天基預警衛星系統探測范圍廣、預警時間長，可為彈道導彈防御和實施反擊提供及時預警信息。美國最先發展天基預警衛星系統，先后部署了多種型號的天基預警衛星系統，包括“國防支援計劃”、“天基紅外系統”、“空間跟蹤與監視系統”等。當前，美國已形成了高低軌結合，預警、跟蹤和識別功能復合的天基預警衛星系統，其性能最為先進，可為美國提供強大的彈道導彈預警能力。

一、美國天基預警衛星系統發展現狀

20世紀70年代以來，美國先后發展了“國防支援計劃”、“天基紅外系統”、“空間跟蹤與監視系統”等多種型號的天基預警衛星系統。作為美國反導體系的重要組成部分，天基預警衛星系統可以為國家領導、作戰指揮官、情報機構以及其他關鍵決策人員提供及時、可靠、準確的導彈預警與紅外監測信息，使美國在全球導彈發射探測、彈道導彈防御、技術情報搜集及戰時態勢感知等方面的能力極大增強。

DSP衛星系統是美國部署的第一種實用型預警衛星系統，先后研制部署了三代，共23顆衛星。當前，DSP衛星僅有4顆DSP衛星在軌服役。這4顆DSP衛星位于地球同步軌道，主要任務是為美國指揮機構和作戰司令部提供導彈發射的探測和預警。

美國空軍于1995年開始“天基紅外系統”衛星論證。起初論證的“天基紅外系統”由地球同步軌道（GEO）衛星、低軌道（LEO）衛星以及大橢圓軌道（HEO）載荷組成復合型星座，可對彈道導彈的主動段、飛行中段和再入段進行全程探測。2002年美國國防部對“天基紅外系統”項目進行了調整，將低軌道衛星系統從項目中分離，作為在軌技術演示驗證項目，交由當時新成立的導彈防御局發展，并更名為“空間跟蹤與監視系統”（STSS）。地球同步軌道衛星和大橢圓軌道的有效載荷仍由美國空軍負責，名稱沿用“天基紅外系統”（SBIRS）。SBIRS系統最終將部署4顆地球同步軌道（GEO）衛星和2顆大橢圓軌道（HEO）載荷，并通過一體化集成地面站為SBIRS空間段提供服務。

美國現役天基預警系統主要包括4顆“國防支援計劃”（DSP）衛星、3個“天基紅外系統”大橢圓軌道衛星載荷、2顆“天基紅外系統”（SBIRS）地球同步軌道衛星和2顆“空間跟蹤與監視系統”（STSS）低軌衛星。下表給出了“天基紅外系統”中GEO衛星和HEO有效載荷的發射時間和目前狀態。

二、美國天基預警衛星系統關鍵技術

美國在其天基預警衛星系統中應用了大量先進的技術，現已建立了性能最為先進，高低軌相結合，掃描與凝視、捕獲與跟蹤手段相協作的導彈預警系統，能夠對全球重點區域發射的彈道導彈提供及時預警信息，且對中段飛行的彈頭具有一定的跟蹤和識別能力。

（一）雙探測器技術

美國天基預警衛星系統主要擔負紅外監視與跟蹤導彈發射全過程的任務，可同時探測來襲的戰略導彈和戰術導彈，能夠提供導彈預警、導彈防御、技術情報偵察（提供描述導彈特征所需的數據及其他目標數據）以及作戰空間特征描述等功能。

1.“天基紅外系統”

“天基紅外系統”地球同步軌道（GEO）衛星主要用于探測和發現處于助推段的彈道導彈。SBIRS衛星最大的改進是采用了雙探測器方案，每顆衛星載有一臺高速掃描型（Scanning）探測器和與之互補的高分辨率凝視型（Staring）探測器。大橢圓軌道（HEO）有效載荷也裝有高速掃描型探測器和高分辨率凝視型探測器，其主要任務在于對北極地區圈的探測預警，將天基紅外系統的預警能力擴展到兩級地區，使其偵察范圍擴大了2~4倍。衛星工作時，掃描型探測器先對地球的北半球和南半球進行快速掃掠，然后將探測到的數據提供給凝視型探測器。緊接著，凝視型探測器將目標畫面拉近放大，獲取詳細信息，進而確定是否發生彈道導彈發射活動。雙探測器協調工作，共同完成任務，有效增強了天基紅外系統探測戰術彈道導彈的能力。

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