大道无垠之奇偶平行空间 - 第四百五十一篇 庞多拉“天毁计划”六十一

    2001年天基红外系统的低轨道星座部分从m国空军转交给m国弹道导弹防御局，并改名为天基跟踪与监视卫星系统(stss)，2009年stss的两颗技术演示验证卫星发射上天并验证了其能力，但由于预算问题美国弹道导弹防御局决定推进下一代的精确跟踪太空系统(ptss)的建设，ptss系统将使用静止轨道卫星，从而与原来的天基红外系统低轨道星座彻底分道扬镳。

    2001年，随着sbirslow系统由m国空军移交给弹道导弹防御局，系统改称太空跟踪与监视系统(stss)，所称的sbirs系统一般特指原有的sbirshigh。

    红外传感器采用双探测器方案，每颗高轨道卫星安装一台宽视场的高速扫描探测器和窄视场凝视跟踪探测器，通过两者的结合，使sbirs卫星的扫描速度和灵敏度远远高于dsp卫星，同时覆盖面积也大得多。

    高轨道卫星之间本身不进行通信，不过可以和低轨道进行相互通信以做到接力跟踪。

    stss卫星分布在三个不同平面的太阳同步轨道上，这些低轨道卫星装备了宽视场扫描探测器和窄视场凝视多光谱探测器。

    宽视场扫描探测器可以捕获地平线以下弹道导弹的尾焰，以尽快完成高轨道卫星转交的跟踪工作，窄视场多光谱探测器具有中长波和可见光探测能力，能锁定目标并对整个弹道中段和再入段进行跟踪，利用极为灵敏的多光谱探测器，stss可以实现对助推器燃尽后母舱弹头等冷目标的探测，在杂波和噪声中跟踪弹头分离并具有分辨弹头，弹头母舱，轻重光学雷达诱饵的能力。

    stss系统对弹道导弹弹头的精确定位，是通过4颗stss卫星同时探测到并跟踪为前提，具有很高的定位精度。

    对于远程和洲际导弹，通过sbirs和stss的配合探测，可以在助推段，上升段，中段和再入段实现对弹道导弹的全程探测与跟踪，通过精确定位为拦截导弹提供坐标，在来袭导弹进入陆基海基雷达探测范围前发射，实现多层拦截提高拦截成功率。

    虽然天基红外系统耗资巨大进度滞后，但m国空军仍然对其痴心不改。毕竟原有的国防支援计划卫星基础设计老旧系统日益老化，而且冷战期间为防御战略导弹设计的系统已经无法应对新形势的需求。天基红外系统是美国空军的第二代天基红外预警系统，在性能上比国防支援计划系统有了质的飞跃，是美国空军优先级最高的空间项目之一。

    天基红外系统最初是作为导弹防御的预警卫星而设计的，但其探测器十分灵敏，可用于战术情报收集和战场态势感知任务，将满足导弹预警、导弹防御、技术情报和战场态势感知等多方面要求，甚至还将用于定位森林火险。

    根据m国物理学会对助推段拦截的评估，国防支援计划卫星只能探测到穿透云层后弹道导弹，以7000米高度为例探测到弹道导弹时已经是发射后44秒，考虑到约20秒的跟踪延迟，拦截弹最早只能在64秒后发射，很难对固体洲际导弹进行助推段拦截，而对助推段更短的短程弹道导弹，助推段拦截更是成为泡影。

    由于具备穿透云层的能力，新一代的天基红外系统卫星则可在弹道导弹发射后10~20秒内即将预警信息传递给指挥控制系统。天基红外系统的高椭圆轨道卫星的通信能力也很强大，具有100兆比特的下行传输速率，可满足战略和战区弹道导弹预警任务的需求。

    天基红外系统的静止轨道卫星的红外载荷要更为丰富，包括高速扫描型红外探测器和高分辨率凝视型红外探测器，它们均为短红外、中红外和地面可见波段三色红外探测器，使用被动辐射制冷方式，具有很高的敏捷指向控制能力。

    高速扫描型探测器使用扫描平面阵分别扫描地球的北半球和南半球，对导弹发射的尾焰进行早期探测，随后将初步探测导弹的目标转交给高精度的凝视型探测器，凝视型探测器使用更为精细的凝视平面阵拉近导弹飞行画面，对目标进行精确跟踪。

    早期国防支援计划卫星使用短红外和可见光探测，无法克服云层反光的虚警问题，后来虽然演进到双色红外波段，但6000单元一维线阵列的视场和分辨率都并不理想，虽然足以满足探测巨大尾焰的远程和洲际弹道导弹的需求，但对中短程战术弹道导弹则有些力有不逮。

    天基红外系统卫星的红外平面阵列视场视野宽广，有利于发现中短程战区弹道导弹目标，大面积凝视阵进一步提高了对战术目标的探测跟踪能力。扫描平面阵红外探测器和凝视平面阵红外探测器的结合使用，使天基红外系统静止轨道卫星的探测跟踪能力比国防支援计划卫星有了巨大的提高。

    从报道看，天基红外系统的高椭圆轨道和静止轨道卫星性能都有超出预期的表现，它们的交付将显著提高美国及其盟友对弹道导弹袭击的预警能力，为尚在建设中的弹道导弹防御系统提供更为高效的情报支持，也将对包括中国在内的弹道导弹构成了更严重的威胁。

    天基红外系统是m国弹道导弹预警系统中关键的组成部分，但研制过程中面临诸多问题。根据m国总审计署2009年的评估报告，天基红外系统项目预算从最初的40亿美元快速膨胀到120亿以上，还存在技术不成熟、软件复杂性过高以及项目监管不力等诸多问题。

    天基红外系统的进度更是屡次拖延，原定第一颗高椭圆轨道卫星2001财年交付，第一颗静止轨道卫星2002财年交付。实际进度分别延迟了7年和10年。由于成本大幅度超支和进度严重滞后等问题。但天基红外系统在未来很多年内依然都将是美国唯一的天基红外预警监视项目。

    现有的天基红外系统是原始天基红外系统的的高轨道部分，总承包商为洛克希德马丁公司，载荷分包商为诺斯罗普格鲁曼公司，美国空军太空司令部(afspc)负责天基红外系统的运行。

    即使没有低轨道部分，天基红外系统的研制部署开支仍然是极为巨大的，2007年时评估整个项目的开支将增加到104亿美元，2009年评估更是超过120亿美元之巨。

    2012年2月13日m国天基红外系统(sbirs)总承包商洛克希德马丁公司在其网站发表文章称sbirs系统的首颗静止轨道卫星geo1已经转移到最终的目标轨道，开始交付用户使用。

    sbirsgeo1卫星将增强m军探测全球范围内弹道导弹发射的能力，极大扩张美国弹道导弹防御系统的情报收集能力。洛克希德马丁公司还在继续研制后续的静止轨道卫星，完善地面数据接收与处理设备，未来高轨道的sbirs系统将和低轨道的新一代红外跟踪系统构成m国弹道导弹防御系统的眼睛，第一时间探测并跟踪全世界范围内的弹道导弹活动。

    经过长时间的测试，m国空军于2008年11月7日宣布接收sbirsheo1卫星及相关的地面系统，2009年7月27日美国空军宣布接收sbirsheo2卫星，sbirsheo1和heo2卫星的性能都超过了预期。