占據空間制高點空間目標監視系統

空間已成為當今維護國家安全和國家利益必須關注和占據的戰略“制高點”，獲取空間優勢和控制空間將是未來戰爭中決定勝負的關鍵因素。隨著空間軍事化的加劇，由防御性和進攻性對抗構成的空間對抗作戰，將進一步依賴于強大的空間態勢感知和空間目標監視系統。

什么是空間態勢感知

美國戰略司令部將空間態勢感知定義為：為確保指揮官、決策者、規劃及作戰人員獲取和維持空間優勢，必須具備的對空間事件、空間威脅、空間活動、空間環境以及空間系統(狀態、能力、約束和部署)等信息的掌控和預測能力。美國2010年發布的《空間態勢評估中期報告》歸納了空間態勢感知的4個主要功能：①探測、跟蹤與識別空間目標。②威脅預警與評估。預測和區分潛在攻擊和實際攻擊，分析空間氣象環境影響以及空間系統的異常。③情報描述。確定對手當前以及未來的空間系統、空間對抗系統的性能和特征，以及對手的意圖。④數據融合。關聯和綜合多源數據形成一個通用的作戰態勢圖，支持動態決策過程。

空間態勢感知包括4個子任務領域：空間監視與偵察、空間環境監測(EM)、空間情報以及指揮與控制。空間監視與偵察是指確定衛星與碎片的位置數據、目標機動，對特定空間目標進行詳察；空間環境監測是指確定空間環境及其影響，包括太陽風暴、流星雨、高層大氣、磁氣層、電離層和人工環境效應等；空間情報是利用多種傳統情報資源手段，了解對手衛星的特性、能力、意圖、用戶與網絡以及相關的天基、地基威脅信息；指揮與控制最具挑戰性，需要收集、融合空間目標與環境信息，構建一體化空間態勢圖，及時進行分發。

空間目標監視是指對空間目標進行探測、跟蹤、識別以及編目。空間目標包括運行的、廢棄的衛星、使用過的火箭箭體以及空間碎片等。空間目標監視既是空間目標管理的基礎，同時又是空間環境感知、敵我識別、軍事化行動和其他敏感區域衛星過境預報的必要因素。利用空間目標監視系統，可以實現空間目標編目、空間垃圾監測、空間目標識別和預報以及戰略導彈預警等功能。

國外現狀

空間目標監視系統一般由傳感器(探測設備)、通信及數據傳輸網絡、指揮控制系統以及數據處理等部分組成。當前，美國擁有最先進的空間目標監視系統，是空間監視數據的主要提供者。俄羅斯也具備較強的能力。此外，歐洲及其他一些國家和地區也具備一定的空間監視能力。

美國空間日標監視系統

美國最主要的空間目標監視系統是“空間監視網”(SSN)以及“天基空間監視系統”(SBSS)等。

“空間監視網”

美國“空間監視網”是世界上最先進的空間目標跟蹤與編目系統，由分布在世界各地的29部雷達及光學探測器組成。SSN支持“聯合空間作戰中心”(JSpOC)任務，用于探測、跟蹤、識別和編目圍繞地球的空間目標，能夠可靠地跟蹤10厘米以上的低地球軌道目標和1米以上的同步地球軌道目標。

“空間監視網”探測器的任務是向位于范登堡空軍基地的JSpOC以及位于達爾格倫的“備用的空間控制中心”(ASCC)提供空間監視和空間目標識別數據。由于SSN探測器數量有限以及分布位置的原因，無法對空間目標進行連續跟蹤，因此并不是隨時對所有的軌道面進行搜索，而是通過對探測器進行規劃和任務分配，對目標進行周期性的“點查”。同時，為更有效地利用SSN有限的跟蹤資源，JSpOC采用了一種稱為“探測器跟蹤優先級排序”的方法，北美航空航天防御司令部和戰略司令部針對不同的衛星和軌道，定義了優先級的種類和具體的數據采集說明。一般來說，執行高感興趣任務衛星和不穩定軌道的目標具有更高的優先級和數據采集需求。

美國“空間監視網”探測器按照支持

JSpO C任務可分為專用、兼職和補充性空間探測器3種。其中，專用空間探測器由美國戰略司令部負責管理和運行，首要任務是執行空間目標監視、跟蹤；兼職空間目標探測器同樣隸屬于戰略司令部，其主要任務不是空間目標監視與跟蹤，在不執行主要任務時才承擔空間監視任務；補充性空間探測器不屬于戰略司令部，而是通過合同或者協議的方式提供空間監視數據。

“天基空間監視系統”“天基空間監視系統”(sBSS)是美國發展空間態勢感知能力的重要計劃。2010年9月25日，首顆SBSS衛星“探路者”成功發射。2011年2月，美第一空間作戰中隊接管了衛星的控制權。相比“中段空間實驗”衛星上攜帶的天基可見光遙感器，“探路者”光學遙感器的性能得到了極大提高，靈敏度提高2倍，對威脅的反應速度至少提高2倍，發現威脅的概率提高3倍，容量提高10倍。“探路者”衛星的技術優勢在于：①高度靈活的兩軸萬向節可快速調整鏡頭的指向，增加遙感器的視野范圍，確保對空間目標監視的及時性和完整性。同時由于無需通過衛星姿態調整改變遙感器的指向，避免燃料的消耗，從而降低衛星攜帶的燃料量。②高度靈敏的可見光遙感器能夠探測到更微小、更模糊、更遙遠的空間目標，為美國確保空間優勢提供支持。③高采樣率為判定空間常駐“非活動”目標提供了數據支持，7種備選濾光器的濾色輪為辨識不同空間目標提供支持。④具有高度的兼容性和升級能力。在軌圖像處理軟件具有可重新編程能力，增強了完成任務的靈活性和在軌升級能力；開放式的衛星運行中心和靈活的地面架構提高了后續衛星接入的兼容性。⑤具有更快的響應能力。在軌任務數據處理器在進行圖像處理時能夠只提取運動目標和參考星的像素等有用數據，以減少下傳的數據量，提高響應速度，同時地面系統的快速任務規劃、上傳和處理也提高了系統的響應能力。

“空間監視望遠鏡”

美國防高級研究計劃局的“空間監視望遠鏡”(SST)正在進行校準，將很快實現對地球同步軌道空間目標寬視場跟蹤。該望遠鏡研制時間長達9年，耗資1.1億美元，部署在白沙導彈靶場。SST于2011年2月開始進行探測，目前正在校驗系統的聚焦狀態、靈敏度參數、搜索率參數和光學參數等。校準結束后將進入技術驗證階段，對望遠鏡的設計運行能力進行全面驗證。美空軍航天司令部將在今年末接收該系統，作為其空間監視資產的補充。傳統的望遠鏡采用具有一定曲率的球面鏡和平面“電荷耦合器”(CCD)傳感器，這種配置要求額外的光學設備，將曲面視場的圖像投影到平面傳感器上。SST的獨特之處在于采用非球面鏡和曲面CCD，無需其他光學折射設備，因而其設計更加輕便、緊湊。

俄羅斯空間監視系統

俄羅斯是除美國之外唯一擁有專用空間監視系統的國家，其“空間監視系統”(SSS)是世界上第二大空間監視網絡，主要由預警雷達探測網和分布在14個地區的20多部光電設備組成。其最重要的光學探測系統——“窗口”(Okno)系統用于跟蹤2000-40000千米高度的空間目標。SSS中的部分探測設備位于蘇聯加盟共和國境內，按照一系列雙邊協議由俄羅斯運行。SSS受地理位置分布的局限，無法探測跟蹤低軌道傾角和西半球的空間目標。據估計，SSS每天能執行50000次觀測，能維持近5000個目標的編目，其中大部分為低軌目標。

國際合作組織的監視能力

國際科學光學探測網(ISON)是由俄羅斯科學院負責組織、遍布世界各地的科研院所組成。ISON利用10個國家20個天文臺的30多部望遠鏡實施空間監視。ISON由不同尺寸、能力的望遠鏡組成，但通過組網的方式能夠跟蹤深空內不同大小的目標。

發展特點

鑒于目前空間環境的擁擠、競爭和對抗，為彌補感知能力的不足，世界各航天大國紛紛制定相應的發展策略，加緊空間目標監視系統的研制和改造工作，以推動空間態勢感知能力的發展。

高度重視空間態勢感知能力的建設和發展

美國在《國家安全空間戰略》中強調，將賦予空間態勢感知能力最高優先發展權，使其保持對自然干擾以及其他國家的空間能力、活動和企圖的持續感知。俄羅斯一直將空天防御視為國家防御的重要組成部分，建立統一的空天防御系統、成立空天防御司令部是近年來俄羅斯軍事改革的一個重點。2008年，歐洲發起“空間態勢感知預備”計劃，標志著歐洲未來空間態勢感知系統建設之路正式啟動。

空間態勢感知領域內的國際合作將進一步增強

首先，從地球表面到地球同步軌道之間的空間目標達幾十萬甚至幾百萬，開展空間態勢感知合作是客觀發展需要；其次，美國通過合作拉攏盟友和伙伴，構建空間利益集團，謀求對空間的控制；此外，美國通過向俄羅斯和中國等潛在對手通報部分態勢感知數據，建立“相互信任”，由此脅迫對手提高空間發展的透明性。2010年初至2011年初一年的時間內，美國已向俄羅斯發送252次碰撞預警，向中國發送147次。

空間日標監視系統的能力整體發展緩慢

近年來，美軍針對空間監視網開展了一系列升級和改造活動，同時也進行若干新系統的研制。但這些工作都不同程度出現了“拖、降、漲”的現象。“天基空間監視系統”首顆衛星的發展滯后3年，成本由預期的3.32億美元攀升至8.73億美元；“空軍空間監視系統”(即“空間籬笆”)改造計劃中全部5項關鍵技術的技術成熟度介于4-5之間，將對成本和進度造成較大風險；“空間監視望遠鏡”原計劃2009年交付，但從目前來看可能延遲到2012年。俄羅斯的空間目標監視能力仍未能走出地理位置的約束，無法實現對空域和時域的無縫覆蓋。受政治和地理因素的制約，建立更多的探測站也難以實現。

導彈預警系統與空間態勢感知系統或將走向融合式發展之路

導彈預警與空間態勢感知有許多共通之處，因此美、俄都積極利用導彈預警系統的能力彌補空間態勢感知能力的不足。美國“空間監視網”中的兼職空間探測器如“彈道導彈預警系統”、“鋪路爪”雷達、“邊境捕獲雷達攻擊特征判定系統”的主要任務是進行導彈預警；俄羅斯空間監視系統中的相控陣雷達主要任務也是進行導彈預警。美國戰略司令部司令在2009年戰略空間論壇中強調，未來導彈預警傳感器的設計應融入空間態勢感知的任務需求；而俄羅斯目前則在大力發展統一的空天防御系統，其中包括了導彈預警系統與空間態勢感知系統的一體化集成。

天基系統是空間目標監視發展的一個重要方向

天基空間監視系統具備不受區域限制、跟蹤機動靈活、觀測距離遠、成像質量高等優點，所以天基空間目標監視系統將成為未來發展的方向。美國“天基空間監視系統”首顆衛星具備初始運行能力，空軍已于今年1月接管了“空間跟蹤與監視系統先進技術風險降低”(STSS ATRR)衛星，這些天基系統將增強美國的空間態勢感知能力；加拿大也在積極發展代號為“藍寶石”(Sapphire)的天基空間光電傳感器系統，對軌道高度6000-40000千米的深空目標進行監視，“藍寶石”衛星預計2012年發射。