印將發射高軌遙感衛星,爲研製預警衛星探路?

(原標題:高邊疆之謀㉜|印將發射高軌遙感衛星,爲研製預警衛星探路?)

印度正積極打造國產反導系統,但戰略預警系統只有陸基雷達,缺乏導彈預警衛星,體系並不完善。

準備裝入衛星整流罩的GISAT-1衛星。

不斷被推遲發射的GISAT-1

11月7日,印度空間研究組織(ISRO)成功發射一顆名爲RISAT-2BR2的雷達遙感衛星。這是印度今年首次進行航天發射,如果不是“技術原因”,印度今年首次發射的是GISAT-1衛星,而不是RISAT-2BR2。

今年3月,一再推遲發射的印度GISAT-1地球觀測衛星,由於“技術原因”又被推遲。該衛星原計劃於2017年或2018年發射,但被推遲到2020年3月5日。從現在的消息看,其發射很可能推遲到明年。

GISAT-1衛星接收測試

GISAT-1衛星重約2275千克,壽命7年,和其他高軌道光學遙感衛星一樣,GISAT-1衛星配備了一個尺寸較大的光學鏡頭,據稱是基於成熟的Cartosat-2基礎上研製,口徑700毫米,主要的變化是增加了分光部分,同是滿足多光譜、高光譜需求。GISAT-1衛星的掃描成像方式類似於氣象衛星的掃描輻射計,最快一種成像模式也需要7分鐘。這與一些凝視成像的高軌道遙感衛星還是有一些差距的,比如高分-4號,凝視成像的一次成像只要幾秒鐘速度快多了。

GISAT-1衛星的分辨率爲50米至1.5千米,成像譜段包括可見光和近紅外,計劃定點在85.5°E的赤道上空。高光譜近紅外相機,分辨率318米;高光譜短波紅外相機,分辨率191米。根據印度媒體的說法,該衛星主要用於監測自然災害、地理變化以及持續監控邊境地區,可以50米的空間分辨率每30分鐘發送一幅印度大陸圖像。印度計劃發射的兩顆地球觀測衛星中的第一顆,還有一顆命名爲GISAT-2。

上面介紹了GISAT-1衛星方方面面,那麼這顆衛星與導彈預警衛星之間有什麼聯繫呢。GISAT-1衛星可見光分辨率約50米。參考美國DSP導彈預警衛星,DSP預警衛星主要採用短波紅外和可見光探測,DSP的地面分辨率在3-5千米。DSP預警衛星採用是掃描成像方式,GISAT-1衛星也是配備了紅外相機,也是採用掃描成像方式,都能探測到彈道導彈發射的高溫尾焰兩者都在高軌道運行。彈道導彈的尾焰通常在1700攝氏度以上,在背景中分離出導彈目標,系統靈敏度不大於-73度以上就可以完成任務。從這個對比來看,在GISAT-1衛星基礎上是可以研製出一款預警衛星的。

GISAT-1衛星結構示意圖

印度提升反導能力需發射預警衛星

反導系統是一個複雜的大系統,主要由反導預警系統、導彈攔截系統和指揮控制系統組成,是反映一個大國綜合實力的象徵。在多個軍事大國研發部署反導系統的背景下,加上爲了削弱宿敵巴基斯坦彈道導彈的打擊能力,印度在積極打造反導系統。今年1月,近期印度完成了國產彈道導彈防禦系統的研製,所有測試都取得了成功。印度空軍和負責研發該系統的“國防研究與發展組織”(DRDO)計劃向政府提出一項聯合提議,尋求批准在首都新德里附近部署該系統,預計完成部署需要3至4年的時間

印度PDV攔截彈,主要負責高層反導。

AAD攔截彈主要負責低層反導。

PAD攔截彈由印度“大地近程彈道導彈發展而來,射高80千米左右。由於“大地”導彈的第一級液體發動機性能平平,外界對PAD攔截彈的攔截能力並不看好,後期印度使用性能更先進的PDV攔截彈取代PAD也證明了這一點。PDV攔截彈是PAD攔截彈的改進型號,使用固體發動機替換PAD攔截彈的第一級液體發動機,提高攔截彈的飛行速度。據報道,PDV攔截彈的最大飛行速度超過6馬赫,射高超過150千米,採用紅外成像制導,並使用了當下流行的動能殺傷器(KKV)。

綠鬆”雷達是一種電掃固態相控陣雷達。

印度現在進行的是國產反導系統的第一階段試驗,主要攔截2000公里外來襲的導彈;第二階段試驗將攔截射程達5000公里的敵方遠程導彈。印度專家薩拉斯瓦特在2008年就曾向外界宣佈,印度國防研究與發展組織將開發AD-1和AD-2高速反導攔截彈,用於攔截5000公里射程級別的彈道導彈。

攔截彈只是整個反導系統的一部分,完整的反導系統還包括預警系統、指揮控制系統等。目前,印度預警系統中預警雷達主要是以色列提供的“綠樹”和自研的“劍魚”。“綠鬆”雷達由以色列航空工業公司(IAI)所屬的埃爾塔公司(Elta)開發研製,工作於L波段。這種電掃的固態相控陣雷達可安裝在拖車上,最遠探測距離,其也是以色列“箭”式反導系統的預警雷達。

“綠鬆”可以自動探測、同步追蹤幾十個戰術彈道導彈(TBM)。“綠鬆”雷達可以在任何氣候條件,甚至可以在混亂和電磁干擾的環境下工作。對於彈道目標,“綠鬆”雷達能快速探測和精確定位敵人武器的位置,並計算出預期的攔截點。

“劍魚”雷達由印度和以色列聯合研製。與“綠鬆”相比,“劍魚”的目標分類和識別能力提高了30%-40%,能同時跟蹤200個目標,最大探測距離達600公里,並能跟蹤到以5000米/秒的速度飛行的中遠程彈道導彈。該雷達也工作在L波段,有搜索/預警、跟蹤/火控和綜合3種工作模式。在預警模式下,能對來襲彈道導彈提供數分鐘的預警時間,預測導彈的彈着點,並對目標進行分類。印度歷次反導試驗用於執行預警跟蹤任務的雷達均是“綠鬆”和“劍魚”。

無論是“綠鬆”還是“劍魚”,兩者都是陸基預警雷達,受地球曲率的限制,只能探測彈道導彈飛行的中段和再入段,導彈上升段的預警能力不足。因此,如果印度要加強導彈預警探測能力,未來必須研發和部署導彈預警衛星。而且,如果要與其他大國反導預警系統一較高下,類似“鋪路爪”、“沃日涅羅”的大型戰略預警雷達也要擁有。但這種雷達技術非常複雜,印度現有技術水平無法自己研製,以色列也沒有類似雷達,可以說遙遙無期。