《尖端空间武器》共分为军事装备的新贵——军 用航天器、通信卫星——环球顺风耳、地面应用系统 ——卫星通信地球站、侦察卫星——太空千里眼、军 用气象卫星——风云变幻监察哨、导航卫星——人造 北斗、空间武器——天战杀手、宇宙飞船和空间站— —潜在的太空作战平台、太空战舰——航天飞机和空 天飞机、军用航天器的发展趋势十个部分。《尖端空 间武器》详细介绍了主要的空间武器的类型和作用, 同时融入了对空间武器未来发展方向的思考。本书可 供想了解空间武器的航天和军事爱好者阅读。本书由 尖端武器装备编写组编著。
军事装备的新贵——军用航天器
概述
军用航天器的轨道
军用航天器的发射
军用航天器的测控
军用航天器在现代战争的作用
军用航天器对军队建设的影响
通信卫星——环球顺风耳
概述
提高了战场指挥的时效性
增强了通信加密的灵活性
增强了通信系统的安全性
通信卫星的种类
战略通信卫星
战术通信卫星
中继卫星
军用移动通信卫星
地面应用系统——卫星通信地球站
概述
地面应用系统的基本组成
卫星通信地球站的分类及主要技术性能
VSAT地球站系统
卫星通信地球站的建设与管理
侦察卫星——太空千里眼
概述
侦察卫星的种类
照相侦察卫星
电子侦察卫星
海洋监视卫星
预警卫星
地球资源卫星
地面应用系统
军用气象卫星——风云变幻监察哨
概述
气象卫星的概念
气象卫星的有效载荷
气象卫星的优越性
气象卫星的种类
地球静止轨道气象卫星
极轨道气象卫星
地面应用系统
地面应用系统的组成
中国“风云”-2号卫星地面应用系统
导航卫星——人造北斗
概述
导航卫星的种类
全球定位系统(GPS)
GPS的主要性能特点
GPS的技术保障
GPS的作战应用
全球卫星导航系统(GLONASS)
区域卫星导航系统
卫星定位的特点
地面应用系统
GPS用户设备的功能
GPS接收机的基本组成及原理
空间武器——天战杀手
概述
几种典犁的空问武器
动能武器
定向能武器
空间武器作战系统
空间武器地面指挥控制的特点
空闻武器作战系统组成
宇宙飞船和空间站——潜在的太空作战平台
概述
宇宙飞船
载人飞船
货运飞船
军事意义及应用
空间站
典型型号概况
军事应用前景
太空战舰——航天飞机和空天飞机
概述
航天飞机及其发展
空天飞机及其发展
航天飞机
组成和技术特点
发射场及勤务保障
军事应用范围及前景
空天飞机
组成和技术特点
军事应用范围及前景
军用航天器的发展趋势
新一代军用卫星综合性能稳步提高
军用小卫星和小卫星群异军突起
空问武器系统走向实战部署
军用载人航天器后来居上
(1)全天候、全天时和全球覆盖能 力。利用GPS来导航或定位,可克服传统 的天文导航依赖气象条件的缺点,具有全 天候和全天时导航定位的能力。它定位一 次只需几秒钟,可实现全球范围连续和近 实时的定位、测速与授时。
(2)高精度导航定位,军民有别。
GPS可提供三维位置、三维速度和时间的 高精度信息。美国军方为防止其他国家 的军用系统利用GPS定位信息,曾人为降 低了GPS民用系统的定位精度,即在卫星 上增加“选择可用性”(SA)措施。2000 年5月,美国取消了SA政策,增加了其他 相应措施。该系统以L1(1575.42兆赫)和 L2(1227.60兆赫)的双频发送导航信号,L1 用精密P码和粗测C/A码调制,L2用精密 P码调制。军用精密P码发送加密信号,水 平定位精度可达15米(采用差分定位技术后 优于10米。1997年发射2R型卫星后,P码 定位精度提高N6米),垂直定位精度27.7 米。民用粗测C/A码发送非加密信号,水 平定位精度100米左右,垂直定位精度156 米。GPS卫星载有多个铷原子钟和铯原子 钟,测速精度达0.1米/秒,授时精度达 10069秒。精码(P码)的加密使美国潜在的 敌方无法获得这种精确的定位信息。在战 时,粗码(C/A码)还可以人为地降低定位 精度,甚至关闭,使敌方得不到正常的导 航信启。
(3)接收机轻便实用。GPS用户接 收机可以做得很小,可装在各种武器平台 上,也可以加装在巡航导弹和灵巧弹药的 制导系统中,甚至可以由单兵手持,使用 非常方便。海湾战争期间,多国部队的 地面作战部队、飞机和舰艇配备了约5500 台GPS军用接收机和10000台GPS民用接 收机,每天有20多个小时可接收当时在轨 运行的18颗GPs卫星发射的高精度导航信 号,赢得了战争的主动权。
(4)导航信息保密性好,系统生存 能力强。通过加密的精码信息安全可靠, 而且美军正在进一步研究GPS信号控制技 术。卫星寿命较长,第三代GPS卫星的设 计寿命已达10年以上。卫星选取中高轨 道,一般地基反卫星武器鞭长莫及,加之 采用24颗星组网工作,还有3颗备用星,大 大增强了生存能力。
GPS的技术保障 GPS的技术保障由地面控制系统完 成。由于精度要求高和卫星数量较多, 因此其地面控制系统很庞大,由一个主 控站、5个全球监测站和3个地面控制站组 成。地面控制系统的主要任务是跟踪所有 卫星以进行轨道和时钟测定,预测修正模 型参数,使卫星时间同步和为卫星加载数 据电文等。
主控站位于科罗拉多州福尔肯空军基 地的联合空间操作中心。该中心从各监测 站收集跟踪数据,计算卫星的轨道和时钟 参数,然后将这些结果送到3个地面控制 站,由控制站向卫星发送数据。此外,卫 星的控制和管理也由主控站负责组织。
5个监测站分别设在夏威夷、科罗拉多 州斯普林斯、阿森松岛(大西洋)、迪戈加西 亚岛(印度洋)和夸贾林环礁(太平洋马绍尔 群岛)。这一分布有利于全面和及时监测。
监测站均配装有精密的铯原子钟和能连续 测量到所有可见卫星伪距的接收机。所测 伪距每1.5秒更新一次,每15分钟利用电离 层和气象数据进行一次数据平滑,然后发 送给主控站。
上述跟踪网是为仅要求确定广播星历 星钟校正模型的系统而设计的。对精密星 历,要用另外5个地点的数据。
地面控制站有时也称做地面天线。3个 地面控制站分别与设在阿森松、迪戈加西 亚和夸贾林的监测站合二为一。地面控制 站与卫星之间的通信链路主要由地面天线 组成。由主控站传来的卫星星历和钟参数 以S波段射频链路上行注入到各个卫星。以 前上行注入是每天3次,现在则是每天1到2 次。如果某地面控制站发生故障,那么在 各卫星中预存的导航信息还可再用一段时 间,但导航精度会逐渐降低。
GPS的作战应用 目前,GPS已成为战场上必不可少的 关键性作战支持系统。它一方面为战机、 战舰和地面部队在全世界任何地方执行军 事任务提供比其他任何导航系统都更精确 的航行保障,另一方面作为远程精确制导 武器系统的导航基准直接用于作战。GPS 在军事上的应用主要包括以下几个方面: (1)用于各种精确打击武器的制 导。目前,远程弹道导弹、巡航导弹, 以及精确制导炸弹和炮弹均已开始装备 卫星导航/惯导组合制导系统,使命中 精度大为提高,极大地改变了作战样式。
过去在制订作战计划时考虑的是要派多少 架飞机才能摧毁预定目标,而现在考虑的 是一架飞机要去摧毁多少个目标。
(2)成为C3I的重要组成部分。GPS 可在整个战场上,为各参战单位提供准确 的实时位置。通过数据通信网络,它能让 所有参战成员了解整个战场上己方参战单 位的实时分布及相对位置,极大地方便了 指挥员的决策和同友邻部队的作战配合。
GPS所提供的统一而准确的时间信息,是 C3I各组成部分协调工作的基础。有了GPS 提供的准确位置和时间信息,作战部队可 以按指挥部的命令在准确的时间出现在准 确的地点,从而使新型作战样式能够得以 实现。
GPS还与惯性导航系统组合,为各种机 动平台提供位置和姿态信息,使得预警机 这样的传感器平台能准确掌握目标的真正 位置,从而为C3I提供实时战场敌我态势。
(3)用于各种作战行动的精确定位。
如海上及陆上布雷与扫雷、空中扫雷、部 队侦察、海上及陆上救援、火炮及雷达阵 地布设和快速测绘等都可以利用GPS获得 精确的定位信息,大大提高效率。
(4)用于武器试验场的高速武器试 验。高速武器试验数据的获得一直是一个 难题,如导弹及反导弹的跟踪和精确轨道 测量、时间统一系统的建立与维护,以 及雷达威力及精度校验等。利用GPS很好 地解决了这些难题,极大地提高了工作效 率,并节约了大量经费。
美国军事当局对GPS巨大的军事和民 用价值一开始就有较明确的认识,但直到 1991年初的海湾战争才使GPS的作用受到 了作战部队的重视。在“沙漠盾牌”行动 开始之前,并没有多少GPS用户设备装备 到陆海空三军平台,而海湾战争结束时, 美参战部队几乎所有类型的飞机和舰船上 均装备了GPS用户终端。
当时,在陆上,无边无际缺少特征的 沙漠地形、极其有限的道路网、过时的地 图,以及糟糕的气象条件给地面作战带来 了巨大困难;在海上,多国部队的海员们 也不得不应付石油平台、水雷区和密集的 船舶交通交织在一起的水域,以及能见度 很差的气象条件。另外,多国部队中有几 个阿拉伯国家使用与敌方相同的空中、陆 地和海上武器装备,有些甚至穿着与敌方 类似的军服。在这种情况下,非常需要精 确、全天候和全天时的定位与导航信息。
如果没有GPS系统提供重要的信息,很可 能导致灾难性的后果。因此,美国部队战 后大量装备了GPS系统。
在科索沃战争中,GPS同样发挥了不 可替代的作用,用GPS制导的GBU-29/ 30制导炸弹“联合直接攻击弹药”(JDAM) 在战争中出尽了风头。P78-80