俄罗斯导弹预警卫星系统最新发展

赵荣 张显

（西安卫星测控中心）

俄罗斯是世界上最早部署导弹预警系统的国家之一，为了应对不断发展变化的导弹威胁，自21世纪以来，俄罗斯逐步升级更新其原有的地基和天基导弹预警系统。天基导弹预警卫星作为整个导弹预警体系中的重要组成部分，处于整个导弹预警体系最前沿，其效能高低直接影响到整个导弹预警体系能否有效完成任务。天基导弹预警卫星利用其独特的太空运行轨道优势，具有侦察视角高、监测范围广、预警时间长等特点，可为国家和军队实施弹道导弹防御提供及时有效的预警信息。目前，俄罗斯正在大力发展其新一代天基导弹预警卫星“统一太空系统”（EKS），本文对俄罗斯的导弹预警卫星系统发展情况进行了介绍。

1 发展历程

俄罗斯的导弹预警卫星系统继承于苏联，由“眼睛”（OKO）系列导弹预警卫星组成。随着该系统的老旧以及性能技术指标的落后，再加上补网发射的不足，导致该天基导弹预警卫星系统无法正常运行，远不能满足俄罗斯的导弹预警需求。最终，该系统在2014年被废弃。老系统的退役加上新系统又没有投入运行，导致俄罗斯在一年多的时间里没有天基导弹预警能力，全靠地基雷达提供导弹预警能力。事实上，为了顺利接续天基导弹预警能力，俄罗斯从2000年就开始了新一代天基导弹预警卫星EKS系统的研制工作，但直到2015年才完成第一颗卫星的发射，至此正式开始了新一代天基导弹预警卫星系统的部署和组网运行工作。目前，EKS系统初步形成了3星组网工作模式。

2 “眼睛”导弹预警卫星

苏联于20世纪60年代中期开始研制“眼睛”导弹预警卫星系统。1972年该系统的第一颗卫星发射，1978年系统初步运行，1982年系统执行战斗值勤任务。该系统早期只具备对北美大陆的探测能力，后来才具备对北美大陆和海洋的探测能力。“眼睛”系列卫星由俄罗斯拉沃奇金航天科研生产联合体（NPO Lavochkin）负责研制，其中红外传感器由中央科学研究所（TsNII Kometa）研制，各类型号卫星共发射了101颗。据报道，“眼睛”系统计划由3颗静止轨道卫星和9颗大椭圆轨道卫星组成，以提供全方位探测能力。由于“眼睛”卫星的故障率较高、寿命较短，需要经常更新，导致整个系统很难达到完全运行能力。

“眼睛”系统主要由大椭圆轨道和地球静止轨道这两种不同轨道的卫星构成，互为补充。第一类卫星运行在闪电轨道，也就是大椭圆轨道，此类卫星称为US-K，一共发射了86颗。US-K卫星的主要有效载荷为一个直径50cm的红外望远镜，以太空为背景并采用掠射角观察的方式（需要满足从导弹发射点看卫星的仰角小于12°），探测导弹发射时产生的红外信号，同时辅有几个比较小的红外与可见光传感器用于广角探测。US-K系统在正常工作模式下至少需要4颗卫星一同运行，以保证对每一次预警信息进行双重监测判正，从而减少系统的误警概率。苏联为实现多重覆盖从而提高可靠性，将其数量提高至9颗一同运行。

US-K/KS卫星概念图

US-KMO卫星概念图

“眼睛”系列各型号首颗和最后一颗卫星发射情况

第二类卫星运行在地球静止轨道，此类卫星称为US-KS和US-KMO。地球静止轨道导弹预警卫星的使用，使得天基导弹预警卫星系统变得稳固，即使大椭圆轨道在轨工作的“眼睛”卫星少于4颗，系统也能够对重点地区提供覆盖质量、探测可靠性较高的导弹发射探测。US-KS卫星是US-K卫星的衍生品，其设计制造同US-K卫星基本一致，一共发射了7颗。US-KS卫星在地球静止轨道上同样采用掠射角观察的方式，能够重点监视从美国大陆上发射的弹道导弹。1981年苏联用“预报”（Prognoz）卫星的名称申请了7个地球静止轨道卫星轨位，包括24°(W)、159°(W)、12°(E)、35°(E)、80°(E)、130°(E)和166°(E)位置，其实是用于部署导弹预警卫星。US-KMO卫星是US-KS卫星的改进和升级型号，一共发射了8颗。US-KMO卫星的主要有效载荷为一个直径1m的红外望远镜，并配有一个4.5m长的遮光罩。US-KMO卫星同US-KS卫星相比，最大的改进是红外传感器已具备下视观测能力，能够以地球为背景探测导弹发射，可以实现对陆地和海洋上导弹发射的探测。

7个地球静止轨道卫星轨位

3 EKS导弹预警卫星

由于“眼睛”系统在使用中问题过多且技术已经落后，因此俄罗斯发展了新一代导弹预警卫星“统一太空系统”（EKS），用于替代老一代的“眼睛”系统。EKS项目于2000年开始，之后俄罗斯国防部于2007年授予科罗廖夫能源火箭航天公司（RKK Energia）合同用于研发EKS系统，原计划在2009年就开始进行卫星测试。后来由于一系列的问题，导致发射一再推迟，一直到2015年首颗卫星才发射入轨。

EKS系统继续采用“眼睛”系统的轨道组网模式，全系统约由10颗卫星组成，并将搭配使用现代化的地面控制站以及升级后的计算机网络，可以探测从陆地和海洋发射的弹道导弹，也能够探测近程导弹以及部分巡航导弹发射。EKS系统完全组网运行后，将成为技术、规模和能力上仅次于美国“天基红外系统”的导弹预警卫星系统。据俄罗斯国防部之前报道，初期的EKS系统由6颗卫星组成，将在2020年前完成组网工作，但从目前的部署进度看，按计划实现部署有难度。

EKS卫星概念图

EKS 卫星曾被命名为“苔原”或“冻土”（Tundra）卫星，目前已正式命名为“穹顶”（Kupol）卫星，采用科罗廖夫能源火箭航天公司的USP卫星平台研制，质量大于2200kg，星上携载的红外望远镜由中央科学研究所研制，采用紫外、红外和可见光等多波段探测导弹发射，探测灵敏度远高于“眼睛”卫星，且拥有比“眼睛”卫星更大的探测视角，与“眼睛”卫星相比整体性能获得巨大提升。卫星具备较强的星上数据处理能力，而以前这些数据处理必须在地面上进行。卫星还携带有一对太阳能帆板提供电力。此外，EKS卫星还可能携带应急通信有效载荷，能够提供一定程度的通信服务，可在核战争等紧急情况下进行军事通信，将信息传输给俄军反导部队或者将作战指令传输给俄军战略导弹部队以对核打击做出反应。

俄罗斯于2015年11月17日、2017年5月25日和2019年9月26日分别发射了首颗、第2颗和第3颗EKS导弹预警卫星，分别命名为宇宙－2510卫星、宇宙－2518卫星和宇宙－2541卫星。前3颗发射的EKS卫星都运行在大椭圆轨道。其中，第3颗EKS卫星发射入轨后，经过一系列的轨道调整已进入正式工作轨道，形成了3星组网工作。俄罗斯国防部副部长于2019年12月在接收媒体采访时首次正式披露，俄军的天基导弹预警卫星系统在试验性战斗执勤期间探测到64次弹道导弹和136次运载火箭发射，包括35次外国弹道导弹和97次外国运载火箭发射。

3颗EKS卫星采用倾角约63°的大椭圆轨道，轨道周期约为12h，远地点在北半球，主要对北半球高纬度地区进行预警监视，重点是美国和两大洋地区，已初步具备对北半球高纬度地区一天24h的监视，形成了一定的早期预警能力。俄罗斯国防部长谢尔盖·绍伊古在2019年12月24日举行的国防部扩大会议上表示，第4颗EKS卫星将于2020年发射。推测EKS系统后续也会引入地球静止轨道卫星，建成一个包括大椭圆轨道和静止轨道卫星的天基导弹预警卫星系统，最终实现陆地和海洋的全球覆盖监视，并重点加强对北美大陆的监视。

EKS卫星发射情况

4 导弹预警卫星地面控制中心

“眼睛”卫星基本不具备星上数据处理能力，需要实时将探测数据下传至地面控制中心，然后再将数据传送至俄军的导弹预警中心。地面控制中心主要负责导弹预警卫星的控制管理、数据传输、存储处理和情况研判等。

“眼睛”系统主要有2个专用的地面控制中心，一个称为东部地面控制中心，位于俄罗斯远东地区共青城，地理坐标为50°20′57″(N)，137°11′22″(E)。中心拥有7个直径25m的大型天线，安装在45m高的球形天线罩内。该中心主要负责 159°(W)、130°(E)、166°(E)轨位的地球静止轨道导弹预警卫星以及大椭圆轨道导弹预警卫星的管理。另一个称为西部地面控制中心，位于莫斯科附近Kurilovo的谢尔普霍夫－15（Serpukhov－15）军事管制区，地理坐标为 55°04′06″(N)，37°02′29″(E)。从遥感影像图看，该中心拥有8个大型天线，主要负责 24°(W)、12° (E)、35° (E)、80° (E)轨位的地球静止轨道导弹预警卫星以及大椭圆轨道导弹预警卫星的管理。

“眼睛”系统地面控制中心

据报道，“统一太空系统”将继续使用“眼睛”系统原有的卫星地面控制中心，并对其进行升级改造，以适应新系统的使用。

5 结束语

俄罗斯EKS系统成为了整个国家导弹预警系统的基础，减少了探测弹道导弹发射所需的时间，并提高了导弹探测的可靠性和效率。目前，俄罗斯的天基导弹预警卫星系统正处于更新换代的部署期，EKS系统很大程度上延续了“眼睛”系统的运行模式。俄罗斯已经发射了3颗EKS卫星，并在2020年也有EKS卫星的发射计划，将逐步实现其EKS系统的初期部署目标。如果EKS系统最终能够按计划顺利实现全系统部署，那么将成为俄罗斯复兴其导弹预警系统的标志，真正实现天基导弹预警卫星和地基导弹预警雷达的协同组网运行，有效增强本国的导弹防御能力。