占据空间制高点空间目标监视系统

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国家空天防御面临的十大威胁

国家空天防御面临的十大威胁

第40卷第5期2019年10月国防科技NATIONAL DEFENSE TECHNOLOGYVol.40,No.5Oct.2019国家空天防御面临的十大威胁万明杰(陆军炮兵防空兵学院,河南郑州450052)[摘要]空天防御是信息化空天时代主要作战样式之一,是新时代国家防空概念的拓展。

本文分析了国家空天防御面临的空天侦察、航空空间目标、弹道目标、航天空间目标、临近空间目标、电磁空间、网络空间、空天跨域攻击、“低慢小”非军事目标和非传统空天等十大威胁,及其对国家空天防御作战体系提出的严峻挑战。

[关键词]空天防御;航空空间;航天空间;临近空间[中图分类号]E256[文献标识码]A[文章编号]1671-4547(2019)05-0001-05DOI:10.13943/j.issn1671-4547.2019.05.01当前,世界正在面临“百年未有之大变局”,随着世界各国空间信息系统的日臻完善、网电空间对抗的加剧、弹道导弹和巡航导弹技术的不断扩散,特别是新一代作战飞机、临近空间飞行器、空天飞机等将相继列装并投入使用,国家空天防御任务将更加艰巨繁重,空天防御将面临异常严峻的威胁⑴。

一、日益严峻的空天侦察威胁信息技术的迅猛发展及其在军事领域的广泛应用,引发了空天侦察监视手段的革命性变化。

由侦察监视卫星、临近空间侦察平台、无人侦察机等组成的空天侦察系统,大大提高了情报获取手段的多样性、实时性和针对性。

特别是多层次、无人化、高精度侦察装备;各型侦察机(包括各种小型无人侦察机)、各种侦察监视卫星等的精度大大提高:合成孔径雷达成像卫星分辨率达0.3米,可见光成像卫星分辨率可达0.1米。

在全天候、全天时、全纵深、高精度侦察监视之下,机场、雷达、防空导弹阵地、指挥机构、通信枢纽等固定目标,空中飞机、海上舰船及地面机动部队等时敏目标,都将难以隐蔽。

在“发现即意味可能被摧毁”的信息化时代,战场透明度大大增强。

空天防御作战部署和战场机动将处于空天袭击之敌严密侦察监视之下,空天防御作战将处于战略被动地位,空天侦察已成为国家安全面临的常态性、现实性空天威胁。

空间定位技术详解

空间定位技术详解

空间定位技术详解在现代社会中,我们经常会使用到各种各样的定位技术来确定事物的位置和方向。

其中,空间定位技术是一种非常重要且广泛应用的技术,它可以帮助我们准确定位到目标的具体位置,为我们的生活带来诸多便利。

空间定位技术主要包括全球定位系统(GPS)、北斗导航系统、伽利略导航系统、地基增强定位系统以及室内定位系统等。

这些技术的共同特点是利用一定的传感器和信号来获取目标的位置信息,并通过算法处理后将其展示出来。

其中,全球定位系统(GPS)是最为人熟知且广泛应用的一种空间定位技术。

GPS系统由一组卫星、地面控制站和用户终端组成,通过接收卫星发射的信号,计算信号传播的时间来确定目标的位置。

凭借其全球覆盖、高精度和可信赖性,GPS已广泛应用于车载导航、航空导航、探险活动等领域,为人们提供了精准的定位服务。

与GPS相类似的是中国自主研发的北斗导航系统。

北斗导航系统由一组卫星、地面控制站和用户终端组成,可以为用户提供全球导航、定位和授时服务。

北斗系统的特点是在全球范围内都具备定位服务能力,特别是在亚太地区的精度更高。

北斗导航系统的问世,既提升了我国在定位技术领域的地位,也为我国的经济社会发展提供了强有力的支撑。

此外,伽利略导航系统是由欧盟独立研发的一种空间定位技术。

伽利略系统主要依靠一组卫星网络进行定位,能够为全球用户提供高精度和可靠的定位服务。

伽利略系统的特点是其定位精度更高、对用户的服务质量要求也更高。

伽利略导航系统的出现,填补了欧洲在空间定位技术领域的空白,也为欧洲的经济发展和科技进步做出了重要贡献。

除了全球性的导航系统,地基增强定位系统也是一种重要的空间定位技术。

地基增强定位系统利用地面上的基站来发送辅助信息,通过接收和分析这些信息,用户能够获得更高的定位精度。

这个技术在城市环境中尤为重要,因为城市中高楼大厦等建筑物会阻碍卫星信号的传播,从而降低了定位的精度。

此外,室内定位系统是近年来兴起的一种定位技术。

美国高轨天基态势感知技术发展与启示

美国高轨天基态势感知技术发展与启示

第47卷第1期 2021年2月空间控制技术与应用Aerospace Control and ApplicationVol.47 No. 1Feb.2021http: //www. acabice. cn ***************91用格式:宫经刚,宁宇,吕楠.美国高轨天基态势感知技术犮展与启示[」].空间控制技术与应用,47(1):〇1-〇7.GONG J G, NING Y. L YU N. Development and Enlightenment of space based situational awareness technology for high orbit in the United States [J]. Aerospace Control and Application, 2021. 47(1) :01 -07 (in Chinese), doi:10. 3969/j. issn. 1674-1579.2021. 01.001美国高轨天基态势感知技术发展与启示宫经刚'宁宇,吕楠北京控制工程研究所,北京100190摘要:太空是国家新边疆,太空活动是国家意志和战略意图的重要体现,是国家利益拓展的重要保障,太空安全已成为国家安全的重要组成部分.经略太空感知先行,空间态势感知是指获取和认知空间态势信息,包括空间目标监视和空间环境监测,是进一步开展空间操控和空间对抗的基础.本文首先梳理了美国空间态势感知领域相关条令的发展历程,介绍了美国高轨领域几个典型态势感知项目的实施情况,总结了其中4 项关键技术,包括进入空间、自主运行、交会对接导航与控制和多角度立体成像技术.最后,本文从太空态势感知体系建立、天基自主感知系统、发展空间攻防对抗能力几个方面给出了发展建议.关键词:高轨;空间安全;态势感知中图分类号:V448.2 文献标志码:A文章编号:1674-1579(2021 )01-0001-070引言太空是国家新边疆,太空活动是国家意志和战略意图的重要体现,是国家利益拓展的重要保障,太空安全已成为国家安全的重要组成部分.随着航天技术快速发展、国际形势变化,太空已经成为国家级竞争和战略对抗的关键领域.围绕夺取太空战略制高点的国际化竞争日趋激烈,各国不满足于空间态势感知项目的研究和演示验证,以空间攻防为核心的空间安全领域军事化已成现实.美国在其积极的军事战略牵弓丨、强大技术和财力支持下,近年来在高轨(注:本文若无特殊说明,高轨特指GE0及 附近轨道)开展了多项空间态势感知试验项目,部 分项0已经形成装备并正式投人使用,对我国高轨高价值空间资产的安全性产生了严重威胁.经略太空感知先行,空间态势感知是进一步开展空间操控和空间对抗的基础.本文梳理了美国空间态势感知领域相关条令的发展历程,介绍了目前高轨天基态势感知项目的实施情况,总结了其中的关键技术,给出了后续发展建议.1美国态势感知条令发展历程美军对空间态势感知(space situational aware-ness,S S A)概念的表述最早可追溯到上世纪九十年代.1998年3月,时任北美防空航天司令部司令的艾斯特斯首次提出空间态势感知的概念,认为空间态势感知是获取空间优势的基础,是实现空间控制的关键因素.1998年8月,美空军发布第一个《空间 作战条令》,指出空间态势感知是空间作战计划人员应该考虑的问题之一.随后在历次《空间作战条令》《空间联合作战条令》修订过程中,空间态势感知的概念内涵不断丰富.特别是在2009版、2013 版、2018版《空间联合作战条令》表述中,空间态势感知的地位有了明显提升,内涵也趋于成熟1I V.收稿日期:2020>07-31 ;录用日期:2020-丨2-26基金项目:航天系统部预研基金项目(30504040306) * 通信作者:E-mail:***********************空间控制技术与应用第47卷从美军空间态势感知概念的发展历程来看,早期空间态势感知的重点是感知在轨运行空间物体及其运动规律,保障美国航天活动安全;当前及未来空间态势感知的重点将转变为感知在轨运行空间物体及其运动、能力和意图,保护美国和盟国的次出现M明确概念m作为一项Y在条令屮7内涵#空间任务2001 2006 20130十大能力 Y领域之t19982004旮次作为联合战略空间因素2009丰S概念内涵2009五大任务领域之首图1美军空间态势感知概念的主要演变节点Fig. 1Main evolution nodes of US space situationawareness concept 空间资产免受潜在威胁.未来,空间态势感知有望仍然保持快速发展态势,为航天活动提供更加科学有效、直观丰富的信息支撑452美国高轨天基态势感知项目简介进人21世纪后,随着美国对空间安全及态势感知理解的不断深人,其发展思路逐渐转变为以地基系统为基础,充分发展天基系统,并将天基系统的研发定为空间目标态势感知优先发展方向.截止2020年,美国高轨领域态势感知项目实施情况统计如表1所示.表1美国高轨态势感知项目汇总表Tab. 1Summary of situation awareness programs for highorbit in the United States序号E星简介微卫星技术试验(micro-satellite technology experiment,MiTEx)卫星是美国国防先进研究计划局,美国空军和美国 1MiTEx-A/B 海军联合实施对高轨H标抵近操作的微卫星计划,2006年发射,卫単.单星重约225 kg,在GEO-1000 k m至GK0-20 k m轨道开展抵近观测、侦察操作、空间目标感知战术战法演示验证,曾在2009年抵近观测DSP-23.地球同步轨道空间态势感知计划(geosynchronous space situational awareness program,GSSAP)卫星是美国空军发展的高轨巡视P.星,目前已移交给美国天军.首批2颗GSSAP-丨和GSSAP-2卫星于2014年发射,第二批2 GSSAP GSSAP-3和GSSAP4于2016年发射,计戈ij2020发射第:批GSSAP-5和GSSAIM.目前GSSAP隶属于美_天军第一纵队,多次执行对各_卫星侦察任务,曾抵近详查美W海军故障卫星MU0S-5,图像分辨率达厘米级,能清晰查看口标的天线和传感器.GSSAP采用的是0出ital ATK的GE()S〖a r-l平台,发射重f i小于1000 kg.局部空间自主导航与制导试验卫星(automated navigation and guidance experiment for local space,ANGELS)重约70 kg,可用于近GEO轨道态势感知、检测、反卫星武器.2014年7月28日与两颗GSSAP卫星一同以一箭〔星方式从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场发射升空,提供局部的空间态势感知能力,并为主卫星提供“异常特性描述”服务.EAGLE( ES.PA augmented ,?>stationary laboratory experiment)是錄.国空军实验室于2012 年订购的一颗由ESPA(EELV secondary payload adapter)母星和5颗附着子星构成的高轨空间监测试验卫星,2018年发射,主要开展4 EAGLL/MyCroft探测、识别、肇因判断试验,提升空间感知能力.EAGLE携带的第四代空间态势感知实验Mycroft(重约100 kg),是GEO态势感知小卫星ANGELS的后续星,寿命12 - 18个月,曾飞离EAGLE约35 km,其后又返回至1km.太空监视小卫星系统(S5)是美军发展的高轨SSA小卫星星座技术试验卫星.2019年2月22日由美劳拉公司5 S5LS-1300卫星平台上的预置投送系统在轨释放,部署在略高于坟墓轨道的高度上,开展高轨监视星座技术试验.1.1 MiTEx 卫星微卫星技术试验(MiTEx)卫星是美国国防先进研究计划局(defense advanced research projects agen­c y,DARPA) 、美国空军和美国海军联合实施对高轨目标抵近操作的微卫星计划.M iTEx空间飞行器包括5部分:美国海军研究实验室研制的上面级,轨 道科学公司研制的MiTEx-A卫星和洛马公司研制的 MiTEx-B 卫星[6-7].一.MiTEx-A MiTEx-B 上面级图2微卫星工程试验系统F^ig. 2 Mirrosatellite engineering test system 2006年6月丨8日,D A R P A和美国空军利用德尔它-2运载火箭将M iT E x空间飞行器送人GT0轨第1期宫经刚等:美国高轨天基态势感知技术发展与启示• 3 •道,然后由上面级将2颗M iT E x 卫星送人G E O 轨 道.M iTEx 卫星的上面级装有多块太阳能电池和1 台卫星跟踪仪,除了用来将微卫星推人地球同步轨 道外,还可完成更多的任务.MiTEx -A /B 每颗卫星 质量为225 kg ,进人地球静止轨道后进行了轨道机 动和相互观测试验,开展了自主运行、机动和位置 保持实验,验证了静止轨道微小卫星相关技术.DSP-23GEO 轨道—G EO_40 k m GE ^T c E 〇H 20 kmGEO-1 000 kmGEO-150 km丨抵近观测DSP23 在GEO 亚轨道对 1 GEO 带内卫星巡视观测时间2006.6-2009.1 2009.2-2010.1 2011.1-2014.12009.1-2009.2 2010.1-2011.1 2014.1-2014.8图3M iTEx 卫星在轨工作轨道演变情况Fig. 3Evolution of operational orbit of MiTEx satellite该系统完成了 G E O 轨道抵近侦察在轨演示,在 完成预定的在轨监测演示试验后,2颗MiTEx 小卫 星在2008年底至2009年初机动至失效的国防支援 计划-23 ( DSP -23 )导弹预警卫星附近,成功对其进 行r 在轨监测[8].1.2 GSSAP 卫星地球同步轨道空间态势感知计划(GSSAP )是 美国空军发展的高轨巡视卫星.首批两颗G S S A P 卫 星于2014年7月28日从美国佛罗里达州卡纳维拉 尔角发射场发射人轨,2015年9月结束测试,具备 初始运行能力[9_ml.G SSA P 卫星由轨道科学公司研制,由位于科罗 拉多州的施里弗空军基地负责运行.卫星选用轨道 科学公司的GEOStar -1平台,该平台具有高灵活性 和大机动能力,能够进行精确指向.G S S A P 卫星搭 载高分辨率相机与高性能电子窃听设备,可对观测 目标进行“拍照”与“窃听”,能够清晰拍摄目标外形 并跟踪经常执行轨道机动的目标,也能够跟踪目标 发射的无线电信号以获取其通信信息[+13].2016年8月19日,美军成功发射第二批两颗 GSSAP 卫星(GSSAP -3/4),与 2014 年发射 GSSAP - 丨/2完成四星星座组网,进一步提升美国对GE 0卫 星的持续监视与抵近侦察能力.当月,美军还曾对 GSSAP -1/2卫星进行机动变轨,抵近详查美国海军故 障卫星“移动用户目标系统”-5 ( MU 0S -5)以确定故障 原因,美国未公布G SSA P 拍摄图像,但称目标图像分 辨率达厘米级,能清晰查看目标的天线和传感器[141.目前4颗G S S A P 卫星均在近地球同步轨道运 行,距离GE 0带20 ~80 k m 附近运行,G S S A P 星座 已实现四星联合在轨运行,对高轨目标巡航侦察和 抵近详查能力进一步提升,美国高轨空间目标探测 与识别能力进一步增强.2017年7月至2018年5月 期间,G S S A P 卫星至少执行了 8次抵近成像任务, 分别对俄罗斯的5颗卫星和我国研制的巴基斯坦 1R 、尼日利亚I R 卫星进行了近距离侦察,最近距离 只有10 k m 左右.1.3 ANGELS 卫星局部空间自主导航与制导试验卫星(angels )是美国空军研究实验室(air force research laborato - ry , A F R L )发展的高轨抵近侦察技术试验卫星,轨 道科学公司为A N G ELS 卫星主承包商.2014年7月 28日,A N G E L S 与两颗G S S A P 卫星以一箭三星方式 从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场发射升空. 卫星质量约70 kg ,设计寿命1年,采用光学设备,卫 星进人预定地球同步轨道后,A N G E L S 卫星以上面 级为目标进行逼近、绕飞、悬停等操作,测试星上导 航系统和态势感知载荷性能,评估卫星自主探测、 跟踪、监视空间目标,掌握目标特性和活动意图的 能力.A N G E L S 卫星在轨还试验了自主任务规划与 执行技术和地球同步轨道G P S 接收机结合高性能AFSPC-4Satellites 4-m Payload Fairing ESPA ANGELS Satellite DCSSRL1 OB-2 Engine图4G S S A P 双星在轨示意图Fig. 4Diagram of GSSAP double satellite in orbit图5 A N G E LS 卫星发射示意图Fig. 5Schematic diagram of ANGELS satellitelaunch空间控制技术与应川第47卷1.4 ESPAStar 平台ESPAStar平台使用改造的“渐进一次性运载火箭次级有效载荷适配器”(E E丨,V secondary payloadadapter,ESPA)环为主体结构,可通过任何符合相关标准接口的运载火箭进行发射.ESPAStar平台通过在E S P A环内部加装推进系统、姿态感知与控制系统、电源系统与通信系统等,增加姿态控制、在轨机动能力,以及双向通信能力.ESPAStar平台具有6个载位,每个载位可携带1个搭载载荷或2个可分离载荷,全平台共可搭载6-12个载荷> .ESPAStar平台直径1.575 m,高0.61 m,干质量 430〜470 kg.配备4个推进剂储箱,共携带肼310 kg,具备较高的A V能力,预计为400 ~800m/s.ES-PAStar平台可承载的最大载荷质M为1086 kg,即平 均每个载位181 kg,最大载荷尺寸为0.965 m,提供 1200 W功率,携带96 A h锂电池,具备2 k b ps上行 链路、256 khpS/1.6 MI)pS下行链路,速度增量大于4〇0 m/s,具有12台丨N推力器、4台22 N推力器,通过反作用轮实现优于20 unul(l a)的姿态控制精度,姿态机动能力大于1. 2°/s,定位精度优于100 m.2018年4月丨4日,首个采用ESPAStar平台的卫星,“E S P A增强地球静止轨道实验室试验”(EA-C L E)成功发射.E A G L E共载有5个载荷,包括1个 可分离卫星和4个搭载载荷,其中4个搭载载荷在整个任务过程中不与平台分离,共用平台资源,丨个 可分离卫星即MyCroft小卫星.MyCroft卫星是美空军研究实验室在“空间试验计划”(S T P)计划下委托轨道科学公司(A T K)研制,卫星质量约100 kg,发射 人轨后,MyCr〇f't卫星对E A G L E开展轨抵近与检查试验,先移至距E A G L E卫星约35k m处,此后数月不断抵近E A G L E卫星至1k m处并对其进行近距离检查.根据美军公开的数据,2018年5月中旬,My-Croft卫星运行在距地面38992 k m高的坟墓轨道上,证实其已在坟墓轨道开展相关试验.这表明美军已经把巡视能力扩展到坟墓轨道1171.图6 E SPA Star平台示意图Fig. 6 Schematic diagram of ESPAstar platform图7 MyCroft小卫星Fig. 7 Mycroft small satellite1.5 S5系统太空监视小卫星系统(S5)是美军发展的高轨S S A小卫星星座技术试验卫星.S5于2019年2月22日由美劳拉公司LS-1300卫星平台上的有效载荷在轨交付系统(PODS)在轨释放,部署在略高于坟墓轨道的高度上,开展高轨监视星座技术试验. S5卫星搭乘太空探索技术(SpaceX)公司的猎鹰-9 运载火箭发射升空.S5卫星搭载在印度尼西亚太平洋卫星PSN-6通信卫星上,在PSN-6最终到达定位点前释放,随后开展GE0轨道太空目标监视试验. S5卫星是美军首颗采用大型卫星直接释放的GE0轨道太空态势感知卫星,主要用于在轨试验采用低成本小卫星星座来加速美国常态化太空目标编目信息更新周期的可行性与经济性18 .图8 S5卫星发射及在轨示意图Fig. 8 S5 satellite launch and in orbit diagram根据美国空军研究实验室和商业公司对外公开的信息,S5卫星质量60 kg,采用蓝色峡谷技术公第1期宫经刚等:美国高轨天基态势感知技术发展与启示司的灵活小卫星平台,有效载荷为1台30 cm口径的先进光学系统,由应用国防解决方案公司负责研制.S5是美未来高轨S S A星座的试验星,后续计划部署由12〜16颗微卫星组成的监视星座,持续环绕同步轨道带运行,对含坟墓轨道的整个高轨区域进行持续监视,对异常事件进行告警:19].S5系统的部署,将极大提高美国高轨态势感知系统的隐蔽性和弹性,增加我国空间态势感知系统发现目标的难度.1.6 小结分析美国高轨领域几个典型态势感知项目的实施情况,可以得到如下结论:1)高轨态势感知技术经过几代发展,已经由实验验证转为空间装备;2)天基态势感知逐渐向网络化和体系化方向发展,通过组网运行,提高了感知效率,增加了系统的弹性和抗风险能力;3)灵活多样的人轨方式,进一步增加了隐蔽性,降低了系统成本;4)针对G E O坟墓轨道的探测和利用将会成为热点,该轨道为高轨目标探测和攻防提供了良好的庇护环境.3关键技术对G E O轨道目标尤其是非合作目标的抵近侦察,需要突破的关键技术,主要包括如下几个方面[酬•(1 )灵活可靠、成本适中的G E O轨道进入技术相对低轨卫星,高轨卫星的重要特点之一是入轨难度大、成本高.不管是通过上面级直接人轨还是通过卫星自身变轨,进入G E O轨道均需要消耗大量燃料,系统设计相对复杂,成本高昂.分析美国现有几颗G E O轨道态势感知项目,早期均通过特定平台直接送人G E O轨道,最近发展为通过其它卫星人轨以“搭便车”方式进人轨道.目前我国的远征一号和远征二号上面级具备将卫星直接送人G E O轨道的能力,但使用成本较高,国内还没有类似LS-1300卫星平台PO D S功能的航天器.需要突破的关键技术包括小型化长寿命部件设计技术、微纳卫星潜伏寄生技术、分离聚合航天器控制技术.(2)在轨长时间自主运行技术态势感知航天器为了全面获取G E O轨道空间态势信息,需要长时间运行于国土上空以外的高轨区域,处于本国地面测控站不可见范围内.以GE0- 50 k m轨道为例,完成对全球GE0带内卫星巡航一圈的周期约为560天,其中卫星约有286天时间运行在国内测控弧段以外,需要卫星具有较强的自主运行能力.需要突破的关键技术包括高轨长时间自主导航、自主任务管理技术以及故障诊断与恢复技术,在轨自主运行时间需大于300天.(3) 空间自主交会接近制导与控制技术态势感知航天器逐渐接近目标卫星,测量敏感器获得目标卫星方位和距离信息,相对运动制导与控制在相对测量信息基础上进行航天器轨迹控制,从而抵近目标卫星至所需距离范围.需要突破的关键技术包括对空间目标主动绕飞控制技术、对姿态机动目标随动跟踪控制技术、对姿态机动目标抵近制导与控制技术.(4) 轨道机动多角度立体成像技术态势感知航天器对目标卫星接近过程中,需要 对目标卫星进行成像,对空间目标进行特征识别,在最佳观测距离和最优拍摄角度获取目标高清视图,掌握精准的目标物理外形信息.需要突破的关键技术包括轨道机动观测技术、多角度立体观测技术、杂散光抑制技术、空间目标在轨三维模型重建技术、空间目标特征提取与跟踪测量技术.4发展建议GE0轨道上运行着通信、中继、导航、电子侦察和导弹预警等高价值卫星,对于国家安全具有重要战略意义.美国天军在GE0至少具有4颗能够直接开展军事任务的G S S A P卫星,并且后续会继续增加05星和06星.美国现有GE0轨道天基态势感知项目对我国高轨空间资产带来较大威胁.针对当前严峻的空间安全形势,发展我国高轨天基感知系统,建议可从如下几个方面发展.(1 )立足现状,加快构建太空态势感知体系太空态势感知已成为构建太空优势、维护太空安全的重要基础能力,美国提出了长期发展规划,将其作为太空领域建设发展的重点方向,大力构建天地一体太空态势感知体系,重点发展天基太空监视系统,谋求全面、及时、准确的空间态势能力,为 了解和应对太空威胁、维护太空利益、确保太空安全提供关键支持.•6 •空间控制技求U应用第47卷美国目前视我国为其太空领域的主要竞争对手,我国应清醒认识到在太空态势感知领域,必须加快构建并形成太空态势感知核心能力的重要性.(2) 重点发展天基太空态势感知系统,形成0标详察、持续监视和意图判断能力天基空间监视系统与地基系统相比具有很大优势,美国G K O轨道已发展了MiTEx、G S S A P专用空N监视卫星系统,将太空态势感知能力从简单的目标编目提升到对太空目标功能特性、活动目的和意图的全面掌控.美国积极探索基于微纳卫星平台的低成本太空监视技术,提出高轨巡视小卫星星座、局域感知载荷等新系统和新概念.与美国情况不同,我同受国土区域、经济投人等W素限制,发展全球布站的空间态势感知网络不现实.W此,更应充分发挥天基系统全球盖的优势,電点发展天基太空态势感知系统,采用小卫星与微纳卫星相结合,尽快发展完善空间S标编目、重点S标详查和意图判断等能力,支持快速威胁评估和决策.其中涉及到的关键单机包括:百公里级轻小型激光跟瞄雷达、近距离视觉交会测量敏感器、远距离捕获与观测敏感器、高精度加速度计等导航类敏感器.(3) 发展在轨自主感知和探测能力,有效应对潜在风险微纳型太空态势感知卫星是近年美国研究的热点,规模化低成本纳卫星星座未来可能成为美国天基太空态势感知系统的重要组成.微纳卫星很难探测,特别是对运行在静止轨道的纳卫星,我国尚无有效探测手段,应高度警惕具备高机动能力的微纳卫星所具有的太空进攻潜力,通过发展在轨自主感知、自主规避等威胁预警和防御手段,增强我国太空系统战时生存能力.(4) 具备一定空间攻防对抗能力,对敌形成威慑对于我国高价值卫星,在单纯被动防御基础上,需要开展主动防御研究.除了具备在轨对敌方威胁自主感知和探测能力,在敌方处于远距离时能够感知目标、提出预警,在敌方接近至一定距离时,能够驱赶、拦截、杀伤敌方卫星,有效保护我国空间资产,对敌方产生有效威慑.参考文献1|Joint Chiefs of Staff. 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Joint publication 1 -02 :departmentof defense dictionary of military and associated terms.第1期宫经刚等:美国高轨天基态势感知技术发展与启示[E B/O L]. f 2020-6-25 ]. http :H www. docin. com /p-1286598170. html.18] Mission Extention Vehicle. Gunter**s space page. |E B/ OL] . [2020-6-25 ]. http://www. space, skyrocket,de/.L19 ] Roboticservicing of geosynchronous satellites. [ EB/ OL] . [2020-6-25]. h ttp://www. space, com/ darpa-satellite-servicing- robot-another-shot. html.[20]陆震.美国空间态势感知能力的过去和现状[J].兵器装备工程学报,2016, 37(1): 1-8.LU Z. History and status of US space situational aware­ness[ J ] . Journal of Sichuan Ordnance , 2016 , 37(1):1-8.[21]张昌芳,李坡,朱启超.美国空间态势感知领域发展及影响分析[J].装备学院学报,2015, 26(5):67-70.作者简介:宫经刚(1981 —),男,高级工程师,研究方向为航天器姿态轨道控制和综合电子技术;宁宇( 1985—),男,高级T程师,研究方向为航天器智能控制;吕摘(1980 —■),男,研丸员,研允方向为航天器姿态轨道控制和综合电子技术.Development and Enlightenment of Space Based Situational Awareness Technology for High Orbit in the United StatesGONG Jinggang,NING Y u,LYU NanBeijing Institute of Control Engineering, Beijing 100190, ChinaAbstract:Space is the new frontier of a country.Space activities are important embodiment of national will and strategic intention,and important guarantee for the expansion of national interests.Space security has become an important part of national security.Space situation awareness refers to the acquisition and cognition of space situa­tion information,including space target monitoring and space environment monitoring.It is the basis for further space control and space confrontation.Firstly,this paper reviews the development of relevant regulations in the field of space situational awareness,introduces the implementation of several typical situation awareness projects in the field of high orbit in the United States,and summarizes four key technologies,including space entry,autono­mous operation,rendezvous and docking navigation and control,and multi angle stereo imaging technology.Final­ly,this paper gives some suggestions on the establishment of situation awareness system,space-based autonomous sensing system,and the development of space attack and defense confrontation capability.Keywords:high orbit;space security;situation awarenessReceived :2020-07-31 ;Accepted :2020-12-26Foundation item:Research Fund Project of Aerospace System Department (30504040306)*Corresponding author. E-mail:***********************。

海上无人系统跨域协同运用与技术发展

海上无人系统跨域协同运用与技术发展

海上无人系统跨域协同运用与技术发展邱志明, 孟祥尧, 马 焱, 王 亮, 肖玉杰(海军研究院, 北京, 100442)摘 要: 海上无人系统跨域协同是未来海上无人系统的发展趋势和重要的应用方式。

随着各种海上无人系统的快速发展和在世界局部战争冲突中的应用, 如何更好地使用海上无人系统跨域完成作战任务成为研究的重点。

文中以不同空间域的海上无人系统为研究对象, 梳理总结了当前海上无人系统以及国外海上无人系统跨域运用的发展现状。

重点针对海上无人系统的跨域协同运用基本原理和方法进行了分析, 提出了海上无人系统跨域协同运用的关键问题, 并在此基础上梳理了技术发展中需要重点关注的关键技术。

最后提出了未来发展的几点启示, 以期为海上无人系统的跨域运用和技术发展提供参考和借鉴。

关键词: 海上无人系统; 跨域协同; 技术发展中图分类号: TJ6; U674 文献标识码: R 文章编号: 2096-3920(2024)02-0184-10DOI: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0053Cross-domain Collaborative Application and Technology Development ofMaritime Unmanned SystemsQIU Zhiming, MENG Xiangyao, MA Yan, WANG Liang, XIAO Yujie(Naval Research Institute, Beijing 100442, China)Abstract: Cross-domain collaboration of maritime unmanned systems is the future development trend and important way of application of maritime unmanned systems. With the rapid development of various maritime unmanned systems and their application in local wars and conflicts in the world, how to better use maritime unmanned systems to complete cross-domain combat missions has become the focus of research. With maritime unmanned systems in different spatial domains as the research objects, the current maritime unmanned systems and the development status of cross-domain application of maritime unmanned systems in other countries were summarized. The basic principles and methods of cross-domain collaborative application of maritime unmanned systems were analyzed, and the key issues of cross-domain collaborative application of maritime unmanned systems were put forward. On this basis, the key technologies requiring attention in the development of technologies were sorted out. Finally, several enlightenments for future development were put forward, so as to provide a reference for the cross-domain application and technology development of maritime unmanned systems.Keywords: maritime unmanned system; cross-domain collaboration; technology development0 引言在新一轮科技革命和世界海军强国竞争的双重驱动下, 无人系统在海战中的地位日益突出。

国外空间侦察监视系统的发展

国外空间侦察监视系统的发展
an u v ilnc y t m n a elt sa l z d d s r ela e s s e a d s t lie i na y e . Ke y wor : a elie; e onn i s nc ; ur e la c s c ds s t lt r c a s a e s v il n e; pa e
关 键 词 : 卫 星 ; 察 ; 视 ; 间 侦 监 空 中 图 分 类 号 : TN9 1 V4 4 2 7 ; 7 . 7 文 献标 识 码 : A
De e o m e to pa e r c nn is n e a d s r e la c y t m b o d v lp n f s c e o a s a c n u v il n e s s e a r a
基 雷达 》 报告 认 为 , 够对 地 面机 动 目标 进行 定位 的天 能 基 雷 达卫星 星座 将 于 2 1 0 5年 在技 术 上 达 到 实 用 化 水
平 。根据 国会预 算 办公 室 ( B 的消 息 , 星 座 估计 Байду номын сангаас o) 该
2 美 国 空 间侦 察 监 视 系统
空间侦 察 、 监视 卫 星 系统 作 为 战 略 防 御 系 统 的 重 要组成 部分 , 一直 受 到 美 国 的高 度重 视 。美 国在 控 制
空 间方面重 点发 展 空 间态 势感 知技 术 , 括 对 卫 星 系 包 统威胁 的探 测及 对威 胁 特 性 的 确定 技 术 、 能识 别 有 敌 意 的攻 击 和 自然 环境 引 起 的无 意 干 扰 的技 术 , 及 天 涉
耗资 20 0 5 ~9 0亿 美元 , 有 可 能 还 要 追 加 3 0 0 并 5 ~5 0 亿 美元 。天 基雷 达卫 星 星座 耗 资 庞 大 , 主 要 是 受 星 这 上 的雷 达尺 寸 、 成 卫 星 星 座 的卫 星数 量 等 因素 的影 组 响 。天 基雷 达卫 星使 用 合成孔 径 雷达 ( AR) 成地 面 S 生

空间目标监视系统

空间目标监视系统

空间目标监视系统对空间目标进行探测跟踪、定轨预报、识别编目、侦收分析的情报获取系统。

它具有监测非合作目标的能力。

空间目标是指在宇宙空间运行的航天器和空间碎片,重点是别国军用航天器。

发展简史1957年第一颗人造卫星上天,人类开始了对空间航天器的观测。

军用卫星的涌现和轨道武器的可能应用,促进了空间目标监视的迅速发展。

1959年美国组建了空间跟踪系统。

60年代末,具有多功能多目标监测能力的第一部大型空间监视相控阵雷达AN/FPS-85正式使用。

80年代初,能实时监视高轨道目标的陆基光电深空监视系统(GEODSS)问世。

美国和原苏联都拥有庞大复杂的空间目标监视系统。

例如美国的空间探测和跟踪系统(SPAD-ATS),拥有遍布全球的雷达网和光学网,由空间防御中心、空军空间跟踪系统、海军空间监视系统等构成,及众多的协作监测台站为其提供信息。

从50年代末起,中国科学院建立了人造卫星观测台站。

1977年,中国第一台大型相控阵雷达正式使用,曾成功地对美国“天空实验室”空间站和苏联“宇宙”1402号核动力卫星的陨落进行了监视预报。

主要功用空间目标监视系统是现代战略防御的基本组成部分之一,是获取空间战略情报的重要手段,也是进一步发展航天技术不可缺少的保障。

其主要功用是:获取空间目标的信息,进行识别、分类、编目,建立目标数据库;支持空间防御系统,为它提供目标信息,引导武器拦截,评定杀伤效果;侦收释译航天器下发信息,收集情报,对可能造成军事威胁的空间目标进行预警;为保障本国航天器的安全运行提落;辅助航天测控和弹道导弹预警。

基本组成空间目标监视系统由数据处理指挥中心(简称系统中心)与若干监测台站(含星载、机载和船载监测系统)组成,它包括探测系统、信息处理系统、通信系统、时间统一系统等4个基本部分。

系统中心主要对各监测台站的测量信息进行汇集、处理、分析、存储、发送,提供有关部门使用,并对各台站实施指挥管理,它是全系统的中枢。

监测台站主要通过探测系统直接获取空间目标的信息,并进行初步处理。

第一、二单元综合复习题+++++2022-2023学年部编版语文九年级下册

第一、二单元综合复习题+++++2022-2023学年部编版语文九年级下册

四川泸县得胜镇初级中学校2022-2023年九年级下册语文单元练习题(一)第1-2单元学校班级姓名学号温馨提示:本试卷共8页,满分120分,考试时间120分钟。

请你看清题目,认真答题,答案用蓝黑色钢笔或圆珠笔写在答题卷上,卷面的文字书写规范、工整、清楚,标点总分评卷人题号选择题一二三四五题号分18 10 15 8 8 6 7 8 40实得分题号8 9 10 17 18 19选项第I卷(阅读题,共63分)一、现代文阅读。

(26分)(一)阅读下列说明文,完成1-3题。

(10分)严密监视海岸线的“千里眼”①目前,来自海上的恐怖袭击、海盗、走私以及非法移民等犯罪活动越来越猖獗。

因此,对于濒海国家来说,完善的海岸监视和防御系统成为海岸线上不可缺少的“眼睛”和“耳朵”。

高科技的发展,使得现代海岸监视手段已不再是传统的观测塔,而是向着高技术、多平台、多手段和多层次的方向发展,出现了陆、海、空等多种海岸监视系统。

②海岸监视雷达是海岸监视系统中最重要的设备。

它采用了短脉冲的窄波束,配备高增益天线,以提高系统的远距离监视灵敏度和分辨率。

美国制造的“衣萨特”雷达的天线孔径达5.5米—7.5米,能承受速度高达每秒78米的狂风,可安装在高塔上进行远距离、超远距离监测。

海岸监视系统不仅需要能够发现目标的雷达,还需要能从多个船只中识别出真正有用目标的自动识别系统。

自动识别系统每分钟可处理2000条信息,每2秒钟更新一次数据。

另外,自动识别系统提供的信息很容易添加到船舶交通管理系统的雷达图片上,有效弥补雷达盲区和因干扰或天气等原因造成的信息缺失,扩展系统的实际覆盖范围。

为了使犯罪分子防不胜防,布置在海边的监视系统必须要有很强的机动能力。

为此,各国都在积极研制方便快捷的机动海岸监视系统。

③海岸监视系统还需要借助水下传感器。

它可以将水下需要探测的目标与海洋生物或海面反射等干扰物区分开。

操作人员综合主动成像声呐和被动声呐提供的信息,确定探测目标的性质。

空间目标探测与识别技术及国外发展现状

空间目标探测与识别技术及国外发展现状

现在美国使用了近20部雷达(UHFNI-IF波段的AITA取雷达,C波段的FPQ-14雷 达,X波段的Haystack雷达等)以及光电望远镜等光学设备用于探测和监视空间目标,其 空间目标监视系统构成了一个遍布全球的空间目标监视网。袁1为美国空间监视网地基监 视设备主要组成。
系统
相控阵雷达探 测系统
光电目标识别:指通过光电探测系统获取目标的辐射信息或图像信息,并对目标的辐 射/图像信息进行特征提取、处理、分析,最终达到目标几何特征、组成、功能的识别。光 学观测可以获取空间目标反射的可见光亮度、光学图像和红外辐射光谱。利用空间目标的 可见光亮度或红外辐射光谱的变化规律,可以推算目标的姿态稳定情况,再根据卫星的姿 态变化可以将工作卫星从大量的空间垃圾和失效卫星中区分出来;根据自适应光学望远镜 获取的高分辨率光学图像,可推算出目标的几何参数,并据此进行目标识别;红外光谱与 卫星太阳帆板材料、星体表面涂料和有效载荷材料等有关,根据红外光谱信号特征可以达 到识别同一批次或不同类型卫星的目的;此外,利用高分辨率的红外光谱信息和温度特性 还可以对空间目标进行细微特征识别和对有效载荷进行工作状态识别。光电目标识别采用 若干技术从不同的物理特征进行识别。主要的方法有:光度法识别、目标图像特征识别、
3.1 美国空间目标探测与识别技术发展现状
美国出于利用空问和控制空闯的战略需耍,从60年代就开始建设。空间探测与跟踪 系统”(APADATS),并随着技术的进步而不断完善,现已建立了庞大且完备的空间目标监 视系统。美国目前的空间目标识别研究主要集中在雷达数据的近实时处理和二维雷达成像 以及二维ISAR图像的特征提取上.20世纪50年代末,D.ICBarton用AN/FPS.16型跟踪 雷达详细记录了苏联刚发射的第二颗人造卫星SpubalkⅡ的回波信号;20世纪60年代末, 林肯实验室为高级研究计划署研制的C波段观测雷达(简称ALC017.)获得了近地空间目 标高质量的雷达图像;20世纪70年代末,以MⅡ林肯实验室研制的远距离成像雷达(LRIR) 为代表,探测距离可达人造卫星同步轨道,分辨率为25era,实现了对远距离快速旋转目标 的二维雷达成像:目前,现有的Haystack雷达是一部深空空闯成像雷达.可以产生25era 分辨率的雷达距离多普勒图像。

制高点点面结合系统技术方案汇编

制高点点面结合系统技术方案汇编

华录猎监(点面结合)系统技术方案北京尚易德科技有限公司2014年4月30日目录第一章系统概况 (4)2.1 系统概述 (4)2.2 效果图 (4)第二章技术要求 (5)3.1 遵循标准 (5)3.2建设原则 (5)3.3设计规范 (6)3.4 系统设计需求 (6)3.5 系统拓扑 (8)3.6 技术特点 (8)3.7具体实施 (11)3.7.1监控前端的配置 (11)3.7.2监控中心配置 (12)3.8施工规范 (13)3.8.1前端施工规范 (13)3.8.2 布线要求 (16)3.9产品介绍 (16)3.9.1点面系统产品特点: (16)3.9.2高清存储录像机: (18)3.9.3解码器: (19)3.9.4网络控制键盘: (19)第三章施工组织设计 (20)3. 1施工进度编制依据 (20)3.2施工进度计划 (22)3.3施工进度、施工工期保证措施 (22)第四章售后服务承诺 (26)4.1免费质保期限 (26)4.2售后服务的保修范围 (26)4.3质保期内售后服务承诺 (26)4.4双方负责内容 (28)第一章系统概况2.1 系统概述点、面系统的建设,目的是实现地区“大场景、小细节”的全方位综合。

其中:“面”指的是系统提供180度全景高清大画面显示,“点”是指通过鼠标在全景画面中任意位置点选或框选,并对框选区域进行细节开窗显示,并可以通过鼠标滚轮来控制该区域放大与缩小。

“点、面系统”就是前端的点、面设备和后端的点、面控制平台的组合,该平台能同时管理与控制多组点、面设备。

该系统配合高清触摸显示大屏,可达到操作直观,便于上手的效果。

在智慧城市、平安城市、天网工程等的建设中,可在城市重点位置选取制高点位,利用点面结合系统,提升城市的安全治理和整体管理。

点面系统可视范围广,操控方便的特点,非常便于对重点区域进行集中管控。

2.2 效果图第二章技术要求3.1 遵循标准投标方所供系统和设备应符合国家、行业及招标方确定的各项标准。

“谍中谍”——美国天基太空监视系统(SBSS)

“谍中谍”——美国天基太空监视系统(SBSS)

摘要:自从1957年第一颗人造卫星发射以来,太空就不再平静。

卫星占据着太空制高点,因此冷战时期美苏双方侦察彼此地面军事部署的重任就交给了侦察卫星,因此侦察卫星也被称为“间谍卫星”。

美国即将发射的天基太空监视系统则可侦察这些太空中的间谍卫星,可谓“谍中谍”。

关键词:天基太空监视系统,可见光传感器,卫星,SBSS,SBV作者简介:苏霍伊,男,知远战略与防务研究所研究员,关注空天领域研究,著有《美国导弹靶场测量船综述》等。

2009年2月10日,一颗美国通信卫星与一颗俄罗斯报废的卫星在太空中相撞,这是历史上首次卫星相撞事故。

因相撞概率之低,固令人瞠目结舌,而这次碰撞产生的约12000块太空碎片,将会在很长一段时间围绕地球运转,必将给人类太空活动带来极大的威胁。

那么,如何避免此类事件再次发生,如何避免航天器被太空碎片击中,将是我们不得不思考的。

而美国空军即将发射的“天基监视系统”(简称SBSS)卫星,能够探测太空碎片的轨道数据,并将其传输给美国国家航空航天局(简称NASA),从而避免碎片与国际空间站或者航天飞机空中相撞。

美国发射SBS S卫星貌似是为了保护美国自身的太空资产,但实际上等于变相增强自身太空进攻能力。

SBSS卫星是美国空军发射的,自然它的任务绝不是为NASA探测威胁太空安全的碎片这么简单。

SBSS卫星更重要的任务是监视太空中的他国卫星,所获取的卫星轨道数据将会交给美国国防部,以支持日后的军事行动。

根据美国的国家太空政策,美国拥有“必要时拒止对手使用太空的权力”。

这也就意味着,一旦别国被视为威胁,美国可以根据自己的安全需要对别国的太空设备发起攻击。

SBSS卫星所提供的有关目标的轨道、行踪等详细的数据,无疑都将转化成美军未来反卫星武器瞄准的座标。

因此可以说,SBSS本质上就是美军在太空部署的侦察兵。

技术背景早在冷战期间,美国就已经建立起了一套由全球25个陆基雷达站点以及多个太空望远镜观察点组成的监视网,专门监视地球附近太空的各种物体。

如何进行空间目标探测和定位

如何进行空间目标探测和定位

如何进行空间目标探测和定位空间目标探测和定位是现代科技领域中的重要课题,它在航天、导航、通信等领域发挥着重要的作用。

历史的发展使得我们能够在地球的大气层之外,进一步观测和研究宇宙。

本文将从技术手段、载体选择和定位方法等方面,探讨如何进行空间目标探测和定位。

一、技术手段的演进空间目标探测和定位的实现离不开先进的技术手段。

过去几十年间,科技的飞速进展为空间探测提供了一系列新的工具和设备。

例如,天文望远镜的发展使得我们能够对遥远的星系和行星进行高分辨率的观测,从而探索宇宙的奥秘;雷达技术的应用则使我们能够侦测到宇宙中的微弱信号,实现对卫星和其他空间目标的跟踪和定位。

二、载体选择的考虑进行空间目标探测和定位时,合适的载体选择是至关重要的。

根据任务的性质和目标的特点,我们可以选择不同的载体进行发射。

火箭是最常见的载体选择,它能够将卫星和其他探测器送入太空中。

此外,火箭的发射高度和速度也决定了探测器的轨道和位置。

人类还尝试过使用气球、飞艇等轻型载体进行低空探测,这样可以以较低的成本实现对大气和地球表面的观测,但受限于高度和速度,其应用范围相对有限。

三、定位方法的应用在进行空间目标探测和定位时,准确的定位方法非常重要。

全球导航卫星系统(GNSS)是现代化定位系统的重要组成部分。

目前最常用的GNSS系统是美国的GPS系统,并以此为基础发展了其他国家的导航定位系统。

这些系统通过利用卫星信号和地面接收器的相互测量,实现对目标位置的精确定位。

此外,激光测距、雷达测距等技术也可用于空间目标的定位,它们利用光学或电磁波的传输时间和接收信号的频率差异来计算目标距离。

四、空间目标探测的挑战尽管空间目标探测和定位在技术上有了长足的进步,但仍然面临一些挑战。

首先,空间目标间的相互干扰可能影响到数据的可靠性和精度,因此需要采取相应的措施来减小干扰。

其次,高速移动和快速变化的目标对探测和定位的要求更高,需要更加先进的技术手段来实现准确的跟踪。

维护和加强我国空间安全的思考

维护和加强我国空间安全的思考

威胁 , 合理确定我国空间安全的战略 目标 , 采取 相 应措 施 维护 我 国空 间利 益 ,以便 在激 烈 的 空
间竞 争 中 占据 更加 主动 的有利地 位 。
( ) 强 空 间安全技 术研 究。有 针对 性地 二 加
[ 齐飞 , 强华 . 1 ] 仇 美俄空间安全战略分析[ _ 指 J装备 】 挥 技术学 院学报,2 0 ,8 1 : 15 . 0 7 1 ( )5 — 4 []蒲 瑶. 2 地缘政治理论 的历史 、 现状与发展趋 势一
相适应 , 维护空间安全 、 保证空间活动能力不受 限制和免遭破坏 , 也必然成为国家安全新 的战
略制高点。 ( ) 间资 源是 维护 国 家安 全 的力 量倍 增 三 空 器。 利用安全可靠的空间资源 , 有助于实时掌握 国家陆海空天电各领域的安全状态 ,为迅速调
整 战 略部署 提 供科学 的 决策 依据 。应 用 于军 事 领域 , 指挥信 息 系统 、 器系 统和 各级 指 战员 可 武

2 ・
维护和加强我国空间安全的思考 战略论坛 麓
向世界裁军谈判会议联合提交 了 《 防止外空军 备竞赛条约草案》上述努力能否对保护我空间 , 安全起到一定 的规范作用 ,还有待于进一步观 察。 由于国际法在空间安全方面的暂时缺J , 位 能 否在新规则制定 中取得发言权 ,最大限度保 护 自身利益 , 防止将来被动接受“ 游戏规则”应当 , 成 为我 国应对 空 间安全威 胁关 注 的重要 问题 。 体 的持续跟踪监测能力 。

要: 空间安全是 国家安 全的新领 域 , 维护 空间安 全对于确保 国家战
略安全利益格 局的完整具有重要 意义。当前 , 国在应对空间碎 片撞击、 间 我 空 霸权 势力威慑等空间安全威胁上面临的严峻形势 , 给和 平利 用外层 空间带来 诸 多挑 战 , 今后应在 战略规 划、 技术研 究、 安全监管、 法规 建设等方面聚焦 用

2020公需科目《当代科学技术前沿知识》试题及答案(共150题)-当代科学技术前沿考试

2020公需科目《当代科学技术前沿知识》试题及答案(共150题)-当代科学技术前沿考试

当代科学技术前沿知识试题及答案(共150题)一.单项选择题1.(D)是国际上首个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。

[2分]A前苏联B美国C日本D中国2.无人遥控潜水器最早出现在(A),主要用于考古方面的研究。

[2分]。

A1953年B1973年C1993年D2003年3在生命起源的理论中,(B)主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源,认为在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系,直到最后出现原始的生命体。

[2分A特创论B生源论C泛胚种论D化学进化论4.海洋立体观测监视系统是利用多种技术手段,进行海洋综台、立体观测监视的组合系统,下列不属于海洋立体观测监视系统的技术手段的是(B)。

[2分]A调查船观测B深海生物资源C浮标监测D卫星遥感5.载人潜水器,特别是载人深潜器是当代海洋科技的制高点之一。

下列属于我国载人深潜器的是(D)。

[2分]A“双鱼座”4号B“深海6500"号C”和平I”号D“蛟龙”号6.(B)年,前苏联成功发射人类第一颗人造地球卫星,开创了空间科技的新纪元,人类从此进入空间时代。

[2分]A1947B1957C1967D19777.(A)由一层石墨层片卷曲而成,是结构最简单的碳纳米管。

[2分]A单壁碳纳米管B多壁碳纳米管C石墨烯D富勒烯8.海岸带生境具有独特的生物群落和极高的生态价值,下列不属于海岸带生境的是(A)。

[2分]A热液口B珊瑚礁C湿地D三角洲9.相比传统燃油车,以下哪点不属于纯电动汽车的缺点:(C)。

[2分]A续航里程短B充电时间长C车辆能耗高D仅适用于市区内通勤10.1948年,(B)物理学家伽莫夫等提出了大爆炸宇宙模型,该模型取得巨大的成功。

[2分]A前苏联B美国C德国D英国1、我国的载人飞船被命名为:(D)。

[2分]A“水星”B“猎户座”C“东方“D“神舟”2、下列不属于纳米材料的是(D)。

[2分]A纳米线B纳米球C石墨烯D金刚石3、分布式可再生能源技术不包括以下哪项:(D)。

卫星导航系统的原理

卫星导航系统的原理

卫星导航系统的原理卫星导航系统是现代航空、航海、交通、军事等领域中广泛应用的一种定位和导航技术。

它通过利用地球上空的卫星系统和接收设备,实现了全球范围内的高精度定位和导航。

本文将探讨卫星导航系统的原理以及其在现代社会中的重要作用。

一、卫星导航系统的组成卫星导航系统主要由三个部分组成:卫星系统、地面控制系统和用户设备。

1. 卫星系统:卫星系统是卫星导航系统的核心部分。

通常由一组运行在轨道上的卫星组成,它们围绕地球运行,并向用户提供导航和定位服务。

目前,全球最为知名的卫星导航系统是美国的GPS(全球卫星定位系统),其他国家也有自己的导航系统,如俄罗斯的GLONASS系统、中国的北斗导航系统等。

2. 地面控制系统:地面控制系统是负责监控和管理卫星运行的系统。

它包括地面站、测控设备和卫星控制中心等。

地面站和测控设备用于接收和发送卫星信号,以确定卫星的位置和状态。

卫星控制中心负责计算并发布卫星的轨道参数和时间校准信息。

3. 用户设备:用户设备是指用户使用的接收设备,如卫星导航接收机、智能手机等。

用户设备接收来自卫星的信号,并通过计算和处理这些信号,确定自身的位置和导航信息。

不同的应用领域会有不同类型的用户设备,其功能和性能也各有差异。

二、卫星导航系统的工作原理卫星导航系统的工作原理可以简单概括为:通过测量卫星信号的传播时间和位置信息,确定接收设备相对于卫星的位置,从而实现定位和导航。

具体来说,卫星导航系统的工作流程如下:1. 卫星信号发送:卫星系统通过无线电信号将导航信号广播到全球范围内。

这些信号包含了卫星的轨道参数、时间信息等。

2. 信号接收:用户设备接收来自卫星的信号,通常需要同时接收多颗卫星的信号以提高精度。

3. 信号测量:用户设备测量接收到的卫星信号的传播时间。

由于信号的传播速度已知,通过测量传播时间可以计算出接收设备与卫星之间的距离。

4. 位置计算:用户设备利用接收到的卫星信号和距离信息,通过三角定位等算法计算出自身的位置。

考点28:说明文阅读之说明顺序2023年中考语文一轮复习考点专题(解析版)

考点28:说明文阅读之说明顺序2023年中考语文一轮复习考点专题(解析版)

考向28 说明文阅读之说明顺序例:【2022·山东潍坊·中考真题】阅读下面的文章,完成下面小题。

种子方舟杨舒①清明一过,73岁的老农刘怀智取出一把珍珠玉米“老种子”。

这种小粒玉米产量不高,整个翼城只有他还在种,却让第三次全国农作物种质资源普查的科研人员如获至宝。

“这是一个至少有100年历史的珍贵地方品种。

爆米花率99%以上,极具开发价值,能保留下来的概率非常小!”中国科学院院士钱前说。

如今,这把濒临消失的种子有了安全的家。

②2021年9月,国家农作物种质资源库新库在中国农业科学院建成,并投入试运行。

作为全球单体量最大、保存能力最强的国家级种质库,这里可收藏各类珍贵品种资源150万份,贮藏寿命最长可达50年,是保障粮食安全的战略资源,堪称种子的“诺亚方舟”。

③小小种子,为什么要精心保护?1954年,美国大豆产业遭遇孢囊线虫病毁灭性打击,该国科学家“翻箱倒柜”,从种质资源库中找到了20世纪初从中国收集到的独特品种——北京小黑豆,正是利用其特有的抗病基因,培育出大豆新品种,才令产业复苏。

④高产、抗病、抗旱、耐盐碱……农作物种子蕴含的巨量遗传基因,成为培育新种的坚实“素材库”,然而,许多像珍珠玉米这样的品种正加速消失,种质资源库应运而生。

⑤一份种子想要入库,不是一件容易的事。

先要田间种植“考验”2到3年,确认其特点与库内种存在显著差异后,才可被“收编”。

要入库的种子再通过处理、清选、生活力检测、干燥等十多道“关卡”,最终装瓶密封。

⑥这些种子将被保存在不同条件的库里:在﹣18℃、湿度低于50%的低温库,含水量5%~8%的农作物种子将就此“沉睡”,寿命可从1~2年延长到数十年;在试管苗库,草莓、香蕉、马铃薯等几乎不用种子种植的作物以茎尖作为保存材料,在试管中可一待数月;在超低温库,﹣196℃的液氮能让作物组织迅速冷冻休眠,几十年后取出,依然可以活力不减。

此外,这里还以DNA的方式保存着一些特有、珍稀、濒危、野生的作物遗传资源。

天基海洋目标监视的系统分析及相关研究综述

天基海洋目标监视的系统分析及相关研究综述
合评 述 了天 基 海 洋 监 视 中海 洋 目标 检 测 、 类 、 分 识别 等 目标 信 息 处 理 技 术 , 监 视 任 务 的 规 划 调 度 方 法 及其 他 相 关 对 研 究 , 析 了这 些 技 术 手段 的特 点 、 用性 及 发 展 现 状 。最 后 分 析 了 当 前 天 基 海 洋 目标 监 视 相 关 研 究 和 应 用 的 发 分 适
0 引 言
要 介绍军用 、 民用 中的应用 背 景 和意 义 ; 2至第 4 第
节 系统分 析构成 要 素 及其 特 点 ; 5节 综 述作 为 关 第
“ 天者独厚 ” 得 。天基平 台及其 有效 载荷为 人类
提供 了获取 地球 上 各 种信 息 的有 效 手 段 , 军事 和 在
键技 术 的 目标信 息 获 取技 术 的相关 研 究 ; 6节 综 第 述支 持管控 优化 的监视 任务 规划 和监视资 源调度 的
要组 成部分 的天 基海 洋 目标监 视 具 有覆 盖 区域 广 、
持续 时间长 、 不受 空域 国界和地 理条件 限制 、 安全性
高 的战略价值 和信 息优 势 。
任 务 和构成 要 素 , 综合 评 述其 相 关研 究 。第 1节 主
收稿 日期 :090.5 修 回 日期 :090 —2 20 52 ; 20.70
天 基海洋 目标监视 成 为各 国卫 星应用 技术 的重要发
展方 向。
和信息 优势 兵 法云 :善攻 者 , 于九天 之上” “ 动 。信息化 战争 中宇宙 空 间是 侦察 监视 的制高点 。通 过海洋 侦察监 视, 可从 海上军 事活 动 中窥 见战 争的端倪 , 战时提 在 供 丰富 和宝贵 的 战场 情 报信 息 。然 而 一方 面 , 洋 海

国外天基空间目标监视系统发展综述

国外天基空间目标监视系统发展综述

㊀V o l .32㊀N o .5㊀110㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程S P A C E C R A F TE N G I N E E R I N G ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷㊀第5期㊀2023年10月国外天基空间目标监视系统发展综述邹润㊀刘阳㊀臧晴㊀魏斌斌㊀刘春恒㊀侯进永㊀周宇翔(军事科学院系统工程研究院,北京㊀100191)摘㊀要㊀梳理了美国天基空间目标监视系统发展历史及现状,通过美国发射的典型技术试验卫星和空间监视装备总结出抵近详查卫星㊁广域监视卫星㊁子母卫星3个天基空间监视系统发展的方向.详细介绍了典型空间目标监视系统:天基空间目标监视系统(S B S S )㊁地球同步轨道空间态势感知计划(G S S A P )㊁空间增强型同步轨道实验平台卫星(E A G L E )㊁快速在轨空间技术和评估环(R O O S T E R ).阐述了4种先进空间监视系统的基本信息㊁任务需求及技术指标.在此基础上,根据美国天基空间目标监视系统技术特点及发展方向,结合国内情况,提出了相关建议.关键词㊀空间目标;天基;空间目标监视系统;态势感知中图分类号:V 11㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀D O I :10 3969/ji s s n 1673G8748 2023 05 016O v e r v i e wo fD e v e l o p m e n t o f F o r e i g nS pa c e Gb a s e d S p ac eT a r g e t S u r v e i l l a n c e S ys t e m Z O U R u n ㊀L I U Y a n g ㊀Z A N G Q i n g ㊀W E IB i n b i n ㊀L I U C h u n h e n gHO UJ i n y o n g ㊀Z HO U Y u x i a n g(I n s t i t u t e o f S y s t e m E n g i n e e r i n g ,A c a d e m y o fM i l i t a r y S c i e n c e s ,B e i j i n g 100191,C h i n a )A b s t r a c t :F i r s t l y ,t h i s p a p e r r e v i e w s t h e d e v e l o p m e n t h i s t o r y a n dc u r r e n t s i t u a t i o no f t h e s pa c e Gb a s e d s p ac e t a r g e t s u r v e i l l a n c e s y s t e mi n t h eU n i t e dS t a t e s ,a nd s u mm a r i ze s t h e d e v e l o pm e n t d i Gr e c t i o no f t h r e e s p a c e Gb a s e ds p a c e s u r v e i l l a n c e s y s t e m s ,n a m e l yp r o x i m i t y d e t a i l e ds u r v e y sa t e l Gl i t e ,w i d e Ga r e am o n i t o r i n g s a t e l l i t e ,a n d s ub Gp a r e n t s a t e l l i t e ,t h r o u g h t h e t y p ic a l t e c h n o l o g y t e s t s a t e l l i t e s a n ds p a c es u r v e i l l a n c ee q u i p m e n t l a u n c h e db y t h e U n i t e dS t a t e s .T y p i c a l s p a c et a r ge t m o n i t o r i n g s y s t e m sa r ed e s c r i b e di nd e t a i l :t h eS p a c e Gb a s e dS p a c e T a r g e t M o n i t o r i n g S y s t e m (S B S S ),t h eE a r t hS y n c h r o n o u sO r b i t S p a c e S i t u a t i o nA w a r e n e s sP r o g r a m (G S S A P ),t h e S pa c e E n h a n c e dS y n c h r o n o u sO rb i tE x p e r i m e n t a l P l a t f o r m S a t e l l i t e (E A G L E ),a n d t h eR a pi d i n Go r b i t S p a c eT e c h n o l o g y a n dE v a l u a t i o nR i n g (R O O S T E R ).T h eb a s i c i n f o r m a t i o n ,t a s kr e qu i r e m e n t s a n d t e c h n i c a l i n d e x e s o f f o u r a d v a n c e d s p a c em o n i t o r i n g s y s t e m s a r e d e s c r i b e d .O n t h i s b a s i s ,t h e r e l e v a n t s u g g e s t i o n s a r e p u t f o r w a r db a s e d o n t h e t e c h n i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d d e v e l o pm e n t d i r e c Gt i o no f t h eU Ss p a c e Gb a s e ds p a c e t a r g e tm o n i t o r i n g s y s t e m ,c o m b i n e dw i t ht h ed o m e s t i cs i t u a Gt i o n .K e y wo r d s :s p a c e t a r g e t ;s p a c e Gb a s e d ;s p a c e t a r g e tm o n i t o r i n g s y s t e m ;s i t u a t i o na w a r e n e s s 收稿日期:2023G02G17;修回日期:2023G09G27作者简介:邹润,男,硕士研究生,从事空间目标监视研究工作.通讯作者:刘阳,女,博士,研究员,从事电子对抗和光电探测研究工作.㊀㊀伴随着科技发展进步,太空资源开发进入热潮,世界各国对获取空间目标表征信息和运动行为特点提出了更高的需求.作为空间态势感知的关键部分,天基空间目标监视系统可以规避地基监视系统受大气环境的影响,具备全天候㊁广区域执行监视任务的优势.同时,一些卫星平台可抵近到兴趣目标附近,获取更多目标详细信息.因此,天基空间目标监视系统得到了世界各国的大力发展.美国利用其强大的经济能力及科技基础发展了大量的空间监视卫星平台以满足日益增长的态势感知需求.进行了多次天基观测实验,开展多项态势感知项目试验,并已经将相关技术运用到装备服务中.这些卫星大多携带高性能推进器和大量的储备燃料,配备先进的侦察成像设备,位置和状态随任务的需要易发生突变,执行任务期间随时性㊁不可预测性特点突出.具备多轨道之间的快速机动能力,根据执行任务的不同,实现不同特性状态和行为变化.具有侦察能力好㊁任务响应时间短的优点,对我国航天器安全造成极大威胁,对我空间主权带来极大挑战.因此,提高对天基监视系统的了解,掌握相关目标的基本属性和特点有益于了解目前相关系统装备发展现状,为我国更好地维保护自身的空间权益和空间资产的安全,发展空间态势感知能力提供参考.本文以典型技术试验卫星和装备为代表梳理了美国天基监视领域装备的发展历史及现状,着重介绍以空间广域监视卫星㊁抵近详查卫星㊁字母卫星3类空间监视系统,并对发展特点和技术进步趋势进行归纳和总结,为我国天基空间目标监视系统发展提出相应建议.1㊀美国天基空间目标监视系统发展历史及现状㊀㊀为克服地面监视受地理位置和天气因素影响的问题,美国于20世纪90年代就计划建造基于天基平台的光学探测系统.经过近30年的发展,已建成世界上最为先进的天基空间目标监视系统,在广域空间覆盖和抵近详查方面都具有先进的设备.同时,正大力发展小卫星项目,利用其科技优势提高自身的空间态势感知能力.图1所示为美国空间监视装备的时间发展脉络随着技术不断成熟,相关装备发展越来越快.图1㊀美国空间监视装备发展脉络图F i g 1㊀D e v e l o p m e n t o fU Ss p a c e s u r v e i l l a n c e e q u i pm e n t ㊀㊀中段空间试验卫星(M i d c o u r s eS p a c eE x pe r i Gm e n t ,M S X )㊁试验性小卫星(E x pe r i m e n t a lS m a l l S a t e l l i t e ,X S S )㊁微卫星技术试验卫星(M i c r o s a t e l l i t eT e c h n o l o g y E x pe r i m e n t ,M i T E x )㊁本地空间自动导航和制导试验卫星(A u t o m a t e d N a v i ga t i o n a n d G u i d a n c eE x p e r i m e n t f o rL o c a lS p a c e ,A N G E L S )等技术试验卫星都进行了在轨技术演示,为后来建设的军事装备试验所需技术,提供技术验证基础.1996年发射的M S X 技术试验卫星为2010年天基空间目标监视系统(S p a c eB a s e dS u r v e i l l a n c eS ys Gt e m ,S B S S)验证了天基空间目标光学监视技术,同时后续的可操作精化星历表天基望远镜(S pa c e GB a s e d T e l e s c o pe sf o r A c t i o n a b l e R e f i n e m e n t o f E ph e m e r i s ,S T A R E )㊁高轨态势感知技术试验卫星(S 5)及星盾计划都以该试验为技术基础,继续发展相关监视能力;2003年开始美国的X S S 系列试验卫星对空间目标近距离高分辨率成像技术和快速机动抵近技术进行了验证,同时也演示了快速机动变轨的技术.后来的高机动性侦察系统地球同步轨道空间态势感知计划(G e o s y n c h r o n o u s S pa c eS i t u a t i o n a l A w a r e n e s s P r o gr a m ,G S S A P )基于X S S 所验证的技术,为美军提供大量高价值情报信息,发挥了不可替代的作用;A N G E L S 卫星在轨进行的多项技术试验,加速了军事装备向微小卫星方向发展,空间增强型同步轨道实验平台卫星(E S P A A u gm e n t e dG e o Gs t a t i o n a r y L a b o r a t o r y E x pe r i m e n t ,E A G L E )㊁快速在轨空间技术和评估环(R a p i d O n GO r b i tS p a c e T e c h n o l o g y a n dE v a l u a t i o nR i n g,R O O S T E R )以及111㊀㊀第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邹润等:国外天基空间目标监视系统发展综述后续的子母多星装备都是基于A N G E L S成功的技术试验.1 1㊀空间广域监视卫星从当前美国空间监视系统发展的方向可以看出,对于广域空间目标监视,其主要目的是探测和发现.通过大视场覆盖全轨道,优化系统之间的配合,实现快速编目和遍历.美国空间目标监视正朝着全时段持续㊁更短的遍历时间,实现对兴趣目标机动过程的完整观测而发展.一方面提高单星视场覆盖大小,提高广域覆盖下的检测效率;另一方面发展多星星座,利用多星星座提高轨道覆盖区域.由十几颗甚至几十颗小卫星组成的观测网,众多小卫星组网可以提高空间监视的覆盖率及探测效率.为验证天基空间目标广域监视技术,1996年美国发射了M S X.M S X作为第一代天基试验平台,同时也验证了天基平台对中段飞行导弹的发现㊁跟踪㊁预警等功能,为美国的天基空间目标监视技术的发展打下基础,其所验证的技术都转化到了新一代的天基空间目标监视系统上,为后续发展广域天基空间目标监视装备和全球导弹预警系统提供了技术支撑.在M S X卫星试验的基础上,为后续装备进行技术试验,同时接替已经失效的M S X的功能,美国开始研制S B S S.S B S S项目于2002年正式启动.2010年9月美国发射S B S S系统的 探路者 卫星(B l o c kG10),即S B S SG1,这标志着提高太空战场感知能力的新一代光学空间监视系统开始实施[1].考虑到S B S SG1卫星即将退役,美军为填补S B S S和S B S SF O之间能力空档期的不足,委托麻省理工学院(M I T)林肯实验室研制作战响应空间G5(O p e r a t i o n a l l y R e s p o n s i v eS p a c e5,O R SG5)卫星. O R SG5卫星也被称为传感器卫星,于2017年8月发射升空[2].同时也验证了小型化㊁高自主化和低成本地球同步轨道空间态势感知技术.美国也在不断发展利用多星星座组成的监视网络来监测空间目标.通过多卫星提高覆盖效率,增强监视覆盖范围,提高感知能力.为提高观测数据的精度,细化轨道数据,大幅降低目标碰撞的虚警概率,告知潜在的碰撞威胁,提高自身财产安全,2012年和2013年,美国分别发射了S T A R EG1和S T A R EG2卫星.S T A R E是空间态势感知项目纳卫星项目,计划在低轨道部署12~18颗卫星组成卫星星座.S T A R E使用了与S B S S和M S X相同的跟踪模式,通过对空间目标进行精确观测,将目标的轨道信息进行预处理,确定目标的精细轨道信息.2019年S5卫星搭载S p a c e X公司的猎鹰G9火箭发射升空.S5预计以12到16颗卫星构成高轨道空间监视星座,对整个区域进行持续性监视,发现并告知异常,提高美国态势感知能力.2022年12月3日,S p a c e X官网上公布了星盾计划.在S p a c e X主页介绍中明确表明,星盾计划目的是支持国防安全.星盾计划其中着重一个领域便是作为军用载荷和设备托管平台.通过搭载光学观测载荷,可以实现对全轨道的空间目标大市场覆盖,完全满足美军对空间目标行为动态日益增长的需求.自1996年发射M S X开始验证天基空间目标光学监视技术,到2010年S B S SG1的成功部署,美国通过十几年不断技术探索实现了可靠的天基空间目标广域成像技术.2017年升空的O R SG5,标志着美国在广域空间目标光学成像方面技术已经成熟.随着星盾计划的开展和新一代星链卫星的部署,美国的天基空间目标监视系统空间监视的全域覆盖能力越来越强,可以实现对空间目标的短周期重访和持续监测,使美国具备了天地一体化空间监视的能力.1 2㊀抵近详查卫星美国的抵近详查卫星机动能力不断提高,抵近手段快速隐蔽,目前可以利用 白天 ㊁ 地理气候 ㊁ 大月亮 等因素躲避地基光学监视系统的探测,以实现抵近侦察任务.抵近侦察装备通过携带储能设备和大量储备燃料,同时安装高比冲发动机实现快速频繁的机动,通过安装高效能转换的太阳能电池翼,有效地解决了卫星电能来源问题.在M S X验证红外导弹探测和广域空间目标监视技术基础上,美国一方面将已验证技术应用到广域空间目标监视系统的建设中,另一方面尝试通过高机动变轨快速抵近目标,获取更详细的观测信息.后续开展了距离观测试验并验证了卫星快速抵近能力.2003年美国试验卫星系列计划卫星X S SG10发射升空,标志着美国对空间目标近距离高分辨率成像技术和快速机动抵近技术验证的开始,也是高机动性侦察装备研发的开始.2003年X S SG10系列卫星第1颗发射升空,2004年发射X S SG11系列卫星.2005年X S SG11系列卫星成功完成针对国防支援计划导弹预警卫星的逼近㊁绕飞㊁观测等试验,成功验211㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀32卷㊀证了对空间非合作目标的交会㊁绕飞㊁接近和巡视能力[3],为后续装备卫星的建设研发提供技术支撑.在针对目标近距离成像方面,美国于2006年6月21日以一箭双星的方式发射了两颗微卫星技术试验卫星(M i T E x).2008年底,两颗M i T E x卫星分别从东西两侧抵近失效的国防支援计划G23(D eGf e n s eS u p p o r t P r o g r a m23,D S PG23)卫星,并成功进行近距离观测.在同步轨道附近进行快速机动㊁抵近侦察等技术试验,为卫星执行军事任务积累经验.2014年7月28日,美国在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场利用德尔塔4M+(4,2)火箭将G S S A PG1/2卫星发射升空,2016年8月19日G S S A PG3/4发射升空.2021年1月21日G S S A PG5/6在佛罗里达州卡纳维拉尔角升空.G S S A P标志着美国巡视探测和抵近详查技术的成熟.G S S A P卫星利用其独特的轨道特性,对所关注的空间目标进行机动抵近并持续监视,凭借高精度的侦察能力获得目标物体特征信息,对目标的行为意图㊁活动规律等进行进一步判断.美国历经10余年发展抵近详查技术,最后成功应用在G S S A P上,为美军获取更多空间态势感知信息.G S S A P近距离拍摄重点目标的图片并传回地面指挥中心,根据逆向工程实现对重点目标关键技术的破解.同时,G S S A P具备交会能力,在特殊时期可以变成 进攻性 装备.因此,该卫星显著地提高了美军的态势感知和实战能力.1 3㊀子母卫星美国目前除了建设拥有全域空间探测能力的监视系统外.还还积极研制可用于针对特定空间目标的空间监视系统.用多种空间监视的微小卫星作为其他空间监视手段的有力补充.这种微小卫星质量一般小于15k g.与主卫星一同发射被送到地球静止轨道后,脱离主卫星,并在主卫星附近贴近飞行.该卫星可为空间态势感知系统提供连续的侦查信息.详细探测目标区域中天气情况和目标区域有关卫星的详细特征.针对反卫星武器诊断卫星技术问题等任务进行工作,这是其他天基空间目标监视系统难以达到的.美国也在着力提高子卫星的自主性和智能化,以实现太空中的 航空母舰 .子卫星目前向小型化,模块化的趋势发展.卫星小型化㊁精量化有利于提高自身的隐蔽性和欺骗性和在对抗条件下提高生存概率.通过多个小卫星形成组网,可以利用组网之间的构型变化,达到攻击㊁防御㊁监视㊁跟踪等一系列任务需求.同时,子星的流程化生产可以降低卫星制造成本;模块化设计便于载荷与平台接口协调统一,有利于提高载荷的多样性.对于失效的卫星,直接通过发射替代载荷进行功能取代,提高系统的,保证整体功能的稳定运转.为验证了小卫星关键技术,进一步发展能够自主伴飞在高轨卫星周围的护卫小卫星打下技术基础.第一颗A N G E L S卫星于2014年7月28日发射升空[4],A N G E L S的第2颗卫星于2016年8月发射升空.A N G E L S是在X S S验证微小卫星技术后发射的高轨抵近侦察技术试验微小卫星.该卫星运行在目标周围并进行了主动探测㊁逼近绕飞㊁悬停监视等操作,测试目标活动特征㊁意图能力,同时试验了自主任务规划和任务执行等技术.在轨期间为美军演示验证的新战术㊁新技术和新流程,对于增强美军太空作战优势具有重要意义.2018年4月,伴随着美国空军任务(A F S P CG11)执行,E A G L E发射升空.E A G L E是美国空军实验室验证下一代高机动性卫星能力的试验卫星,该卫星可携带5个总重约1t的载荷,长期隐蔽运行在距地球同步轨道高200~300k m的坟墓轨道,任务需要时变轨机动至地球同步轨道目标附近.E A G L E卫星再次为美国成功验证微小卫星抵近监测和平台与载荷通用接口等相关技术,为后续 太空航母 建设打下基础,也为完成微小卫星从技术到装备应用铺平道路.2021年12月7日,长寿命可变轨附属载荷搭载平台项目G1(L o n g D u r a t i o n P r o p u l s i v e E E L V S e c o n d a r y P a y l o a dA d a p t e rG1,L D P EG1)搭载宇宙神5火箭551构型经7h飞行后直接进入G E O轨道. L D P EG1卫星相当于一种标准化卫星搭载平台,根据任务需要,搭载不同能力的载荷,实现功能集成.其目的是为美国国家安全任务提供低成本的地球静止轨道小型卫星常态化部署的功能,同时为未来的太空在轨加油计划提供支撑.2022年11月1日,美国S p a c e X公司重型猎鹰火箭搭载U S S FG44军事机密卫星和携带3颗载荷的L D P EG2从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,此次任务结束后,会在轨道上部署3颗卫星[5].从X S S卫星到R O O S T E R卫星,美国在微小卫星方面致力于系统化㊁智能化㊁自主化.相关技术已经成熟,正在推进军事装备应用以实现自身在太空对抗方面的绝对性优势.311㊀㊀第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邹润等:国外天基空间目标监视系统发展综述2㊀典型天基空间目标监视系统2 1㊀天基空间目标监视系统S B S S 的概念来源于2002年,当时该系统预算要求为530万美元.S B S S 系统于2007年发射升空,2010年开始投入使用,计划研制经费为5 9亿美元.美军S B S S 卫星目的是为了提高美国深空态势感知能力.2010年9月26日美国发射首颗S B S S 系统卫星,标志着提高太空战场感知能力的新一代光学空间监视系统开始实施.S B S S 是天基可见光(M S X /S B V )传感器的后续项目,相比之下,单星空间目标探测能力提高80%.首颗S B S S G1卫星配备了口径为30c m 的光学传感器,具有240万分辨率(如图2所示).传感器可以通过万向架灵活快速的发现㊁监视㊁跟踪空间目标.该优势有[6]:①对G E O 轨道上全部目标进行跟踪监测,可以对约17000个太空目标进行编目;②不受天气㊁大气环境影响,全天24小时不间断执行任务;③编目周期缩短,数据库更新更快;④深空探测能力强大,对高轨定位误差小于500m ,对低轨定位误差小于10m ,相比前一代,探测㊁监视能力提高50%.图2㊀S B S S G1概念图F i g 2㊀C o n c e p tm a p of S B S S G1美国通过S B S S 提高了对地球同步轨道卫星的侦察能力,整个系统相比上一代,对地球同步轨道目标的跟踪能力提高50%,空间目标信息更新周期变为了2天,相比上一代系统缩短了3天.该系统每天可绕地球数周,对低轨道和地球同步轨道监视分辨率提高了一个数量级.2 2㊀地球同步轨道空间态势感知计划G S S A P 卫星是美国空军大力发展的高轨巡视卫星,属于美空军的项目,其主要承包商为O r b i t a lA T K 公司[7],被用于为美国战略司令部监视地球同步轨道的碰撞威胁和潜在对手.目前已完成6颗卫星组网,大大的提高了美国对地球同步轨道的持续监测和抵近侦察能力(见图3).图3㊀G S S A P 概念图F i g 3㊀C o n c e p tm a p ofG S S A P 该卫星利用万向架可使侦察相机可以通过多角度对目标进行监测.同时,卫星搭载了先进的高灵敏电子窃听设备,可以抵近对目标卫星进行高分辨率成像,同时探测电磁波信号 窃听 情报信息.根据加拿大观测卫星(S e e S a t GL )的观测跟踪小组公布的信息数据可以得知:G S S A P 卫星对地球同步轨道进行侦测检查时,通过高机动性抵近目标卫星窃取通信信息和多角度拍照,对兴趣目标进行详细数据分析.2016年8月美军对G S S A P 卫星进行机动变轨,抵近侦查美国海军故障卫星 移动用户目标系统G5以确定故障原因,美国未公布拍摄图像,但说G S S A P 拍摄图像分辨率可以达到厘米级.2016年8月19日G S S A P G3和G S S A P G4发射升空,并于2017年正式转为轨道运行状态.这两颗卫星与2014年发射的第1颗㊁第2颗卫星和后发射的第5颗㊁第6颗卫星组成6星星座网,为美军进行太空作战提供基本的空间态势信息.目前这两颗卫星均处于地球同步轨道附近,相对漂移速度每天为0 51ʎ左右,相对漂移周期为150天.2021年7月,G S S A P G4故意向我国实践二十号卫星抵近并伴飞,最近距离29k m ,实践二十号卫星在24h 内做出机动,成功通过机动变轨躲开该G S S A P G4的侦察[8].G S S A P G5和G S S A P G6于2016年开始研制.2021年1月21日在佛罗里达州卡纳维拉尔角生升空.2022年4月12日具备作战能力,并向美国航天司令部交付使用.两颗卫星携带主动探测设备,具备行为隐蔽性,可在暗区对空间目标进行监视成像.五角大楼一名官员说: 从接近地球同步轨道上看,它们有一个清晰㊁无障碍和独特的观察视角常驻空间物 .这两颗卫星携带双组元推进系统,发动机411㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀32卷㊀比冲为310s ,总脉冲可达到1000m /s.2023年8月2日,美太空作战司令部宣布,G S S A P G2已停止服役.同时,已经再订购了两颗G S S A P 卫星,分别是G S S A P G7和G S S A P G8[9].2 3㊀空间增强型同步轨道实验平台卫星2018年4月E A G L E 发射升空.E A G L E 长期隐蔽运行在距地球同步轨道高200~300k m 的坟墓轨道上,根据任务需要进行大幅度漂移和机动.E A G L E 采用的是具有推进能力的渐进一次性运载火箭第二有效载荷适配器(E v o l v e d E x pe n d a b l e L a u n c h V e h i c l e S e c o n d a r y P a y l o a d A d a pt e r ,E S P A ),为载荷提供了一个模块化㊁经济高效且功能强大的平台[10].载荷可附加到卫星环上发射到太空,使其变为独立的卫星.通过修改小型卫星连接发射器的环形结构,在其中添加太阳板㊁计算机㊁火箭推进器和相关仪器可使该卫星环变为新型的航天器(见图4).在E S P A 一项实验中,通过增加红外㊁紫外和可见光的光学传感器,分析获取的图像数据,可以得到更多的空间态势感知信息.该卫星旨在提高美国空间感知能力,将来可用在地球同步轨道物体的测量㊁监视㊁编目上.图4㊀某会议上展示的E A G L E 模型F i g 4㊀E AG L E m o d e l pr e s e n t e da t a c o n f e r e n c e 该卫星可携带5个载荷,任务需要时机动至同步轨道目标附近.5个载荷中的一个载荷可分离,即 小鸡 (M y C r o f t )卫星.该子卫星重100k g,是由轨道科学公司A T K 研制.伴随发射入轨,M yC r o f t 卫星脱离母体,后对E A G L E 卫星进行抵近检查.先机动至距离母星35k m 处,然后数月内不断抵近,当到达距母星1k m 时,对其进行监测㊁检查.M yC r o f t 相比于A N G L E S 在距离控制方面更为精准,同时具备更高级的自动化任务执行和自动任务规划能力.2019年10月22日根据a i r Gf o r c e m ag c o m 网站消息,自太空监视小卫星S 5入轨3月以来,研究人员一直无法与其进行通信.美国空军将操控M yc r o f t 卫星变轨以接近S 5,并检查其失联的具体原因[11].2 4㊀快速在轨空间技术和评估环L D P E 目前更改名称为R O O S T E R ,但目前升空的卫星均已L E P E 命名(如图5所示).2021年12月7日,L D P E G1发射入轨.L D P E G1的平台质量430~470k g ,可携带约310k g 的燃料;6个对接口总承载载荷质量为1920k g 左右,每个接口承载质量为320k g ;最大供电功率1200W ;轨道机动能力为300m /s [12].R O O S T E R 平台搭载的载荷目前处于保密状态,预计会携带空间态势感知㊁空间对抗㊁电子干扰等类型的载荷.2022年11月1日,L D P E G2发射升空.2023年1月15日,搭载5个有效载荷的L D P E G3A 伴随着U S S F G67任务发射升空.图5㊀R O O S T E R 概念图F i g 5㊀C o n c e p tm a p ofR O O S T E R L D P E G1卫星为卫星模块化发射提供新思路,通过统一的接口和模块化设计实现卫星的短周期研发和低费用研制.同样作为O r b i t a lA T K 公司的产品,设计思路与E A G L E 卫星相似,可能为E A G L E 的后续计划星.根据空军部2023财年预算请求,R O O S T E R 具备了一种低成本㊁快速和灵活的在轨能力,可以利用美国太空部队发射任务中可用的超额有效载荷余量来携带和部署大量有效载荷.按照美国«太空体系能力2030年发展规划»,美将在2030年后建成以R O O S T E R 航天母舰为基地的高轨太空舰队,平时常态化部署,战时采取 狼群战术,释放攻防小卫星,封锁高轨区域[13].3㊀我国空间目标监视系统发展建议及启示㊀㊀增强态势感知能力是各国提高自身空间安全能力的前提.通过对美国空间目标监视系统的发展分511㊀㊀第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邹润等:国外天基空间目标监视系统发展综述析可以看出:美国正积极发展空间目标监视系统,利用多年的技术积累和空间试验,形成了装备.这些装备在对抗环境下具备强大的信息保障能力.随着智能化和信息化的推进,配合模块化的发展,大幅度提高了自身平台及载荷的功能和能力.结合美国该领域的发展和实践历史现状,以及针对今后天基空间目标监视系统的发展趋势,给出以下思考及建议.3 1㊀丰富天基平台载荷类型,提高感知能力针对空间监视和侦察任务的需求,提高成像载荷的光学分辨率,有利于快速收集兴趣目标的结构㊁载荷和表面材料等情报信息,同时降低误检率,提高空间目标的探测概率.加强光电功能材料和光电设备的相关技术发展,有助于推动空间光学设备的成像能力提高.R O O S T E R等载荷平台可以搭载多种不同种类的功能载荷,大幅度的提高了自身功能性和感知能力.同时,G S S A P等一系列先进的军事装备在卫星平台上搭载雷达㊁先进天线㊁光电传感器等探测设备,通过多途径进行侦察,提高信息获取率.因此,增加天基平台载荷类型可以促进信息获取效率.光学观测是被动探测,容易受到多种因素的影响.为了提高信息获取渠道和效率,可以通过补充主动探测设备,更好地实现预定任务.3 2㊀推进模块化发展,提高接口通用性2022年11月8日,美国国防部高级研究计划局(D A R P A)的网站报道称,地球同步卫星机器人服务(R S G S)已经完成了所有组件测试.该计划旨在2025年之前提供在轨维修㊁硬件升级等服务[14].该服务利用无人操作设备对在轨受损卫星进行模块替换,从而实现卫星在轨维修和硬件更替升级.模块化设计和通用的配适接口是实现这些操作的前提.模块化发展有利于流程化的工业制造,降低卫星生产成本,实现快速制造.同时,易于集成,可以大幅减小卫星体积,使卫星更加精密化,从而有利于增强卫星的隐蔽性和欺骗性,提高在对抗条件下的生存概率.接口的通用性也有助于提高不同任务之间多载荷协作和搭载的可行性.卫星可以实现 顺风车 般的搭载模式,即每次火箭发射都可以在剩余空间或额外载荷内搭载卫星,便于随时部署和任务规划.此外,未来天基平台通过通用接口进行载荷与平台之间的数据㊁电力㊁燃料传输.通用接口的广泛应用,将数据和电力传输从载荷与平台之间的复杂接口中分离出来,实现标准化和简化.这种趋势将有助于提高载荷集成的效率和灵活性,降低天基系统的开发和维护成本,并促进不同系统之间的互操作性.燃料传输可以大大延长卫星平台在轨服务寿命,增强机动能力,提高任务执行效率.2023年7月6日,美太空司令部副司令约翰 肖在米切尔航空航天研究所活动中表示:太空军的目标是在2026年前演示验证 持续太空机动 概念,2028年前打造一个通用加油平台.实现 毫无顾忌的轨道机动 即:每月为G S S A P卫星添加燃料一次;增加可用于执行任务的卫星数量[15].3 3㊀提高智能化和自主能力,增强卫星之间组网功能伴随A I技术和计算芯片的发展,智能化的趋势不可避免.星座之间的星间通信㊁子母星之间的协调配合以及与地面指挥中心之间的信息传输等方面,智能化建设赋予了卫星更强的自主任务规划能力,通过自主协调不同功能的小卫星,提高任务执行效果.观测数据经过高效运算处理,并结合多途径信息,对兴趣目标的行为进行预测,判断其下一步的活动轨迹和工作状态,有利于进行下一步任务安排.2023年4月18日,根据美国洛 马公司网站报道,该公司通过前期升空的2颗L M50T M12U立方体卫星成功完成太空升级卫星系统(L M L I N U S S)在轨演示,验证了高度自动化的交会与抵近操作,此次在轨运行除演示自动交会和抵近技术外,还完成自动机动㊁自动指挥控制㊁与安全云架构保持连接等技术的演示验证[16].通过部署去中心化的节点网络体系,实现分布式㊁节点式的空间目标监视系统,以提高监视系统在干扰下的生存能力.卫星监视系统通过多卫星空间组网,与地面的控制指挥中心进行观测数据传输,实现对空间态势的实时感知.星座组网卫星之间的信息互通网络化程度高,可部署在不同轨道执行不同任务,实现全地域㊁全时段㊁一体化的空间监视.根据报道,2023年3月16日,D A R P A公司开展 监管 (O V E R S I G H T)计划.该计划试图加强卫星与地面资源之间的联系,利用软件算法和网络支持,增强态势感知,协助指挥官快速决策[17].3 4㊀加速技术转化,提高装备形成效率空间技术的快速发展需要加速技术转化和提高装备形成效率.美国凭借技术不断提升,从技术试验到装备形成,在许多领域取得了惊人进步.为此,我们应加快推进空间技术产业的发展,促进科技水平提高,推动空间技术产业向前发展.首先,需要提高研发投入,促进科技创新和技术611㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀32卷㊀。

2024年天津市小学教师资格证《小学综合素质》科目材料分析题+写作题真题冲刺卷9月份B卷

2024年天津市小学教师资格证《小学综合素质》科目材料分析题+写作题真题冲刺卷9月份B卷

2024年天津市小学教师资格证《小学综合素质》科目材料分析题+写作题真题冲刺卷一、【材料分析题】1. 马小君曾是某省第一小学学生,尽管学习起来有点吃力,但一至三年级,他一直快乐活泼。

从四年级开始,马小君变了,他的父母发现,他回家后常躲在屋里哭泣,问他为什么,他却始终不肯说出原因。

某一天下午班会课上,因为没有按要求带校服,班主任焦老师让马小君站到讲台前,摘掉眼镜,当着全班同学的面马小君被连打几个耳光,打完后,马小君流着泪一直站到放学。

马小君的父母得知此事后十分震惊,要求学校调查处理。

学校就此事开展了调查,当着家长的面,询问马小君被打的经过。

"四五年级被打过40次,六年级上学期被打过十七八次",焦老师“打脸、打背、打手、踢腿”,上四年级时,焦老师把马小君叫到办公室,打他的脸,把眼镜打掉,镜框裂了。

“还有一次,我没有完成作业,老师打完我后,让我回家补作业,我跑到地下室补完作业。

"从教师职业道德的角度,分析材料中教师的行为存在的问题。

2. 历史课上,教师让学生阅读有关古希腊和中国古代神话的两段描述,然后提问:"从这两段描述中,可以发现古希腊神话和古代中国神话有什么不同?"学生甲回答:"希腊神话有比较完整的系统,而中国神话比较零散。

"教师点评道:"这位同学的回答很不完整,哪位同学来补充一下?"这时,甲同学羞得满脸通红,而班里则是一片宁静。

课后历史老师回到办公室就高谈阔论说道,现在的学生脑子怎么这么笨,我之前都讲过类似的居然还不会,考试成绩差真是活该啊,反正我已经尽力了,就这样吧。

运用教师观的知识,评价该教师的行为。

3. 课堂上,小学语文教师肖老师在讲授课文《长城砖》。

肖老师按照课文内容,讲述一块普通的长城砖被送到美国展览,从美国各地赶来参观的人,排成一条望不到头的长龙。

在经过那个镀金架子时,每人只允许停留7秒钟。

人们纷纷发表自己的感慨。

国外反卫星武器发展现状及趋势

国外反卫星武器发展现状及趋势
反卫星武器按照部署方式和 杀伤手段的不同,可以有不同的 分类方法: 按照部署方式的不同, 可以分为地基 ( 部署在地面上, 从地面上发射) 、空基( 由飞机携 带,从空中发射) 和天基( 部署在
本文 2011-03-07 收到,何兵、刘刚、赵鹏涛分别系第二炮兵工程学院博士生、教授、讲师; 高江、王虹均系第二炮兵青州 士官学校讲师
为了争夺空间优势、保证国 家安全、增 强 利 用 空 间 的 能 力, 对反卫星武器的深入研究具有深 远的战略意义,认真研究未来反 卫星武器的发展是一项十分迫切 的重要任务。
1 反卫星武器基本概念及方式 1. 1 反卫星武器的定义
反卫星武器是指用以攻击、 破坏、干扰敌方卫星等航天器的 空间武器。它可分为陆基反卫星 武器、海基反卫星武器、空基反 卫星武器和天基反卫星武器。 1. 2 反卫星武器系统的构成
反卫星武器系统由三大部分 组成: 一 是 空 间 目 标 监 视 系 统, 称为预警子系统; 二是作战管理 与指 挥、控 制、通 信 系 统,称 为 指挥子系统; 三是摧毁卫星的手 段,称为打击子系统。空间目标 监视系统由各种侦察预警设备组 成,如侦察卫星预警网、地面雷 达预警网和天基探测器预警网; 作战管理与指挥、控制、通信系 统由相关指挥人员和指挥系统组 成,主要用来收集、处理预警子 系统获得的情报信息,对敌方卫 星进 行 编 存 目 标 参 数,发 出 指 挥、控 制 指 令,组 织、控 制 各 种 反卫 星 武 器 适 时、准 确、无 误、 迅速地摧毁或俘获敌方卫星; 摧 毁卫星的手段主要是由各种反卫 星武器组成。 1. 3 反卫星作战方式
第五,选择最佳的反卫星武 器基地和探索能够攻击多颗卫星 的反卫星武器的方案。许多卫星 系统都是由多颗卫星组成的星 座,打 掉 其 中 的 一 颗 或 两 颗 卫 星,并不 可 能 发 挥 重 大 的 作 用。 例如,美国科学家提出的携带多 枚小型动能拦截器的“反旋转反 卫星”( counter rotator ASAT) 武 器,可以在 12 h 攻击同步轨道上 的所有卫星; 携带多枚小型动能 拦截器 的“环 顶 器”( Looper) 反 卫星 武 器 方 案,可 以 用 来 攻 击 GPS 卫星。
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空间已成为当今维护国家安全和国家利益必须关注和占据的战略“制高点”,获取空间优势和控制空间将是未来战争中决定胜负的关键因素。

随着空间军事化的加剧,由防御性和进攻性对抗构成的空间对抗作战,将进一步依赖于强大的空间态势感知和空间目标监视系统。

什么是空间态势感知美国战略司令部将空间态势感知定义为:为确保指挥官、决策者、规划及作战人员获取和维持空间优势,必须具备的对空间事件、空间威胁、空间活动、空间环境以及空间系统(状态、能力、约束和部署)等信息的掌控和预测能力。

美国2010年发布的《空间态势评估中期报告》归纳了空间态势感知的4个主要功能:①探测、跟踪与识别空间目标。

②威胁预警与评估。

预测和区分潜在攻击和实际攻击,分析空间气象环境影响以及空间系统的异常。

③情报描述。

确定对手当前以及未来的空间系统、空间对抗系统的性能和特征,以及对手的意图。

④数据融合。

关联和综合多源数据形成一个通用的作战态势图,支持动态决策过程。

空间态势感知包括4个子任务领域:空间监视与侦察、空间环境监测(em)、空间情报以及指挥与控制。

空间监视与侦察是指确定卫星与碎片的位置数据、目标机动,对特定空间目标进行详察;空间环境监测是指确定空间环境及其影响,包括太阳风暴、流星雨、高层大气、磁气层、电离层和人工环境效应等;空间情报是利用多种传统情报资源手段,了解对手卫星的特性、能力、意图、用户与网络以及相关的天基、地基威胁信息;指挥与控制最具挑战性,需要收集、融合空间目标与环境信息,构建一体化空间态势图,及时进行分发。

空间目标监视是指对空间目标进行探测、跟踪、识别以及编目。

空间目标包括运行的、废弃的卫星、使用过的火箭箭体以及空间碎片等。

空间目标监视既是空间目标管理的基础,同时又是空间环境感知、敌我识别、军事化行动和其他敏感区域卫星过境预报的必要因素。

利用空间目标监视系统,可以实现空间目标编目、空间垃圾监测、空间目标识别和预报以及战略导弹预警等功能。

国外现状空间目标监视系统一般由传感器(探测设备)、通信及数据传输网络、指挥控制系统以及数据处理等部分组成。

当前,美国拥有最先进的空间目标监视系统,是空间监视数据的主要提供者。

俄罗斯也具备较强的能力。

此外,欧洲及其他一些国家和地区也具备一定的空间监视能力。

美国空间日标监视系统美国最主要的空间目标监视系统是“空间监视网”(ssn)以及“天基空间监视系统”(sbss)等。

“空间监视网”美国“空间监视网”是世界上最先进的空间目标跟踪与编目系统,由分布在世界各地的29部雷达及光学探测器组成。

ssn支持“联合空间作战中心”(jspoc)任务,用于探测、跟踪、识别和编目围绕地球的空间目标,能够可靠地跟踪10厘米以上的低地球轨道目标和1米以上的同步地球轨道目标。

“空间监视网”探测器的任务是向位于范登堡空军基地的jspoc以及位于达尔格伦的“备用的空间控制中心”(ascc)提供空间监视和空间目标识别数据。

由于ssn探测器数量有限以及分布位置的原因,无法对空间目标进行连续跟踪,因此并不是随时对所有的轨道面进行搜索,而是通过对探测器进行规划和任务分配,对目标进行周期性的“点查”。

同时,为更有效地利用ssn有限的跟踪资源,jspoc采用了一种称为“探测器跟踪优先级排序”的方法,北美航空航天防御司令部和战略司令部针对不同的卫星和轨道,定义了优先级的种类和具体的数据采集说明。

一般来说,执行高感兴趣任务卫星和不稳定轨道的目标具有更高的优先级和数据采集需求。

美国“空间监视网”探测器按照支持jspo c任务可分为专用、兼职和补充性空间探测器3种。

其中,专用空间探测器由美国战略司令部负责管理和运行,首要任务是执行空间目标监视、跟踪;兼职空间目标探测器同样隶属于战略司令部,其主要任务不是空间目标监视与跟踪,在不执行主要任务时才承担空间监视任务;补充性空间探测器不属于战略司令部,而是通过合同或者协议的方式提供空间监视数据。

“天基空间监视系统”“天基空间监视系统”(sbss)是美国发展空间态势感知能力的重要计划。

2010年9月25日,首颗sbss卫星“探路者”成功发射。

2011年2月,美第一空间作战中队接管了卫星的控制权。

相比“中段空间实验”卫星上携带的天基可见光遥感器,“探路者”光学遥感器的性能得到了极大提高,灵敏度提高2倍,对威胁的反应速度至少提高2倍,发现威胁的概率提高3倍,容量提高10倍。

“探路者”卫星的技术优势在于:①高度灵活的两轴万向节可快速调整镜头的指向,增加遥感器的视野范围,确保对空间目标监视的及时性和完整性。

同时由于无需通过卫星姿态调整改变遥感器的指向,避免燃料的消耗,从而降低卫星携带的燃料量。

②高度灵敏的可见光遥感器能够探测到更微小、更模糊、更遥远的空间目标,为美国确保空间优势提供支持。

③高采样率为判定空间常驻“非活动”目标提供了数据支持,7种备选滤光器的滤色轮为辨识不同空间目标提供支持。

④具有高度的兼容性和升级能力。

在轨图像处理软件具有可重新编程能力,增强了完成任务的灵活性和在轨升级能力;开放式的卫星运行中心和灵活的地面架构提高了后续卫星接入的兼容性。

⑤具有更快的响应能力。

在轨任务数据处理器在进行图像处理时能够只提取运动目标和参考星的像素等有用数据,以减少下传的数据量,提高响应速度,同时地面系统的快速任务规划、上传和处理也提高了系统的响应能力。

“空间监视望远镜”美国防高级研究计划局的“空间监视望远镜”(sst)正在进行校准,将很快实现对地球同步轨道空间目标宽视场跟踪。

该望远镜研制时间长达9年,耗资1.1亿美元,部署在白沙导弹靶场。

sst于2011年2月开始进行探测,目前正在校验系统的聚焦状态、灵敏度参数、搜索率参数和光学参数等。

校准结束后将进入技术验证阶段,对望远镜的设计运行能力进行全面验证。

美空军航天司令部将在今年末接收该系统,作为其空间监视资产的补充。

传统的望远镜采用具有一定曲率的球面镜和平面“电荷耦合器”(ccd)传感器,这种配置要求额外的光学设备,将曲面视场的图像投影到平面传感器上。

sst的独特之处在于采用非球面镜和曲面ccd,无需其他光学折射设备,因而其设计更加轻便、紧凑。

俄罗斯空间监视系统俄罗斯是除美国之外唯一拥有专用空间监视系统的国家,其“空间监视系统”(sss)是世界上第二大空间监视网络,主要由预警雷达探测网和分布在14个地区的20多部光电设备组成。

其最重要的光学探测系统――“窗口”(okno)系统用于跟踪2000-40000千米高度的空间目标。

sss中的部分探测设备位于苏联加盟共和国境内,按照一系列双边协议由俄罗斯运行。

sss受地理位置分布的局限,无法探测跟踪低轨道倾角和西半球的空间目标。

据估计,sss每天能执行50000次观测,能维持近5000个目标的编目,其中大部分为低轨目标。

国际合作组织的监视能力国际科学光学探测网(ison)是由俄罗斯科学院负责组织、遍布世界各地的科研院所组成。

ison利用10个国家20个天文台的30多部望远镜实施空间监视。

ison由不同尺寸、能力的望远镜组成,但通过组网的方式能够跟踪深空内不同大小的目标。

发展特点鉴于目前空间环境的拥挤、竞争和对抗,为弥补感知能力的不足,世界各航天大国纷纷制定相应的发展策略,加紧空间目标监视系统的研制和改造工作,以推动空间态势感知能力的发展。

高度重视空间态势感知能力的建设和发展美国在《国家安全空间战略》中强调,将赋予空间态势感知能力最高优先发展权,使其保持对自然干扰以及其他国家的空间能力、活动和企图的持续感知。

俄罗斯一直将空天防御视为国家防御的重要组成部分,建立统一的空天防御系统、成立空天防御司令部是近年来俄罗斯军事改革的一个重点。

2008年,欧洲发起“空间态势感知预备”计划,标志着欧洲未来空间态势感知系统建设之路正式启动。

空间态势感知领域内的国际合作将进一步增强首先,从地球表面到地球同步轨道之间的空间目标达几十万甚至几百万,开展空间态势感知合作是客观发展需要;其次,美国通过合作拉拢盟友和伙伴,构建空间利益集团,谋求对空间的控制;此外,美国通过向俄罗斯和中国等潜在对手通报部分态势感知数据,建立“相互信任”,由此胁迫对手提高空间发展的透明性。

2010年初至2011年初一年的时间内,美国已向俄罗斯发送252次碰撞预警,向中国发送147次。

空间日标监视系统的能力整体发展缓慢近年来,美军针对空间监视网开展了一系列升级和改造活动,同时也进行若干新系统的研制。

但这些工作都不同程度出现了“拖、降、涨”的现象。

“天基空间监视系统”首颗卫星的发展滞后3年,成本由预期的3.32亿美元攀升至8.73亿美元;“空军空间监视系统”(即“空间篱笆”)改造计划中全部5项关键技术的技术成熟度介于4-5之间,将对成本和进度造成较大风险;“空间监视望远镜”原计划2009年交付,但从目前来看可能延迟到2012年。

俄罗斯的空间目标监视能力仍未能走出地理位置的约束,无法实现对空域和时域的无缝覆盖。

受政治和地理因素的制约,建立更多的探测站也难以实现。

导弹预警系统与空间态势感知系统或将走向融合式发展之路导弹预警与空间态势感知有许多共通之处,因此美、俄都积极利用导弹预警系统的能力弥补空间态势感知能力的不足。

美国“空间监视网”中的兼职空间探测器如“弹道导弹预警系统”、“铺路爪”雷达、“边境捕获雷达攻击特征判定系统”的主要任务是进行导弹预警;俄罗斯空间监视系统中的相控阵雷达主要任务也是进行导弹预警。

美国战略司令部司令在2009年战略空间论坛中强调,未来导弹预警传感器的设计应融入空间态势感知的任务需求;而俄罗斯目前则在大力发展统一的空天防御系统,其中包括了导弹预警系统与空间态势感知系统的一体化集成。

天基系统是空间目标监视发展的一个重要方向天基空间监视系统具备不受区域限制、跟踪机动灵活、观测距离远、成像质量高等优点,所以天基空间目标监视系统将成为未来发展的方向。

美国“天基空间监视系统”首颗卫星具备初始运行能力,空军已于今年1月接管了“空间跟踪与监视系统先进技术风险降低”(stss atrr)卫星,这些天基系统将增强美国的空间态势感知能力;加拿大也在积极发展代号为“蓝宝石”(sapphire)的天基空间光电传感器系统,对轨道高度6000-40000千米的深空目标进行监视,“蓝宝石”卫星预计2012年发射。

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