《尖端空間武器》共分為軍事裝備的新貴——軍 用航天器、通信衛(wèi)星——環(huán)球順風耳、地面應用系統(tǒng) ——衛(wèi)星通信地球站、偵察衛(wèi)星——太空千里眼、軍 用氣象衛(wèi)星——風云變幻監(jiān)察哨、導航衛(wèi)星——人造 北斗、空間武器——天戰(zhàn)殺手、宇宙飛船和空間站— —潛在的太空作戰(zhàn)平臺、太空戰(zhàn)艦——航天飛機和空 天飛機、軍用航天器的發(fā)展趨勢十個部分。《尖端空 間武器》詳細介紹了主要的空間武器的類型和作用, 同時融入了對空間武器未來發(fā)展方向的思考。本書可 供想了解空間武器的航天和軍事愛好者閱讀。本書由 尖端武器裝備編寫組編著。
軍事裝備的新貴——軍用航天器
概述
軍用航天器的軌道
軍用航天器的發(fā)射
軍用航天器的測控
軍用航天器在現代戰(zhàn)爭的作用
軍用航天器對軍隊建設的影響
通信衛(wèi)星——環(huán)球順風耳
概述
提高了戰(zhàn)場指揮的時效性
增強了通信加密的靈活性
增強了通信系統(tǒng)的安全性
通信衛(wèi)星的種類
戰(zhàn)略通信衛(wèi)星
戰(zhàn)術通信衛(wèi)星
中繼衛(wèi)星
軍用移動通信衛(wèi)星
地面應用系統(tǒng)——衛(wèi)星通信地球站
概述
地面應用系統(tǒng)的基本組成
衛(wèi)星通信地球站的分類及主要技術性能
VSAT地球站系統(tǒng)
衛(wèi)星通信地球站的建設與管理
偵察衛(wèi)星——太空千里眼
概述
偵察衛(wèi)星的種類
照相偵察衛(wèi)星
電子偵察衛(wèi)星
海洋監(jiān)視衛(wèi)星
預警衛(wèi)星
地球資源衛(wèi)星
地面應用系統(tǒng)
軍用氣象衛(wèi)星——風云變幻監(jiān)察哨
概述
氣象衛(wèi)星的概念
氣象衛(wèi)星的有效載荷
氣象衛(wèi)星的優(yōu)越性
氣象衛(wèi)星的種類
地球靜止軌道氣象衛(wèi)星
極軌道氣象衛(wèi)星
地面應用系統(tǒng)
地面應用系統(tǒng)的組成
中國“風云”-2號衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)
導航衛(wèi)星——人造北斗
概述
導航衛(wèi)星的種類
全球定位系統(tǒng)(GPS)
GPS的主要性能特點
GPS的技術保障
GPS的作戰(zhàn)應用
全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GLONASS)
區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)
衛(wèi)星定位的特點
地面應用系統(tǒng)
GPS用戶設備的功能
GPS接收機的基本組成及原理
空間武器——天戰(zhàn)殺手
概述
幾種典犁的空問武器
動能武器
定向能武器
空間武器作戰(zhàn)系統(tǒng)
空間武器地面指揮控制的特點
空聞武器作戰(zhàn)系統(tǒng)組成
宇宙飛船和空間站——潛在的太空作戰(zhàn)平臺
概述
宇宙飛船
載人飛船
貨運飛船
軍事意義及應用
空間站
典型型號概況
軍事應用前景
太空戰(zhàn)艦——航天飛機和空天飛機
概述
航天飛機及其發(fā)展
空天飛機及其發(fā)展
航天飛機
組成和技術特點
發(fā)射場及勤務保障
軍事應用范圍及前景
空天飛機
組成和技術特點
軍事應用范圍及前景
軍用航天器的發(fā)展趨勢
新一代軍用衛(wèi)星綜合性能穩(wěn)步提高
軍用小衛(wèi)星和小衛(wèi)星群異軍突起
空問武器系統(tǒng)走向實戰(zhàn)部署
軍用載人航天器后來居上
(1)全天候、全天時和全球覆蓋能 力。利用GPS來導航或定位,可克服傳統(tǒng) 的天文導航依賴氣象條件的缺點,具有全 天候和全天時導航定位的能力。它定位一 次只需幾秒鐘,可實現全球范圍連續(xù)和近 實時的定位、測速與授時。
(2)高精度導航定位,軍民有別。
GPS可提供三維位置、三維速度和時間的 高精度信息。美國軍方為防止其他國家 的軍用系統(tǒng)利用GPS定位信息,曾人為降 低了GPS民用系統(tǒng)的定位精度,即在衛(wèi)星 上增加“選擇可用性”(SA)措施。2000 年5月,美國取消了SA政策,增加了其他 相應措施。該系統(tǒng)以L1(1575.42兆赫)和 L2(1227.60兆赫)的雙頻發(fā)送導航信號,L1 用精密P碼和粗測C/A碼調制,L2用精密 P碼調制。軍用精密P碼發(fā)送加密信號,水 平定位精度可達15米(采用差分定位技術后 優(yōu)于10米。1997年發(fā)射2R型衛(wèi)星后,P碼 定位精度提高N6米),垂直定位精度27.7 米。民用粗測C/A碼發(fā)送非加密信號,水 平定位精度100米左右,垂直定位精度156 米。GPS衛(wèi)星載有多個銣原子鐘和銫原子 鐘,測速精度達0.1米/秒,授時精度達 10069秒。精碼(P碼)的加密使美國潛在的 敵方無法獲得這種精確的定位信息。在戰(zhàn) 時,粗碼(C/A碼)還可以人為地降低定位 精度,甚至關閉,使敵方得不到正常的導 航信啟。
(3)接收機輕便實用。GPS用戶接 收機可以做得很小,可裝在各種武器平臺 上,也可以加裝在巡航導彈和靈巧彈藥的 制導系統(tǒng)中,甚至可以由單兵手持,使用 非常方便。海灣戰(zhàn)爭期間,多國部隊的 地面作戰(zhàn)部隊、飛機和艦艇配備了約5500 臺GPS軍用接收機和10000臺GPS民用接 收機,每天有20多個小時可接收當時在軌 運行的18顆GPs衛(wèi)星發(fā)射的高精度導航信 號,贏得了戰(zhàn)爭的主動權。
(4)導航信息保密性好,系統(tǒng)生存 能力強。通過加密的精碼信息安全可靠, 而且美軍正在進一步研究GPS信號控制技 術。衛(wèi)星壽命較長,第三代GPS衛(wèi)星的設 計壽命已達10年以上。衛(wèi)星選取中高軌 道,一般地基反衛(wèi)星武器鞭長莫及,加之 采用24顆星組網工作,還有3顆備用星,大 大增強了生存能力。
GPS的技術保障 GPS的技術保障由地面控制系統(tǒng)完 成。由于精度要求高和衛(wèi)星數量較多, 因此其地面控制系統(tǒng)很龐大,由一個主 控站、5個全球監(jiān)測站和3個地面控制站組 成。地面控制系統(tǒng)的主要任務是跟蹤所有 衛(wèi)星以進行軌道和時鐘測定,預測修正模 型參數,使衛(wèi)星時間同步和為衛(wèi)星加載數 據電文等。
主控站位于科羅拉多州福爾肯空軍基 地的聯合空間操作中心。該中心從各監(jiān)測 站收集跟蹤數據,計算衛(wèi)星的軌道和時鐘 參數,然后將這些結果送到3個地面控制 站,由控制站向衛(wèi)星發(fā)送數據。此外,衛(wèi) 星的控制和管理也由主控站負責組織。
5個監(jiān)測站分別設在夏威夷、科羅拉多 州斯普林斯、阿森松島(大西洋)、迪戈加西 亞島(印度洋)和夸賈林環(huán)礁(太平洋馬紹爾 群島)。這一分布有利于全面和及時監(jiān)測。
監(jiān)測站均配裝有精密的銫原子鐘和能連續(xù) 測量到所有可見衛(wèi)星偽距的接收機。所測 偽距每1.5秒更新一次,每15分鐘利用電離 層和氣象數據進行一次數據平滑,然后發(fā) 送給主控站。
上述跟蹤網是為僅要求確定廣播星歷 星鐘校正模型的系統(tǒng)而設計的。對精密星 歷,要用另外5個地點的數據。
地面控制站有時也稱做地面天線。3個 地面控制站分別與設在阿森松、迪戈加西 亞和夸賈林的監(jiān)測站合二為一。地面控制 站與衛(wèi)星之間的通信鏈路主要由地面天線 組成。由主控站傳來的衛(wèi)星星歷和鐘參數 以S波段射頻鏈路上行注入到各個衛(wèi)星。以 前上行注入是每天3次,現在則是每天1到2 次。如果某地面控制站發(fā)生故障,那么在 各衛(wèi)星中預存的導航信息還可再用一段時 間,但導航精度會逐漸降低。
GPS的作戰(zhàn)應用 目前,GPS已成為戰(zhàn)場上必不可少的 關鍵性作戰(zhàn)支持系統(tǒng)。它一方面為戰(zhàn)機、 戰(zhàn)艦和地面部隊在全世界任何地方執(zhí)行軍 事任務提供比其他任何導航系統(tǒng)都更精確 的航行保障,另一方面作為遠程精確制導 武器系統(tǒng)的導航基準直接用于作戰(zhàn)。GPS 在軍事上的應用主要包括以下幾個方面: (1)用于各種精確打擊武器的制 導。目前,遠程彈道導彈、巡航導彈, 以及精確制導炸彈和炮彈均已開始裝備 衛(wèi)星導航/慣導組合制導系統(tǒng),使命中 精度大為提高,極大地改變了作戰(zhàn)樣式。
過去在制訂作戰(zhàn)計劃時考慮的是要派多少 架飛機才能摧毀預定目標,而現在考慮的 是一架飛機要去摧毀多少個目標。
(2)成為C3I的重要組成部分。GPS 可在整個戰(zhàn)場上,為各參戰(zhàn)單位提供準確 的實時位置。通過數據通信網絡,它能讓 所有參戰(zhàn)成員了解整個戰(zhàn)場上己方參戰(zhàn)單 位的實時分布及相對位置,極大地方便了 指揮員的決策和同友鄰部隊的作戰(zhàn)配合。
GPS所提供的統(tǒng)一而準確的時間信息,是 C3I各組成部分協調工作的基礎。有了GPS 提供的準確位置和時間信息,作戰(zhàn)部隊可 以按指揮部的命令在準確的時間出現在準 確的地點,從而使新型作戰(zhàn)樣式能夠得以 實現。
GPS還與慣性導航系統(tǒng)組合,為各種機 動平臺提供位置和姿態(tài)信息,使得預警機 這樣的傳感器平臺能準確掌握目標的真正 位置,從而為C3I提供實時戰(zhàn)場敵我態(tài)勢。
(3)用于各種作戰(zhàn)行動的精確定位。
如海上及陸上布雷與掃雷、空中掃雷、部 隊偵察、海上及陸上救援、火炮及雷達陣 地布設和快速測繪等都可以利用GPS獲得 精確的定位信息,大大提高效率。
(4)用于武器試驗場的高速武器試 驗。高速武器試驗數據的獲得一直是一個 難題,如導彈及反導彈的跟蹤和精確軌道 測量、時間統(tǒng)一系統(tǒng)的建立與維護,以 及雷達威力及精度校驗等。利用GPS很好 地解決了這些難題,極大地提高了工作效 率,并節(jié)約了大量經費。
美國軍事當局對GPS巨大的軍事和民 用價值一開始就有較明確的認識,但直到 1991年初的海灣戰(zhàn)爭才使GPS的作用受到 了作戰(zhàn)部隊的重視。在“沙漠盾牌”行動 開始之前,并沒有多少GPS用戶設備裝備 到陸海空三軍平臺,而海灣戰(zhàn)爭結束時, 美參戰(zhàn)部隊幾乎所有類型的飛機和艦船上 均裝備了GPS用戶終端。
當時,在陸上,無邊無際缺少特征的 沙漠地形、極其有限的道路網、過時的地 圖,以及糟糕的氣象條件給地面作戰(zhàn)帶來 了巨大困難;在海上,多國部隊的海員們 也不得不應付石油平臺、水雷區(qū)和密集的 船舶交通交織在一起的水域,以及能見度 很差的氣象條件。另外,多國部隊中有幾 個阿拉伯國家使用與敵方相同的空中、陸 地和海上武器裝備,有些甚至穿著與敵方 類似的軍服。在這種情況下,非常需要精 確、全天候和全天時的定位與導航信息。
如果沒有GPS系統(tǒng)提供重要的信息,很可 能導致災難性的后果。因此,美國部隊戰(zhàn) 后大量裝備了GPS系統(tǒng)。
在科索沃戰(zhàn)爭中,GPS同樣發(fā)揮了不 可替代的作用,用GPS制導的GBU-29/ 30制導炸彈“聯合直接攻擊彈藥”(JDAM) 在戰(zhàn)爭中出盡了風頭。P78-80