晨陽

五角大樓要全面升級反導(dǎo)系統(tǒng)

美國“動力”網(wǎng)站20日稱，美國防部太空發(fā)展局（SDA）局長德里克?圖尼亞爾宣布，美國將花費(fèi)數(shù)十億美元，發(fā)射28顆新一代天基監(jiān)視衛(wèi)星，讓美國能夠更大地擴(kuò)展和力號強(qiáng)應(yīng)對“中國和俄羅斯日益增加的高超音速威脅”的能力。

這只是美國全面升級其雄心勃勃的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的一小步。去年五角大樓已經(jīng)叫停了美國國家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)（NMD）中最關(guān)鍵的陸基攔截彈（GBI）升級計劃，轉(zhuǎn)而要求洛克希德?馬丁公司和諾斯羅普?格魯曼公司競標(biāo)研制全新的“下一代攔截彈”（NGI）　以應(yīng)對“興起的高超音速導(dǎo)彈威脅”。根據(jù)美國導(dǎo)彈防御局的計劃，NGI必須在2025年開始試射，在2030年投入服役，急迫心情可見一斑。

據(jù)介紹，美國當(dāng)前承擔(dān)洲際導(dǎo)彈攔截重任的反導(dǎo)系統(tǒng)由部署全球多地的?；鵛波段雷達(dá)、陸基“鋪路爪”遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)等和天基紅外系統(tǒng)等衛(wèi)星系統(tǒng)提供早期預(yù)警，由陸基GBI攔截彈和?；皹?biāo)準(zhǔn)-3”反導(dǎo)系統(tǒng)負(fù)責(zé)攔截。但五角大樓認(rèn)為，面對高超音速導(dǎo)彈威脅，現(xiàn)有的這些導(dǎo)彈防御系統(tǒng)已經(jīng)無能為力。

“動力”網(wǎng)站稱，通常意義上的高超音速導(dǎo)彈不僅是指其飛行速度快，而且還具備在大氣層內(nèi)快速機(jī)動的能力，這使得美軍現(xiàn)有的反導(dǎo)系統(tǒng)無法準(zhǔn)確追蹤和預(yù)測其軌跡。同時高超音速導(dǎo)彈的飛行高度相對傳統(tǒng)彈道導(dǎo)彈要低得多，部署在地面的預(yù)警雷達(dá)難以在遠(yuǎn)距離探測其行蹤。

圖尼亞爾表示，傳統(tǒng)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射時，會釋放非常明亮的閃光和明吊的熱量，美國部署在太空的天基紅外系統(tǒng)預(yù)警衛(wèi)星會立即捕捉到導(dǎo)彈發(fā)射的跡象，隨即其他導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)就相繼啟動并追蹤彈道導(dǎo)彈的飛行軌跡?！斑@些導(dǎo)彈通常只能按慣性飛行，我們可以準(zhǔn)確預(yù)測它們的落點(diǎn)并進(jìn)行攔截。這套做法已經(jīng)奏效了幾十年?！?/p>

但如今在針對帶有高超音速滑翔彈頭的導(dǎo)號單時，局面就完全不同了?！斑@些彈艾雖然需要用火箭發(fā)射升空，但只要它們達(dá)到高超音速——5馬赫甚至更高—實(shí)際上就可以開始機(jī)動了，它們?nèi)缤w機(jī)那樣,,利用大氣層的力量來調(diào)整落地位置?！眻D尼亞爾表示，高超音速導(dǎo)彈帶來的是“重大轉(zhuǎn)變”?！叭绻覀兏鶕?jù)導(dǎo)彈的飛行方向，試圖按照物理學(xué)定律和彈道軌跡來預(yù)測它的去向，將得出完全錯誤的結(jié)論，因?yàn)閷?dǎo)彈會在飛行過程中改變方向?！?/p>

因此美國認(rèn)為，想要對付高超音速導(dǎo)彈，第一步依然是需要提前發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測。但部署在地面的傳統(tǒng)預(yù)警雷達(dá)難以在遠(yuǎn)距離探測到高超音速導(dǎo)彈的行蹤，從天空甚至更高的太皇向下看，成為美軍針對高超音速導(dǎo)彈發(fā)展空基/天基探測系統(tǒng)的根本動力。

在這樣的背景下，美國“政治”新聞網(wǎng)站7月5日披露的“美國用高空氣球追蹤中俄高超音速導(dǎo)彈”計劃也就順理成章了。報道稱，美國將部署能在1.8萬至2.75萬米高空長期逗留的氣球，通過安裝先進(jìn)傳感器監(jiān)視高超音速導(dǎo)彈威脅。

但這樣的高空氣球?qū)嶋H只能作為天基衛(wèi)星系統(tǒng)的補(bǔ)充。圖尼亞爾透露，五角大樓提議研制的新衛(wèi)星星座能讓美國從太空實(shí)時監(jiān)測高超音速導(dǎo)彈的發(fā)射，并對其變軌進(jìn)行跟蹤，快速將相關(guān)數(shù)據(jù)提供給反導(dǎo)系統(tǒng)?！?/p>

美國將動用上千顆衛(wèi)星

根據(jù)美國防部太空發(fā)展局的規(guī)劃，用于監(jiān)視中俄高超音速導(dǎo)彈的衛(wèi)星星座規(guī)模非常龐大，遠(yuǎn)不止現(xiàn)有報道提到的28顆衛(wèi)星。它們將整合到“國防空間架構(gòu)（NDSA）分層軌道衛(wèi)星星座”中，后者由運(yùn)行在不同軌道上的上千顆衛(wèi)星組成。其中運(yùn)行高度最低的是“傳輸層”，由一個龐大的通信衛(wèi)星星座組成，將提供“有保障、有彈性、低延遲的軍事數(shù)據(jù)傳輸體系，可以保證全球范圍的保密數(shù)據(jù)連接”。該衛(wèi)星星座可能擁有300-500顆衛(wèi)星，運(yùn)行在750-1200公里的近地軌道上?！霸撔l(wèi)星星座完全部署之后，地球上95%的地方在任何時間都至少能連接到至少兩顆衛(wèi)星，99%的位置將至少能連接到一顆衛(wèi)星?！?/p>

第二層衛(wèi)星屬于“跟蹤層”，將針對包括高超音速導(dǎo)彈在內(nèi)的“先進(jìn)導(dǎo)彈威脅”，向美軍提供全球指示、警告、跟蹤和瞄準(zhǔn)能力。圖尼亞爾宣布授予美國L3技術(shù)公司和諾斯羅普?格魯曼公司的合同，就是屬于“跟蹤層”的衛(wèi)星。這兩大軍工巨頭各自獲得生產(chǎn)14顆新型預(yù)警衛(wèi)星的合同。再加上發(fā)射和地面控制與支持方面的費(fèi)用，該合同總開支約為25億美元。

在談到為何需要發(fā)展如此龐大的衛(wèi)星星座時，美國太空軍副司令戴維?湯普森鼓吹稱，“中俄正頻繁對美國衛(wèi)星發(fā)動攻擊，包括電子干擾、激光致盲和網(wǎng)絡(luò)攻擊”。他強(qiáng)調(diào)說，傳統(tǒng)的高價值衛(wèi)星集成了大量功能，一旦受攻擊就將導(dǎo)致全系統(tǒng)受損，在“星鏈”衛(wèi)星星座的啟發(fā)下，未來美軍衛(wèi)星也將向分布式超級衛(wèi)星星座的方向發(fā)展。

圖尼亞爾介紹說，“我們將發(fā)射和部署的衛(wèi)星，可以在全球范圍內(nèi)對盡可能多的導(dǎo)彈發(fā)射進(jìn)行全面預(yù)警和跟蹤。未來我們不僅有官執(zhí)行傳統(tǒng)的預(yù)警任務(wù)，監(jiān)測導(dǎo)彈發(fā)射并預(yù)測飛行路徑，而且可以對付高超音速導(dǎo)彈?！灏凑瘴褰谴髽堑脑O(shè)想，一旦對手的高超音速導(dǎo)彈發(fā)射，運(yùn)行在高軌的紅外預(yù)警衛(wèi)星首先將發(fā)出警告。高超音速的滑翔飛行器與助推火箭離后，在大氣中高速飛行時會迅速升溫，“一旦發(fā)生這種情況，我們衛(wèi)星可以立即看到它?！贝撕?，跟蹤星將開始計算滑翔飛行器前進(jìn)方向的軌跡并不斷更新,，這些數(shù)據(jù)同時會傳遞給“傳輸層”衛(wèi)星，后者將在“百毫秒”內(nèi)將信息傳遞到地面站，引導(dǎo)地面攔截系統(tǒng)作戰(zhàn)；▲

人工智能，另一種思路?

不過“動力”網(wǎng)站承認(rèn)，五角大樓設(shè)計的這種天基偵察體系距離全面運(yùn)作還有很長的路要走?！八鼘⑿枰嗄陼r間，發(fā)射數(shù)以百計的衛(wèi)星，我們現(xiàn)在看到的只是朝著這個雄心勃勃的目標(biāo)邁出的第一步?！?/p>

這種基于傳統(tǒng)反導(dǎo)模式進(jìn)行升級的計劃需要耗費(fèi)大量―資源和時間，美國國防高級研究計劃局（DARPA）提出應(yīng)對高超音速導(dǎo)彈威脅的新思路。美國《科技時報》網(wǎng)站說，DARPA將主要注意力集中在高超音速導(dǎo)彈的助推起飛階段，因?yàn)樵诖穗A段，高超音速導(dǎo)彈的飛行軌跡與常規(guī)彈道導(dǎo)彈類似，更容易被發(fā)現(xiàn)和攔截。而且高超音速導(dǎo)彈在此階段被擊落后，將掉到發(fā)射場附近區(qū)域，不會對美國本土造成威脅。但報道承認(rèn)，這意味著美國必須突破重重防御，攻擊位于對手縱深地帶的高超音速導(dǎo)彈，難度和風(fēng)險非常高。

香港《南華早報》則宣稱，相比美國利用太空中數(shù)千顆衛(wèi)星進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視高超音速導(dǎo)彈飛行軌跡的做法，中國軍事研究人員的思路更為巧妙，設(shè)想利用人工智能（AI）技術(shù)，預(yù)測高超音速導(dǎo)彈接近目標(biāo)時的軌跡。

該報道稱，中國專家在專業(yè)學(xué)術(shù)論文中設(shè)想，由人工智能指揮的攔截系統(tǒng)“可以預(yù)測來襲武器的潛在飛行軌跡”?！澳壳埃澜畿娛麓髧鴩@高超音速滑翔飛行器的發(fā)展展開了激烈的軍備競賽，給空天安全帶來了新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。而軌跡預(yù)測對于作戰(zhàn)意圖評估和空防攔截具有重要意義”。雖然防御方通常不知道來襲導(dǎo)彈的質(zhì)量、大小、形狀、空氣動力學(xué)性能，但通過分析觀察到的飛行數(shù)據(jù)，人工智能可以做出相當(dāng)準(zhǔn)確的判斷?！盁o論多么先進(jìn)或多快，但這些導(dǎo)彈仍然需要遵循物理定律，它在空中避開防空系統(tǒng)的每一個小動作都會對外釋放有關(guān)導(dǎo)彈設(shè)計、能力和任務(wù)的信號”。

因此，人工智能系統(tǒng)可以針對反導(dǎo)系統(tǒng)對高超音速導(dǎo)彈早期階段收集到的相關(guān)信息進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，并利用該信息來預(yù)測導(dǎo)彈飛行后期階段最可能的軌跡?！安贿^中國專家表示，這個想法轉(zhuǎn)化為實(shí)際工作模型很困難。早期預(yù)警系統(tǒng)收集的原始數(shù)據(jù)包含大量可能會混淆人工智能的干擾信息，并且過多的數(shù)據(jù)也會使計算機(jī)過載”，為此需要開發(fā)出新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，并盡量壓縮預(yù)測時間，因?yàn)橄胍獢r截高超音速導(dǎo)彈，對反導(dǎo)系統(tǒng)的反應(yīng)速度要求非常高?！?本版圖片均來自美國洛克希德?馬丁公司網(wǎng)站)