戰術型天基偵察系統的發展及其影響

曾 輝，朱桂清

(解放軍61764部隊，三亞 572013)

戰術型天基偵察系統的發展及其影響

曾 輝，朱桂清

(解放軍61764部隊，三亞 572013)

天基偵察系統由戰略型向戰術型發展已成為一種趨勢。分析了戰略型和戰術型天基偵察系統的特點，討論了天基偵察系統轉型發展的必要性，介紹了美軍戰術型天基偵察系統的技術驗證和實戰應用，重點闡述了轉型發展帶來的影響。

天基偵察系統；戰略；戰術

0 引 言

隨著軍事信息技術的發展，空間日益成為世界各國爭奪信息優勢的重要戰場。天基偵察作為空間信息獲取的重要手段，以其全天候、大范圍、不受國界限制等優點，而使主要軍事強國紛紛加入發展天基偵察系統的行列，積極探索其前瞻性、戰略性技術。天基偵察系統發展的突出特點之一就是由戰略型向戰術型發展。

本文在分析戰略型和戰術型天基偵察系統特點的基礎上，討論了天基偵察系統由戰略型向戰術型發展的必要性，給出了美軍戰術型天基偵察系統的實例，探討了轉型發展帶來的影響。

1 天基偵察系統由戰略型向戰術型發展的必要性

1.1 戰略型天基偵察系統的特點

戰略型天基偵察系統的主要任務是獲取全球目標態勢，建立全球目標情報數據庫，監視熱點地區軍力部署動向，為決策層軍事、外交等活動提供戰略情報支持。

戰略型天基偵察系統一般主要由偵察衛星、地面數據接收站及應用中心組成。偵察衛星完成對地面目標的探測偵察，并將數據下傳至地面數據接收站；地面接收站完成衛星下行數據的接收，并存儲轉發至應用中心；應用中心負責整個偵察系統任務規劃與調度、數據處理與情報整編，形成偵察情報，分發給相關情報需求單位。

從地面應用中心進行情報需求分析、任務規劃、計劃編制與下發，到衛星根據偵察計劃進行偵察、數據存儲及下傳，地面接收站進行數據接收、存儲及轉發，再到應用中心對數據進行處理與研判，生成目標級情報，進而形成目標態勢圖。整個流程至少需要數小時甚至幾天的時間才能完成。因而，戰略型偵察系統很難直接支援作戰行動。

1.2 戰術型天基偵察系統直接支援作戰行動

現代戰爭中，核心作戰能力就是快速地掌握全域戰場環境，準確及時地做出行動決策，達成“先知、先覺、先行與制勝”的目標。這正是可直接支援作戰行動的戰術型天基偵察系統發揮的作用。

概括而言，戰術型天基偵察系統主要提供下列基本信息[1]：一是戰場態勢感知信息，特別是對戰場邊緣縱深地域敵方作戰力量，包括部隊和武器系統平臺部署及機動情況；二是對威脅目標的超視距監視與跟蹤信息，特別是對地面或海洋機動目標的超視距發現、預警、監視與運動軌跡等信息；三是對戰場環境變化與作戰行動進程的實時監視信息，以便為作戰計劃的修訂、臨機決策、作戰效果評估等提供依據。

1.3 天基偵察系統由戰略型向戰術型發展是必然趨勢

由1.1和1.2節的分析可見，對于現代戰爭中瞬息萬變的戰場環境，戰略型天基偵察系統無法直接向戰場的戰術用戶提供情報支援服務。對于戰場各級指揮員和作戰部隊而言，最迫切需要和關注的就是掌握實時戰場態勢、目標監視、戰場環境變化、作戰行動進程等信息，這就需要戰術型天基偵察系統的情報支援。因此，天基偵察系統由戰略型向戰術型的轉型發展是必然趨勢。

2 美軍戰術型天基偵察系統應用實例

2.1 戰術衛星3技術驗證項目

對于美軍的戰術型天基偵察系統，最引入注目的就是 “戰術衛星3”(TacSat-3)項目。TacSat-3是 “作戰相應空間”(ORS)計劃下的一顆技術驗證衛星，該衛星具有可見光、近紅外和高光譜譜段成像能力，于2009年5月發射，采用近圓軌道，高度約460 km，傾角約40°，周期為93.6 min[2]。

TacSat-3的地面終端位于美國科羅拉多州的陸軍空間與導彈防御作戰實驗室的戰術地面站(TGS)。TGS是美國陸軍為作戰部隊使用作戰響應衛星系統而開發的地面站，用戶可通過TGS進行任務調度、規劃，數據的下傳和分發。TacSat-3的TGS采用車載式，其跟蹤接收天線直徑3.05 m，具有S頻段自動跟蹤功能，另配有直徑為1 m的Ku頻段衛星通信天線。

TacSat-3的任務實施有如下2種模式：

一是戰場直接鏈路。首先由戰場用戶向TGS提出偵察任務需求，TGS根據任務需求制定格式化的上行任務指令，然后將任務指令注入至TacSat-3。TacSat-3接收到任務指令后，可自主完成偵察任務的實施及數據的存儲和處理工作，形成戰術偵察情報，并通過天基數據鏈直接下傳給戰場用戶。從戰術用戶提出偵察需求，到衛星進行偵察、數據處理，最后將生成的情報傳輸至戰術用戶終端，整個過程可在10 min內完成[3]。

二是數據存儲及回放模式。TacSat-3除具備星上數據處理形成偵察情報的能力之外，還具有星上數據存儲設備。這樣，其在完成戰術偵察情報的分發之后，還可以將星上存儲的原始數據下傳至下一個可見的地面站，以便將原始數據在地面站進行進一步處理，生成其他情報產品。TacSat-3的數據存儲及回放模式可提供大范圍的情報產品，并轉發回戰場，但這種工作模式的時間延遲遠高于戰場直接鏈路。

2.2 作戰響應空間1實戰應用衛星

作戰響應空間1(ORS-1)衛星，是美國作戰響應空間計劃的首顆實戰應用衛星。該衛星于2011年6月發射，軌道高度為398 km×405 km，傾角40°，周期90.5 min[2]。

ORS-1衛星由美國空軍航天司令部第14航空隊第50航天聯隊第1空間操作中隊通過空軍衛星控制網(AFSCN)進行控制。

作為美軍的實戰應用系統，ORS-1衛星完全融入美軍的情報、監視、偵察(ISR)網絡體系，其核心是“虛擬任務控制中心”(VMOC)和“分布式通用地面系統”(DCGS)。在實戰應用中，用戶可根據偵察任務需求，在VMOC界面制定偵察任務，衛星實施偵察任務后，其下傳的數據被集成到DCGS系統進行處理，處理得到的偵察情報再次通過VMOC界面進行顯示。

對于戰術任務，作戰部隊可通過各戰區的TGS地面站制定衛星偵察任務、接收衛星下傳數據，然后將數據集成到DCGS，由DCGS進行進一步數據處理和情報分發。整個過程，從戰場指令下達到完成情報分發的時間可縮減到6.5 min[3]。

3 天基偵察系統由戰略型向戰術型發展的影響分析

天基偵察系統由戰略型向戰術型的發展，將促進衛星綜合應用及綜合感知技術、天基通用數據鏈和分布式通用地面系統的發展。

3.1 衛星綜合應用及綜合感知技術的發展

天基偵察系統向戰術型發展，對衛星偵察及下傳數據的響應時間的實時性要求更高，單顆單業務衛星已經很難滿足要求，這就需要衛星的綜合應用及綜合感知技術的支撐。比如，對海洋目標的偵察，過去電子偵察衛星和成像偵察衛星各自獨立運行，只是在情報融合方面2種情報產品相互印證。目前的做法是，對于海洋目標的偵察，先由電子偵察衛星完成大范圍的目標捕獲，進行粗定位和初步識別，根據此粗定位和初步識別的結果，引導成像偵察衛星進行進一步的成像詳查和精定位。但是電子偵察衛星引導成像偵察衛星的工作模式，由于其目標的初步捕獲和詳查是在不同的衛星上實現的，而不同衛星具有軌道差異，使得這樣的引導機遇往往是隨機出現的，很難做到實時引導。特別是對于海洋目標，引導的概率較低，這樣就直接影響了天基偵察系統的效能發揮。其次，在數據融合處理方面，由于不能做到同時或近同時的數據融合，數據融合效果也受到一定影響[4]。

衛星的綜合感知技術是在單顆衛星上實現電子偵察的大范圍目標捕獲，并實時引導成像偵察系統。這樣就在一顆衛星上實現了電子偵察與成像偵察的優勢互補，解決了天基偵察系統的覆蓋率與分辨率之間的矛盾、高發現概率與高定位精度之間的矛盾，對海洋目標偵察尤其具有重要意義，可以實現對海洋目標的快速捕獲和普查粗測，并實時引導詳查精測，可以實現多元實時數據的有效融合，提高衛星功能密度[5-6]。

3.2 天基通用數據鏈的發展

戰術型天基偵察系統的高效星地信息傳輸需要數據鏈系統的支持。天基通用數據鏈(CDL)是為多源情報、監視與偵察(ISR)系統提供服務的數據鏈家族，可實現全雙工、抗干擾、點對點、點對多點的高效通信。天基CDL可提供ISR傳感器平臺與地面站之間、不同天基平臺之間的指令、控制(C2)和通信[2]。

天基CDL技術具有提供實時戰術情報的能力，為天基偵察系統的應用模式帶來了一次巨大的變革。戰場用戶可以根據緊急任務需求，現場提出偵察任務要求，并通過手持終端設備就可以直接接收處理后的偵察情報。

美軍天基CDL發展高度體現了“空基載荷航天應用”的先進概念，有效降低了研制成本，縮短了研制周期。除TacSat-2和3衛星的天基CDL分系統外，ORS-1衛星用于多光譜成像的主有效載荷也源自U-2偵察機配備的光學照相機，因此可直接利用U-2偵察機的地面處理系統。美軍提出的“空轉天”式發展，可以為我國天基CDL系統的研發提供新的思路。通過對現有數據鏈系統加以改造，不僅能夠加速天基CDL系統的研制速度，便于地面設施的重復利用，同時也為“空天一體化”作戰提供了方便。

3.3 分布式通用地面系統的發展

目前，分布式通用地面系統主要是美軍發展的各軍兵種通用的ISR信息綜合應用系統，其可對來自衛星、飛機以及地面和海上ISR平臺的數據信息進行近實時接收、分布式處理和分發。

這種分布式通用地面系統與傳統的單一業務的地面應用中心有著本質的區別。比如，美軍的分布式通用地面系統(DCGS)項目開始于1996年，其核心是集成中樞(DIB)，是所有DCGS系統的基礎設施，用于保證DCGS系統的數據挖掘和互操作。其最新版本的DIB于2011年6月發布，可提供標準靈活的軟件服務，鏈接了所有的DCGS，實現ISR的信息共享、查詢和獲取[7]。早在2003年的伊拉克戰爭中，DCGS就已經展現了其強大的戰斗力。2003年4月9日，一架搜索導彈移動發射裝置的“捕食者”無人偵察機發現了2輛坦克目標，并將偵察到的目標情報信息傳給DCGS，DCGS將處理后的目標信息傳至作戰中心，作戰中心將目標數據發送給附近游弋的戰斗機，完成對目標坦克的打擊。從偵察傳感器發現目標到完成火力打擊任務，整個過程僅17 min[8]。

4 結束語

天基偵察系統由戰略型向戰術型發展使得天基偵察系統已不僅是發揮提供戰略情報信息的作用， 更重要的是它將在直接支援作戰行動中發揮不可替代的作用。而由此帶來的空間衛星技術、數據鏈系統、地面系統的發展，將對未來天基信息系統的發展產生深遠影響。

[1] 蔣盤林.從天基戰略偵察向天基戰術偵察的發展[J].航天電子對抗,2014,30(6):17-20.

[2] 李高峰,王余濤.美軍天基通用數據鏈發展研究[J].國際太空,2013(11):47-58.

[3] 魏晨曦.美軍天基通用數據量及發展[J].航天電子對抗,2015,31(2):20-23.

[4] 黃漢文.海洋目標天基綜合感知技術[J].航天電子對抗,2011,27(6):11-13.

[5] 徐一帆,譚躍進,賀仁杰，等.天基海洋目標監視的系統分析及相關研究概述[J].宇航學報,2010,31(3):628- 639.

[6] 趙勇,徐永勝.國外海洋監視衛星系統現狀與發展趨勢[J].電訊技術,2002(5):154-160.

[7] 譚玲,印駿,徐進.美軍分布式通用地面系統發展現狀[J].飛航導彈,2014(4):76-79.

[8] 顧呈.分布式通用站[J].航空電子技術,2013，44(3):52-55.

Development and Influences of Tactical Space-based Reconnaissance System

ZENG Hui,ZHU Gui-qing

(Unit 61764 of PLA,Sanya 572013,China)

Development of space-based reconnaissance system from strategic type to tactical type has become a trend.This paper analyzes the characteristics of strategic and tactical space-based reconnaissance systems,discusses the necessity for transformation development of space-based reconnaissance systems,introduces the technology validation and actual combat application of tactical space-based reconnaissance system in American armed forces,expatiates the influence of transformation development especially.

space-based reconnaissance system;strategy;tactics

2016-03-31

TN971

A

CN32-1413(2016)06-0039-03

10.16426/j.cnki.jcdzdk.2016.06.008