世界最先進的預警衛星，能10秒傳回導彈詳細信息，但問題不斷

美國追求軍事領域絕對防禦，面對導彈技術的擴散、以及快速發展的各種電子干擾技術，不斷更新的反導預警系統成為美國保持軍事領先的重要手段。美國擁有全球最為齊全和先進的衛星系統，有超過50顆可以進行導彈預警的衛星。尋求絕對防禦，對美國來說，就要求建立從水下、水面、地面、天空一直到太空的，遍布全球的綜合立體導彈防禦系統。

美國導彈預警網

在彈道導彈防禦領域，美國有國家彈道導彈防禦/NMD和戰區導彈防禦/TMD兩個系統。國家導彈防禦系統由天基預警系統、陸海基大型雷達、作戰管理、指揮控制、導彈攔截系統、大氣層外動能攔截系統組成。美國的彈道導彈防禦包含從近程到洲際全部的導彈。美國的導彈防禦系統實際上以俄羅斯、中國為主要防禦對象，在中國和俄羅斯周邊，美國和北約及其盟國部署了導彈監視、跟蹤的大量設備，但是這些設備的時效性和可靠性對美國來說都不夠完美。特別是對中國和俄羅斯這種大國，僅靠這些設備是不夠的，這也是美國大力發展天基導彈防禦系統的根本原因。要有效防禦首先需要做的是有效監控。其天基監控平台就是紅外預警衛星，重要組成是基於紅外探測器的紅外探測系統，是美國現代立體戰爭中不可替代的重要裝備。

天基紅外預警衛星

美國的DSP(國防支援計劃)系統在上個世紀60-70年代開始使用至今。DSP同步衛星誤/漏報率高，預警時間少的問題一直得不到改善，對監控飛行中段的導彈、中近程彈道導彈的能力有限，而且信息系統也有傳輸和協作的問題。

DSP預警衛星

因此，美國新的SBIRS（天基紅外系統）是滿足2030年前需求的系統。在美國的設想中，天基紅外系統是包括地球靜止軌道，大橢圓高軌道，圓形低軌道三種軌道衛星，應用各種波段的感測器，構成一個全時空無縫連接的探測網。才能有效的支持國家和戰區導彈防禦。

SBIRS計劃從1992年開始一直持續到今天，包括了空間段和地面段兩部分，空間段設計有SBIRS-LOW（低軌衛星星座），SBIRS-GEO（同步軌道衛星星座），SBIRS-HIGH（高軌道衛星星座），其中 SBIRS-LOW又納入了「空間和導彈跟蹤系統/SMTS」，SBIRS-HIGH則放進赫赫有名的「戰區高空區域防禦/THAAD」計劃。在SBIRS的設計中，系統利用DSP衛星對導彈發射進行粗略監控，由SBIRS-HIGH進行發射位置定點詳查，系統對導彈進行跟蹤和測算彈道軌跡。在SBIRS的計劃中，還有很多附屬的子系統發展計劃，簡單來說有提高DSP衛星數據速度的「戰區空襲和發射預報」計劃、「高水平先進紅外探測器」計劃（眼鏡蛇響聲計劃）、移動地面站計劃（聯合戰術級地面站計劃），所以說SBIRS計劃是當今世界規模最大、技術最先進的導彈預警系統。在SBIRS的系統設計目標中，不但有導彈預警，還有導彈防禦策略支援、目標技術情報支援、戰場態勢實時監控、戰區信息支援等等功能，不但能夠對導彈導彈進行全程跟蹤，還能對飛行在中段的導彈進行探測識別、跟蹤，最後引導攔截彈攔截目標。

SBIRS-LOW衛星可跟蹤弱紅外信號彈頭

2001年，五角大樓對SBIRS進行了重新調整，SBIRS-LOW系統從美國空軍轉交給國家彈道導彈防禦局，命名為STSS（太空跟蹤與監視系統），這樣國家導彈防禦局就有全部三種SBIRS的控制權。SBIRS-LOW計劃是目前美國久攻不下的項目，從1995年至今，第一顆試驗衛星在2002年發射成功，2004年提供服務。SBIRS-LOW系統設計發射24顆1噸的小衛星，這些衛星的靈敏度要遠高於現有DSP衛星，到2009年才發射了兩顆新平台的小衛星；而SBIRS-GEO方面，2011年發射了第一顆由洛克希德A2100衛星平台設計的GEO-1衛星，設計壽命12年，重量約為4.5噸，設計發射4顆。由於SBIRS計劃投資大、項目風險大，推進中問題不斷，目前只部分完成。

測試中的SBIRS-GEO衛星

SBIRS(天基紅外系統)執行作戰空間特徵、導彈預警、導彈防禦、技術情報偵察等任務。設計採用獨特的先進的紅外探測器，在高、低軌道衛星上都配置「掃描」、「凝視」兩種可以協同工作的紅外敏感感測器。在高軌道和大橢圓軌道上的衛星上還加裝紫外線和可見光探測器。這些衛星都可以同其他衛星系統聯網，以擴展紅外預警衛星系統的能力。

安裝中的SBIRS-HIGH衛星

如果展開說，SBIRS-HIGH，一共兩顆，採用了雙波段雙感測器方案，掃描速度是DSP衛星的10倍，解析度也提高了10倍，上面的感測器可以穿透大氣層，具備導彈初段探測識別的能力，而SBIRS-H還強化了對小型導彈的探測能力，還彌補了之前說過在南北極頂端的盲區。我們叫SBIRS-H為天基紅外系統接力賽的第一棒，它要跑完全程不斷接力給低軌道SBIRS-LOW衛星，不斷把預警信息傳給地面站和控制中心，對發現的目標只需短短10-20秒就能發送預警信息。

紅外預警衛星作戰圖(紅、綠、藍表示導彈飛行段）

SBIRS-LOW衛星主要用於捕獲、跟蹤飛行中段的彈道導彈、分辨真假彈頭，更主要的是為攔截彈提供目標位置諸元和超視距指導，增加攔截導彈的防禦區域。SBIRS-LOW是相當龐大的規劃、計劃發射24-30顆衛星、每顆衛星設計壽命10年。衛星一般會先從地平線/海平面以下開始上升逐步掃描探測，一旦探測到導彈目標的尾焰就交給SBIRS-H進行全過程跟蹤，通過4顆SBIRS-LOW的協同工作，實現對導彈彈頭的精確定位，爭取在彈頭進入陸基海基雷達範圍內之前引導發射攔截彈，這樣能夠做到多層攔截，提高攔截率。SBIRS-LOW的探測區域比DSP擴大了2-4倍，除此之外SBIRS-LOW還能對冷目標進行探測，分辨彈頭、彈頭母倉、輕重光學雷達誘餌的能力。對真偽目標探測是SBIRS-LOW的一個很重要的功能，但原理還是對目標的溫度進行測算，加上對目標體積面積的測算，區分目標大小，區分目標是彈頭還是碎片。

SBIRS是美國新一代天基紅外預警系統，其衛星解析度高得多，還可以透過雲層監控，不但在導彈點火就可以探測到，而且增加了探測範圍，甚至可以對目標進行分離速度、旋轉、滾動情況進行測算。天基紅外預警系統因可靠性原因還不能代替陸基雷達，但是如果沒有SBIRS，地面雷達就存在盲區，探測距離也有限，進一步失去中段攔截能力。

不同高度的預警衛星和攻擊手段

在地面站方面，天基紅外系統主要任務控制站設立在科羅拉多州奧羅拉巴克利空軍基地，備份站在科羅拉多州的普林斯空軍基地。

目前已發射的美國新一代天基紅外預警系統的衛星有全部的2顆高軌衛星，大部分的同步衛星，小部分低軌試驗衛星：2006年SBIRS-H1發射；2008-3-3，SBIRS-H2發射；2009-5-5，SBIRS-LOW替代計劃ATRR試驗衛星，ATRR-1發射；2009-9-25，ATRR-2發射；2011-7-5，SBIRS-G1發射；2013-3-19，SBIRS-G2發射；2017年SBIRS-G3和 SBIRS-G4發射。

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