远望智库开源情报中心 李嘉晨
摘译来源：美国战略与国际研究中心
https://www.csis.org/analysis/getting-track-space-and-airborne-sensors-hypersonic-missile-defense
摘要：本文摘译自国际战略研究中心（CSIS）导弹防御项目撰写的报告《步入正轨：用于高超音速导弹防御的空间和机载传感器》，该报告深入探讨了美国在高超音速导弹防御领域的传感器架构需求。报告指出，随着全球安全环境的变化，传统的导弹防御系统面临新的挑战，特别是高超音速武器的快速发展，这些武器以高速度、不可预测的机动性和多样化的轨迹，对现有防御系统构成了严峻考验。报告强调，为了有效探测、识别和追踪这些新型威胁，美国需要开发一种新的、更高级别的传感器架构。这一架构不仅需要能够提供导弹预警，还必须能够支持导弹防御火力控制的高质量追踪。报告中提到，尽管存在多种可能的设计和轨道选择，但没有单一的解决方案能够完美满足所有需求。设计一个有效的传感器架构需要在多个方面进行权衡，包括轨道高度、传感器类型、覆盖范围、成本和系统的弹性。报告详细讨论了低地球轨道（LEO）、中地球轨道（MEO）、地球静止轨道（GEO）和高椭圆轨道（HEO）等不同轨道的优缺点，并指出混合使用多种轨道可以提供更全面的覆盖和更强的弹性。报告还强调了在设计传感器架构时考虑部署时间表的重要性，以确保在关键时刻能够提供持续的覆盖。
此外，报告提出了三个主要的问题，政策制定者在推进传感器架构时应当避免：一是放弃对火力控制质量追踪的要求；二是过度优化全球覆盖效率而牺牲部署速度和弹性；三是将所有资源集中在单一轨道上。报告建议，为了提高系统的弹性和生存能力，应该采用多样化的轨道和传感器类型，以及在必要时利用机载传感器作为补充。
最后，报告呼吁美国政策制定者、预算规划者和系统架构师明确这些权衡和假设，以便更好地向公众解释导弹追踪和导弹防御的相关讨论。报告的结论是，美国需要一个多样化、及时部署且能够提供高质量追踪数据的高级别传感器架构，以应对高超音速导弹的威胁，并保持在导弹防御领域的领先地位。
关键词：美国 导弹防御 传感器 威胁分析 高超音速导弹
1.需要一种新的、更高级别的传感器架构来探测、识别和追踪一系列具有足够质量以支持导弹防御火力控制的机动导弹威胁。这些威胁结合了高速度、不可预测的非弹道轨迹和大规模袭击，对传统防御设计构成了压力。导弹防御和导弹击败的未来将取决于这一架构的开发、特性和部署时间线。看不到就无法防御。
2.没有完美的传感器架构设计。设计一个更高级别的传感器架构是一种权衡的练习。鉴于这种多样性的权衡，架构设计既是一门艺术，也是一门科学。这种艺术在特定设计中的应用反映了各种机构和政策假设。
3.明确这些权衡和假设——使它们明确化——可以帮助政策制定者、预算制定者和系统架构师，更好地通知与导弹追踪和导弹防御相关的公共讨论。本报告的目的就是这样做。本报告不主张特定的架构，而是详细阐述了这些权衡，确定了未来架构的指导原则，并强调了需要避免的诱惑。
4.没有单一的轨道或领域代表了导弹防御感知的最佳方法。低地球轨道（LEO）、中地球轨道（MEO）、地球静止轨道（GEO）和高椭圆轨道（HEO）每种都为覆盖范围、时间表、成本和弹性提供了不同的优势。
5.在LEO中扩散空间传感器是提高弹性的一种方式，前提是数量大且替换成本低。但这不是唯一的方式。依赖单一轨道制度，或依赖任何单一的弹性方法，都会招致破坏。LEO星座可能会受到区域或领域广泛影响的降级，包括电子攻击、核或放射性手段，以及故意产生碎片。
第1章：提升感知的必要性：在这个新的导弹时代，对手和盟友都在获取广泛的远程打击能力。新的和正在出现的武器类别包括高超音速滑翔载具、超燃冲压巡航导弹、可操纵的再入飞行器和轨道轰炸系统。这些以及其他先进的导弹已经成为对手的“首选武器”，他们正在构想新的手段来规避传统的导弹防御并使关键资产处于风险之中。
第2章：传感器权衡：任何关于设计权衡的讨论都必须从传感器本身开始。导弹追踪的星座设计受到其传感器性能的限制，这些传感器必须能够区分高超音速和弹道武器的信号，并准确解析它们的位置。
第3章：轨道权衡：传感器性能影响提供覆盖所需的资产数量，但还有其他权衡要考虑。“没有绝对规则”支配着最佳星座设计。在许多轨道上都有可能跟踪高超音速武器，前提是正确选择传感器有效载荷。同时，为了满足当前和未来的威胁，存在更好的设计点。
第4章：时间表权衡：没有单一轨道提供了发射成本、卫星配置和导弹追踪及火力控制覆盖的理想集合。传感器架构设计必须优化一系列相互交叉的变量，包括传感器视场、高度、倾角和卫星单位成本等。大多数注意力已经集中在优化这些元素以最小化覆盖所需的卫星数量，但还有其他目标要考虑。一个架构还必须针对有用的时间表进行优化，并以与威胁相关的方式分阶段提供能力。
第5章：新兴架构：这些众多的传感器、轨道和时间表权衡正在国防部（DoD）正在进行的空间传感器获取工作中发挥作用。这一章节回顾了即将到来的架构的设想任务、计划和预算，并考虑了哪些问题仍未解决。
第6章：三个诱惑：在国会山和五角大楼的高层领导人都表达了加速部署用于高超音速和弹道导弹防御的传感器的必要性。这样做将需要优化整个系统——效应器、传感器、指挥、控制和通信系统，以及将它们编织在一起的软件。更大的挑战不在于构建这些单独的部分，而在于协调它们的部署，以便在相关的时间线上交付能力。
第7章：保持正轨：导弹不再是小众武器，它们是首选武器。它们已经成为“对手战争方式的基础，导弹防御已经成为综合威慑和国防的基础”。创建一个新的高级别传感器架构将对导弹防御企业的未来同样基础。过去40年中，七位连续的总统政府至少在纸面上表达了支持部署一个能够提供不仅仅是导弹预警，还包括支持导弹防御任务所需的高质量追踪能力的太空传感器层。到目前为止，还没有人这样做过。这种情况现在开始改变。在实现强大的空间感知能力方面已经取得了实质性进展。过去的愿景从未像今天这样接近实现。太空发射、网络和传感技术的突破为实现强大的高级别传感器架构创造了机会。美国国家安全企业现在正得到大量的关注和相应的重大投资。最近对获取低地球轨道（pLEO）星座的重视是一个很好的开始，但与近邻对手竞争将需要更多。
导弹已成为战争中的首选武器，已经成为对手战争方式的基础，导弹防御已经成为综合威慑和国防的基础。创建一个新的高级别传感器架构将对导弹防御企业的未来同样基础。
