美国天基红外预警系统概况与启示

电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电子技术Electronic Technology紫外告警与红外告警在直升机上的应用对比邓文林（中国直升机设计研究所天津市300300）摘要：本文对紫外告警与红外告警这两种告警体制的原理及发展历程进行了全面剖析，并对其在直升机上的应用优劣进行了对比分析。

从目前国内外对于紫外告警及红外告警的研究、使用和评估情况来看，两种告警体制各有自己的独特优势，并同时蓬勃发展。

关键词：紫外告警；红外告警；告警系统1引言直升机是现代战争中日益重要的机动力量，发挥了不可替代的作用，但又由于其低空低速的特性，在执行作战任务时越来越多地受到便携式地•空导弹和近程空-空导弹的威胁。

为了提高直升机的战场生存力，需要对来袭导弹进行提前预警。

常见的导弹逼近告警技术主要有以下三种：釆用脉冲多普勒雷达体制的主动式导弹逼近告警系统，采用紫外告警体制或者红外告警体制的被动式导弹逼近告警系统。

其中采用脉冲多普勒雷达体制的主动式导弹逼近告警系统由于具有容易暴露自身目标、目标到达角探测精度较低、重量尺寸较大等缺点，实际装机应用较少。

而紫外告警和红外告警分别是通过探测来袭导弹的尾焰中的紫外成分和红外成分，与导弹制导方式无关，是目前主要釆用的导弹逼近告警技术体制。

本文主要对紫外告警和红外告警在直升机上的应用对比进行分析。

2紫外告警太阳是能量最强、波谱范围最宽的自然光源，太阳发出的紫外线即是自然界最大的紫外光源。

太阳辐射通过地球大气层到达地球表面时，由于大气衰减造成了辐射光谱的改变，其中，波长短于0.29pim的中紫外辐射由于同温层中臭氧的吸收，基本上到达不了地球近地表面，因此造成太阳光谱中的紫外辐射（0.2呵〜0.3啊）在近地表面形成“日盲区”。

机载紫外告警系统工作在日盲区，避开了最强大自然光源一一太阳直接和间接产生的干扰，可在近似为零的自然背景中工作。

要指出的是，为降低成本、分化风险，近年来美军越来越多地借助民间力量充实太空战队伍：一是向商业公司定制太空服务，二是将军用卫星的日常操控业务外包给商业卫星公司。

美军太空作战力量体系编成现代信息化局部战争军事行动高交太空司令部司令。

太空司令部司令据此向战区司令提供太空能力，必要时向战区司令移交太空部队的作战指挥权。

战区司令通常指定一位职能部队指挥官负责太空作战事务，该指挥官通过设立太空协调机构查明联合部队的太空需求，制订联合太空作战计划，协调联合部队军种组成部队的太空作战行动。

例如，2003年伊拉克战争中，美军中央司令部司令指定联合部队空军部队指挥官负责太空作战，领导战区太空协调机构开展工作。

中央司令部战区陆军和空军向太空协调机构派驻代表，共同拟制联合太空作战计划。

由于海军未向太空协调机构派驻代表，战区司令授权海军航母打击群指挥官与太空协调机构直接联络，以便于后者向战术级海上部队提供太空支援。

在利比亚战争和打击“伊斯兰国”行动中，不论是打击固定目标还是打击时敏目标，美军空对地精确打击行动的全过程都是在“航天-空中-地面”一体化的网络环境中展开，联合部队航天指挥机构利用太空力量体系提供全局性动态战场态势信息，与航空侦察信息融合；作战平台和单元依据综合态势信息，围绕作战任务和功能快速展开信息交互，压缩了传感器与射手之间的链路，提高了太空力量的综合效益。

目前，美军的太空系统已经由以大型复杂单星为主，转变为以组网分布式小卫星为主。

这种模式下，空间系统由多颗空间飞行器及相应的基础设施和应用系统构成一个闭环系统，以实现数据获取、信息处理、应用分析，并向不同用户分发，完成特定功能。

分布式系统不仅具备快速、灵活、高效、低成本的优势，还大幅度提高了太空力量体系的冗余度、可靠性和生存能力，成为向作战行动提供实时、连续信息服务的主要手段。

美军太空作战条令不断更新伴随国家太空政策指导，美军太空作战条令和太空作战理论也在不断更新。

军用航天能力亟待提升2011年，美俄欧日等航天大国在国家经济不太景气，财政紧缩的困难条件下仍在继续发展军事航天系统，一批先进的侦察、预警、导航、通信卫星发射入轨，还有一些作战快速响应的战术卫星从试验走向战场应用，为军事作战提供进一步的信息支援能力。

美俄欧日大力发展高分辨率侦察监视卫星，提升对周边及热点地区的态势感知能力美国在1月20日、4月14日和5月7日分别发射新型“锁眼”侦察卫星和“白云”海洋监视卫星，并成功发射“天基红外系统”(SBIRS)的首颗地球同步轨道预警卫星。

俄罗斯在6月27日发射“琥珀”-M光学侦察卫星；日本则在9月23日发射“光学4号”侦察卫星，还在12月发射一颗雷达卫星。

由此表明，航天大国均重视发展高分辨率对地侦察能力，以提升对周边及热点地区的态势感知能力。

美俄欧中日加快部署各自导航卫星系统，天基导航定位系统服务的竞争更加激烈美国在7月16日将第二颗GPS-2F卫星送入预定轨道，稳步进行二代GPS系统的最后一次重大升级；俄罗斯在2月26日发射首颗新型格洛纳斯S―K卫星，又在10月3日和11月28日分别用联盟号火箭各发射1颗格洛纳斯S-M卫星，并在11月4日一箭三星成功发射3颗格洛纳斯S―M卫星，实现了恢复格洛纳斯S导航星座全系统运行的目标；欧洲空间局在10月21日发射两颗“伽利略”在轨验证卫星，揭开了欧洲导航星座组网建设的序幕；中国也在2011年3次成功发射3颗北斗导航卫星，完成了区域导航卫星系统的初步部署；日本明确将在2020年建成由7颗卫星组网的“准天顶”区域导航系统。

当前，全球导航定位领域“多系统并存”的竞争格局已经形成，除在定位精度等技术领域争夺外，同样重要的是抢占市场，保持可持续发展能力。

作战响应航天技术走向实用化，军用航天技术向战场应用的发展迈上新台阶6月30日，美空军成功发射国防部首颗“作战响应航天”(0RS-1)卫星。

9月27日，美空军成功发射“战术星”-4试验通信卫星。

美军红队（假想敌）评估体系建设现状及启⽰引⾔战争是典型的复杂巨系统，充满了不确定性。

为了更好地理解战争，帮助指挥员和参谋⼈员运⽤批判性和创造性思维思考作战问题，美军从模仿对⼿的思维出发，借助各种技术、⽅法、概念与实践构建了红队评估体系，将新的视⾓和见解引⼊复杂的战争认知过程，培养指挥员及其参谋⼈员的求异思维，纠正他们在个体认知与集体思维⽅⾯可能出现的错误与偏见。

01红队与红队评估A红队美军的红队概念源于冷战时期，最早可追溯到20 世纪60 年代初兰德公司为五⾓⼤楼开发的“神童” 战略决策仿真评估系统。

其中，红⾊指代苏联特有的颜⾊，更⼴泛地指任何对⼿或敌对⽅。

就此，美海军于1969 年组建了“海军战机武器学校”，也就是著名的TOP GUN；美空军1972 年组建了“⼊侵者中队”；美陆军借鉴海、空军的实践经验，于1977 年组建了第32 近卫摩步团、第177 装甲旅和第1 装甲骑兵团。

美军在《假想敌部队作战条令(FM-700 系列)》中，明确规范了战略级、战役级和战术级红队的编组⽅式。

为了更好地将红队优化整合到联合职能与作战中参与联合筹划、决策和计划，美军成⽴了专门的红队司令部，并赋予红队司令部准确的定义，即: “⼀个由训练有素的成员组成的跨职能组织单元，可为指挥官提供独⽴的能⼒，以充分探索计划、作战和⽀持情报⽅⾯的备选⽅案，并通过模拟敌⽅关键思想和采⽤创造性思维来提⾼指挥员和参谋⼈员的决策能⼒。

主要作⽤是帮助指挥官和参谋⼈员批判性、创造性地思考，挑战各种假设，弱化群体性思维，降低意外带来的风险等。

”因此，美军的红队是⼀个独⽴的团体，它能够通过担任敌对⾓⾊或模仿敌对观点来挑战相关组织机构和指挥决策的观点，以提⾼指挥决策的有效性，这在具有强⼤⽂化惯性、习惯依赖既有经验解决问题的组织中特别有效。

B红队评估美军的红队评估体系本质上是⼀种对抗评估体系，旨在从不同⾓度对指挥员及其参谋⼈员的计划、⾏动和能⼒等进⾏对抗式评估和检验。

《装备制造技术》2021年第3期(专论与综述丨国外红外干扰技术发展现状樊龙龙(海军装备部，西安710043)摘要：红外干扰技术在现代战场具有重要的作用，一定程度上决定了飞机的战场生存能力。

从红外干扰弹、定向红外对 抗系统、红外烟幕干扰及红外干扰机等四个方面，分别综述了近年来国内外红外干扰技术及先进红外干扰器材的发展现状，同时对未来的发展趋势进行了展望3关键词：红外干扰弹；定向红外对抗系统；红外烟幕干扰；红外干扰机中图分类号:T N97 文献标识码：A0引言红外干扰技术主要用于对抗红外制导武器，提升 作战装备的生存能力。

依据技术特征不同，红外干扰 可分为:红外干扰弹、定向红外对抗、红外干扰机、红 外烟幕干扰等。

随着红外制导技术红外探测能力、图像实时处理能力、电子感知能力，多波段探测、自动 目标识別能力等的提升，传统红外干扰技术逐渐难以 达到理想干扰效果。

上世纪90年代开始新型红外干 扰技术受到重视并得到大力发展。

本文以红外干扰 技术的特点为基础，对近年来国内外红外干扰技术的 发展进行综述。

1发展现状1.1红外干扰弹红外干扰弹以其作用原理不同，可分为M T V型 点源红外干扰弹、面源型红外干扰弹、自燃液体红外 干扰弹等。

(1 )M T V型点源红外干扰弹M T V型点源红外干扰弹采用高能烟火药剂，作 用时在中短波红外波段产生强烈辐射，为对抗第一、二代红外制导导弹的重要手段。

新一代红外制导导 弹能从外形及光谱上对目标进行识别，M T V型点源 红外干扰弹干扰效能大幅降低。

然而由于第一、二代 红外制导导弹因成本低还有大量使用，故M T V型点 源红外干扰弹在国内外仍有大量研究。

国内方面，近年来各研究机构主要针对烟火药剂 进行了性能提升研究。

中科院长春应用化学研究所 采用在烟火药剂中加入三氧化二铁/二氧化钛、镁粉、文章编号：1672-545X(2021 )03-0275-04硅粉等，中波红外辐射提升高达50%l";陈亮等人选 择性在药剂中添加不同组份，可调节红外辐射强度、辐射波段及辐射输出的形态张敬慧等人利用聚氟化碳（P M F)取代聚四氟乙烯制成新型红外药剂(M P V)，¥胃酉己t匕M T Y会I夕卜胃齐l j t匕，车昌身寸弓虽&曰月I提高13|;刘辉等人采用一种铁氧体陶瓷材料作为添加 剂，中长波波段的辐射辐射强度有显著增强141。

中国科学院国家科学图书馆科学研究动态监测快报2007年8月1日第4期（总第4期）空间光电科技专辑中国科学院高技术研究与发展局中国科学院国家科学图书馆═══════════════════════════════════════中国科学院国家科学图书馆北京市中关村北四环西路33号邮编：100080 电话：(010) 82629178 电子邮件：wanghx@空间光电科技专辑 2007年第4期（总4期）出版日期：2007年8月1日专题美国的未来成像体系（FIA）“未来成像体系”（FIA）是由美国国家侦察局（NRO）提出的，用来定义、探测和控制下一代成像卫星的体系。

国家侦察局、地理空间情报局（NGA）以及图像情报产品的用户联合将这一体系整合到美国图像和地理空间信息系统（USIGS）之中。

FIA由将在未来几年内发射的、更加精确的成像卫星群组成，它将提供一个低成本高效率、更有价值的成像体系。

开发中的“未来成像体系”，将通过详细研究用户需求，用最有效的方式将可利用的小卫星技术转化为能够实现快速响应的系统。

军方是NRO空间任务中必要的合伙人和参与者，在NRO为获取图像情报而进行这一革命性的研究和发展计划的过程中，军方一直在协助NRO定型下一代成像卫星。

在未来几十年里，能够获得天基图像情报的FIA，相对于目前的成像系统来讲，将会是一个难以置信的进步。

这些卫星将分发更多的图像数据，从而大大减少图像的间隔时间。

这将有可能改变美国雇佣军的方式，也能够使恐怖分子、毒枭以及对国家安全构成威胁的武器扩散人员的生存环境更加恶化。

1997年的3月6日，在NRO 向国会提交的1998财年预案中正式提出了“未来成像体系”计划。

这一计划在概念上宣称：NRO详细说明卫星的成像指标（如分辨率和重访率等），而承包商则对应地提出达到这些指标所采取的方法。

据说，FIA 计划将会收集8－20倍于目前成像系统所获取的图像。

该计划是与国家图像与测绘局（NIMA，现已更名为国家地理空间情报局NGA）共同制定的，它基于1996年由Robert Herman领导的成像体系研究（IAS）小组所提出的减小国家情报卫星体积的建议。

美军一体化试验鉴定分析及启示
王国盛;洛刚
【期刊名称】《装备学院学报》
【年(卷),期】2010(021)002
【摘要】美军最早提出的一体化试验鉴定(integrated test and evaluation,IT&E)作为装备试验鉴定的发展方向已经得到了较广泛的认可.介绍了美军一体化试验鉴定的背景及概况,分析了美军一体化试验鉴定的管理,剖析了美军试验鉴定的特点,分析了美军靶场建设措施,并就借鉴美军一体化试验鉴定成功经验,开展装备试验制度改革提出了对策建议.
【总页数】4页(P95-98)
【作者】王国盛;洛刚
【作者单位】装备指挥技术学院,研究生管理大队,北京,101416;装备指挥技术学院,装备采办系,北京,101416
【正文语种】中文
【中图分类】E92
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一体化试验鉴定分析及启示 [J], 杨日新;白洪波;边晓敬
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••美军在伊拉克战争中的使用主要卫星简介一、侦察卫星侦察卫星通过可见光、红外和合成孔径雷达等手段对地面进行照相侦察，可提供伊拉克国家领导人驻留地点、重点军事设施布防情况和大规模杀伤性武器及生化武器的部署情况，监视战区军事态势的发展。

电子侦察卫星主要用于截获伊方雷达、通信、遥测等系统的传输信号，从而探明伊方重要领导人物和指挥控制中心的位置，辨识伊方军用电子系统的性质、位置和活动情况，并通过对所得情报的分析进一步揭示伊方军队的调动、部署乃至战略意图。

在对伊战争中，侦察监视卫星提供的情报对于了解战场情况、确定打击目标、提高打击精确性和准确评估打击效果起着重要的作用。

1. 成像侦察卫星(1) KH-12侦察卫星KH-12卫星是1990午2月28日开始发射的，至今已经发射了4颗。

它能以与“哈勃”空间望远镜一样的方式成像，即其光学系统的相机采用了当今尖端的自适应光学成像技术制成，可在计算机控制下随视场环境灵活地改变主透镜表面曲率，从而有效地补偿因大气造成的畸变影响，使分辨率达到0.1m。

卫星上的红外相机可发现地面伪装物、飞机发动机和大烟囱等有热源的目标。

卫星上的高级“水晶”测量系统(ICMS)可使数据以网格标记传输。

卫星还装有雷达高度计和其他用于测量地形高度的传感器。

3颗KH-12卫星运行在270~1000km的轨道上。

KH-12燃料用完后可由航天飞机进行在轨加注，因而该星的机动变轨能力极强，具有无限制的轨道机动能力。

KH-12卫星的设计寿命为8年。

KH-12卫星的光学系统在KH-11的基础上，增加了热红外谱段，能探测伪装和埋置结构目标，对地下核爆炸或其他地下设施进行监测，探知导弹和航天器的发射，分辨出目标区内哪些工厂开工，哪些工厂关闭等。

由于使用了更先进的技术，所以KH-12的分辨率达0.1m。

星上装有一台潜望镜式的旋转透镜，能把图像反射到主镜上，因而卫星在大倾角的条件下也能成像。

它还采取了防核效应加固手段和防激光武器攻击的保护措施，并增装了防碰撞探测器。

美国TMD战区导弹防御系统地基拦截弹是NMD的核心，由助推火箭和拦截器(弹头)组成，前者将拦截器送到目标邻近，后者能自动调整方向和高度，在寻找和锁定目标后与之相撞，将它击落在太空上。

具体地说，NMD是由5大部分组成的，即预警卫星、改进的预警雷达、地基雷达、地基拦截弹和作战管理指挥控制通信系统。

预警卫星用于探测敌方导弹的发射，提供预警和敌方弹道导弹发射点和落点的信息。

这些卫星都属于天基红外系统，也就是说靠敌方发射导弹时喷射的烟火的红外辐射信号来探测导弹。

改迸的预警雷达，它们是NMD系统的"眼睛"，能预警到4000-4800千米远的目标。

美国除要改进现有部署在阿拉斯加的地地弹预警雷达以及部署在加州与马萨诸塞州的"铺路爪"雷达外，还要在亚洲地区新建一个早期预警雷达。

地基雷达是一种X波段、宽频带、大孔径相控阵雷达，将地基拦截弹导引到作战空域。

作战管理指挥控制通信系统利用计算机和通信网络把上述系统联系起来。

这些系统部署后，24颗整天围绕地球不断旋转的低轨道预警卫星和6颗高轨道卫星，一旦探测到敌方发射导弹，立刻跟踪其红外辐射信号。

通过作战管理指挥控制通信系统，卫星除将导弹的飞行弹道"告诉"指挥中心外，还要为预警雷达和地基雷达指示目标。

预警雷达发现目标后，将导弹的跟踪和评估数据转告地基雷达。

一旦收到美国航天司令部的发射命令后，拦截弹就腾空而起。

拦截器靠携带的红外探测器盯上来袭导弹后，竭尽全力(靠动能)与它相撞，与对方同归于尽。

1 战区导弹防御系统(TMD)的组成TMD分三大系统在三个不同阶段拦截来袭导弹：1.低层点防御系统，主要用于对高度在40公里以下的弹道导弹在飞行终端进行拦截以保护战役战术目标，低层系统主要包括陆军的“爱国者”PAC－3导弹防御系统、海军区域防御系统（NAD）、扩展的中程防空系统（MEADS）；2.高层面防御系统，主要用于拦截高度在40至160公里的中程和中远程弹道导弹，以保护较大的具有战略意义的地区和目标，它包括陆军的战区高空区域防御系统（THAAD）和海军全战区系统（NTW）；3.助推、上升段拦截系统，如空军的机载激光武器系统，主要用于拦截发射后不久、仍处于助推飞行或上升飞行的战区弹道导弹。

空间目标天基光学观测系统建模与探测能力分析一、本文概述随着空间技术的飞速发展，空间目标天基光学观测系统在现代航天领域扮演着越来越重要的角色。

本文旨在探讨空间目标天基光学观测系统的建模方法，并对其探测能力进行深入分析。

我们将首先介绍空间目标天基光学观测系统的基本概念和重要性，然后概述本文的主要研究内容和目标。

通过本文的研究，我们期望能够为空间目标天基光学观测系统的优化设计和性能提升提供理论支持和实践指导。

具体而言，本文将首先建立空间目标天基光学观测系统的数学模型，包括光学系统、探测器、信号处理等关键组成部分。

在此基础上，我们将分析影响系统探测能力的主要因素，如光学系统的分辨率、探测器的灵敏度、背景噪声等。

通过模拟仿真和实验验证，我们将评估系统的探测性能，并提出改进和优化建议。

本文的研究不仅对空间目标天基光学观测系统的设计和应用具有重要意义，而且有助于推动航天技术的发展和创新。

我们期望通过本文的研究，能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和启示，共同推动空间目标天基光学观测系统的技术进步和应用发展。

二、空间目标天基光学观测系统概述空间目标天基光学观测系统是一种基于空间平台的光学遥感系统，旨在实现对地球轨道上各类空间目标的监测与观测。

该系统主要由光学望远镜、光电传感器、图像处理器、数据存储与传输装置以及空间平台等关键组件构成。

其工作原理是通过光学望远镜收集目标反射或发射的光线，经光电传感器转换为电信号，再经图像处理器进行增强、识别等处理，最终得到目标的清晰图像与关键信息。

在空间科学研究中，天基光学观测系统扮演着举足轻重的角色。

它具有大范围、高分辨的观测能力，能够覆盖地球轨道上的大部分区域，实现对空间目标的连续跟踪与监测。

该系统能够提供丰富的目标信息，如目标的形状、大小、轨道参数、表面特征等，为空间态势感知、目标识别与分类等任务提供重要依据。

天基光学观测系统还具有灵活性强、反应速度快等特点，能够根据实际需求迅速调整观测策略，实现对特定目标的快速响应。

美军军事通信卫星技术分析卫星通信在现代军事行动中地位越来越重要 ,它为军事指挥官提供的灵活性、实时性、全球通信覆盖能力以及战术机动性均是其它通信媒介难以实现的。

迄今为止 ,世界各军事大国均已拥有自己的军用卫星通信系统 ,美、俄、英等都发射了几代军事通信卫星 ,形成了综合的、全球的军用卫星通信网。

其中以美国的军用通信卫星最为先进 ,并已在1991 年的海湾战争中、1998 年的“沙漠之狐”行动中和 1999 年科索沃战争的行动中经实战考验 ,效果十分明显。

因此了解美军卫星通信系统对我军卫星通信系统的规划和设计有很大的借鉴意义。

美军现役军事通信卫星系统美国现有多种军用通信卫星系统 ,它们功能各异，用途多变，更新速度快。

主要包括第三代国防卫星通信系统(DSCS3）、舰队卫星通信系统（FL TSA TCOM）、空军卫星通信系统（A FSA TCOM）、地面机动部队卫星通信系统（GMFSCS）和军事星（Milstar），其中“军事星”特别引人注目。

1.国防卫星通信系统（DSCS）是一个提供超高频SHF宽带和抗干扰通信的通信系统。

供各种宽带军事用户使用 ,为美国的陆、海、空三军提供了安全可靠的全球通信服务,其典型的应用包括全球军事指挥和控制、危机管理、情报和早期预警数据的中继、条约监控及监视信息、外交通信等。

国防卫星通信系统可以承载国防部所有卫星通信80%的业务以及45%的战地宽带通信业务。

现已发展到第三代,即DSCS-3。

DSCS-3 具有核加固能力，其上有6个SHF转发器和一个UHF转发器，不仅能与FDMA，而且能与TDMA等多址方式通信网兼容。

DSCS3C 系统是美军建设的最新一代国防卫星通信系统，这种改进的卫星将SHF扩展到EHF频段并在设计时特别注重核加固和抗干扰能力。

2.海军卫星通信系统（FL TSA TCOM）:工作于UHF频段，主要供美国海军使用，用于全球战略、战术通信，为舰舰、舰岸和舰空之间提供话音、数据链路。