dǎo)空間態(tài)勢感知裝備的研發(fā)、并承擔(dān)相關(guān)條令條例的編寫頒發(fā)。美國戰(zhàn)略司令部負(fù)責(zé)計(jì)劃并實(shí)施國防部的空間行動。它主要通過配屬的各軍種航天司令部整合以空間監(jiān)視網(wǎng)為主的空間監(jiān)視力量、通過其下屬的聯(lián)合空間作戰(zhàn)中心維持空間態(tài)勢感知能力。

美國情報(bào)界在空間態(tài)勢感知中扮演著非常重要的角色，一方面它們也參與具體的情報(bào)、監(jiān)視與偵察任務(wù)，但更關(guān)鍵的是在分析支援上發(fā)揮了重要作用。

利益攸關(guān)方

目前，雖然美國軍方與情報(bào)界承擔(dān)了主要的建設(shè)工作，但是大量的民事機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)、國外機(jī)構(gòu)也都參與到了空間態(tài)勢感知的建設(shè)中，并發(fā)揮著作用。例如，美國國務(wù)院負(fù)責(zé)涉及空間態(tài)勢感知的國際事務(wù)，而美國能源部則通過保密與非密的傳感器，來提供用于空間態(tài)勢感知的空間氣象數(shù)據(jù)，同時其下屬的實(shí)驗(yàn)室則在與國防高級研究計(jì)劃局和空軍研究實(shí)驗(yàn)室合作來提高聯(lián)合任務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合能力。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前整個空間態(tài)勢感知能力建設(shè)的利益攸關(guān)方共有39家，涉及軍界、情報(bào)界、政府民事機(jī)構(gòu)、商業(yè)界、以及部分國外情報(bào)機(jī)構(gòu)。

美軍“空間態(tài)勢感知”計(jì)劃的發(fā)展情況

目前，美軍對空間態(tài)勢感知能力的建設(shè)主要分3個方面進(jìn)行。

對原有空間情報(bào)、監(jiān)視與偵察設(shè)備進(jìn)行延壽與升級，避免能力斷層

美國空間態(tài)勢感知所使用的大量情報(bào)、監(jiān)視與偵察設(shè)備中有很大一部分是接收了原空軍空間監(jiān)視網(wǎng)（SSN），以及海軍、陸軍等部門原有的傳感器設(shè)備。這些設(shè)備對于維持有效的空間態(tài)勢感知依然發(fā)揮著重要的作用，但是這些設(shè)備的硬件與軟件都已經(jīng)老舊不堪，并且難以得到支持，例如，最早的“磨盤山”機(jī)械雷達(dá)服役于1957年，已經(jīng)服役了超過50年。為了讓這些設(shè)備能夠繼續(xù)發(fā)揮作用，避免出現(xiàn)作戰(zhàn)能力的“空窗期”。美國啟動了大規(guī)模的延壽與升級工作。

現(xiàn)階段，美軍重點(diǎn)開展了3項(xiàng)服役延壽計(jì)劃，分別針對1969年服役的“埃格林”（Eglin，AN/FPS-85）型相控陣?yán)走_(dá)、80年代早期服役的陸基光電外層空間監(jiān)視望遠(yuǎn)鏡（GEODSS）和1999年服役的“地球儀”Globus II型機(jī)械雷達(dá)。升級計(jì)劃主要為“干草堆”超寬帶衛(wèi)星成像雷達(dá)（HUSIR）。該計(jì)劃旨在通過增加W波段能力和提高成像分辨率來升級現(xiàn)有的X波段“干草堆”成像雷達(dá)的近地軌道目標(biāo)描述能力和外層空間追蹤能力。

研發(fā)新型空間情報(bào)、監(jiān)視與偵察設(shè)備，進(jìn)一步提高信息獲取能力

近年來，由于空間目標(biāo)的不斷增多和世界主要強(qiáng)國空間能力的增強(qiáng)，尤其是受2007年中國進(jìn)行反衛(wèi)星試驗(yàn)和2009年俄羅斯廢棄衛(wèi)星與美國銥星相撞事故的影響，美國加大了在新型空間態(tài)勢感知設(shè)備上的投入，以提高態(tài)勢感知能力。

美國新階段空間態(tài)勢感知能力的發(fā)展以陸基傳感器系統(tǒng)為基礎(chǔ)，逐步加強(qiáng)天基情報(bào)、監(jiān)視與偵察設(shè)備的建設(shè)，努力彌補(bǔ)原有監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的短板。目前美國主要在進(jìn)行4個項(xiàng)目的研發(fā)。

“天基空間監(jiān)視”系統(tǒng)

天基空間監(jiān)視系統(tǒng)由美國空軍主導(dǎo)開發(fā)，包括一個使用光電望遠(yuǎn)鏡的衛(wèi)星，以及相關(guān)的指揮、控制、通信與地面處理設(shè)備。該系統(tǒng)取代了2008年停止工作的“中期空間試驗(yàn)型天基可視傳感器”，用于搜集地球軌道上目標(biāo)的位置與特征數(shù)據(jù)。天基空間監(jiān)視系統(tǒng)將可近實(shí)時地探測、追蹤與識別數(shù)據(jù)，從而極大提高國防部了解空間內(nèi)、尤其是地球同步軌道上衛(wèi)星與其他目標(biāo)位置和任務(wù)信息的能力。2010年該系統(tǒng)的首顆衛(wèi)星發(fā)射升空，標(biāo)志著該系統(tǒng)block 10階段初步完成。預(yù)計(jì)該衛(wèi)星的任務(wù)周期約為5年半。美空軍與國防部正在研究為天基空間監(jiān)視系統(tǒng)提供后繼能力的方案。

“快速攻擊識別探測與報(bào)告系統(tǒng)”

美國空軍的快速攻擊識別探測與報(bào)告系統(tǒng)為陸基系統(tǒng)，包括天線陣與數(shù)據(jù)處理設(shè)備。該系統(tǒng)能夠通過C、X、Ku三個波段，快速探測并報(bào)告針對美國防部衛(wèi)星通信資產(chǎn)的電磁干擾攻擊。空軍于2005年3月開始啟動該項(xiàng)目，2008年該系統(tǒng)具備初始作戰(zhàn)能力。

“太空籬笆”（Space Fence）項(xiàng)目

“太空籬笆”是美國空軍的一種新型陸基相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)，是美國空間態(tài)勢感知能力發(fā)展過程中投資最大的單個項(xiàng)目?！疤栈h笆”將取代日益老化的空軍空間監(jiān)視系統(tǒng)，并通過使用更高的頻率來擴(kuò)大覆蓋范圍，能夠探測、追蹤更小的地球軌道目標(biāo)。該系統(tǒng)包括三個分布式部署的雷達(dá)站，預(yù)計(jì)部署在澳大利亞、南太平洋的阿森松島，以及馬紹爾群島中的夸賈林環(huán)礁。但是，出于效費(fèi)比的考慮，美軍目前正在考慮將三個雷達(dá)站削減為兩個。當(dāng)前該項(xiàng)目還處于技術(shù)研發(fā)階段，2012年開始系統(tǒng)發(fā)展工作。預(yù)計(jì)在2015財(cái)年年底，第一個具備初始作戰(zhàn)能力的“太空籬笆”雷達(dá)站將開始工作，而在2020年底前，所有雷達(dá)站都將具備完全的作戰(zhàn)能力。

“空間監(jiān)視望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目

空間監(jiān)視望遠(yuǎn)鏡是美國國防高級研究計(jì)劃局主導(dǎo)的研究項(xiàng)目。它計(jì)劃設(shè)計(jì)一種裝備大型焦點(diǎn)平面天線的先進(jìn)陸基光電望遠(yuǎn)鏡。該系統(tǒng)將建在新墨西哥州的白沙導(dǎo)彈靶場。該望遠(yuǎn)鏡將能夠?qū)σ粋€廣闊的區(qū)域進(jìn)行快速搜索并對外層空間內(nèi)的小尺寸目標(biāo)進(jìn)行探測、追蹤和特征描述，這些能力將是對現(xiàn)有能力的極大提高。

除了以上4個主要項(xiàng)目外，美國還在不斷推進(jìn)其它天基空間目標(biāo)監(jiān)視系統(tǒng)的研制，這些系統(tǒng)雖然不是專用的空間態(tài)勢感知系統(tǒng)，但也都可以為空間態(tài)勢感知提供支援。具體包括：軌道深空成像（ODSI）系統(tǒng)、天基紅外預(yù)警系統(tǒng)（SBIRS）、空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)（STSS）等。

研發(fā)“聯(lián)合空間作戰(zhàn)中心任務(wù)系統(tǒng)”，改善空間態(tài)勢感知的指揮控制能力

聯(lián)合空間作戰(zhàn)中心任務(wù)系統(tǒng)（JMS）是美軍為應(yīng)對海量空間態(tài)勢感知數(shù)據(jù)處理問題而研發(fā)的，它將能夠整合數(shù)據(jù)，并為空間態(tài)勢感知和空間部隊(duì)的指揮與控制提供實(shí)時信息。

美國空軍于2009年開始該系統(tǒng)的采購工作，最后的交付將在2016年完成。聯(lián)合空間作戰(zhàn)中心任務(wù)系統(tǒng)被歸類為一種自動化信息系統(tǒng)，它將向負(fù)責(zé)空間的聯(lián)合職能組成司令部提供一體化網(wǎng)絡(luò)中心空間指揮與控制能力，以及空間態(tài)勢感知能力。系統(tǒng)建成后將發(fā)揮三種作用：減少實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵步驟的作戰(zhàn)處理時間；處理新型傳感器收集到的海量觀測數(shù)據(jù)；提高空間態(tài)勢感知數(shù)據(jù)在政府、民事機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)以及海外機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行共享的自動化水平。

聯(lián)合空間作戰(zhàn)中心任務(wù)系統(tǒng)是提供與增強(qiáng)空間態(tài)勢感知能力的關(guān)鍵所在。這主要是由于目前的空間指揮與控制能力仍然依賴于陳舊的軟件與硬件系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)已經(jīng)不能有效處理由空間態(tài)勢感知傳感器系統(tǒng)搜集到的海量數(shù)據(jù)。沒有聯(lián)合空間作戰(zhàn)中心任務(wù)系統(tǒng)，大部分的空間態(tài)勢感知數(shù)據(jù)將無法被迅速使用。endprint