天基导弹预警系统可为弹道导弹防御和实施反击提供及时预警信息，是美军弹道导弹防御系统的重要组成部分。近年来，美军重点推进“天基红外系统”研发、部署和运行，2018年1月成功完成最初的星座组网计划。当前，美军正在积极谋划开发抗毁性更强的下一代天基导弹预警系统和地面控制系统。

一、系统构成及主要进展

目前，美国天基导弹预警系统主要包括：4颗“国防支援计划”（DSP）卫星，分别为DSP-18、DSP-20、DSP-21、DSP-22；“天基红外系统”（SBIRS）的4个大椭圆轨道（HEO）卫星载荷、4颗地球同步轨道（GEO）卫星；2颗低轨“空间跟踪与监视系统”（STSS）验证卫星，以及地面系统。

“天基红外系统”计划由美国空军负责，由4颗地球同步轨道卫星和4个地球大椭圆轨道卫星载荷组成。由于技术难度大，“天基红外系统”发展并不顺利，卫星系统研发制造、发射和在轨交付运行时间多次推迟，实现星座组网时间长达23年，远超美空军计划时间10年。

目前，“空间跟踪和监视系统”计划受限于经费和技术原因，未被列入美军正式采办项目，导弹防御局仅提供运行维护费。未来2颗验证卫星将继续参与导弹防御试验，进行数据采集，提供战场空间感知、技术情报支持以及空间态势感知。

地面运行系统的主要功能是接收和处理“天基红外系统”和“空间跟踪和监视系统”的数据信息，对卫星进行控制。近年来，美空军致力于“增量2”新型地面运行系统的研制，现已接收了“增量2” Block10地面系统，并对系统操作进行了认证。“增量2” Block10系统引入了新型软件和硬件，首次实现了将DSP卫星、GEO卫星、HEO传感器数据处理集成至任务控制站（MCS）和备份任务控制站（MCSB），并实现了GEO凝视传感器的数据集成，可大幅简化控制流程和提高效率，显著提升天基红外系统在导弹预警、导弹防御、战场态势感知以及技术情报获取4个任务领域的能力。正在研制的“增量2” Block 20系统预计2018年底交付，将进一步提升任务控制站和备份任务控制站地面站软件的性能，通过对传感器数据杂波和背景抑制进行优化可探测昏暗目标，并自动调用地球同步轨道卫星凝视传感器更好的跟踪目标和更精确的预测弹着点。

二、导弹防御预警流程

“天基红外系统”“空间跟踪与监视”已多次参与美国导弹防御综合拦截试验，成功完成对空间目标立体跟踪成像、对近程弹道导弹飞行全过程跟踪、对中程和洲际弹道导弹飞行中段探测跟踪、与弹道导弹防御系统通信交联等验证任务。美国导弹防御预警流程如下：

1“天基红外系统”高轨预警卫星扫描型探测器对地球的北半球和南半球进行快速扫描，探测导弹发射时的尾焰；凝视型探测器将导弹发射画面拉近放大，并紧盯可疑目标，获取详细信息。双探测器协调共同完成任务，在导弹刚发射就可探测到。随后，“天基红外系统”将信息传递给“空间跟踪和监视系统”宽视场捕获传感器。

2“空间跟踪和监视系统”宽视场捕获传感器接受“天基红外系统”探测信息，并以地球为背景捕获助推段飞行的弹道导弹尾焰，完成对预警信息的接力；窄视场凝视型多波段跟踪传感器完成对助推段末期、中段飞行的弹道导弹持续跟踪。

3 预警卫星系统将信息下传至预警卫星大型战略地面站，经空军航天司令部第460联队第3空间预警中队分析处理后，通过C2BMC向战略司令部一体化导弹防御职能司令部发布预警并预测弹道导弹和落点（位置和速度估计）。

4 战略司令部一体化导弹防御职能司令部通过C2BMC将引导搜索信息传送至早期远程预警雷达系统，第21空间联队负责操作地基预警雷达开始搜索，探测来袭导弹。早期远程预警雷达一旦探测并跟踪到来袭导弹，立即把所获得的信息传送给战略司令部一体化导弹防御职能司令部，一旦确定为战略威胁，立即向总统、国防部长、参联会主席报告。

5 一体化导弹防御职能司令部利用早期远程预警雷达数据，引导地基X波段雷达等探测、跟踪和识别来袭导弹，以便获取更精确的跟踪数据和评估数据。

三、未来发展展望

在推进现有系统全面运行和任务拓展的同时，美国空军于2017年底发布“天基红外系统后继”系统信息征询书，谋划开发抗毁性更强的下一代天基预警卫星系统和地面控制系统。

（一）推进现有系统全面运行和任务拓展

目前，美空军已成功完成“天基红外系统”星座组网计划，包括4颗地球同步轨道卫星和4个大椭圆轨道有效载荷。美空军将持续推进“天基红外系统”全面运行，在以全新能力支持弹道导弹防御系统作战的同时，将功能扩展至战场态势感知、情报侦察及其他领域。

近年来，美国空军也在致力于拓展“天基红外系统”数据的应用范围，用于探测诸如森林火灾、工厂爆炸及传统军事冲突等事件，实现红外数据的“最大化分发”。美国空军曾创建遥感实验室，向工业界和学术界开放，推动“天基红外系统”及其他天基系统的数据应用，鼓励研究人员验证创新理念和原型系统，促进新概念和原型系统为军事领域和其他用户采用，满足战场态势感知和民用对天基数据信息的需求。同时，美空军空间与导弹系统中心负责的“战场空间感知中心”也已上线运行，完成了对“天基红外系统”大量红外数据的处理任务。

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