占据空间制高点空间目标监视系统

空间已成为当今维护国家安全和国家利益必须关注和占据的战略“制高点”，获取空间优势和控制空间将是未来战争中决定胜负的关键因素。

随着空间军事化的加剧，由防御性和进攻性对抗构成的空间对抗作战，将进一步依赖于强大的空间态势感知和空间目标监视系统。

什么是空间态势感知美国战略司令部将空间态势感知定义为：为确保指挥官、决策者、规划及作战人员获取和维持空间优势，必须具备的对空间事件、空间威胁、空间活动、空间环境以及空间系统(状态、能力、约束和部署)等信息的掌控和预测能力。

美国2010年发布的《空间态势评估中期报告》归纳了空间态势感知的4个主要功能：①探测、跟踪与识别空间目标。

②威胁预警与评估。

预测和区分潜在攻击和实际攻击，分析空间气象环境影响以及空间系统的异常。

③情报描述。

确定对手当前以及未来的空间系统、空间对抗系统的性能和特征，以及对手的意图。

④数据融合。

关联和综合多源数据形成一个通用的作战态势图，支持动态决策过程。

空间态势感知包括4个子任务领域：空间监视与侦察、空间环境监测(em)、空间情报以及指挥与控制。

空间监视与侦察是指确定卫星与碎片的位置数据、目标机动，对特定空间目标进行详察；空间环境监测是指确定空间环境及其影响，包括太阳风暴、流星雨、高层大气、磁气层、电离层和人工环境效应等；空间情报是利用多种传统情报资源手段，了解对手卫星的特性、能力、意图、用户与网络以及相关的天基、地基威胁信息；指挥与控制最具挑战性，需要收集、融合空间目标与环境信息，构建一体化空间态势图，及时进行分发。

空间目标监视是指对空间目标进行探测、跟踪、识别以及编目。

空间目标包括运行的、废弃的卫星、使用过的火箭箭体以及空间碎片等。

空间目标监视既是空间目标管理的基础，同时又是空间环境感知、敌我识别、军事化行动和其他敏感区域卫星过境预报的必要因素。

利用空间目标监视系统，可以实现空间目标编目、空间垃圾监测、空间目标识别和预报以及战略导弹预警等功能。

国外现状空间目标监视系统一般由传感器(探测设备)、通信及数据传输网络、指挥控制系统以及数据处理等部分组成。

当前，美国拥有最先进的空间目标监视系统，是空间监视数据的主要提供者。

俄罗斯也具备较强的能力。

此外，欧洲及其他一些国家和地区也具备一定的空间监视能力。

美国空间日标监视系统美国最主要的空间目标监视系统是“空间监视网”(ssn)以及“天基空间监视系统”(sbss)等。

“空间监视网”美国“空间监视网”是世界上最先进的空间目标跟踪与编目系统，由分布在世界各地的29部雷达及光学探测器组成。

ssn支持“联合空间作战中心”(jspoc)任务，用于探测、跟踪、识别和编目围绕地球的空间目标，能够可靠地跟踪10厘米以上的低地球轨道目标和1米以上的同步地球轨道目标。

“空间监视网”探测器的任务是向位于范登堡空军基地的jspoc以及位于达尔格伦的“备用的空间控制中心”(ascc)提供空间监视和空间目标识别数据。

由于ssn探测器数量有限以及分布位置的原因，无法对空间目标进行连续跟踪，因此并不是随时对所有的轨道面进行搜索，而是通过对探测器进行规划和任务分配，对目标进行周期性的“点查”。

同时，为更有效地利用ssn有限的跟踪资源，jspoc采用了一种称为“探测器跟踪优先级排序”的方法，北美航空航天防御司令部和战略司令部针对不同的卫星和轨道，定义了优先级的种类和具体的数据采集说明。

一般来说，执行高感兴趣任务卫星和不稳定轨道的目标具有更高的优先级和数据采集需求。

美国“空间监视网”探测器按照支持jspo c任务可分为专用、兼职和补充性空间探测器3种。

其中，专用空间探测器由美国战略司令部负责管理和运行，首要任务是执行空间目标监视、跟踪；兼职空间目标探测器同样隶属于战略司令部，其主要任务不是空间目标监视与跟踪，在不执行主要任务时才承担空间监视任务；补充性空间探测器不属于战略司令部，而是通过合同或者协议的方式提供空间监视数据。

“天基空间监视系统”“天基空间监视系统”(sbss)是美国发展空间态势感知能力的重要计划。

2010年9月25日，首颗sbss卫星“探路者”成功发射。

2011年2月，美第一空间作战中队接管了卫星的控制权。

相比“中段空间实验”卫星上携带的天基可见光遥感器，“探路者”光学遥感器的性能得到了极大提高，灵敏度提高2倍，对威胁的反应速度至少提高2倍，发现威胁的概率提高3倍，容量提高10倍。

“探路者”卫星的技术优势在于：①高度灵活的两轴万向节可快速调整镜头的指向，增加遥感器的视野范围，确保对空间目标监视的及时性和完整性。

同时由于无需通过卫星姿态调整改变遥感器的指向，避免燃料的消耗，从而降低卫星携带的燃料量。

②高度灵敏的可见光遥感器能够探测到更微小、更模糊、更遥远的空间目标，为美国确保空间优势提供支持。

③高采样率为判定空间常驻“非活动”目标提供了数据支持，7种备选滤光器的滤色轮为辨识不同空间目标提供支持。

④具有高度的兼容性和升级能力。

在轨图像处理软件具有可重新编程能力，增强了完成任务的灵活性和在轨升级能力；开放式的卫星运行中心和灵活的地面架构提高了后续卫星接入的兼容性。

⑤具有更快的响应能力。

在轨任务数据处理器在进行图像处理时能够只提取运动目标和参考星的像素等有用数据，以减少下传的数据量，提高响应速度，同时地面系统的快速任务规划、上传和处理也提高了系统的响应能力。

“空间监视望远镜”美国防高级研究计划局的“空间监视望远镜”(sst)正在进行校准，将很快实现对地球同步轨道空间目标宽视场跟踪。

该望远镜研制时间长达9年，耗资1.1亿美元，部署在白沙导弹靶场。

sst于2011年2月开始进行探测，目前正在校验系统的聚焦状态、灵敏度参数、搜索率参数和光学参数等。

校准结束后将进入技术验证阶段，对望远镜的设计运行能力进行全面验证。

美空军航天司令部将在今年末接收该系统，作为其空间监视资产的补充。

传统的望远镜采用具有一定曲率的球面镜和平面“电荷耦合器”(ccd)传感器，这种配置要求额外的光学设备，将曲面视场的图像投影到平面传感器上。

sst的独特之处在于采用非球面镜和曲面ccd，无需其他光学折射设备，因而其设计更加轻便、紧凑。

俄罗斯空间监视系统俄罗斯是除美国之外唯一拥有专用空间监视系统的国家，其“空间监视系统”(sss)是世界上第二大空间监视网络，主要由预警雷达探测网和分布在14个地区的20多部光电设备组成。

其最重要的光学探测系统――“窗口”(okno)系统用于跟踪2000-40000千米高度的空间目标。

sss中的部分探测设备位于苏联加盟共和国境内，按照一系列双边协议由俄罗斯运行。

sss受地理位置分布的局限，无法探测跟踪低轨道倾角和西半球的空间目标。

据估计，sss每天能执行50000次观测，能维持近5000个目标的编目，其中大部分为低轨目标。

国际合作组织的监视能力国际科学光学探测网(ison)是由俄罗斯科学院负责组织、遍布世界各地的科研院所组成。

ison利用10个国家20个天文台的30多部望远镜实施空间监视。

ison由不同尺寸、能力的望远镜组成，但通过组网的方式能够跟踪深空内不同大小的目标。

发展特点鉴于目前空间环境的拥挤、竞争和对抗，为弥补感知能力的不足，世界各航天大国纷纷制定相应的发展策略，加紧空间目标监视系统的研制和改造工作，以推动空间态势感知能力的发展。

高度重视空间态势感知能力的建设和发展美国在《国家安全空间战略》中强调，将赋予空间态势感知能力最高优先发展权，使其保持对自然干扰以及其他国家的空间能力、活动和企图的持续感知。

俄罗斯一直将空天防御视为国家防御的重要组成部分，建立统一的空天防御系统、成立空天防御司令部是近年来俄罗斯军事改革的一个重点。

2008年，欧洲发起“空间态势感知预备”计划，标志着欧洲未来空间态势感知系统建设之路正式启动。

空间态势感知领域内的国际合作将进一步增强首先，从地球表面到地球同步轨道之间的空间目标达几十万甚至几百万，开展空间态势感知合作是客观发展需要；其次，美国通过合作拉拢盟友和伙伴，构建空间利益集团，谋求对空间的控制；此外，美国通过向俄罗斯和中国等潜在对手通报部分态势感知数据，建立“相互信任”，由此胁迫对手提高空间发展的透明性。

2010年初至2011年初一年的时间内，美国已向俄罗斯发送252次碰撞预警，向中国发送147次。

空间日标监视系统的能力整体发展缓慢近年来，美军针对空间监视网开展了一系列升级和改造活动，同时也进行若干新系统的研制。

但这些工作都不同程度出现了“拖、降、涨”的现象。

“天基空间监视系统”首颗卫星的发展滞后3年，成本由预期的3.32亿美元攀升至8.73亿美元；“空军空间监视系统”(即“空间篱笆”)改造计划中全部5项关键技术的技术成熟度介于4-5之间，将对成本和进度造成较大风险；“空间监视望远镜”原计划2009年交付，但从目前来看可能延迟到2012年。

俄罗斯的空间目标监视能力仍未能走出地理位置的约束，无法实现对空域和时域的无缝覆盖。

受政治和地理因素的制约，建立更多的探测站也难以实现。

导弹预警系统与空间态势感知系统或将走向融合式发展之路导弹预警与空间态势感知有许多共通之处，因此美、俄都积极利用导弹预警系统的能力弥补空间态势感知能力的不足。

美国“空间监视网”中的兼职空间探测器如“弹道导弹预警系统”、“铺路爪”雷达、“边境捕获雷达攻击特征判定系统”的主要任务是进行导弹预警；俄罗斯空间监视系统中的相控阵雷达主要任务也是进行导弹预警。

美国战略司令部司令在2009年战略空间论坛中强调，未来导弹预警传感器的设计应融入空间态势感知的任务需求；而俄罗斯目前则在大力发展统一的空天防御系统，其中包括了导弹预警系统与空间态势感知系统的一体化集成。

天基系统是空间目标监视发展的一个重要方向天基空间监视系统具备不受区域限制、跟踪机动灵活、观测距离远、成像质量高等优点，所以天基空间目标监视系统将成为未来发展的方向。

美国“天基空间监视系统”首颗卫星具备初始运行能力，空军已于今年1月接管了“空间跟踪与监视系统先进技术风险降低”(stss atrr)卫星，这些天基系统将增强美国的空间态势感知能力；加拿大也在积极发展代号为“蓝宝石”(sapphire)的天基空间光电传感器系统，对轨道高度6000-40000千米的深空目标进行监视，“蓝宝石”卫星预计2012年发射。