國(guó)外電子偵察衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀與啟示

黃晨 李莉 梁小虎（遙感信息研究所 跟蹤與通信技術(shù)研究所）

近幾年，美國(guó)、歐洲、俄羅斯、印度等國(guó)家或地區(qū)均處于電子偵察衛(wèi)星升級(jí)換代或能力形成的關(guān)鍵期，尤其是美國(guó)和印度的發(fā)展動(dòng)向值得密切關(guān)注。2019年，印度發(fā)射了其首顆電子偵察衛(wèi)星，取得突破性進(jìn)展；美國(guó)則正在研發(fā)新型換代衛(wèi)星和新技術(shù)，如大規(guī)?；ヂ?lián)互通互操作的網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星體系技術(shù)、時(shí)敏目標(biāo)監(jiān)視技術(shù)、商用射頻信號(hào)接收定位系統(tǒng)及技術(shù)等?？梢灶A(yù)見，這些即將落地的換代衛(wèi)星及新技術(shù)具備更先進(jìn)的觀測(cè)能力，達(dá)到一定在軌規(guī)模后，全球電子偵察衛(wèi)星的作戰(zhàn)能力將實(shí)現(xiàn)一次重大飛躍。

1 國(guó)外電子偵察衛(wèi)星發(fā)展概況

美國(guó)領(lǐng)先，多國(guó)競(jìng)相發(fā)展

目前，國(guó)外在軌運(yùn)行的電子偵察衛(wèi)星共計(jì)37顆，其中，美國(guó)26顆、歐洲4顆、俄羅斯6顆、印度1顆。美國(guó)是擁有電子偵察衛(wèi)星最多的國(guó)家。從目前國(guó)外在軌電子偵察衛(wèi)星數(shù)量和能力來看，美國(guó)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，歐洲和俄羅斯擁有偵察能力，印度實(shí)現(xiàn)“零的突破”。整體呈現(xiàn)美國(guó)領(lǐng)先、多國(guó)競(jìng)相發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

美國(guó)提出發(fā)展七層低軌軍用衛(wèi)星體系，計(jì)劃利用偵察監(jiān)視衛(wèi)星（含電子偵察衛(wèi)星）對(duì)時(shí)敏目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視。此外，美國(guó)高度重視商業(yè)衛(wèi)星的軍用價(jià)值，進(jìn)一步論證商業(yè)衛(wèi)星的服務(wù)能力，商用射頻信號(hào)接收定位系統(tǒng)和技術(shù)涌現(xiàn)；歐洲和俄羅斯保持現(xiàn)有偵察能力，技術(shù)未見明顯推進(jìn)，系統(tǒng)處于升級(jí)換代的過渡階段；印度則于2019年在電子偵察衛(wèi)星發(fā)展上取得突破性進(jìn)展，成功發(fā)射了本國(guó)第一顆電子偵察衛(wèi)星。

穩(wěn)步發(fā)展，體系從信息支援轉(zhuǎn)向作戰(zhàn)應(yīng)用

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)于信息優(yōu)勢(shì)、非對(duì)稱優(yōu)勢(shì)、精確打擊等方面的要求越來越高，而天基系統(tǒng)以其高邊疆的優(yōu)勢(shì)，在軍事作戰(zhàn)中的價(jià)值和戰(zhàn)略意義日益突出，其作用地位也從20世紀(jì)的信息支援逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)級(jí)的作戰(zhàn)應(yīng)用。電子偵察衛(wèi)星作為天基偵察監(jiān)視系統(tǒng)的重要組成部分，其發(fā)展規(guī)律亦是如此。

美國(guó)正在積極探索新的作戰(zhàn)理論、戰(zhàn)略和管理?xiàng)l令。2019年，美國(guó)成立天軍（USSF），進(jìn)一步體現(xiàn)美國(guó)將太空作為獨(dú)立作戰(zhàn)域的理念，太空從作為信息支援的配角向正面戰(zhàn)場(chǎng)的戰(zhàn)爭(zhēng)主角轉(zhuǎn)變。美國(guó)天軍和太空司令部（USSPACECOM）的職責(zé)，從原先的信息支援已經(jīng)調(diào)整為作戰(zhàn)力量、戰(zhàn)斗部隊(duì)。

2019年7月，美國(guó)國(guó)防部航天發(fā)展局（SDA）公開發(fā)布“下一代國(guó)防太空體系架構(gòu)”項(xiàng)目征詢書，該架構(gòu)將由傳輸層、導(dǎo)航層、監(jiān)視層、威懾層、跟蹤層、作戰(zhàn)管理層以及支持層等7個(gè)功能層構(gòu)成，以大規(guī)模互聯(lián)互通互操作的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)為重要特征，在體系結(jié)構(gòu)上徹底顛覆傳統(tǒng)理念，將實(shí)現(xiàn)美國(guó)太空體系抗毀和軍事作戰(zhàn)能力躍升。該體系意圖在低軌部署一個(gè)骨干性的、具備互聯(lián)互通的架構(gòu)，并以此為基礎(chǔ)，搭載偵察監(jiān)視、導(dǎo)彈預(yù)警、空間態(tài)勢(shì)感知等載荷。看護(hù)層是該體系架構(gòu)的重要組成部分，將由約200顆小衛(wèi)星構(gòu)成，涵蓋光學(xué)、雷達(dá)和電子偵察?？醋o(hù)層系統(tǒng)將基于時(shí)敏目標(biāo)監(jiān)視技術(shù)，目的是對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射車等高價(jià)值目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈發(fā)射前打擊。

軍用商用結(jié)合，新技術(shù)涌現(xiàn)

除了重視天基系統(tǒng)的體系發(fā)展外，偵察監(jiān)視衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展也越來越得到重視，逐漸呈現(xiàn)出軍用商用結(jié)合的特征，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。

在新體系發(fā)展需求的牽引下，大規(guī)模星群的智能規(guī)劃、調(diào)度、協(xié)同等人工智能（AI）技術(shù)成為構(gòu)建新體系必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。大規(guī)模衛(wèi)星星座智能組網(wǎng)技術(shù)方面，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）持續(xù)推進(jìn)“黑杰克”（BlackJack）項(xiàng)目，力圖實(shí)現(xiàn)大規(guī)模星座自主控制，同時(shí)發(fā)展通用接口實(shí)現(xiàn)軍用載荷和商業(yè)平臺(tái)的兼容；在應(yīng)用技術(shù)方面，試圖利用先進(jìn)計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等商業(yè)能力，挖掘美國(guó)偵察監(jiān)視系統(tǒng)獲取的海量數(shù)據(jù)，獲取其中蘊(yùn)含的真實(shí)意義，結(jié)合先進(jìn)態(tài)勢(shì)感知和指揮控制能力，先敵掌握戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。

同時(shí)，新興商業(yè)公司的能力迅速發(fā)展，得到美國(guó)國(guó)家偵察局（NRO）的重視。例如，美國(guó)鷹眼360公司（HawkEye360）已具備射頻信號(hào)定位能力，并推出首款射頻產(chǎn)品RFGeo，實(shí)現(xiàn)信號(hào)業(yè)務(wù)拓展，可覆蓋特高頻（UHF）和L頻段。

2 國(guó)外電子偵察衛(wèi)星現(xiàn)狀

美國(guó)

從20世紀(jì)60年代發(fā)射第一顆電子偵察衛(wèi)星開始，美國(guó)至今已發(fā)射各軌道偵察衛(wèi)星近150顆。

依照發(fā)射時(shí)間和衛(wèi)星運(yùn)行壽命，目前美國(guó)在軌運(yùn)行的電子偵察衛(wèi)星分布在低軌、地球同步和大橢圓三種軌道，共4型26顆（包括6顆“顧問”、3顆“水星”、5顆“軍號(hào)”/“改進(jìn)型軍號(hào)”和12顆“天基廣域監(jiān)視系統(tǒng)”)，形成了高低軌配合、多星組網(wǎng)運(yùn)行、多種手段相組合的電子偵察衛(wèi)星體系。

美國(guó)電子偵察衛(wèi)星發(fā)展情況

2019年4月，美國(guó)航天發(fā)展局在第35屆航天研討會(huì)上公布了未來在低軌建設(shè)包括看護(hù)層、空間傳輸層和跟蹤層等在內(nèi)的多層次、功能性衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的設(shè)想。美軍試圖以空間信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，構(gòu)建創(chuàng)新型低軌軍用衛(wèi)星體系。此外，美國(guó)還積極發(fā)展商業(yè)射頻信號(hào)接收定位衛(wèi)星。2019年2月，HawkEye360公司對(duì)已在軌的首批3顆“鷹”（Hawk）衛(wèi)星進(jìn)行射頻信號(hào)定位測(cè)試，驗(yàn)證對(duì)船載“自主識(shí)別系統(tǒng)”（AIS）信號(hào)和海事雷達(dá)信號(hào)的定位能力。該公司首款產(chǎn)品RFGeo能夠確定并定位位置廣泛的射頻發(fā)射器，如導(dǎo)航雷達(dá)、VH按鍵通話無線電、衛(wèi)星終端和緊急信標(biāo)等。

歐洲

歐洲目前共有4顆電子偵察衛(wèi)星在軌運(yùn)行，分別為電子情報(bào)衛(wèi)星－E12、E24、W11和W23衛(wèi)星（ELISA－E12、E24、W11和W23），均由法國(guó)發(fā)射。

法國(guó)曾于2004年12月成功發(fā)射“蜂群”（ESSAIM）實(shí)驗(yàn)型電子偵察小衛(wèi)星，采用4顆衛(wèi)星編隊(duì)方式運(yùn)行，系法國(guó)首次純粹用于信號(hào)偵察的星座?！胺淙骸毙l(wèi)星是實(shí)驗(yàn)型小衛(wèi)星，現(xiàn)已失效。2011年12月，法國(guó)成功發(fā)射4顆ELISA電子偵察衛(wèi)星，主要用于對(duì)地面雷達(dá)信號(hào)的探測(cè)。4顆衛(wèi)星彼此相距約數(shù)千米，可在偵察雷達(dá)信號(hào)的同時(shí)進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合信號(hào)定位。

截至目前，歐洲電子偵察衛(wèi)星能力現(xiàn)狀維持在現(xiàn)役衛(wèi)星水平，技術(shù)發(fā)展并未有明顯推進(jìn)。

俄羅斯

蘇聯(lián)/俄羅斯于1967年開始發(fā)射電子偵察衛(wèi)星，均混編于“宇宙”（Cosmos）系列衛(wèi)星，比美國(guó)晚5年。目前已發(fā)射了約200顆（含電子型海洋監(jiān)視衛(wèi)星），主要包括LEO衛(wèi)星和GEO衛(wèi)星。

2009年11月，俄羅斯航天部隊(duì)成功發(fā)射了新一代空間監(jiān)視與目標(biāo)指示“藤蔓”（Liana）系統(tǒng)的首顆衛(wèi)星—蓮花－S（Lotos－S）型電子偵察衛(wèi)星，該衛(wèi)星正逐步取代處女地－2（Tselina－2）電子偵察衛(wèi)星和US-PM系列的電子型海洋監(jiān)視衛(wèi)星。

近年來，除導(dǎo)航衛(wèi)星和通信衛(wèi)星系統(tǒng)相對(duì)完整外，俄羅斯新一代軍用衛(wèi)星發(fā)展緩慢，導(dǎo)彈預(yù)警、成像偵察和電子偵察等衛(wèi)星系統(tǒng)在軌數(shù)量嚴(yán)重不足。目前只有6顆電子偵察衛(wèi)星在軌，均運(yùn)行在LEO軌道，即2007年6月發(fā)射的處女地－2衛(wèi)星、2009年11月發(fā)射的蓮花－S（Cosmos－2455）、2014年12月發(fā)射的第2顆蓮花－S（Cosmos－2502）、2017年12月發(fā)射的第3顆蓮花－S（Cosmos－2524）、2018年12月發(fā)射的第4顆蓮花－S（Cosmos－2528）和2021年2月發(fā)射的蓮花－S1（Cosmos－2549）。此前的處女地－2電子偵察衛(wèi)星和US-PM系列的電子型海洋監(jiān)視衛(wèi)星均已失效。

與美國(guó)相比，俄羅斯的電子偵察衛(wèi)星發(fā)展相對(duì)緩慢，基本依靠現(xiàn)役已有型號(hào)衛(wèi)星提供相對(duì)有限的情報(bào)收集能力。

蘇聯(lián)/俄羅斯電子偵察衛(wèi)星發(fā)展情況

印度

2019年4月1日，印度發(fā)射了其首顆電子偵察衛(wèi)星—“電磁情報(bào)收集衛(wèi)星”（EMISAT）。EMISAT質(zhì)量為436kg，采用印度小型衛(wèi)星－2（IMS－2）平臺(tái)，運(yùn)行在太陽同步軌道（SSO），可提供電磁頻譜測(cè)量。該衛(wèi)星主要進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)監(jiān)測(cè)，搭載了在Kautilya計(jì)劃下發(fā)展的電子偵察載荷，其目的是探測(cè)、識(shí)別、定位電磁信號(hào)，包括軍用雷達(dá)等。

根據(jù)印度國(guó)防部2013－2014年度報(bào)告，Kautilya計(jì)劃是要發(fā)展天基電子偵察系統(tǒng)，安裝在印度本土的小衛(wèi)星上。該系統(tǒng)通過記錄和分析所攔截到的信號(hào)，生成雷達(dá)的射頻特性信息，從而快速定位和識(shí)別地面雷達(dá)。

印度電子偵察衛(wèi)星EMISAT示意圖

3 結(jié)論

多軌道結(jié)合，多手段聯(lián)合

眾所周知，軌道高度是影響電子偵察衛(wèi)星效能的重要指標(biāo)。高軌衛(wèi)星主要用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)視，低軌衛(wèi)星則主要用于對(duì)目標(biāo)的詳查和精確定位。從國(guó)外發(fā)展歷程來看，電子偵察衛(wèi)星體系均是包括低軌和高軌多軌道（LEO、GEO、HEO軌道）衛(wèi)星組成的偵察體系，實(shí)現(xiàn)依靠高軌偵察衛(wèi)星連續(xù)監(jiān)視，并引導(dǎo)低軌偵察衛(wèi)星進(jìn)一步詳查的協(xié)同作戰(zhàn)。

此外，電子偵察衛(wèi)星通常集雷達(dá)、通信、測(cè)控、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)鏈等多種偵察監(jiān)視任務(wù)于一身。目前發(fā)展趨勢(shì)是將其納入天基偵察監(jiān)視體系的一部分，與光學(xué)成像偵察衛(wèi)星、雷達(dá)成像衛(wèi)星等聯(lián)合，進(jìn)一步提升電子偵察衛(wèi)星的手段效能。

單星向組網(wǎng)拓展，系統(tǒng)向體系轉(zhuǎn)變

單星向組網(wǎng)拓展，系統(tǒng)向體系轉(zhuǎn)變的發(fā)展趨勢(shì)逐漸成為主流。美軍提出以空間信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)建創(chuàng)新型七層低軌軍用衛(wèi)星體系，其中預(yù)計(jì)由200顆小衛(wèi)星組成看護(hù)層，力圖把握時(shí)敏目標(biāo)態(tài)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈發(fā)射前打擊，進(jìn)一步顯現(xiàn)大規(guī)模星座組網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)；印度加速偵察監(jiān)視體系建設(shè)，形成了光學(xué)成像、雷達(dá)成像、電子偵察體系，分辨率大幅度提升。

滿足多層次任務(wù)需求，智能化趨勢(shì)凸顯

天基偵察監(jiān)視體系已經(jīng)或正在完成從重戰(zhàn)略偵察向戰(zhàn)略與戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)偵察并重的方向轉(zhuǎn)變，尋求提升系統(tǒng)性能與體系化、彈性化的均衡發(fā)展。

電子偵察衛(wèi)星作為天基偵察體系的重要組成部分，未來將滿足戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)等多層次任務(wù)需求，將深度融入天地一體化作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星系統(tǒng)智能自主互聯(lián)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)作戰(zhàn)指控能力和信息傳輸效率的大幅提升，進(jìn)一步增強(qiáng)信息優(yōu)勢(shì)，支撐打贏未來戰(zhàn)爭(zhēng)。