空间目标探测雷达技术
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1.4 空间目标探测的重要性和需求

1.4.1 空间目标探测的重要性

由于以下原因,空间目标探测的重要性不断提高。

(1)商业空间活动的规模和复杂度不断增大,在轨卫星的数量呈增长的趋势;

(2)空间碎片问题受到越来越广泛的关注;

(3)空间在军事应用中的重要性不断提高。

商业和民用空间用户主要关注变化的空间环境,因此前两个因素是他们关注的重点。而第3个因素则纯粹是军事需求。不同的需求对空间目标探测的要求也是不同的,因此根据演化的需求导致不同的技术和组织解决方案。

1.4.2 空间目标探测的需求

空间目标探测的需求如下。

1)空间碎片的监视和告警

从20世纪60年代开始,空间监视就已成为美国空间司令部的任务之一。目前,全世界只有美国和俄罗斯有比较完善的SSN,但有迹象表明许多国家也有建立独立的空间监视系统的计划。例如,在1996年7月24日法国的Cerise卫星被一块空间碎片撞毁之后,法国政府就决定建立自己的空间监视系统,减少对美国的依赖。虽然建立空间目标监视系统需要巨额的费用,但基于国家战略利益,不能纯粹依靠国外,必须独立自主,自力更生,逐步建立和完善自己的空间监视系统。

要提高监视和跟踪空间小目标(特别是1cm左右的小碎片)的能力,X波段相控阵雷达是比较好的选择。发展这样的雷达技术同时还可以提供弹道导弹中段的跟踪能力,促进国家反导系统的发展。

2)协调卫星工作和航天发射活动

目前,地球轨道上有数千颗卫星,包括正常工作的和已失效的卫星。为了满足将来的军事、民用和商业空间应用,必须有精确和及时的空间态势感知能力。今天,许多国家的民用和军事卫星共享着相近的轨道而没有采取近实时的防碰撞措施。随着卫星数量的增加,必须有相应的组织负责协调卫星工作。

随着我国航天技术的发展及空间在我国战略地位的不断提高,保护我国的空间资产和空间资源已成为越来越紧迫的任务。为此,必须建立完善的空间目标轨道数据库,减少对外国的依赖。

3)空间监视和空间控制

近几年,美军在控制空间的军事发展战略中将空间态势感知能力提升到十分重要的位置。空间监视系统作为空间态势感知系统最重要的组成部分,在今后的发展中将被赋予更多的军事应用任务。增强空间态势感知能力,支持空间对抗的进攻与防御,从而夺取空间优势,是美国大力改进现有的空间监视系统和研制部署新型空间监视设施的最主要动机。

空间监视与预警,其目的是防御敌方从空间发起的攻击。通过陆、海、空、天各种探测预警和侦察监视手段与设备、通信网络和计算机处理中心组成的空间预警系统连续不断地工作,严密监视敌方空间活动,及时判断敌方来袭目标及其有关参数,实时处理所获取的信息,向国家指挥当局、各高级军事部门及政府有关机构提供敌方战略武器空袭的情报,及时决策、采取攻防措施,为有效保存、使用己方战略武器和为民防提供必要的预警时间。空间监视的最终目的是空间控制。精确的空间态势对我国的战略决策和军事部署具有非常重要的作用。

4)情报需求

空间态势感知的另一个较为紧迫的需求是必须具备精确的卫星识别能力,以确定他国卫星是否具有军用载荷及何种军用载荷。随着在轨卫星数量的增加,这种需求日益迫切。