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一、天基GMTI项目研发背景
GMTI技术自问世以来在军民用领域发挥了不可替代的作用,尤其是在军事侦察和战场态势感知方面,搭载在高空运动平台(飞机、浮空器、卫星等)上的GMTI雷达可以有效克服地球曲率的限制,增大探测范围,在广泛的战区内,不受任何天气条件的影响,近实时提供敌方各种地面和海上运动目标的位置信息,并对目标进行分类和识别。
上世纪80年代冷战末期,为应对苏联部署在前线的钢铁洪流,美军启动了搭载GMTI雷达的大型对地监视飞机研制项目,由此诞生了E-8联合监视目标攻击雷达系统(JSTARS)飞机。该型飞机基于波音707机体,搭载了具备GMTI模式的AN/APY-7无源相控阵雷达,目前仍是美军执行GMTI任务的主力装备,E-8自1991年首次亮相海湾战争以来,在美军发动或参与的几乎所有局部冲突中,如科索沃、阿富汗、伊拉克、叙利亚、“伊斯兰国”和乌克兰战场上都能见到其身影,为美军提供了近实时战场ISR能力,有力地保障了美军的作战指挥及精确火力打击任务。
由于美国空军多年来一直担心该型飞机及操控人员在飞越战区时会受敌方防空导弹的攻击,加上707机体服役30余年逐渐老化,以及有源相控阵成为了雷达主流技术,更换JSTARS飞机保持GMTI能力优势已是美军亟需解决的问题之一。为此,美国空军曾相继启动了E-10和JSTARS重构(JSTARS Recap)项目,寻求开发新机型来取代JSTARS飞机,但这些项目均因种种原因被美军放弃。2021年12月,美国空军确认计划于2022财年退役4架E-8飞机——占JSTARS机群的四分之一,从而正式拉开该型飞机退役的序幕。
正是在这一背景下,美军提出了发展天基GMTI雷达卫星取代JSTARS飞机,保持未来的GMTI作战能力优势的计划。
二、天基GMTI项目进展
对美军而言,天基GMTI并非是一种新概念。早在1998年,美国空军、国防高级研究计划局(DARPA)和国家侦察局就启动了探索高分辨率天基GMTI的“发现者II”项目,该项目在2000年被国会取消。2004年,美国空军授予洛克希德·马丁公司团队一份天基雷达合同,涉及开发相关GMTI能力,但2008年,美国国防部又以成本过高为由终止了该项目。
在经过了约10年的空白期后,美国空军快速能力办公室于2018年秘密启动了GMTI雷达卫星研究项目,旨在通过由小型GMTI雷达卫星组成的星座来跟踪地面动目标,以填补JSTARS飞机退役后产生的能力空白。这种天基GMTI系统将在一定程度上取代JSTARS,克服当前空中平台的航程限制,在不依靠机载资产的情况下,完成对抗环境下的快速目标定位任务。
随着2019年12月美国太空军正式成立,该项目被移交给了美国太空军。2021年5月12日,约翰·雷蒙德将军在参加2022财年国防计划会议时,首次公开了此前高度保密的GMTI雷达卫星项目,从而引发了各界的广泛关注。2022年1月18日,约翰·雷蒙德将军在米切尔航空航天研究所航天力量论坛上,公布了天基GMTI能力开发项目的最新进展。美国太空军预计将于2022年春季末完成天基GMTI项目的备选方案分析,以确定项目最优的方案,目前正与情报界和美国防部成本核算和项目评价办公室联合推进这项工作。美国太空军于2021年组建的太空作战分析中心负责开展GMTI分析,相关备选方案分析将为美国国防部2024财年的GMTI预算提供支撑信息。截止目前,项目的卫星星座数量及部署计划、时间进度安排、资金拨款等细节仍然保密。
三、天基GMTI项目面临的挑战
经费预算。成本过高一直是天基GMTI项目发展面临的挑战之一,也是前期项目下马的主要原因。根据美国国会预算办公室2007年的一份报告估计,天基GMTI雷达系统的成本从近260亿美元到940亿美元以上不等,这也造成有关项目曾一度成为美国国防部有史以来最昂贵的系统。美国太空军的天基GMTI项目同样面临着这一问题。根据《2022财年国防授权法案》附加的一份联合解释性声明,美国国会希望限制国防部在GMTI项目上的支出,直至国防部逐项完成对所有已确定和规划的GMTI项目的评审。
技术攻关。天基GMTI系统较空基系统的作用距离更远,需要更大功率发射系统。天基系统想要获得与空基系统同等分辨率,就必须具备更大尺寸的天线,这对美国太空军的小卫星平台方案来说,可能难度更大,应考虑采用创新型材料和设计方案。另外,与空基系统相比,火箭发射活动和太空环境对系统形成的要求也更为苛刻。这些限制条件对天基GMTI项目而言都是短时间内难以克服的挑战。美军之前的项目夭折,技术难度过大也是原因之一。为此,美国太空军希望加强商业能力的利用,推动商业航天企业更多地参与其中,以此来降低技术开发风险。
职责划分。传统上,天基情报收集和图像处理一直是美国国家侦察局和国家地理空间情报局的职权范围。随着战术级情报、监视与侦察(ISR)需求的日益增长,美国太空军希望以天基GMTI的方式介入这一领域,从而将与美国空军和情报界产生业务冲突。如何具体划分GMTI相关职责权限,使美国太空军的这一项目获得美国其他军种和情报界的支持,或将成为美国国防部内部亟待探讨的议题之一。
四、主要影响
大幅提升美军战场ISR能力。与现役以JSTARS为主的空基GMTI系统相比,完成全球组网覆盖后的天基GMTI系统,由于具备更好的强对抗环境生存力和更大的覆盖范围,且可不受限制从他国上空过境,因而能全天时、全天候探测地球上任何地点地面运动目标,支持美军快速获取全球范围内他国军事部署活动情况,掌握关键战场因素信息,真正实现“实现先敌感知、先敌决策、先敌行动”,从而大幅提升美军的战场ISR能力,进而为美军的作战机动能力和精确火力打击能力提供有力保障。
巩固加强美国太空军的作战地位。在天基GMTI系统服役后,美国太空军的主要作战领域将得到进一步的扩大,从通信、反导、太空监视等领域扩展到传统上由其他军种和国防情报机构负责的ISR领域,职责范围也将从当前以战略支援保障为主,向支持战术级火力打击能力方向发展。在美军大力发展“联合全域作战”概念的背景下,作为美国最新的一支军种,美国太空军可借助该项目加强军种间的联合作战能力,从而进一步加强巩固其在美国国防部内部的作战地位。
作者:中国电科38所 吴永亮
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