本文摘要:(由ai生成)
SKA是美国弹道导弹防御局MDA开发的天基杀伤评估系统,旨在快速确定拦 截器是否成功拦截并摧毁来袭导弹弹头。该系统由商业卫星上的传感器组成,可收集碰撞能量特征,提高导弹防御系统效率。2019年已完成测试,预计为美军导弹防御提供新维度。2016年开始安装新传感器,2019年3月正式投入使用,由商业卫星星座的22个有效载荷组成,为美军导弹防御能力铺平道路。
SKA英文全称是天基杀伤评估-“Spacebased Kill Assessment”,美弹道导弹防御局MDA称SKA系统的实验将包括部署在许多商业卫星的小型传感器套件。它旨在展示一种快速确定拦 截器是否击中成功拦截来袭导弹弹头的能力。
“天基杀伤评估”系统主要用于解决以下几个方面的问题:
天基杀伤评估系统是一个由商业卫星上的小型传感器组成的网络。单个传感器包含三个红外探测器,用于收集威胁弹道导弹和弹道导弹防御系统拦截弹之间碰撞的能量特征。截至2020年10月,SKA系统已进入轨道并执行计划中的测试活动。在2014财政年度,一些事件促使导弹防御局启动SKA项目。《2014财政年度国防授权法案》指示导弹防御局处理弹道导弹防御系统的命中和杀伤评估问题。一项关于太空的内部研究强调了可以以更低的价格提供传感器功能的策略。此外,还提供了在商业空间平台上托管传感器的机会。2014年4月,在与作战司令部和国会工作人员协调后,导弹防御局开始了SKA项目。23财年的预算请求包括2700万美元,用于继续将SKA整合到整个导弹防御系统中。2019年完成了在轨检查,该系统在最近几次MDA飞行测试中成功执行,重点是其命中评估能力。
2019年2月,据防务内情网站报道,美导弹防御局“天基杀伤评估”(SKA)系统将于2019年3月进行最后一系列演示验证试验后很快投入使用。美国在2019年1月发布的新版《导弹防御评估》报告中指出,“美国防部正在投资和部署'天基杀伤评估'系统,'天基杀伤评估'旨在确认美国导弹防御系统是否成功拦截并摧毁了弹头”。
MDA认为,通过评估是否需要在已经被摧毁的目标上发射额外拦 截器的需要,杀伤评估能力可以降低成本并提高导弹防御系统的效率。“我们可以更快地确定威胁导弹已被消除,需要的拦 截器数量就越少。”根据所涉及的时间表,这种减少发射拦 截器数量的方法需要具备快速评估拦 截效果评估的能力。
2014财年国防授权法案规定,MDA应制定“......为地面中段防御系统提供改进的杀伤评估能力的选择,这些能力可以在可行的情况下尽快开发并具有可接受的风险,目标是实现初始能力不迟于2019年12月31日......“
2014年4月,MDA使用已经取消的精确跟踪空间系统(PTSS)项目留下的资金启动了SKA计划。每个SKA传感器包括三个单像素商用光电二极管探测器,质量“大约十公斤”(22磅),可以绕两个轴倾斜。这些装置由约翰霍普金斯大学应用物理实验室(APL)开发和建造,该实验室最初还将运行SKA系统,然后再将其移交给MDA。
杀伤效果评估的任务与目标的任务密切相关,从火箭阶段或诱饵等以及其他可能的威胁物体中识别实际弹头的能力被认为是导弹防御系统的发挥作用的关键。目前美国GMD国家导弹防御系统已正式运行。但是即使防御系统在从来袭目标中识别弹头方面非常有效,其它也不能随后确定弹头是否被击中和摧毁!
为什么需要额外的杀伤评估能力呢?原则上,有几种情况,其中诸如由实验SKA系统提供的能力可能具有至少一些效用。
一种可能性是,目前的识别能力可能不如目前MDA所建设的GMD系统效能暗示的那样好。GMD系统的有效性是根据确定的威胁进行评估的,然而,这种威胁很可能非常简单,也许不只是一个弹头,而是伴随着几个与弹头完全不同的物体。在MDA的试验中,使用的唯一诱饵是球形气球,其尺寸与圆锥形弹头目标大不相同。针对这种简单明确的威胁,可能存在准确有效的识别,然而,即使是一个稍微更困难的目标群,例如最后的助推器阶段弹头大小的碎片、弹头本身也进行伪装,导弹防御可能面临大量目标,其中任何一个都可能是真的弹头。在这种情况下,GMD系统的传感器-海基X波段(SBX)雷达和动能拦 截器红外探测器,可能几乎没有能力在拦截尝试之前识别成真正的弹头。即使拦 截器发生撞击,雷达也可能无法确定该撞击物是否是真正的弹头。
作为SKA作战使用可能有用的另一种情况,比如位于罗马尼亚的Aegis Ashore(AA-地基宙斯盾系统)设施对伊朗导弹发射导弹的预警与拦截。在这种情况下,由于AA雷达的作用距离和射程有限,弹头本身可能永远无法被探测到。在此情况下,拦 截器将根据位于土耳其基于前置部署的的TPY-2X波段雷达的数据进行引导。但是,拦截很可能发生在TPY-2雷达作用范围之外。在这种情况下,像SKA系统这样的系统可能提供除拦 截器上的导引头之外唯一的杀伤评估能力。
除了这些情况之外,在过去的GMD系统测试中出现了几个与杀伤评估相关的问题。在2001年7月14日举行的IFT-06拦截试验中,主要雷达观测到拦截事件,地面雷达(GBR-P)错误地报告了拦截的结果。根据运营测试和评估主任(DOT&E)的说法,“IFT-6拦截试验中唯一不满足的目标是GBR-P的实时命中评估,它错误地报告了一个拦截失败事件。“在2006年9月1日举行的拦截测试FTG-02中,MDA报告称该测试完全成功。然而,几年之后,DOT&E透露,它已经将拦截任务评估为“一次打击但不是拦击”,因为它只是实现了一次“致命打击”,而这种打击并没有摧毁目标。在2010年1月31日举行的FTG-06中,由于火箭在最后助推段“火箭引擎的间歇性燃烧”(chuffing),在截击尝试前不久,跟踪目标并引导拦截 器的海基X波段(SBX)雷达并未正确引导拦截 器工作而意外停止工作, 而SBX是观察拦截任务的唯一GMD系统雷达(加利福尼亚PAVE PAWS升级预警雷达除外,它以离线“off-line”模式观测测试),因此无法立即进行杀伤评估,拦截任务也由于拦截 器故障而失败。
美国国防部正在为其基于Spaced的杀伤评估项目制定最终计划,该项目旨在让战斗指挥官能够确定拦截 器是否击中或错过了敌方弹道导弹,这是一种新的能力来帮助确定是否需要第二次射击对付来袭导弹的威胁。
导弹防御局局长Sam.Greaves中将告诉国会山,2018年9月4日国防部“刚刚完成部署”新星座,他说“对支持优化我们有限数量的武器非常非常重要” 。
SKA旨在为弹道导弹防御系统提供一个新的维度,该载荷能够为指挥官提供地面拦截 器( 地面中段防御计划核心的价值8000万美元拦截导弹)是否成功击中目标。
“它将在今年年底完全部署,用于评估和展示我们进行拦截评估的能力,”格里夫斯在导弹防御宣传联盟组织的一次活动指出。
2016年,MDA开始在空间上安装附属于商业卫星星座的SKA新传感器(据说铱星系统上),这些传感器将并作为SKA项目组成部分。将近二十多个小型有效载荷组成天基杀伤评估系统,以评估SKA项目的可行性。
新的分布式传感器网络项目可以为美军保持其导弹防御行动的能力铺平道路,该系统一旦部署,将由商业卫星星座上的22个有效载荷组成。据MDA称,约翰霍普金斯大学的应用物理实验室正在进行SKA实验,该实验室在与海军的宙斯盾弹道导弹防御计划相关的杀伤评估工作方面有着广泛的合作历史。
“空间、通信和地面系统都将成为体系的一部分,”格里夫斯说。空军三星级将军表示,MDA已将开发了地面SKA应用系统,以确保其与BMDS指挥和控制战斗管理系统的整合。
“因此,在今年年底之前部署天基部件(2018年),我们使用该系统作为飞行测试的一部分,以证明进行拦截后评估的价值,”格里夫斯说。
“我们正在与战斗指挥官合作,以证明这些信息的价值,因为他们决定是否采取第二次射击或将这些批目标标识为另一批的威胁,“格里夫斯说。
“到目前为止,这是一项非常成功的项目,无论是在部署能力,还是与行业合作的经验,以及合作的速度和行业的速度提供能力。所以我们为此感到非常自豪,未来会有更多关于它(SKA)的消息,”杰森谢尔曼将军补充。
迄今为止,美国国防部和导弹防御局未公布“天基杀伤评估”具体寄宿在哪种卫星上,结合美国2017财年导弹防御局预算申请文件以及第二代“铱星”发射计划,推测“天基杀伤评估”载荷部署在第二代“铱星”通信卫星星座中的22颗卫星上,于2017年1月开始随第二代“铱星”卫星发射入轨。
第二代“铱星”卫星由66颗卫星组成,位于780千米高度86.4°倾角的近地轨道,在6个轨道平面上,每个轨道有11颗卫星。第二代“铱星”系统为寄宿载荷专门分配了空间,可寄宿重50千克,体积30×40×70厘米、平均功率50瓦、峰值功率200瓦内的载荷。每颗卫星可被寄宿多个载荷,载荷可向下或向卫星运行速度矢量方向安装。
2019年1月,随着“铱星”星座最后一批卫星由SpaceX公司“猎鹰9”火箭成功发射入轨,“铱星”星座正式组网运行。2019年2月,据防务内情网站报道,“天基杀伤评估”系统将于2019年3月完成最后一系列试验后正式投入使用。
关于发展天基评估技术天基应用全文,是目前唯一对SKA能力做出全面评估的文章。
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