國外電子偵察衛星發展現狀與啟示

黃晨 李莉 梁小虎（遙感信息研究所 跟蹤與通信技術研究所）

近幾年，美國、歐洲、俄羅斯、印度等國家或地區均處于電子偵察衛星升級換代或能力形成的關鍵期，尤其是美國和印度的發展動向值得密切關注。2019年，印度發射了其首顆電子偵察衛星，取得突破性進展；美國則正在研發新型換代衛星和新技術，如大規模互聯互通互操作的網絡衛星體系技術、時敏目標監視技術、商用射頻信號接收定位系統及技術等。可以預見，這些即將落地的換代衛星及新技術具備更先進的觀測能力，達到一定在軌規模后，全球電子偵察衛星的作戰能力將實現一次重大飛躍。

1 國外電子偵察衛星發展概況

美國領先，多國競相發展

目前，國外在軌運行的電子偵察衛星共計37顆，其中，美國26顆、歐洲4顆、俄羅斯6顆、印度1顆。美國是擁有電子偵察衛星最多的國家。從目前國外在軌電子偵察衛星數量和能力來看，美國占據絕對優勢，歐洲和俄羅斯擁有偵察能力，印度實現“零的突破”。整體呈現美國領先、多國競相發展的態勢。

美國提出發展七層低軌軍用衛星體系，計劃利用偵察監視衛星（含電子偵察衛星）對時敏目標進行監視。此外，美國高度重視商業衛星的軍用價值，進一步論證商業衛星的服務能力，商用射頻信號接收定位系統和技術涌現；歐洲和俄羅斯保持現有偵察能力，技術未見明顯推進，系統處于升級換代的過渡階段；印度則于2019年在電子偵察衛星發展上取得突破性進展，成功發射了本國第一顆電子偵察衛星。

穩步發展，體系從信息支援轉向作戰應用

現代戰爭對于信息優勢、非對稱優勢、精確打擊等方面的要求越來越高，而天基系統以其高邊疆的優勢，在軍事作戰中的價值和戰略意義日益突出，其作用地位也從20世紀的信息支援逐步轉變為戰役、戰術級的作戰應用。電子偵察衛星作為天基偵察監視系統的重要組成部分，其發展規律亦是如此。

美國正在積極探索新的作戰理論、戰略和管理條令。2019年，美國成立天軍（USSF），進一步體現美國將太空作為獨立作戰域的理念，太空從作為信息支援的配角向正面戰場的戰爭主角轉變。美國天軍和太空司令部（USSPACECOM）的職責，從原先的信息支援已經調整為作戰力量、戰斗部隊。

2019年7月，美國國防部航天發展局（SDA）公開發布“下一代國防太空體系架構”項目征詢書，該架構將由傳輸層、導航層、監視層、威懾層、跟蹤層、作戰管理層以及支持層等7個功能層構成，以大規模互聯互通互操作的網狀網絡為重要特征，在體系結構上徹底顛覆傳統理念，將實現美國太空體系抗毀和軍事作戰能力躍升。該體系意圖在低軌部署一個骨干性的、具備互聯互通的架構，并以此為基礎，搭載偵察監視、導彈預警、空間態勢感知等載荷。看護層是該體系架構的重要組成部分，將由約200顆小衛星構成，涵蓋光學、雷達和電子偵察。看護層系統將基于時敏目標監視技術，目的是對導彈發射車等高價值目標進行監視，從而實現導彈發射前打擊。

軍用商用結合，新技術涌現

除了重視天基系統的體系發展外，偵察監視衛星應用技術的發展也越來越得到重視，逐漸呈現出軍用商用結合的特征，新技術不斷涌現。

在新體系發展需求的牽引下，大規模星群的智能規劃、調度、協同等人工智能（AI）技術成為構建新體系必不可少的關鍵技術。大規模衛星星座智能組網技術方面，美國國防高級研究計劃局（DARPA）持續推進“黑杰克”（BlackJack）項目，力圖實現大規模星座自主控制，同時發展通用接口實現軍用載荷和商業平臺的兼容；在應用技術方面，試圖利用先進計算、大數據分析、人工智能等商業能力，挖掘美國偵察監視系統獲取的海量數據，獲取其中蘊含的真實意義，結合先進態勢感知和指揮控制能力，先敵掌握戰場態勢。

同時，新興商業公司的能力迅速發展，得到美國國家偵察局（NRO）的重視。例如，美國鷹眼360公司（HawkEye360）已具備射頻信號定位能力，并推出首款射頻產品RFGeo，實現信號業務拓展，可覆蓋特高頻（UHF）和L頻段。

2 國外電子偵察衛星現狀

美國

從20世紀60年代發射第一顆電子偵察衛星開始，美國至今已發射各軌道偵察衛星近150顆。

依照發射時間和衛星運行壽命，目前美國在軌運行的電子偵察衛星分布在低軌、地球同步和大橢圓三種軌道，共4型26顆（包括6顆“顧問”、3顆“水星”、5顆“軍號”/“改進型軍號”和12顆“天基廣域監視系統”)，形成了高低軌配合、多星組網運行、多種手段相組合的電子偵察衛星體系。

美國電子偵察衛星發展情況

2019年4月，美國航天發展局在第35屆航天研討會上公布了未來在低軌建設包括看護層、空間傳輸層和跟蹤層等在內的多層次、功能性衛星網絡的設想。美軍試圖以空間信息網絡為基礎，構建創新型低軌軍用衛星體系。此外，美國還積極發展商業射頻信號接收定位衛星。2019年2月，HawkEye360公司對已在軌的首批3顆“鷹”（Hawk）衛星進行射頻信號定位測試，驗證對船載“自主識別系統”（AIS）信號和海事雷達信號的定位能力。該公司首款產品RFGeo能夠確定并定位位置廣泛的射頻發射器，如導航雷達、VH按鍵通話無線電、衛星終端和緊急信標等。

歐洲

歐洲目前共有4顆電子偵察衛星在軌運行，分別為電子情報衛星－E12、E24、W11和W23衛星（ELISA－E12、E24、W11和W23），均由法國發射。

法國曾于2004年12月成功發射“蜂群”（ESSAIM）實驗型電子偵察小衛星，采用4顆衛星編隊方式運行，系法國首次純粹用于信號偵察的星座。“蜂群”衛星是實驗型小衛星，現已失效。2011年12月，法國成功發射4顆ELISA電子偵察衛星，主要用于對地面雷達信號的探測。4顆衛星彼此相距約數千米，可在偵察雷達信號的同時進行信息交互，實現聯合信號定位。

截至目前，歐洲電子偵察衛星能力現狀維持在現役衛星水平，技術發展并未有明顯推進。

俄羅斯

蘇聯/俄羅斯于1967年開始發射電子偵察衛星，均混編于“宇宙”（Cosmos）系列衛星，比美國晚5年。目前已發射了約200顆（含電子型海洋監視衛星），主要包括LEO衛星和GEO衛星。

2009年11月，俄羅斯航天部隊成功發射了新一代空間監視與目標指示“藤蔓”（Liana）系統的首顆衛星—蓮花－S（Lotos－S）型電子偵察衛星，該衛星正逐步取代處女地－2（Tselina－2）電子偵察衛星和US-PM系列的電子型海洋監視衛星。

近年來，除導航衛星和通信衛星系統相對完整外，俄羅斯新一代軍用衛星發展緩慢，導彈預警、成像偵察和電子偵察等衛星系統在軌數量嚴重不足。目前只有6顆電子偵察衛星在軌，均運行在LEO軌道，即2007年6月發射的處女地－2衛星、2009年11月發射的蓮花－S（Cosmos－2455）、2014年12月發射的第2顆蓮花－S（Cosmos－2502）、2017年12月發射的第3顆蓮花－S（Cosmos－2524）、2018年12月發射的第4顆蓮花－S（Cosmos－2528）和2021年2月發射的蓮花－S1（Cosmos－2549）。此前的處女地－2電子偵察衛星和US-PM系列的電子型海洋監視衛星均已失效。

與美國相比，俄羅斯的電子偵察衛星發展相對緩慢，基本依靠現役已有型號衛星提供相對有限的情報收集能力。

蘇聯/俄羅斯電子偵察衛星發展情況

印度

2019年4月1日，印度發射了其首顆電子偵察衛星—“電磁情報收集衛星”（EMISAT）。EMISAT質量為436kg，采用印度小型衛星－2（IMS－2）平臺，運行在太陽同步軌道（SSO），可提供電磁頻譜測量。該衛星主要進行雷達信號監測，搭載了在Kautilya計劃下發展的電子偵察載荷，其目的是探測、識別、定位電磁信號，包括軍用雷達等。

根據印度國防部2013－2014年度報告，Kautilya計劃是要發展天基電子偵察系統，安裝在印度本土的小衛星上。該系統通過記錄和分析所攔截到的信號，生成雷達的射頻特性信息，從而快速定位和識別地面雷達。

印度電子偵察衛星EMISAT示意圖

3 結論

多軌道結合，多手段聯合

眾所周知，軌道高度是影響電子偵察衛星效能的重要指標。高軌衛星主要用于長時間連續監視，低軌衛星則主要用于對目標的詳查和精確定位。從國外發展歷程來看，電子偵察衛星體系均是包括低軌和高軌多軌道（LEO、GEO、HEO軌道）衛星組成的偵察體系，實現依靠高軌偵察衛星連續監視，并引導低軌偵察衛星進一步詳查的協同作戰。

此外，電子偵察衛星通常集雷達、通信、測控、導航、數據鏈等多種偵察監視任務于一身。目前發展趨勢是將其納入天基偵察監視體系的一部分，與光學成像偵察衛星、雷達成像衛星等聯合，進一步提升電子偵察衛星的手段效能。

單星向組網拓展，系統向體系轉變

單星向組網拓展，系統向體系轉變的發展趨勢逐漸成為主流。美軍提出以空間信息網絡為基礎構建創新型七層低軌軍用衛星體系，其中預計由200顆小衛星組成看護層，力圖把握時敏目標態勢，實現導彈發射前打擊，進一步顯現大規模星座組網的優勢；印度加速偵察監視體系建設，形成了光學成像、雷達成像、電子偵察體系，分辨率大幅度提升。

滿足多層次任務需求，智能化趨勢凸顯

天基偵察監視體系已經或正在完成從重戰略偵察向戰略與戰役戰術偵察并重的方向轉變，尋求提升系統性能與體系化、彈性化的均衡發展。

電子偵察衛星作為天基偵察體系的重要組成部分，未來將滿足戰略、戰役、戰術等多層次任務需求，將深度融入天地一體化作戰網絡，衛星系統智能自主互聯運行，實現對作戰指控能力和信息傳輸效率的大幅提升，進一步增強信息優勢，支撐打贏未來戰爭。