12月18日，刚刚发布的一项研究报告分析了美国国防部超音速导弹探测和跟踪星座可能面临的挑战。
这项由战略与国际研究中心（CSIS）完成的研究主要基于内部模型和仿真，其中分析了在建预警星座需要改进的地方并提出了相关问题，促进高机动性导弹防御对话的开展。该报告名为“走上轨道：天基与空基超音速导弹探测”。
超音速导弹以超过5倍音速飞行，其速度和不可预测的飞行轨迹让探测和跟踪变得很困难。
这份报告着重讨论了国防部计划组建的多层导弹防御星座，并指出在探测数据融合技术方面需要投入更多的力量。报告中说，由于快速飞行的导弹可能看起来像其它物体，数据融合对准确跟踪、避免误判非常重要。
CSIS导弹防御项目主管homas Karako说，作为超音速导弹防御构架的关键，美国国防部正在投入数十亿美元开发天基探测能力，并且“许多非常聪明的人正在研究这个问题。”他认为这份报告有助于更为充分的开展相关讨论，并发现潜在的缺陷。
技术挑战
尽管红外和光电遥感技术已经非常成熟，超音速导弹跟踪要远远困难于传统洲际导弹跟踪。报告中说：“将超音速导弹的热辐射特征从地球背景中分辨出来，就好像在一片蜡烛的海洋中跟踪一个稍微亮一点的蜡烛，需要大量测试验证。”
报告作者Masao Dahlgren表示，这份报告中的模型和仿真反映出“火控”数据的重要性。数据需要足够准确，以引导拦截武器将来袭导弹击落。
Masao Dahlgren是CSIS导弹防御项目成员，他解释说更加准确的火控数据能够降低拦截武器的负担，这也是取舍中需要考虑的关键项目之一。
他说：“如果拥有更为准确的数据，你就可以使用不需要太多机动能力且可能更加便宜的拦截武器。”于此相对，准确度较低的数据会给拦截武器带来更大的负担，对数据准确度低进行弥补。
报告中提出的另一个问题数据是融合，也就是整合不同传感器上的数据，以形成更加全面、准确情报的过程。Dahlgren将它与自动驾驶汽车相比，汽车使用多种传感器进行导航，数据融合可以确保车辆具有360度的视野，并且能够避开障碍物。
他说，导弹防御领域的“挑战在于将多个卫星对同一个目标数据整合在一起。”
美国防部目前仅依靠几颗导弹防御卫星，但SDA目前正在开发的低轨道星座项目将有数十颗导弹跟踪卫星。Dahlgren说：“你如何整合并使用这些数据？”，“我们正在快速的开展卫星发射，而如何使用这些数据的能力将成为瓶颈”，“数据融合是一个困难的工程挑战。”
覆盖范围的取舍
报告中建议，可以考虑其它方面的取舍以确保对印太地区的覆盖，因为中国可能在这里部署超音速导弹。
美国国防部的计划是一个多轨道构架，其中包括低轨、中轨、静止轨道和高椭圆轨道。研究中指出：
低轨星座规模大，因而卫星数量多，成本较低，但在持续性和在轨寿命方面存在缺点。
中轨星座的覆盖范围更大、持久性更好，但可能需要成本更高的大孔径卫星。
静止轨道和高椭圆轨道对于指定区域的观测需要更少数量的卫星，但是卫星价格要远远更高。
空基探测器可以提供持久的覆盖能力，且不受航天器轨道的限制，但探测范围较小，且需要运行在基地附近。
报告中举例，高倾角轨道低轨星座对于包括印太地区等赤道附近的重要区域覆盖能力不足，运行在赤道附近的中轨卫星可以对此进行弥补。
研究中所使用的模型和仿真工具包括ANSYS/AGI的系统工具包（STK）以及Iroquois系统和洛克希德马丁的SMARTSet systems。分析人员创建了假想的超音速武器三维模型，并导入了NASA的红外地面数据。此项研究的资金来自General Atomics，L3Harris，Leidos以及洛克希德马丁公司。
没有评论:
发表评论