美军的空间态势感知装备主要包括地基和天基空间态势感知系统。自20世纪60年代开始，在经过50多年的发展后，美军的地基空间态势感知装备在体系完整性、技术成熟度、投资规模等方面已经具备了一定优势，形成了“天地一体、全球覆盖、高低轨兼顾”的空间态势感知能力。下面将详细介绍美军地基空间态势感知装备的发展现状、主要任务、发展历程、性能指标以及部署运行等方面的情况。

一、美军地基空间态势系统总体概况

截至目前，美军运行着近30个地基空间态势感知系统，它们广泛分布在美国本土、英国、挪威、大西洋、印度洋、太平洋等地。根据工作方式和工作平台的不同，地基空间态势感知装备主要可分为地基雷达系统和地基光电系统。其中地基雷达系统又可以进一步分为机械雷达和相控阵雷达。

图1 美军部署的主要地基空间态势感知系统

二、机械雷达的部署情况与能力现状

机械雷达可以非常精确地观测近地天体轨迹，但其缺点是一次只能追踪一个物体，不能非常有效地“搜索”目标。为提升搜索能力，有一些机械雷达改进了其雷达波束的移动模式。目前，美军主要的机械雷达及其部署位置如表1所示。

表1 美军主要机械雷达及部署位置

上述表格中的C波段空间目标监视雷达，其探测距离达11000km，每天可准确跟踪约200个目标，还可鉴别卫星及其轨道的潜在异常。作为美军在南半球部署的首个空间目标监视系统，该雷达可提供非常准确的卫星位置数据和特征描述数据，能够更早探测到飞经覆盖区域上空的空间目标，更准确地跟踪空间碎片和亚太地区空间发射活动，大幅提升了美军对亚太地区空间目标的探测跟踪与识别能力。

C波段空间目标监视雷达是美国专用于空间目标监视的AN/FPS-14型单脉冲蝶形机械跟踪雷达，工作频段为5.4~5.9GHz。2014年，美国开始将原本部署在加勒比海安提瓜岛的C频段雷达逐步迁移至澳大利亚西部哈罗德霍尔特海军通信站。2017年3月，美空军在澳大利亚部署的地基C波段空间目标监视雷达具备全面运行能力。

三、相控阵雷达的部署情况与能力现状

相控阵雷达通常有数千个小型发射/接收（T / R）天线，可以同时形成多个波束来跟踪多个目标，分别执行搜索、跟踪、识别、制导等功能。同时，相控阵雷达对复杂目标环境的适应能力强，抗干扰性能好。但相控阵雷达也存在建设成本高、维护复杂等缺点。目前，美军部署的主要相控阵雷达如表2所示。其中，空间篱笆（Space Fence）预计将于2019年内实现初始运行。

表2 美军主要相控阵雷达及部署位置

新一代“空间篱笆”（Space Fence）是美军空间态势感知能力重大升级中的主要系统，旨在提高美军的太空目标探测与跟踪能力，尤其是环太平洋太空活动感知能力。升级完成后，新一代“空间篱笆”（Space Fence）将使空间监视网的目标跟踪能力提高10倍，地球同步轨道目标的跟踪量级达10cm，低地球轨道目标的跟踪量级将达到1cm。

该项目包括四个阶段。2005～2008年为概念研究阶段；2009～2013年，完成项目可行性研究，项目设计和初始设计评审；2014年，进入研发阶段，空军选出洛马公司作为“太空篱笆”主承包商，建造“空间篱笆”雷达样机，并在马绍尔群岛夸贾林环礁建造全尺寸雷达。预计该项目于2019年底获得初始运行能力，2022年具备全面运行能力，从而显著提升美军空间态势感知能力。

图2 新一代“空间篱笆”系统

新一代“空间篱笆”系统是世界上最大的S波段单基地相控阵雷达，采用调频脉冲信号，频率为2～4GHz，可对中、低轨道高度目标进行探测，最佳状态可跟踪低地球轨道上1cm大小的空间目标。该系统每天可探测150万次，探测目标数量为20万个。部署于低纬度地区，可实现对全部轨道倾角的低轨目标的跟踪与编目。

按最初计划，“空间篱笆”系统拟通过全球分布的3个S波段相控阵电扫描雷达，对近地轨道和中地球轨道目标进行监视，并对优先级高的目标进行跟踪测量。3个布站地点分别位于：太平洋夸贾林环礁、澳大利亚西部哈罗德•霍尔特海军基地，以及南大西洋英属阿森松岛。其中，夸贾林环礁场站部署的首部“空间篱笆”雷达安装工作于2017年4月由美空军启动，2018年底完成了雷达站安装及“空间篱笆”美国空间操作中心的整合测试。后续雷达站的选址和部署将根据夸贾林站探测效果等因素最终确定。

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四、地基光电望远镜的部署情况与能力现状

地基光电望远镜依靠被跟踪物体反射的光波来形成图像，因此需要被跟踪物体处在阳光下且具有反射属性。目前，美军部署的主要光电望远镜如表3所示。其中，空间监视望远镜（SST）预计将于2020年实现初始运行。

表3 美军主要的光电望远镜

空间监视望远镜着重提升美军地基中高轨探测监视能力。该望远镜具备地球同步轨道上10cm的目标分辨率，一晚能对整个地球同步轨道带进行多次观测，并可一次性观测到一万多个太空目标。

2002年，美国高级研究计划局（DARPA）启动了空间监视望远镜立项工作。2008年，空间监视望远镜在新墨西哥州白沙导弹靶场动工建设。2013年，美国空军在白沙导弹靶场对空间监视望远镜进行了试验鉴定。2016年，美国麻省理工学院林肯实验室和空军等机构联合对空间监视望远镜进行了技术升级，该望远镜初步形成作战能力并完成对1000余万个空间目标的探测。2016年10月，美国正式启动转移工作，将原本部署在新墨西哥州白沙靶场的空间监视望远镜转移至澳大利亚西部哈罗德霍尔特海军通信站，并在转移前完成了对望远镜相机、微弱目标监测算法及搜索速度的升级工作，预计该望远镜将在2020年完成重新组装、校准工作，届时将实现初始运行。

图3 空间监视望远镜

空间监视望远镜使用世界最快的望远镜相机快门，采用电机驱动，可快速稳定探测高轨道目标，具有广域空间探测与识别能力，是目前世界上探测最快和最敏捷的大型望远镜。一旦部署在澳大利亚，该望远镜可有效改善美军对地球同步轨道区域目标的观测能力，增强美军对南半球及西太平洋上方广域搜索、探测跟踪空间暗弱目标及快速探测小型目标的能力，提升近实时态势感知能力。

结语

随着航天活动日益增多，太空环境日益复杂，美军加快了空间态势感知能力发展，升级了一批既有的空间态势感知装备，研制了一批新型空间态势感知装备，同时还加强了与民用和商业领域的空间态势感知数据的融合。预计2020年前后，美军空间态势感知将实现重大突破，观测盲区显著缩小，太空事件提示与预警时间显著缩短，编目管理空间目标数量大幅提升，可探测精度、定位精度进一步优化，可更加有效地支持太空活动。

培森 来源/航天十二院战略规划推进部

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