美國探索無人機參與彈道導彈預警

長期以來，美軍主要使用衛星進行彈道導彈預警，但隨著近年無人機及機載傳感器技術的成熟，也開始重視使用無人機對助推段彈道導彈進行探測和跟蹤，為其地基“末段高空區域防御”(THAAD)或海基“宙斯盾”等反導系統提供用于目標瞄準的精確跟蹤數據，盡早攔截來襲彈道導彈并提高攔截概率。為此，美軍已進行了多年的研究評估，近期還進行了一系列測試驗證活動。

獨特優勢

根據美軍評估，相對于衛星來說，無人機參與彈道導彈防御、進行預警具有以下特點：

(1)受天氣云層影響較小

塵霧和云層會影響衛星對彈道導彈發射的探測。因此，在彈道導彈穿出云層之前，美軍的“國防支援計劃”(DSP)和“天基紅外系統”(SBIRS)等預警衛星無法準確跟蹤導彈發射情況，無法獲得足夠精確、可供發射攔截武器使用的數據。而無人機可以抵近前沿探測導彈發射，受上述影響較小(必要時無人機還可以降低飛行高度至云層以下)，可獲得精確跟蹤數據，用于在彈道導彈飛越遠地點后立即進行攔截。

(2)可抵近觀測獲得更多預警時間

無人機在進行彈道導彈預警時，可以盡可能靠近敵方彈道導彈發射點，這將為己方導彈防御系統提供更多預警和攔截時間。此外，無人機還可對來襲導彈實施“射擊一觀察一射擊”(shoot-look-shoot)式的多次攔截，即利用無人機對攔截效果進行實時觀測，一旦發現先前發射的攔截彈沒能摧毀目標，可及時向己方指揮控制系統反饋相關信息，以便進行第二次攔截。

(3)具備“定點凝視”能力

有的現役導彈預警／監視衛星受限于軌道周期，通常只能在某些時間段內對某個特定地域進行定期偵察監視。而使用中高空長航時無人機則可對某一特定區域進行長時間持久空中監視，即具備所謂的“定點凝視”(staring surveillance)能力。

(4)部署使用方便靈活

衛星發射不僅需要合適的發射地點，發射前通常也需要較長時間準備，并且發射時機還會受到發射窗口制約，很難應對各種緊急情況。而無人機操作使用簡單，后勤保障方便，美陸、海、空各軍種都大量裝備，部署地點可在全球范圍內按需機動，在應對突然出現的彈道導彈威脅等緊急情況時比衛星方便靈活。

(5)使用成本相對較低

隨著軍用衛星性能的不斷提高，價格也持續攀升，再加上運載火箭的相關費用，衛星使用成本高昂。此外，火箭發射失敗會造成巨大損失。衛星一旦發射升空將無法返回地面，不能多次發射使用。相比之下，無人機不僅采購單價較低，而且可在相當長時間內多次重復使用，即使考慮到全壽命周期內的使用維護費用，相對來說也遠比衛星低廉，經濟可承受性更好。

主要傳感器設備

要從幾百甚至上千千米外對助推段彈道導彈進行準確探測和跟蹤，要求傳感器具有很高的靈敏度。目前美軍使用的是中波紅外探測器。按照美軍的研究評估，當進行遠距離探測時，紅外傳感器識別能力有限，但跟蹤能力較強，可以滿足遠距離跟蹤助推段彈道導彈的要求，甚至還可以部分分擔目前由x波段雷達承擔的遠程搜索任務。目前美軍在利用MQ－9“死神”無人機進行彈道導彈探測跟蹤測試時，就使用了集成有紅外傳感器的“多頻譜瞄準系統”(MTS)傳感器轉塔。同時美國導彈防御局還計劃研制新一代機載紅外傳感器吊艙。

MTS系列傳感器轉塔由雷聲公司研制，主要裝備美空軍“捕食者”系列無人機。主要型號有MTS-A和MTS-B兩型。MTS-B是一種多用途光電／紅外／激光目標探測、測距和跟蹤設備，在單個傳感器轉塔中同時集成了紅外、光電、激光指示、激光照射等組件，并采用了先進的數字體系結構，具備遠程空中監視、高空目標截獲／跟蹤／測距等多種功能，可為美國“海爾法”導彈和北約激光制導武器提供激光指示。盡管MTS-B最初研制目的是執行戰術作戰任務，但近期的多次試驗表明，該系統能以很高的分辨率探測跟蹤處于上升段(包括助推段)內、以各種速度飛行的彈道導彈，因此完全可用于執行彈道導彈預警任務。MTS-B是“死神”無人機的制式裝備，但也可由其他旋翼機或固定翼飛機攜帶。

盡管MTS-B具備執行彈道導彈預警的條件，但仍是一種臨時性裝備。美國導彈防御局正計劃研制一種可由多種無人機攜帶、專用于彈道導彈預警探測的機載紅外傳感器吊艙。導彈防御局正在開展確定傳感器品質特性，以及數據融入大型傳感器指示／指揮控制系統等基礎性研究，最終目標是將所有的傳感器和攔截武器融入一個作戰網絡系統。新型機載紅外傳感器吊艙可通用于各型無人機，不僅執行彈道導彈防御任務時更加方便靈活，還有助于擴大整個無人機隊的任務范圍，提高任務靈活性。

相關試驗情況

目前導彈防御局正在尋求能夠執行彈道導彈防御預警任務的無人機，近期關注重點是MQ－9“死神”無人機。

MQ－9“死神”是通用原子航空系統公司研制的“捕食者”系列無人機中的單發中空長航時“察打一體”無人機。“捕食者”系列無人機裝備數量最多，累計飛行時數最長，參戰經歷也最豐富。“死神”無人機具備長航時巡飛能力，可對特定地域實施長時間的定點監視。

2009年3月26日，美國海軍進行了一次代號為“恒星－匕首”(Stellar Daggers)的演示驗證試驗，用一枚從水面艦艇上發射的“標準－2”BlockⅢA型導彈攔截了一枚巡航導彈靶彈，同時用另一枚“標準2”BlockⅣ型導彈攔截了一枚短程彈道導彈靶彈。在試驗過程中，兩架“死神”無人機(美空軍、海軍各一架)在355—432千米的距離上使用機載MTS-B中波紅外傳感器對處于助推段的彈道導彈靶彈進行了跟蹤。美軍表示，使用兩架無人機的主要原因是為了獲得“立體”(三維)跟蹤的效果。在試驗中，“死神”無人機MTS-B傳感器對目標的跟蹤完全靠手動完成(操作員使用操縱桿對傳感器顯示的亮點進行操作)。試驗結果表明，要實現對助推段彈道導彈目標的精確跟蹤，傳感器跟蹤功能的自動化程度還需進一步提高。

2009年4月7日，美空軍使用以色列研制的“箭－2”導彈對一枚模擬伊朗“流星－3”導彈的中程彈道導彈靶彈進行了攔截。“死神”無人機進行了全程觀測。試驗中，“死神”無人機使用MTS-B傳感器以高分辨率在“視距外”距離(具體數字當時沒有公開，后來有媒體報道約為1000千米)上對處于助推段的彈道導彈靶彈進行了探測和跟蹤，直至其飛離探測范圍。不過，在試驗中“死神”還無法對獲取的跟蹤數據進行實時處理以用于攔截作戰，而是將其通過衛星傳送到美國防部處理無人機信息的“分布式通用地面站系統”(DCGS)。

通過一系列試驗，“死神”無人機的彈道導彈防御能力已獲得美軍高度評價。美導彈防御局局長稱，目前“死神”無人機及其機載傳感器系統已經擁有“驚人的導彈防御能力”，其跟蹤精度和質量還將進一步提高，同時該系統還有能力應對敵方大批量的導彈攻擊，可以“同時跟蹤30、40、50甚至100枚來襲的導彈”。

“全球鷹”參與預警的構想

目前美軍和工業界還在考慮RQ－4“全球鷹”無人機參與彈道導彈防御任務。“全球鷹”無人機是諾斯羅普·格魯曼公司研制的單發高空長航時無人偵察機，是目前世界各國已列裝的無人機中尺寸和重量最大、續航時間最長的無人機，可搭載多種載荷。該機還將具備自主空中加油能力，不僅任務活動范圍進一步擴大，還將大大減少對基地的依賴，非常適合對潛在的彈道導彈威脅保持長時間的持久空中監控，對執行彈道導彈防御任務非常有利。

2006年7月，諾·格公司在英國范堡羅航展期間曾提出用“全球鷹”無人機執行彈道導彈防御任務的構想。按照構想，“全球鷹”在拆除目前配備的雷達和光電／紅外攝像機等設備后，可以在機頭部位搭載具有“地平線到地平線”(horizon-to-horizon)視場范圍的紅外傳感器(必要時還可在機身上再加裝多個小型紅外傳感器)，用以對助推段彈道導彈進行探測跟蹤，將相關數據通過數據鏈實時傳送至導彈防御系統。若在此基礎上再與海基和陸基傳感器配合，還可對來襲的彈道導彈進行三角測量定位，由此生成的精度極高的跟蹤數據，可顯著提高對彈道導彈及其彈頭的攔截概率。

按照諾·格公司的評估，上述使用“全球鷹”無人機執行彈道導彈防御任務的方案不僅技術上可行，而且經濟上相對低廉。美導彈防御局也曾表示將對該構想進行進一步探討研究。

未來構想

目前導彈防御局正在研究將無人機整合到現有的彈道導彈預警監視系統中，并提出了相關的作戰構想：“國防支援計劃”和“天基紅外系統”等天基紅外預警衛星或地基預警雷達首先探測到敵方彈道導彈發射，將指示信息傳送給無人機，無人機對來襲彈道導彈進行精確跟蹤，從而最大程度地增強導彈防御系統的整體作戰效能。美導彈防御局已明確表示，今后將會與空軍合作對使用“死神”無人機參與導彈防御的作戰概念進行進一步修正完善，并將加大相關領域的投資力度。對于無人機視場狹小等質疑，美軍堅持認為，只要其他情報來源能夠提供彈道導彈潛在發射地點的大致坐標，就可使用無人機對助推段彈道導彈進行進一步的精確探測跟蹤。