国外重点国家及地区反卫星能力评估

空天大视野 2022-04-11

The following article is from 高端装备发展研究中心 Author 太阳谷

来源：高端装备发展研究中心

导读：目前空间领域竞争不断加剧，以卫星为主体的航天系统将是一体化全球感知、全球交战系统的核心，在军事上的应用十分广泛。以美、俄为代表的国家充分认识到利用空间和控制空间的重要作用，他们一方面进一步发展各种军、民用卫星，另一方面也积极发展反卫星武器，激烈夺取外空的控制权。从这个意义上来说，在保护己方各种空间能力和制电磁权的同时，利用反卫星武器来摧毁和破坏敌方航天系统具有巨大的军事价值和重大的战略意义。

反卫星（ASAT）攻击指的是干扰、削弱、拒止或摧毁卫星遂行任务能力的所有进攻性行动的总称，采用的方式不同，所达成的目的也不同。临时性地、可逆性地或非毁伤性地阻止一颗卫星遂行其任务的攻击通常称之为拒止攻击，而永久性地使卫星失效的攻击则称之为摧毁。目前典型的杀伤方式包括射频干扰与欺骗攻击、定向能武器攻击、动能武器攻击、核能武器攻击、在轨捕获卫星攻击等。

在轨操作捕获卫星

目前世界上具备反卫星能力的国家屈指可数，美国反卫星方式多种多样，发展均衡，且水平均处于世界领先位置；俄罗斯继承苏联军事力量，军事实力仅次于美国，具备动能反卫星、定向能反卫星能力；欧洲地区以民用名义进行的在轨操作服务技术逐渐完善，能够进行太空垃圾的清理，能够实现卫星伴飞和轨道机动，意味着未来可以在轨以硬杀伤方式对卫星进行攻击；日本则是依托于美国的军事力量，装备的SM-3反导系统具备反卫星能力；印度则在3月27日宣布成功进行了首次反卫星试验，用导弹击落一颗高度300km的在轨卫星。

印度反卫星导弹发射图

美国反卫星能力覆盖定向能反卫星、动能反卫星和在轨捕获反卫星等。美国空军发展的地基反卫星激光武器（GBL）配上足够功率的高能氧碘化学激光器（COIL）装置，将具备中等反卫星武器的能力。空基反卫星激光武器主要以机载式激光武器（ABL）为主，ABL项目采用兆瓦级（14个激光器模块、共3MW）的高能氧碘化学激光器（COIL），安装在经过改装的波音747-400F型飞机上，与红外捕获系统、光束控制系统等主要组成单元结合在一起，构成YAL-1A激光武器飞机。YAL-1A激光武器飞机目前主要用于反导防御，不过鉴于反导与反卫星极其相似，其反导原理流程可类比于反卫星作战。

地基反卫星激光武器示意图

在天基激光武器方面，美国一直在努力研发，内容涵盖了总体概念、关键技术以及子系统的工程化集成等。美国对未来天基激光武器的一种典型构想是，在800-1000km的轨道高度上采用24颗40°倾角卫星进行星座组网；单颗卫星质量为3.5t，功率为8MW，主反射镜直径为8m；可对4000km轨道高度的卫星进行攻击。

图表：美国天基激光武器发展历程

高功率微波（HPM）武器同样可以进行反卫星，即攻击卫星主体、信息链路和地面站。攻击卫星主体主要依赖于天基微波武器，后2种则多采用陆基、空基HPM攻击。目前美国的天基微波武器尚未有任何信息披露，不过关于其发展及规划详细公布于《美国空军2025年战略规划》。规划中表示：美国未来天基微波武器将采用低轨多星组网的布站方式，部署在500～916km的轨道高度上；攻击频率为1～100GHz，峰值功率为100MW～100GW。

美国空基微波武器CHAMP导弹试验示意图

在动能反卫星方面，美国主要依靠战斗机反卫星系统、反弹道导弹系统反卫星和微小卫星反卫星。战斗机反卫星系统载机平台采用F-15战斗机稍作改装，在腹部挂载一枚拦截弹，主要作战目标是低轨道情报和监视卫星、弹道导弹再入弹头，作战高度约400～1000km，拦截弹发射高度约为10～15km。

F-15战斗机反卫星系统

由于反导与反卫极其类似，美军在设计反弹道导弹武器时，已经考虑用于反卫星的可能性。美军反导拦截武器的GBI地基拦截弹、SM-3等都具备反卫星能力。GBI导弹可以拦截中低轨道的卫星，SM-3可用于拦截低轨道卫星。2008年2月21日，美军从太平洋的伊里湖号巡洋舰上发射SM-3导弹，在247km高空将失控的雷达成像侦察卫星USA193号击毁。

在微小卫星反卫星方面，美国曾实施过XSS系列卫星计划和微卫星技术试验卫星（MiTex）计划。目前XSS-10、XSS-11卫星及以其为基础的ANGELS卫星的试验结果表明，该类型卫星具备轨道机动能力，能够对目标进行机动靠近。MiTex卫星更是可执行对他国高轨空间目标观测任务的军事卫星，可对GEO带内卫星进行近距离观测，并可能通过轨道交会逼近GEO带内卫星至足够近的距离，为高轨空间对抗创造条件。

跟踪搜索

在轨操作反卫星方面，美国实施了轨道快车（OE）项目、自主交会技术验证（DART）项目、“凤凰”计划、“蜻蜓”计划、“地球同步轨道卫星机器人服务”（RSGS）项目、“蜘蛛制造”项目、“建筑师”项目等。其中典型的“地球同步轨道卫星机器人服务”项目，旨在研制能够执行在轨检查、维修、重定位和升级等多项在轨服务任务的“自主服务航天器”（RSV）。该项目研发的一系列技术，如服务星的远程机动技术、与非合作目标的交会与逼近技术、卫星识别技术、机械手捕获卫星技术、在轨切割卫星天线和拧取部件的操作技术等，均可用于侦察监视和攻击在轨卫星。

俄罗斯的反卫星能力主要体现在定向能反卫星和动能反卫星方面。俄罗斯/前苏联早在上世纪七十年代中期就开始研发试验地基反卫星激光武器。1975年10月，两颗监视前苏联洲际弹道导弹发射井的美国早期预警卫星，飞临西伯利亚上空时其红外传感器忽然失效4个小时，据分析可能是遭到了苏联地基反卫星激光的照射。上世纪80年代中期，苏联在其境内部署了可对1500公里以下的低轨卫星进行干扰和毁伤的地基反卫星激光武器系统。

激光反卫星示意图

2016年俄军工部门宣布，该集团正在研制可以打击在空中和太空执行任务的侦察飞行器的激光武器系统。该武器系统可以通过光学传感器发射高能量激光，打击侦察、导航和军事通信卫星，以及其他部署在太空的军用设备。在研发试验过程中，该系统装载于一架由伊尔-76MD90E运输机改装的A-60机载激光实验室，依托该平台进行各种测试。俄罗斯军工部门未来还将研制一种新型“特种航空飞行器”，用以装载该型大型反卫星武器。新型大型特种飞机将拥有高精度的雷达和导航系统，能够精确确定目标航天飞行器的位置，并引导机载激光武器实施打击行动。

俄罗斯机载激光武器平台

在高功率微波反卫星武器方面，无线电电子技术公司（KRET）研制的Krasukha-4系统电子战武器能够对抗“长曲棍球”系列侦察卫星。Krasukha-4系统使用BAZ-6910-022型越野卡车底盘，全重40吨，载重量20吨，公路最高速度80千米/小时，续航里程1000千米，车组人员3-7人。整个系统可用伊尔-76运输机实施远程的投送。

Krasukha-4系统

在动能反卫星方面，A-135战略反导拦截系统、S-500防空反导系统和“努多利”系统均可进行反卫星。其中“努多利”反卫星系统是由俄罗斯金刚石-安泰公司研制的一种可在大气层外作战的直接上升式反卫星导弹。其组成部分包括14P078指挥计算所、14C031远程探测雷达、装备14A042拦截导弹的自行式发射装置。俄罗斯于2014年开始在阿尔汗格尔斯克州普列谢茨克航天发射场进行了“努多利”反卫星系统试射。截止到目前共试验6次，2018年3月是第一次从运输机-架设发射器（TEL）发射导弹。

“努多利”反卫星系统

Kontakt（“接触”）动能反卫星系统由苏联空军改装的3架米格-31D战斗机组成，配备了79M6反卫星导弹，可用于摧毁敌方卫星。在重启项目后，俄罗斯将米格-31战斗机加以改装，并研发新型反卫星导弹。米格-31D战斗机属于高速截击机，最大飞行速度2.83马赫，低空飞行速度也可达1.63马赫，在高空高速的状态下发射导弹，使得导弹具备高度与速度优势向目标飞行。发射后，导弹在接近卫星时便利用战斗部在其附近爆炸，形成猛烈的高速碎片并产生热辐射和冲击效应，或利用导弹弹头直接打击卫星，将其整体结构完全破坏，致使其丧失工作能力。这种方式主要用于打击军用卫星，尤其是在低轨道上运行的间谍卫星或海洋侦测卫星等。

米格-31D战斗机反卫星示意图

在反卫星卫星方面，俄罗斯近年来多次利用小卫星开展单星或子母星配合的在轨机动操作，宇宙-2519卫星先后实施2次轨道机动。这两次在轨机动意味着俄罗斯在轨机动技术已取得阶段性成果，为发展空间机动平台和空间攻防对抗装备奠定基础。不过由于反卫星卫星高度的机密性，目前尚未有详细信息披露。

轨道卫星示意图

欧洲并未有名义上的反卫星装备，其大部分是体现于各国政府、科研机构、高等院校的民用在轨操作项目上，典型的如“德国在轨服务”任务、“欧洲离轨”任务、太空清理-1项目、“清理碎片”项目和“棱镜”任务等。在轨操作技术与在轨捕获卫星技术具有极大的相通性，完全可以将相关技术用于反卫星作战。

“清理碎片”项目

日本在空间领域布局较早，国际上普遍认为其已经具有潜在反卫星的能力。日本反卫星技术主要体现在反导防御系统和在轨服务两个方面。其反导防御系统依赖于SM-3BlockIIA导弹，在轨服务则是“空间碎片微型清除器”（SDMR）项目。该项目将使用小卫星夹持机械臂抓捕空间目标碎片，并使用电动系绳将其离轨。现已完成多项地面试验和飞行试验，计划2020年开展在轨演示验证试验，随后发展大型业务空间碎片清除系统。

“空间碎片微型清除器”（SDMR）

印度的反卫星能力已经在3月27日的反卫星导弹试验中体现出来，此外印度同样瞄准了定向能反卫星武器，在印国防部公布《2018年技术视角和能力路线图》，对军工产业展示未来十年的军事要求规划，其中特别提到要研制出能够摧毁敌方目标甚至卫星的高能激光器和高功率微波等定向能武器。