美空军2019年航天系统作战试验鉴定进展

周思卓 林屹立 李国强

（1北京空间科技信息研究所2北京跟踪与通信技术研究所）

1 总体情况与发展趋势分析

作 战 试 验 鉴 定（Operational Test and Evaluation）是美军建立与增强军队对武器装备和训练信心的关键手段，是确定武器装备在实际作战中的可信性、作战适用性和生存性的方法。2019财年，美军作战试验鉴定局全军229个采办项目进行了试验鉴定监督监管，包括国防部级项目26项、陆军项目73项、海军项目77项、空军项目60项。

美军作战试验鉴定在国防部作战试验鉴定局的规划与监管下，已形成了一套保证其良好运行的机制，每型装备作战试验责任清晰、试验项目清晰、鉴定评估结论明确、年度意见建议管理闭环。国防部层面通过作战试验鉴定及其相关工作，能够清晰掌握每型装备的当前、真实的作战效能、作战适用性和生存性，及其与作战能力需求间的差距和试验问题，同时通过作战试验识别试验能力短板，进而加强试验资源建设。作战试验鉴定作为美军面向作战运用摸清装备能力的关键性手段，对于美军装备体系级运用、战术技术规程开发、未来装备总体建设方向确定、每型装备采办决策支撑等起到了至关重要的指导性作用。

2019年，在美国国防战略对未来战争形势的预估和对武器装备的需求指引下，作战试验鉴定局认为，当前的美军作战试验鉴定重点和难点集中在网络安全试验鉴定、作战试验真实性表征、天基系统试验训练等三个方面；并同时通过研制作战一体化试验五年规划、持续优化试验鉴定流程等一系列专项工作，提升试验鉴定效力与效率。

网络安全试验鉴定

网络安全对美军来说是重大挑战。一方面，软件与网络在当前及未来很长一段时间内的作战与训练中地位作用不可替代。一是由于几乎任何装备都离不开软件，对武器装备的改进也更倾向于更新软件而不是修改硬件；二是信息的准确性、可信性、及时性对于作战至关重要。另一方面，随着美军武器装备系统复杂性的指数型增长，当前网络安全试验鉴定能力难以满足需求。

美军认为，网络安全试验鉴定的关键在于提升试验的真实性。一是要基于一线部队对网络攻击的承受与作战能力恢复的响应来开展网络安全试验；二是针对风险大、难以开展的网络安全试验，要构建真实的建模仿真环境对一线部队的战术技术规程进行检验评估。

美军作战试验鉴定局协同作战指挥部和各军兵种开展了“网络安全评估专项”工作，以提升网络安全试验鉴定的真实性与任务相关性。后续重点，一是加强对大型复杂武器平台（如F－35战斗机、CVN－78福特级核动力航空母舰等）网络安全试验鉴定理论方法的探索；二是加强全供应链网络安全评估与监控；三是加强网络安全试验人才队伍建设。

作战试验真实性表征

美军认为作战试验鉴定和实弹试验鉴定的质量取决于当前的工具和架构，只有在模拟真实作战环境下、在准确作战想定下对系统进行试验才能掌握其作战能力、生存性和对于任务的适用性。对于对抗性系统来说，就是要让实际操作装备的一线部队在对抗环境中摸出装备极限。但在大多数情况下，美军还没有能够摸到极限、对抗性不足、或真实环境下难以开展试验。

在种种局限性下，美军认为高仿真度的建模仿真可作为替代方案，即通过数字环境模拟外在威胁和任务剖面可在一定程度上评估系统性能、支撑战术技术规程开发和任务规划。美军在F－35项目中已成功进行尝试。试验数据结果将用于当前美国国防部最为重要的建模仿真系统“联合模拟环境”的验证确认与鉴定工作，此基于想定的试验鉴定系统预计于2020年夏天投入使用。

另外，美军认为建模仿真手段还可提升试验鉴定效率。在MK48鱼雷试验鉴定中，海军采用了以环境为中心的武器分析设施，MK48水下实弹试验数量减少50%。

天基系统试验训练

美军已明确太空成为作战域。美国国防部在未来十年预计至少投入1000亿美元于航天系统建设。对于试验鉴定系统来说，就必须确定这些采办的航天系统的能力，尤其是在面临人为威胁时的表现。但同时也表明，当前美军还缺乏真正意义上的、充分的评估手段来表征天基系统在典型环境中的作战效能、作战适用性和生存性。美军作战试验鉴定局与试验资源管理中心正在积极开展上述能力建设。

美军2018年国防战略明确了太空能力建设投资优先权的条款，此条款将直接推动空间作战部队与试验部队的合并、“国家空间试验与训练靶场”建立、地基航天系统试验设施建设等。多维度的航天试验鉴定能力建设，包括：①增强美军对自身真实能力与局限性、生存性的掌握，支撑航天系统采办与服役决策；②支撑天基系统作战战术技术规程的确认和多域作战概念开发；③为一线部队提供更有效的作战训练等。

美军作战试验鉴定局针对国防部级项目、陆军、海军及空军项目进行试验鉴定监督监管，其中涉及的航天系统项目包含在空军项目之中。美空军航天系统项目试验鉴定经过几十年的不断发展和持续改进，对于验证航天系统的实际作战能力和支撑系统采办决策起到至关重要的作用，多个航天系统已完成作战试验鉴定或已正式服役。

2 2019年美空军航天系统作战试验鉴定进展

美军作战试验鉴定局监督清单中，涉及空军航天系统项目17项，2019财年针对增强型极轨卫星系统、超视距终端、全球导航定位系统、“太空篱笆”（Space Fence）、天基红外系统等5个项目开展了作战试验鉴定工作。其中增强型极轨卫星系统和“太空篱笆”2个项目在2019财年进入作战试验鉴定阶段并首次开展作战试验。

增强型极轨卫星系统作战试验鉴定年度情况

增强型极轨卫星系统是为北部高纬度地区作战司令部提供战术卫星通信的系统，包括2颗大椭圆轨道有效载荷、地面控制与任务规划部分、地面接收站和用户终端（目前部署了海军舰艇与潜艇）等四个部分。空军作战试验鉴定中心与海军作战试验鉴定部队自2019年3月25日至6月11日联合开展了增强型极轨卫星系统多军种作战试验鉴定，美空军认为：①该系统能够在对抗和非对抗环境下为海军舰艇与潜艇在北极圈内的作战活动提供极高频高速卫星通信；②该系统能够满足海军作战可用性和可靠性要求；③该系统抗干扰性能优于海军要求；④该系统能够抵御外部网络攻击。空军航天司令部于2019年9月19日正式接收了增强型极轨卫星系统，系统正式服役。

超视距终端作战试验鉴定年度情况

超视距终端任务包括三方面：一是通过极高频宽带通信为美国总统、国防部、作战司令部和空军提供战略核武器和非核武器的超视距指挥与控制，二是为空军航天司令部提供先进极高频通信卫星星座的测控通信，三是为美国战略司令部和北方司令部提供导弹战术预警通信。超视距终端包括地基和机载终端，分为指挥终端和部队终端两类。2019年2月，美空军为全部84个终端低速初始化生产增加经费。2019年6月，美国战略司令部交付超视距终端在试训中接入作战网络，并由战略司令部未来的实际操作者协同试验官对超视距终端进行试验并识别了某些缺陷，战略司令部要求项目办必须在2020年超视距终端正式部署前对缺陷进行改进。目前，超视距终端承包商雷神公司和项目办正在开发软件以对上述缺陷进行修正。空军作战试验鉴定中心在2019年10月开始了初期作战试验鉴定，以评估超视距终端在对抗和非对抗环境下的能力。

全球导航定位系统（体系级）作战试验鉴定年度情况

全球导航定位系统为美军及盟军提供高精度定位、导航和时频信息，包括天基系统、地面控制系统和用户终端三个部分。其中，2000年后，空军针对M码应用升级了全部三个部分。但由于地面控制系统一期交付延迟，美空军启动了GPS III应急作战项目，计划于2020年开展GPS体系级作战试验。2019年，美空军对三个部分继续开展研制试验鉴定，包括GPS III 01星在轨测试、地面控制系统一期试验和用户终端一期试验。虽然空军在此三个部分持续开展了试验鉴定工作，但天基部分对太空真实威胁环境下的作战效能考核不足、用户终端对新技术的引入导致进度推迟、用户终端基线系统试验不充分等问题对于GPS体系的真正应用仍存在巨大风险。

“太空篱笆”作战试验鉴定年度情况

“太空篱笆”项目的任务是为联合太空作战中心提供全时人造物体与相关自然物体的空间监视、卫星编目和太空事件监控，为太空态势感知任务提供高逼真度的LEO、MEO、GEO轨道编目与非编目物体的雷达成像。“太空篱笆”是S频段太空监视雷达系统，目前交付的一期工程包括位于马绍尔群岛的雷达站和位于亨茨维尔的运控中心；目前暂未立项的二期工程计划在澳大利亚部署第二个雷达站。2019年8月至11月，空军作战试验鉴定中心对“太空篱笆”一期开展了初始作战试验鉴定，目前作战试验数据正在分析中，作战试验鉴定局预计于2020年对“太空篱笆”一期作战效能、作战适用性和生存性进行评估并提交报告。

天基红外系统作战试验鉴定年度情况

天基红外系统由美空军航天司令部运行控制，其主要用户是美国战略司令部。天基红外系统能够为战略司令部提供可靠、准确、及时的导弹预警与防御信息，同时为包括总统、国防部、作战司令部等用户提供技术情报和战场环境信息。美空军天基红外系统的开发分为两期：一期工程主要是通过地面升级改造，天基部分仅包含以前的国防支援计划卫星，一期工程在2001年12月获得初步作战能力；二期工程包括国防支援计划卫星、大椭圆轨道载荷、地球静止轨道卫星、地面任务控制站和备份站，以及升级版地面机动站，二期工程目前分两个阶段实现，其中二期一阶段已于2016年由航天司令部获准服役，二期二阶段作战验收工作已于2019年8月启动。2019年4月至7月，空军作战试验鉴定中心依据国防部作战试验鉴定局批准的试验计划，对天基红外系统二期二阶段已交付的基线系统开展了为期三个月的初步作战试验鉴定；天基红外系统试验队开展了一体化试验，在作战试验计划阶段就已经完成了74%的作战指标数据，本次作战试验也因此提前了37天；本次作战试验通过真实事件和仿真两种途径获取数据；作战试验鉴定局还对本次试验获得的大量珍贵数据进行评估，初步判定结果显示天基红外系统二期二阶段运行良好。

3 结束语

美空军航天系统作战试验鉴定经过多年来的建设与运行，作战试验鉴定资源不断完善和试验能力不断加强，前期已支撑了先进极高频卫星系统、联合太空作战中心任务系统等航天系统的采办决策。2019年，增强型极轨卫星系统和“太空篱笆”项目先后完成了作战试验鉴定工作形成作战能力并正式服役；天基红外系统和超视距终端项目阶段性作战试验鉴定工作正在进行中；全球导航定位系统三期由于地面控制系统问题重重而一再推迟研制与交付时间，该系统作战试验鉴定工作尚未开展。