日盲紫外探测技术在空间预警中的应用

天基紫外预警是反弹道导弹武器的重要手段。文章从地球日盲紫外空间背景和导弹紫外辐射特性两方面进行分析,论证天基紫外空间预警系统可以获得较高的信噪比和信杂比,能够实现低虚警率的空间预警。同时提出了天基紫外空间预警系统可能的3种工作体制：单一基于紫外波段的天基预警系统存在发现目标较晚的问题;紫外—红外双波段天基预警系统可以实现更低的空间预警虚警率;红外—紫外光谱复合天基预警系统可通过紫外光谱观测辨别导弹种类。最后,文章对现有紫外探测技术进行分析,论证了AlGaN和SiC探测器用于天基紫外预警的可行性,并对其工作模式进行了分析。     

预警卫星对弹道导弹发射点战术参数的估计

为了对导弹发射点战术参数进行准确估计,需要根据预警卫星的探测信息对导弹进行定位。基于双星定位原理及导弹弹道特性,给出了从测量坐标系到地球固定坐标系的转换模型、发射点时刻以及发射点位置估计模型,并利用仿真工具STK,结合美国新一代导弹预警卫星系统——空间跟踪与监视系统(STSS),对发射点战术参数的估计进行了仿真。仿真结果表明了该算法的有效性,并说明STSS与传统预警卫星相比,具有更好的探测预警能力。     

俄罗斯提议建立国际天基导弹预警系统

俄罗斯提议建立国际天基导弹预警系统俄罗斯正在加紧努力以建立一国际天基导弹探测系统，该系统将向国家反导弹防御网提供早期弹道数据和拦截指令。俄罗斯空间设备工程研究所（ＲＩＳＤＥ）的负责人去年１２月提出建立一可以同时探测和处理２５枚导弹发射信息的卫星系统的...     

预警卫星对导弹主动段的探测功能仿真

预警卫星对导弹的早期预警是反导防御系统有效作战的关键环节,是影响反导防御系统作战效能的重要因素.本文依据卫星预警探测功能仿真原理,结合导弹飞行仿真与卫星红外探测仿真,确定了导弹与预警卫星间的几何交互关系,并建立了预警卫星对导弹主动段的红外探测仿真模型.针对两种不同的突防弹道与预警卫星,对预警卫星探测概率及预警时间进行了仿真计算.结果表明,采用该方法计算预警卫星对主动段导弹的探测概率与预警时间,能满足导弹与预警卫星作战效能评估的应用要求.     

基于预警卫星观测的弹道导弹运动状态估计算法

针对预警卫星仅有角度测量信息,目标运动可观测性很弱,而导致最大似然弹道估计条件病态严重的问题,提出基于提供目标状态估计和联合误差协方差的Levenberg-Marquardt算法的修正最大似然估计(MML)算法.利用预警卫星初始观测时刻的目标高度和速度等部分先验信息作为伪测量量,推导出导弹运动状态参数估计的修正最大似然算法.最后,对算法进行了Monte-Carlo仿真研究,仿真结果表明估计误差同理论误差边界相当,验证了估计算法的一致性和有效性.     

基于低轨预警卫星测量数据的弹道重构与选星算法研究

在低轨天基预警卫星(STSS)24星构型配置条件下,对弹道导弹ICBM全程飞行过程中可见预警卫星数多于2颗,用最小二乘几何弹道一次定位及扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,提出了基于观测噪声估计方差最小的可见星最优选星原则。仿真结果表明:与不进行选星方式相比,用该选星原则进行弹道导弹弹道重构计算可满足在最小限度占用监视预警卫星资源条件下,获得更高的弹道重构精度。     

天基雷达可用于导弹防御

据美国军事顾问委员会称 ,正在研制的用于跟踪地面移动目标的美国军用雷达卫星也可用于导弹防御。国防科学委员会报告认为 ,只要对“天基雷达”进行较小的改装 ,国防部就能用这些卫星探测导弹发射和跟踪飞行中的导弹。委员会报告称 ,“天基雷达”可以协助国防部同步轨道红外卫星增强对弹道导弹发射预警。同步轨道红外传感器探测导弹发射时产生的热能 ,但探测不到在云层下面发射的导弹 ,而云层不能遮挡“天基雷达”。目前 ,美国防部主要依靠DSP(国防支援计划 )红外卫星进行导弹预警 ,2 0 1 0年后 ,将由高轨天基红外系统卫星替代它。“天基…     

基于预警卫星观测的弹道导弹运动状态估计算法

针对预警卫星仅有角度测量信息，目标运动可观测性很弱，而导致最大似然弹道估计条件病态严重的问题，提出基于提供目标状态估计和联合误差协方差的Levenbebg-Marquardt算法的修正最大似然估计（MML）算法。利用预警卫星初始观测时刻的目标高度和速度等部分先验信息作为伪测量量，推导出导弹运动状态参数估计的修正最大似然算法。最后，对算法进行了Monte—Carlo仿真研究，仿真结果表明估计误差同理论误差边界相当，验证了估计算法的一致性和有效性．     

美第三颗“天基红外系统”卫星成功发射

正2017年1月20日,据美国航天新闻网站报道,美空军第三"天基红外系统"(SBIRS GEO-3)导弹预警卫星当日搭乘"宇宙神"-5 401型运载火箭从卡纳维拉尔角成功发射。这次发射原计划在1月19日进行,但由于一系列技术和发射场问题而推迟。SBIRS卫星是美空军下一代导弹预警卫星,将替代之前的"国防支援计划"(DSP)系统,计划由4颗地球同步轨道卫星和2个大椭圆轨道探测载荷组成。美国在20世纪60年代开始研制部署导弹预警卫星,用于探测苏联可能发射的洲际弹道导弹。在1991年"沙漠风暴行动"期间,美军尝试利用"国防支援计划"卫星探测"飞毛腿"(SCUD)小型战区导弹的发射。这些导弹的助推段时间短并且特征不明显,因此很难探测。     

美国预警卫星探测器及其相关技术

美国的导弹预警卫星系统．从“导弹探测预警卫星”(MIDAS)、“弹道导弹预警系统”(BMEWS)，到“国防支援计划”(DSP)卫星群，迄今已经走过了40多年的发展历程。目前美国使用的预警卫星系统是第三代“国防支援计划”预警卫星系统。该系统于1989年开始发射，预计到2010年左右退役。目前“国防支援计划”星座由4颗工作星和1颗备份星组成。     

基于预警卫星观测数据的弹道重构算法研究

地球静止轨道顶警卫星弹道重构是弹道导弹防御的一个重要环节，利用基于Stirting插值逼近的非线性KALMAN滤波方法，对凝视型弹道重构算法进行了研究。在对导弹动力学模型分析的基础上，建立了弹道状态方程组和观测方程组，并对滤波计算中的初值选取，参数变换进行了讨论。滤波计算中的初值选取所用的多项式拟合方法，可以进行扫描型弹道重构的实现，但精度不高。通过仿真计算，对算法的可行性进行了验证。     

预警卫星对主动段弹道跟踪算法研究

针对预警卫星视线（LOS，Line-of-Sight）测量下对弹道导弹目标的跟踪问题，传统的方法（如EKF）存在易发散、不稳定的现象。引入一种更为稳健和有效的滤波估计算法UKF，其通过特别选取一些样点，给出随机变量经过非线性变化后的均值和方差，从而得到滤波器基于非线性方程的更新，避免了非线性方程的线性化。解析表达了导弹推力加速度值和导弹在重力作用下姿态的变化特性，提出了基于弹体旋转的主动段运动方程。通过Mortte-Carlo仿真，与其它算法比较，说明该算法跟踪性能更好，在空间预警系统应用中具有较好的适应能力。     

预警卫星对导弹预警模型的仿真

通过分析研究，建立了预警卫星系统对战术弹道导弹（TBM）弹道进行预警的一种数学模型，其中包括预警卫星系统信息库的信息模型、用预警卫星探测信息确定TBM坐标的模型、确定TBM发射时刻及发射点坐标的模型、确定关机点及对应的关机点弹道参数模型、计算预警弹道及落点的模型等，同时还对信息库中信息模型的精度、计算发射点价值及发射时刻模型的精度、计算关机点时刻及参数的精度进行了分析，得出了有一定理论意义和工程应用价值的结论。     

基于推力加速度模板的主动段弹道跟踪方法

对弹道导弹的主动段跟踪是导弹防御中重要的环节。针对此问题提出了一种基于推力加速度模板的主动段跟踪算法，该算法需要主动段推力加速度信息支持。给出了一种简捷的推力加速度模板构建方法。利用近常速运动模型描述了导弹运动特性，解决了对导弹发射时间的估计问题和模板概率的递推计算问题，并将该方法应用到空间预警系统中，通过仿真验证了该方法具有较好的识别效果，位置和速度估计误差都接近于CRLB限。     

弹道导弹发射点位置的弹道重构寻优估计

依据弹道导弹被动段的测量信息,提出了发射点位置的初始解析估计方法,并在此基础上提出了弹道重构寻优估计策略及方法,进一步提高发射点位置估计精度,完成了方法的数值仿真验证,在中远程弹道导弹预警中有一定的参考价值。     

基于轨迹特征的预警系统目标识别

文章针对弹道导弹预警系统目标识别任务的特点,通过分析弹道导弹和卫星目标间的运动特性差异,给出了预警雷达基于最小矢径这一特征区分弹道导弹和卫星的流程,并分析了弹道导弹射程、雷达测量精度、观测时间、采样间隔等因素对此流程的影响。仿真结果表明:利用最小矢径实现弹道导弹和卫星的区分是可行的,而且此法对雷达测量精度要求不是特别高。     

空间预警系统对弹道导弹发射点战术参数估计方法

本文围绕空间预警系统对弹道导弹发射的探测和监视过程，根据地球同步轨道上的星载传感器获得的角测量及有关目标弹道曲线的先验信息，利用改进的Gauss-Newton方法解决了对发射点战术参数最大拟然估计问题，并采用Monte实验验证估计算法的一致性和有效性，且对发射点位置的估计误差进行了分析。     

一种利用PCA的导弹轨迹重建方法

非同时刻成像将大幅恶化立体视觉方法对导弹的轨迹点重建精度和射向估计精度,针对这一问题,该文提出了应用主成分分析(PCA)重建导弹轨迹并且估计导弹射向的方法。论文在同步轨道双星观测条件下推导了将PCA方法应用到导弹轨迹重建及射向估计的原理,论证了目标三维轨迹最小方差投影直线在像面上的投影即为目标成像轨迹的最小方差投影直线,给出了通过求取目标成像轨迹的最小方差投影直线重建导弹发射面和轨迹点的算法。仿真实验表明了该方法可以有效地进行弹道轨迹的三维重建及射向估计,与现有方法相比,PCA方法重建精度更高,相机定标误差在一定范围内时,射向估计误差更小。     

反导预警“铺路爪”雷达与对抗

反导预警雷达系统的主要目的是及时发现来袭导弹的发射,为弹道导弹防御系统实现识别、跟踪与拦截提供必要的信息.首先介绍了国外主要的反导预警卫星与雷达系统,给出了主要预警系统的参数,然后分析了"铺路爪"雷达系统参数,反演了该雷达的基本组成,提出了对抗该雷达的方法.