美国的国家战略预警系统

美国多年来出于军备竞赛和威慑牵制前苏联的需要，十分重视国家战略预警系统的建设。美国战略预警的方针是“至少用两种不同的探测系统探测目标在飞行中产生的不同现象，以确保覆盖敌方战略导弹的发射区域，从而尽量减少虚警和自然干扰”。美国的国家战略预警系统主要由天基预警系统和地基预警系统组成。天基预警系统以“国防支援计划”（ＤＳＰ）预警卫星为核心组网，由预警机配合；地基预警系统由地面远程警戒雷达、装备ＡＮ／ＦＰＳ系列远程雷达的北方弹道导弹预警系统、装备ＡＮ／ＦＰＳ系列和ＰＡＲ边境截获雷达的潜地弹道导弹预警系统…     

天基雷达探测器的未来

天基雷达利用在轨探测器组成的星座执行战术侦察监视任务。 虽然至今天基雷达尚未成为现实,但雷锡恩公司已投入巨资开发其相关技术,以实现“全球感知”,利 用装载雷达探测器的星座对战区和受关注地区持续地覆盖,获取敌方战术活动情况。     

天基导弹预警系统及对其的攻击和干扰分析

天基导弹预警系统是航天军事系统的重要组成部分 ,在航天作战中具有重要地位。分析了美国、前苏联和俄罗斯天基导弹预警系统的技术性能和工作过程。提出了摧毁和干扰天基导弹预警系统的方法。     

跟踪传感器空域覆盖性能分析

针对天基光学跟踪传感器覆盖问题,将点覆盖数值仿真模型扩展到空域,提出了一种基于视函数的跟踪传感器覆盖计算方法.在典型圆轨道星座下,对所提方法进行数值仿真,并分析了覆盖性能的影响因素,为天基光学低轨星座设计和跟踪传感器管理调度提供重要的参考和支持.     

天基红外低轨星座对目标的跟踪算法研究

建立了天基红外低轨星座对自由段目标的观测模型,考虑了精确的目标运动模型。针对天基红外低轨星座的任务特点,从收敛速度、估计精度、估计有效性以及运算效率等方面比较了批处理滤波、EKF、UKF、高阶UKF和粒子滤波等算法的性能。仿真结果表明,综合考虑各种因素的影响,UKF具有最佳估计性能,能够对天基红外低轨星座中自由段目标进行有效跟踪。该文的理论分析和仿真实验对天基红外低轨星座的跟踪滤波器设计具有重要的指导意义。     

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。     

美国空军计划新的太空雷达

据报道 :美国空军已为一项天基雷达监视与瞄准系统制定计划 ,使该系统跨过在轨验证阶段 ,直接进入实用卫星星座的组建。此项计划已获美国五角大楼领导的批准。根据这项新的计划 ,这个用于跟踪地面移动目标的卫星星座的卫星数量将少于 10颗 ,计划从 2 0 0 8年开始发射星座卫星。据称每颗卫星的估算成本大约为 1.6亿美元。美国空军相信 ,过去一年中 ,在有关发射实用星座前不必进行太空试验的技术研究工作已取得了很大进展。五角大楼先前的天基雷达计划研究由 2 4颗侦察卫星组成星座 2 4小时全天候跟踪地面移动目标的可行性。每颗工作卫星的成…     

单星无源探测弹道导弹射向估计新方法

天基预警系统是国家战略预警系统的重要组成部分,而单星探测预警是天基预警系统发展必经历程和重要环节,传统方法基于标准弹道模板先验信息支持,但标准弹道模板信息难以获取,无法实际应用.本文主要讨论在没有标准弹道模板先验信息支持的情况下,单颗预警卫星能否及早给出导弹射向估计的问题.通过建立弹道导弹飞行的动量模型和弹道平面切割模型,本文提出了基于单颗预警卫星观测视线对来袭导弹射向的估计算法,回答了单颗预警卫星观测情况下如何给出射向信息的问题,仿真计算结果表明,本文方法对于引导地基预警系统具有较高的精度和实用价值,本文方法亦可应用于各类单站无源探测(预警雷达,中低轨、大椭圆预警卫星等)的方位信息估计与空间目标机动的识别等问题.     

天基毫米波空间碎片观测雷达系统分析与设计

介绍了天基毫米波空间碎片观测雷达的难点和关键技术,提出了解决问题的思路。将同时多波束天线引入到高速目标探测中,分析了雷达天线和发射机的形式,采用多频信号处理方法解决多普勒模糊问题。给出了空间站载天基毫米波雷达的系统参数,分析了测距、测角、测速精度。在天球坐标系下建立了雷达平台坐标系,通过速度分解和坐标转换,结合雷达成像的方法分析了雷达和碎片间的相对速度、位置的几何关系,在此基础上对空间站载天基毫米波雷达系统空间碎片轨道预测性能进行了分析。
     

激光驱动接力移除空间碎片的小卫星星座及可行性研究

在众多空间碎片移除技术中,天基激光烧蚀驱动是一种高效的、有广阔应用前景的移除技术,特别是针对移除海量的、尺寸在1~10 cm的危险碎片而言,更是具有独特优势。然而,这一技术对高能激光器单脉冲能量、光束质量、发射镜口径等要求很高,目前的硬件水平还达不到实用指标要求,制约了其天基应用。为了克服这些硬件技术障碍,本文另辟蹊径,利用小卫星概念,提出了由不同轨道高度小卫星平台组成小卫星星座,通过在每个小卫星平台上的激光驱动接力来逐步降低碎片轨道高度,最终达到移除空间碎片的小卫星接力移除星座的构想。基于现有的激光器性能参数,根据激光烧蚀驱动碎片动力学模型计算了单个卫星平台的移除能力,结果显示,10 J单脉冲能量激光器和0.5 m直径发射镜,能够对20 km范围内、尺寸小于10 cm碎片进行有效驱动。进而,针对空间碎片密集度高而应用最广的800 km轨道高度区域,设计了由分布在不同轨道高度的30颗小卫星组成接力驱动移除星座系统方案,通过仿真模拟计算验证了星座系统的移除碎片的可行性。该研究利用目前热门的小卫星星座,降低了天基激光移除空间碎片技术对硬件的性能要求,为该技术的应用提供了新的思路和途径,所提出的小卫星接力驱动星座系统方案也有工程参考价值。     

基于分布式星群的全相参雷达低副瓣波束形成设计方法

不同于地面稀布阵相参阵列雷达,分布式星群平台具有高速运动特性,相应地全相参合成效率受限于星间的空时频同步误差、波束指向误差等系统误差约束。提出了一种基于分布式星群的全相参雷达低副瓣波束形成设计方法。首先,从星群系统规模、星间安全距离、远场条件、探测链路等因素入手推导了有效探测距离区间。接着,给出了同步误差、波束指向误差以及卫星高速运动特性对全相参合成效率的定量影响评估方法。最后,利用空时频多维联合方法实现了低副瓣稳健波束形成,可有效增加无模糊视场范围,适用于实际星群规模有限的应用场景。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

空地联合主/被动探测制导系统设计与分析

在现代战争复杂电磁环境条件下,被动探测系统可以远距离探测跟踪预警机,将被动测量信息用于导弹制导,完成对预警机的直接杀伤,是电子对抗最有效的手段之一.但地面被动探测系统由于在高度方向上的基线难以拉开,俯仰角测量精度有限,因此难以高概率地完成导弹中末制导交班.此外在导弹中制导过程中,如果预警雷达关机,导弹也不能完成中末制导...     

天基监测空间碎片有效载荷效能评估方法研究

介绍了用于天基空间碎片监测的主要载荷,包括可见光监测相机、微波雷达和激光雷达。根据评价指标体系,按照评价指标设计的原则,设计出评价指标的体系结构,建立基于AHP（采用层次分析法）的综合指标评估模型。利用评估模型实现对三种监测载荷进行评价分析,选择出效能最优的有效载荷。为天基监测载荷评估提供科学依据与评估方法。     

弹道导弹天基预警与探测手段分析

通过研究弹道导弹飞行过程中的光热特点和突防措施,分析了反导系统对天基预警探测的需求,最后研究了不同的预警手段在弹道导弹不同飞行阶段的应用.     

天基信息支援下地基预警雷达搜索空域优化

对天基信息支援下的地基预警雷达搜索空域优化进行了研究。建立了战术弹道导弹（TBM）的运动模型和预警卫星的测量模型,用Unscented卡尔曼滤波（UKF）算法对TBM的运动状态进行滤波估计,并结合解二体运动方程确定搜索空域的中心位置,根据误差传播公式建立了搜索空域半径的确定模型。仿真结果表明：该优化方法符合反TBM预警的实际,可明显提高地基预警雷达对TBM的发现概率。     

国外的预警卫星系统

文章简述了美国预警卫星系统的发展历程,较详细的介绍了国防支援计划(DSP)和天基红外系统(SBIRS)。最后还提到了前苏联/俄罗斯的预警卫星系统和日本,法国的预警卫星计划。     

国外低轨物联网星座系统发展分析

随着地面移动通信系统的建设发展和移动互联网业务的爆发式增长,多样化的移动通信需求和应用场景不断涌现,传统的“人与人”之间的通信正在扩展向“人与物”、“物与物”的通信。物联网(internet of things, IoT)技术近年飞速发展,并已投入广泛建设和应用。卫星因其广域覆盖和抗毁性,比较适应于大区域数据采集和物联业务。近年来随着卫星通信技术能力的提升和产业链条的优化,商业航天蓬勃发展,天地一体成为趋势。天基物联网、天地融合物联网成为新的关注点。国际上近年来涌现出数十个天基物联网系统,部分已投入工程建设和应用,已在天基物联网的系统架构和体制设计上取得进展。针对卫星物联网技术发展和建设应用开展调研,对Orbcomm、Kepler、SpaceMobile、ELO等低轨星座物联网系统的建设规划、能力定位、系统架构、星座方案、通信技术、频率资源、市场应用等方面进行了全面分析,并对天基物联网星座系统的发展趋势和关键问题进行总结。     

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.