星际特警
星际特警范文第1篇
导弹预警卫星系统作为战略预警系统的重要组成部分,将是未来多维空间作战防御体系中的重要天基基础设施,是快速获取敌方导弹发射信息以便迅速采取防御和打击措施的有力手段。
导弹预警卫星是一种较特殊的成像卫星,通过对导弹发射主动段羽焰的红外辐射等探测成像,将红外辐射图像信号变换为数字化电子信号传输,经处理识别后提供敌方导弹袭击的预警信号。预警卫星和平时期可用于监视导弹试验、航天发射活动,战时则专门监视和跟踪敌方弹道导弹发射,从而实现在导弹主动段早期预警的目的,可以使预警时间增加到半个小时左右。
美国全面布控预警卫星
面对21世纪的弹道导弹威胁,美国空军一直在研制新一代导弹预警卫星系统。从20世纪50年代末至1995年,先后研制“导弹防御报警系统”、“国防支援计划”、“后续预警系统”、“导弹警报、定位和报告系统计划”等等。1995年美国最终决定研制“天基红外系统”预警卫星。
美国在海湾战争中使用的第三代“国防支援计划”导弹预警卫星,又称为布洛克-14型卫星。卫星重2360千克,运行在倾角为0.87度的地球同步轨道上。主要星载设备有红外望远镜、卫星敏感器、核爆炸辐射探测器。高分辨率可见光电视摄像机和通信转发天线等。卫星上太阳能电池板面积较大,可提供1274瓦的功率。卫星的工作寿命长达7~9年。它对前苏联向美国本土发射的洲际弹道导弹能提供25~30分钟的预警时间。
美国天基红外预警卫星系统由低轨卫星和高轨卫星组成,低轨卫星主要用于导弹途中阶段和着落前的跟踪和鉴别,同时也可提供导弹发射场和其它技术情报,高轨卫星主要用于导弹点火阶段的侦察和跟踪。低轨卫星是天基红外系统的核心系统的核心,它至少由21颗低轨卫星组成,分布在3个轨道平面上。低轨卫星系统将对全球范围内的导弹发射进行不间断的监视和监测,并提供发射的准确时间和地点。不仅如此,低轨卫星系统还可以对导弹弹道轨迹进行跟踪,获得导弹弹头的位置、速度和加速度,辨明真假目标和导弹碎片,估计其攻击的准确地点,及时(几秒钟之内)通知当地的地面雷达系统和反导打击系统。
高轨道卫星将采用双探测器方案,即在每颗卫星上都安装1台高速“扫描”型探测器和l台“凝视”型互补探测器。两种类型探测器的协同工作,将使天基红外系统卫星的扫描速度和灵敏度比现役的“国防支援计划”卫星提高10倍。
后来居上的
俄罗斯预警卫星
与美国相比,俄罗斯的导弹预警卫星计划起步稍晚,主要分为大椭圆轨道预警卫星和地球同步轨道预警卫星两个互为补充的系列。
俄罗斯“眼睛”卫星系列计划采用9颗卫星组网工作,轨道面间隔40度,但实际上多为6颗组网工作,下发频率在2274~2304MHz之间。此类卫星均由“闪电”号运载火箭从俄罗斯的普列谢茨克发射场发射入轨,近地点(约600公里)在南半球、远地点(约40000公里)在北半球35度上空,卫星采用这种轨道可对北半球大部分国家的导弹基地和航天发射场构成全天候的覆盖,但对低纬度地区的监视能力较差。20世纪90年代以来,由于俄新卫星的发射未能及时弥补旧卫星的退役,致使“眼睛”系列在轨工作的卫星数量大为减少,在轨工作数量不到计划组网数的一半。
目前,俄仅有2颗“眼睛”系列卫星在轨工作,均为2002年新发射入轨的卫星,已无法对北半球大部分国家和地区实施24小时不间断的覆盖,但仍然有一定的预警能力。
俄“预报”地球同步轨道导弹预警卫星的星体由一个直径2米的主仪器舱和两块大型太阳能电池板以及一个内置的大型望远镜筒组成,重约3吨,大型望远镜筒中载有重约600公斤的由多个铍镜组成的光学成套设备,每7分钟对地球表面扫描一次。星上还载有核爆炸探测器。卫星对洲际弹道导弹能提供约25分钟的预警时间。该卫星采用4星组网工作模式,主要监视来自美国东部和欧洲大陆的陆基导弹以及来自大西洋的潜射导弹对莫斯科构成的威胁。4星组网工作模式可以形成横贯美国东海岸至中国东部的导弹发射监测带,与设计中的9颗大椭圆卫星组网模式相互补充,进一步提高导弹预警能力。
目前,俄仅有两颗“预报”系列卫星在轨工作,分别是2001年8月25日发射的宇宙2379号和2003年4月24日发射入轨的宇宙2397号。这是自1998年5月以来,俄罗斯同步轨道导弹预警卫星在轨工作数量首次达到2颗。
预警卫星有“克星”
俄罗斯苏-27SKM配套挂载的Kh-31反舰/反辐射导弹是专门为对付西方国家预警卫星“宙斯盾”和航母编队而“量身订做”的,目前世界上只有中俄两国军队拥有这种导弹。
Kh-31导弹是俄罗斯“星辰”公司研制的火箭/冲压发动机战术导弹,于上世纪80年代末期装备部队,有Kh-31超音速反舰导弹和Kh-31P高速反辐射导弹两种型号,其头部结构随导弹型号不同而稍有差异。Kh-31A超音速反舰导弹采用“惯性制导加主动雷达制导”方式,头部是主动雷达导引头和半穿甲战斗部,弹长5.2米,战斗部重150千克。Kh-31P高速反辐射导弹采用“惯性制导加被动雷达制导”方式,头部是被动雷达导引头和杀伤爆破战斗部,弹长4.9米,战斗部重100千克。该型导弹全弹重600千克,最大射程160千米,速度达3马赫。
星际特警范文第2篇
在茫茫沙漠中寻找
8月的美国华盛顿正是炎热的季节,市郊美国中央情报局却显得格外凉爽,因为大楼的空调开得正足。大楼里面的人员神情严肃,大家都在忙碌着各自的工作。在大楼的一处监控室里,正端坐着两位特工。一位身材高大魁梧的特工坐在左边,一位身体瘦弱脸色苍白的特工坐在右边。在他们面前的墙上有20多块显示屏,有一块大显示屏显示着卫星在空中运行的场景。其他显示屏显示着一些地面场景,就像是从飞机上俯瞰地面的那种场景,大多数画面都是一片黄色。当然,这些场景不是从飞机上看到的,而是那颗正在太空中运行的卫星拍摄到的,卫星正在监控的是爱美尔沙漠。
“真无聊呀!”胖特工打了个哈欠,打破了监控室的宁静。“成天就让我们看这些图像,开始还很新鲜,我现在开始有些倒胃口了。”
“是啊!”瘦特工也激动起来,苍白的脸上有了些红晕。“几十个高学历的特工轮流看这些电子显示屏,不知道上面是怎么想的。唉!怀念那些在技术部门里编辑实用软件的日子。那多有成就感呀,一个新的软件就可以更好地解决犯罪嫌疑人的身份识别问题。”
“不过我们的日子还是比那些刑警好过得多。”胖特工安慰瘦特工,“我在进入技术部门之前做过刑警,有时候要在一个地方守候可能出现的犯罪嫌疑人,也是像我们现在这样守着。可是那时候很苦呀!我们现在还可以盯着电能显示屏,那时候只能盯着一个目标,无聊多了。况且现在我们可以说话,思想也可以开小差。”
“哈哈,你说的那都是几十年前的事情吧?”瘦特工笑了起来,“现在有了电子监控技术,谁还傻乎乎地盯着一个地方呀?”两人正在说笑的时候,警报响了起来,一块显示屏上的图像定格了。“啊!中奖了!”瘦特工兴奋地跳了起来,本来苍白的脸一下子变得通红。两人立即忙碌起来,不停地敲击桌子上的键盘,身旁的电脑也在高速运行着,墙上的一块显示屏开始显示各种数据和公式。
“是他!的确是他!头目拉拉卡。”胖特工按下一个键,墙上的一块显示屏出现了一个更加富态的特工。胖特工急切地说:“头儿,我们发现了拉拉卡,他的确藏匿在爱美尔沙漠里。”接着,胖特工报告了拉拉卡窝点的经度和纬度。
联合国维和部队派出了一个300人组成的特警分队,他们携带有各种高科技武器。三天之后,悄然出现在爱美尔沙漠里,向拉拉卡的窝点逼近。经过三小时的混战,数十名被击毙,多名被活捉,其中有一名疑似拉拉卡的。经过多种证据的核对,那人的确就是拉拉卡。
为什么用卫星寻找
上面讲述的这个故事并非真实发生的故事,所有的人名、地名和事件都是虚构的。这个故事是在纽约近期的一次
反恐特警培训班上播放的录像,故事所揭示的核心技术是最新颖但是还没有进入实用阶段的反恐技术:侦察卫星通过人影判定嫌疑人的身份。现在反恐特警们遇到的最大障碍是找不到那些隐匿的。警察们在明处,而躲在暗处,他们时不时出来骚扰一下,搞些破坏,制造恐慌气氛。但是,反恐警察们的实力远远大于,只要能找到的窝点,消灭他们就是很简单的问题了。因此,目前反恐最大的任务就是识别藏匿在偏僻地区和人群中的。
目前,反恐将用到的侦察卫星按用途可分为4类:照相侦察卫星、电子侦察卫星、导弹预警卫星和海洋监视卫星。通过人影判定嫌疑人身份的卫星是照相侦察卫星。这种卫星利用照相机、摄像机或其他成像装置,对地面摄影以获取信息。获取的情报通常记录在电脑硬盘或者专用的存储器上,通过回收舱回收或接收无线电传输的图像获取信息,经加工处理后,判读和识别目标的性质,并确定其地理位置。照相侦察卫星的图像,实际上和我们平时用照相机拍照所得到的照片没有什么区别,它是由许多肉眼看不见的像点组成,类似于我们通常所说的数码相机的像素。
根据卫星照片不同的使用情况,对地面分辨率提出了不同的要求,照相卫星可分为四级。第一级是发现,指大致知道目标形态,从照片上仅仅能判断目标的有无。第二级是识别,指发现目标较为细致,能够辨识目标,例如是人还是车,是大炮还是飞机。第三级是确认,能较为详细地区分目标,能从同一类目标中指出其所属类型,例如车辆是卡车还是公共汽车,房子是民房还是军队营房。第四级是描述,能更为细致地知道目标的具体形状,识别目标的特征和细节。例如能指出飞机、汽车的型号和舰船上的装备等。
在这四级侦察卫星中,“发现”要求的地面分辨率最低,“描述”所要求的地面分辨率最高。目前,世界上最先进的照相侦察卫星是美国的KH-12“高级锁眼”可见光侦察卫星,其分辨率已达到0.1米,有“极限轨道平台”之称。也就是说,地面上尺寸大于10厘米的物体就可以出现在它的监控录像上。通过人影判定嫌疑人身份的卫星采用的就是目前分辨率最精细的卫星,也就是第四级卫星。这颗侦察卫星是由美国航空航天局利用尖端的航天技术制造的,它能识地面上不同人的影子。
在反恐特警培训班上,有警察在看完录像后提出这样的问题:既然这颗照相侦察卫星的分辨率那么高,直接把犯罪嫌疑人的照片拍下来,察看他的相貌不就得了,为什么非得费那么大的劲去研究他的影子呢?这是因为侦察卫星无论分辨率有多高,都不可能看到地面上人的面部。飞船和卫星在太空拍摄到的照片与实际情况是严重脱节的,它们看到的都是平面的图像,立体感大打折扣。我们在地面上能够看见对方的面部是因为自己和对方高度差不多,如果我们站在高山上看山下的人,即使是戴望远镜也看不清他们的面部,这是由于视野的限制。侦察卫星的拍摄与我们站在高山上观察有类似的地方,这些卫星大多运行在距离地面几百公里的高空,它上面的照相机拍摄到地面上的所有东西都是顶部,拍摄到的人也只能是头顶。而影子是完全“摊在地面上”的,研究人的影子就比研究本人更方便了。
又有警察提出新的问题:派个侦察飞机去拍摄不就得了吗?侦察飞机的录像清晰度肯定比卫星高多了,还可以直接看到人脸,谁是犯罪嫌疑人,谁是,看看录像就一目了然。的确,侦察飞机在目标比较明确的情况下进行侦察是很占优势的。但是,侦察飞机的劣势也很多。首先,侦察飞机的飞行距离有限,搜索视野也很小,在几百平方公里的沙漠中要找到一个较小的目标(比如的营地)是比较困难的。另外,侦察飞机在侦察敌方的同时也暴露了自己,容易被攻击。
同其他侦察手段相比,利用卫星进行侦察有不少优点。首先,侦察卫星的侦察范围广。侦察卫星居高临下,视野开阔。在同样的视角下,卫星所观测到的地面面积是飞机的几万倍。其次,侦察卫星的速度快。在近地轨道上的侦察卫星,一个半小时左右就可绕地球一圈,这更是其他侦察工具所无法比拟的。另外,侦察卫星的限制少。卫星的飞行,不受国界、地理和气候条件的限制,可以自由飞越地球任何地区。因此,侦察卫星能获得其他手段难以获得的情报。侦察卫星自1959年出现以来,发展速度特别快,已成为一些国家获取情报的最有效工具。
美国政府目前正在实施一项总耗资额高达250亿美元的计划,以研制新一代侦察卫星,大力提升今后20年内的美国卫星侦察和收集军事、反恐、暴动等情报的能力。据报道,这项耗资巨大的计划其规模甚至超过了美国当年制造原子弹的“曼哈顿计划”,是由美国秘密情报机构――“美国侦察办公室”1999年开始实施的。新一代的侦察卫星将装备性能更强大的雷达和望远镜系统,能够在任何气候条件下拍摄到世界上任何地区军事设施的高清晰度照片。包括波音公司在内的一组航太公司正以极高的隐蔽性在全美各地招募工程人员,这些工程师将从事有史以来规模最大的侦察卫星情报收集计划。
分析影子的步态来识别真凶
侦察卫星如何在茫茫的沙漠上找到特定的目标呢?侦察照相卫星安装了特定的计算机软件,这可让它的监测变得有针对性,它们可以对一般的目标视而不见,专心致志地搜索地面上那些人影。一旦发现有人影,高精度摄像机就启动,从不同的方位对影子进行摄影。人影为何能和人的身份联系起来呢?这是因为人的步态和影子的步态是完全一致的,不同人的影子的步态不会完全相同,分析影子的步态就可以发现影子主人的“真面目”。美国科学家称,他们已经开发出一套计算机软件,该软件可以从太空录像中搜出并识别每个人的影子。
通过影子识别真凶的核心技术是步法分析,其依据就是任何人都有自己风格的走路方式,很难模仿和伪装。步子的长短,走路的速度,臀部的摆动,膝盖、脚踝的弯曲程度等等一系列微小的步态差别,都能帮助识别个体身份。雷达反恐监测系统的概念最早是由一名已退役的美军海军上将提出的。为了及早发现恐怖主义行动,美国五角大楼目前已经开发新型雷达反恐监测系统,可以凭人们走路的姿势来确定其身份。据称,其识别成功率已经达到了80%~95%。在地面上,重要机构的安全工作人员就可以使用它在夜晚观察几百米外的可疑人影,或监视身穿厚衣服三天两头出现在重要建筑或者场馆附近者是否是同一个人。对于一些携带沉重背包的“”来说,他们的步态显得与常人不一样,监控系统可以对这些人的出现及时报警。
星际特警范文第3篇
美国留空新纪录
用美国航宇局的话来说,奋进号的这次发射是“按需发射”思想的首次尝试。美国航宇局直到3月20日才确定要在奋进号的这次飞行中更换站上机械臂坏掉的腕关节。把新关节运到卡纳维拉尔角并装上奋进号以及航天员为更换工作做准备花去了一个月的时间。由于这一原因以及天气和其他事件的影响,奋进号的发射日期一再推迟。另外,奋进号自太空返航也因为肯尼迪航天中心天气状况一直不理想而推迟了两天,并最终改降加州爱德华兹空军基地。
不过,奋进号此次飞行的一波三折,反到成全了第四批长住客中的美国航天员卡尔・沃尔兹和丹尼尔・伯施。2001年12月7日升空的他们在太空中停留的时间因此达到了196天,从而创造了美国航天员单次飞行太空停留时间的最长纪录。此前的这项纪录是由女航天员香农・露西德创造的。她1996年到俄罗斯和平号空间站上生活和工作,在天上连续逗留了188天4小时。目前世界上单次飞行留空时间最长的纪录是由俄罗斯航天员波利亚科夫创造的。1994至1995年间,他在和平号空间站上连续工作和生活了438天。
沃尔兹和伯施同时还成为美国航天员个人太空停留总时间排行榜上的冠、亚军。其中,沃尔兹累计在太空停留231天,暂居第一;伯施以227天紧随其后。
空间站连着世界杯
由于技术和资金问题,国际空间站一直无法接收来自地面的电视信号。空间站内的球迷航天员看不到本届世界杯足球赛的电视转播,只能靠听地面工作人员的“解说”来过球瘾,这实在是一件憾事。国际空间站目前所用的通信设备只能将空间站发出的电视信号传至地面,并把地面的声音模拟信号和遥测数字信号传给空间站。能够在天地间双向传送电视信号的技术并非没有,但目前缺乏资金来应用这项技术。
1986~1998年,地面飞行控制中心还可以通过“牛郎星”系统卫星,与当时仍在运行的“和平号”空间站进行电视信号双向传送。为“和平号”服务的“牛郎星”系统卫星共有3颗。它们能分别用一部天线接收来自莫斯科的电视信号,用另一部可移动天线向空间站传输电视信号。空间站上的电视信号也可通过上述途径到达地面。当时在世界杯赛期间,地面工作人员可根据航天员的要求为他们播放足球赛事、射门集锦和新闻。但随着时间的推移,所有的“牛郎星”系统卫星都已停止了工作,而为国际空间站传输电视信号的问题则一直得不到解决。
为了让站上的球迷在本届世界杯赛期间能了解到赛况,俄地面飞行控制中心专门让一名工作人员守候在电视机旁观看比赛。当空间站飞入地面无线电信号控制区后,工作人员可根据航天员的要求,为他们播报球场上的最新战况。此外,航天员们也可在工作之余上因特网浏览世界杯信息。空间站内的俄航天员在获悉俄罗斯队小组赛中接连失利后表示,尽管失利令人痛心,但空间站内的工作始终是第一位的。
虚惊一场
6月7日奋进号与国际空间站成功对接后,站上新老主人的工作交接实际上就已完成。6月10日,站上又进行了指挥权交接仪式。其间,站上响起了火警警报,把10名航天员吓了一大跳。当时,美国航天员伯施宣布仪式开始的话音未落,空间站上突然警报大作,地面控制中心的工作人员都能透过耳机清楚地听到刺耳的警铃声。站上新指挥官、俄罗斯航天员科尔泽第一个反应过来,并迅速滑向警报区检查仪器。稍后,航天员们发现,引发警报的竟是一些小小的灰尘。原来,航天员们从奋进号往空间站内搬运仪器时,空间站里的灰尘受到扰动而漂浮起来,触动了烟尘探测器,才引发了烟火警报。
星际特警范文第4篇
关键词:空间预警系统 效能评估 过程中心法
中图分类号:TJ761.3 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)05-0126-03
1 引言
空间预警系统是导弹防御系统的重要组成部分,它可以为导弹防御系统提供导弹及导弹发射阵地的位置信息;也可以测定导弹弹道参数,判断来袭导弹将要攻击的目标;并具有对弹头进行识别、排除假目标的功能,为导弹防御系统后续的跟踪与拦截提供必要信息。
空间预警系统技术复杂、研制周期长、投资巨大,在论证、设计、研制与部署阶段均面临着多种方案的选择。效能评估可以充分论证各方案满足应用需求的程度,找出各备选方案的优势和不足,为方案的选择与改进提供科学的决策信息。本文通过对空间预警系统的结构、任务、功能以及预警流程的分析,研究空间预警系统的综合效能评估问题。
2 空间预警系统分析
2.1 系统结构分析
空间预警系统是由多颗卫星和多个地面站组成,利用卫星上的红外探测器探测导弹飞行阶段的发动机尾焰,和地面站配合判明导弹的发射轨迹来达到预警目的的一种系统。空间预警系统包括空间分系统、地面分系统和通讯分系统三个部分构成,如图1所示。
2.2 任务需求分析
分析现有空间预警系统和空间预警计划,可以看出空间预警系统的主要任务包括:
导弹预警。空间预警系统要能够尽早探测到发射的战术以及战略弹道导弹,确定落点,提高探测概率、延长预警时间;同时通过星上处理器的初步判断、星间链路的数据交换以及地面站的信息融合,排除假目标,降低虚警率。
导弹防御。空间预警系统要能够获得导弹发射参数,计算出导弹运行轨迹,预测出导弹的落点和攻击时间,以支持作战部队和导弹拦截部队进行导弹防御。
提供情报支持。空间预警系统要能够检测到航天器的发射以及核试验的进行,获得相关情报。
2.3 功能需求分析
空间预警系统要满足上述任务需求,应当具备目标探测、目标参数识别、目标引导、可靠性和保障五个方面的能力,下面对这五个能力进行简要分析。
目标探测能力。空间预警系统的目标探测能力主要是由预警卫星的星载红外探测器完成的,针对目标的红外辐射进行探测,属于被动探测方式。
目标参数识别能力。空间预警系统的参数识别能力是指通过星载探测器、星上处理器以及地面站对目标的发射地点、关机点速度、落点等参数的识别。
引导能力。包括引导后续预警系统以及引导拦截武器,预警雷达可在预警卫星的引导下对导弹所在方位进行重点搜索,从而为导弹拦截部队提供高质量的导弹位置信息;低轨预警卫星具有对导弹飞行全过程的探测定位能力,可直接引导拦截武器进行拦截。
可靠性。空间预警系统的可靠性是指在一定时间内、一定条件下无故障地完成指定任务的能力或可能性。
保障能力。表征空间预警系统质量的一种特性,是指系统发生故障或者维护升级时,系统的使其自身维护简便、迅速和经济的固有特性。
2.4 预警流程分析
空间预警系统对导弹目标进行预警的一般流程是,卫星利用扫描探测器在覆盖范围内进行扫描,当有导弹发射时,迅速探测到导弹发出的强红外辐射,获取红外图像;星上处理系统经图像预处理判断目标存在之后,将红外图像通过星地链路传回地面,地面站对图像进行处理,并与其他卫星数据进行融合;随后调用凝视探测器进行连续跟踪,获取红外图像直到目标信号消失;地面站融合目标位置信息以及红外信号特征数据,与数据库中的先验信息进行比较,进行目标弹道配准,预测出导弹的落点范围等预警信息并输出,整个流程如图2所示。
3 基于PFT的评估方法过程
PFT(Process-Focused Thinking,过程中心法)方法,即以过程为中心建立效能评估模型的方法,其中过程是指空间预警系统的预警流程剖面。预警流程剖面能够反映出系统执行任务过程中模块间的相互关系,为构建效能评估指标体系性能层提供客观依据,同时明确指标间的因果联系和相互约束,为底层指标确定数值大小和范围。基于PFT的空间预警系统效能评估基本过程如下。
(1)进行预警流程分析。遂行导弹预警任务是空间预警系统的最重要任务,在建立系统效能评估指标体系前,通过分析其预警流程,明确影响系统完成任务程度的相关模块;
(2)构建系统效能评估指标体系。根据空间预警系统的组成结构、任务以及功能分析结果,将目标探测、目标参数识别、引导、可靠性、保障能力五个指标作为评估指标体系的第一层,即能力层。根据系统预警流程,提取覆盖性能、卫星平台性能、探测器成像性能、目标检测算法性能、目标定位性能、弹道配准算法性能、先验导弹数据的准确性和完备性、凝视探测器调度算法性能、通讯性能、星上处理器性能、地面处理器性能、信息融合性能、卫星寿命、星上设备故障率、地面站设备故障率、控制系统完备性、管理系统完备性、备用星数量、设备可维护性19个指标作为评估指标体系的第二层,即性能层。逐层细分建立如图3所示的空间预警系统效能评估指标体系;
(3)指标体系赋权。所有指标的权重取值都在0到1之间,每一层上各分项总和为1,每个指标的下层相关因素的权重值之和亦为1,本文采用层次分析法计算各指标权重值;
(4)获取底层指标属性值。通过计算机仿真以及相关理论模型和参考文献获得系统的底层指标属性值;
(5)指标属性值无量纲化。结合系统执行任务的过程,考虑指标的先后因果关系以及由此产生的约束条件,分析不同指标的变化范围和特性,构造具有针对性的无量纲化变换以消除指标属性值量纲的影响;
(6)进行系统综合效能评估。根据指标效用值,运用加权求和方法计算系统综合效能。
4 实例分析
5 效能评估指标体系合理性检验
对图3所示的空间预警系统效能评估指标体系进行合理性分析,对于合理性检验权重值小于0.1的指标予以排除,保留了第二层的目标探测能力、目标参数识别以及引导能力,保留了第三层的覆盖性能、卫星平台性能、探测器成像性能、目标检测算法性能、目标定位性能、弹道配准算法性能、先验导弹数据库的准确性和完备性以及凝视探测器调度算法性能。
6 方案设计
本文参考DSP系统和SBIRS-High系统的轨道参数,同时依据图3建立的空间预警系统效能评估指标体系,给出了两种星座方案,其中方案一由5颗地球同步轨道卫星构成,其轨道参数如表1所示;方案二由4颗大椭圆轨道卫星、2颗赤道圆轨道卫星构成,其轨道参数如表2所示。两种方案的指标属性值可通过计算机仿真、参考相关理论模型及文献获取,其结果如表3所示。
7 方案效能值的计算
应用效用函数将上述指标属性值转化为效用值,并通过AHP法求得各指标权重值,得到的结果如表4所示。
根据表4数据,应用加权求和法计算指标体系的综合效能,得到如下结论。
(1)方案一的综合效能值为0.786703,方案二的综合效能值为0.720342,方案一整体上优于方案二。
(2)全部采用地球同步轨道的方案一覆盖性能为0.296213,采用大椭圆轨道和赤道圆轨道相结合的方案二覆盖性能为0.266308,方案一的覆盖性能优于方案二。原因是方案二的全球覆盖率虽然较高,但其热点区域双星覆盖率与方案一相比较小,而该指标的权重值却较大;
(3)方案二的卫星平台性能、探测器成像性能较好,但其目标定位性能\目标检测算法性能、弹道匹配算法性能与方案一相比较差。可以认为方案二的硬件性能较好,而方案一的软件性能较好;
(4)方案一具有较好的覆盖性能和软件性能,方案二具有较好的硬件性能,方案一的综合效能略高于方案二,二者的差距并不大。这是由于两个方案的指标属性值各有高低,并不存在哪一个方案的各项性能都处于优势地位,为了提高系统总体效能,需要提高系统内各个模块的性能,做到均衡发展。
8 结语
本文针对空间预警系统综合效能评估问题,分析了空间预警系统的结构组成、任务需求、功能需求及导弹预警流程,提出了针对空间预警系统的基于PFT的效能评估方法,构建了完善的空间预警系统效能评估指标体系。在PFT效能评估模型下,通过案例验证了该方法的有效性。后续工作包括探索更加科学客观的指标体系赋权方法,通过仿真获取更加全面的体系指标属性值,构建更加合理贴近实际的空间预警系统PFT效能评估过程。
参考文献
[1]杨海涛.星座卫星通信系统效能评估方法研究[D].国防科学技术大学,2007.
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[4]Marcia S. Smith. Military Space Programs: Issues Concerning DOD’s SBIRS and STSS Programs[C]. CRS Report for Congress,2005.
星际特警范文第5篇
舒星(1983-),男,四川成都人,现为武警警官学院军事教育训练系共同科目第一教研室讲师,技术十级。
(武警警官学院四川成都610213)
摘要:维稳力量的投送是新形势下武警部队圆满完成处突行动的基本前提。文章结合北斗卫星导航系统的功能、特点和藏区地域给力量投送带来的不利影响,全面分析了北斗卫星导航系统在力量投送中的优势,明确提出了可以发挥的作用,对于部队有效投送维稳力量有一定的参考价值。
关键词:北斗卫星;导航系统;维稳力量
维稳力量的投送是新形势下武警部队圆满完成处突行动的基本前提。而藏区普遍处于高原地带,地势复杂,地质灾害多发,民族问题较为严重,给力量投送带来一定的不利影响。北斗导航定位系统是能够全天候提供高质量的定位、导航和授时服务的导航系统,主要具有快速定位、计算精准、双向通信和精密授时功能。其实时、质量、安全、保密的特点可以有力保障藏区维稳力量的投送行动。
一、北斗卫星导航系统在维稳力量投送中的优势
第一,在维稳力量的投送行动中,要做到无情况、有准备,有情况、早掌握,依情况、能处置。没有实时地理定位,其他的资源就没有依附介质,在相应的物资及人力的投送工作中,实时地理信息无法获取,也就无法为实际投送工作提供依据,所以实时地理定位是前提。而北斗卫星导航系统具有精确定位能力,完全可以满足不同地理环境监测的基于位置服务的精度要求。
第二,力量投送的过程是一个动态的过程,需要将现地获取的各种信息实时共享。在藏区地域,北斗系统独有的双向通讯功能可以向有关方面传达信息,实现互联互通,使管理部门实时了解各地域的自然条件信息、工作态势数据,为科学决策提供有力保证。
第三,北斗卫星导航系统的运行能够满足军事行动的安全性要求。该系统是我国自主研发的系统,具有其他系统无可比拟的安全优越性。例如目前民用范围应用较广的是GPS系统,但GPS的核心技术受制于美国。北斗卫星导航系统则不然:第一,北斗系统强力的抗干扰能力可以防止敌对分子利用电磁技术对我部队的通信系统进行攻击;第二,其更高的精确度,在地面情况不熟悉、地形环境复杂的情况下,能够精确制导,可为指挥机构判定敌方势力分布提供帮助,从而做到有效处置或精确打击;第三,通信与导航的双功能的同步进行,可以使前方与后方实现信息与地形情况的互通共享,能够大大提高各级指挥机构的指挥效率和部队的情况处置能力。
第四,能够在复杂情况下向遂行任务部队提供实时援助,保障遂行任务部队的安全。由于地理环境复杂、人烟稀少、社会化通信信号覆盖性差等原因,实施力量投送的部队的安全问题一直较为突出。北斗卫星的定位功能能够实现目标区域的基于位置的服务需求,北斗卫星的通讯功能能够实现前方与后方之间的实时通讯,从而确保遂行任务部队的安全。
二、北斗卫星导航系统在维稳力量投送中的作用
快速到位是维稳部队有效处置情况的先决条件。目前,信息化建设的快速发展和现代化战争后勤保障的有力推进,使依靠指挥自动化系统平成作战力量的投送和实现有力的战区支援保障任务的完成具备了充分的条件。为快速向藏区输送维稳力量,有效提高部队战斗力,应当充分利用国家交通运输网络信息资源以及国家高新技术,构建空中与地面充分结合的战略投送运行系统。北斗卫星导航系统就可在运行系统中扮演重要的角色。
第一,北斗卫星导航系统是现代化武警部队遂行任务能力建设的需要。建设现代化武警就是建设信息化武警,信息化战争是体系与体系的对抗,加强装备体系建设已成为武警部队现代化过程中的必然选择。信息仗对装备的要求达到了前所未有的高度,要打好信息化战争必须要配备具有适应现代化战争的信息化装备,例如单兵北斗导航设备,可以实现单兵装备与指挥自动化系统的融合,实现全方位的无缝链接,使后方指挥与前方处置紧密衔接。
第二,北斗卫星导航系统是完整输送体系的重要组成部分。在力量的输送体系建设中,单个运输单元是活跃在任务区域的主要部分,实时获取各运输单元的地理位置信息、机械运行情况、各任务区域的地质环境情况等信息是指挥机构实施有效指挥的基本要求。北斗导航系统的功能模块化的特点刚好满足了这一要求。整个系统工作的原理是:当需要在藏区投送力量时,车载单元通过北斗卫星系统为自身定位,获取任务区各种信息,并将信息显示在车载单元的电子地图上,实时传输回至指挥系统,指挥系统再对各运输单元实现合理的调度。车载单元模块构成:
(1)北斗定位系统
(2)GIS显示模块
(3)通信模块
系统运行概略图
第三,北斗卫星导航系统可以帮助在藏区维稳中建立一体化的投送指挥机制。投送指挥机构通常为临时性机构,因为突发事件的性质,突发重大事件后,通常需迅速建立联合指挥机构,该机构应以部队输送力量为主体,以民用输送力量为补充,并由地方政府组织实施有力的交通管制和各类社会化保障,建立多位一体的投送力量体系。为了进一步确保对投送实施有效的指挥,同时使得各种输送方式安全、顺利、有序,要充分利用北斗卫星导航系统可以发挥的作用,将北斗系统与指挥作战系统紧密结合,保障各分系统之间的信息交换和数据传递,实现信息共享,确保体系的有效运行。
第四,北斗卫星导航系统可以拓宽维稳部队投送运力的资源范围。北斗卫星导航系统既可以实现民用,也可以实现军用,而在民用和军用的融合式发展过程中,可以依托北斗卫星导航系统,在建立部队维稳投送力量的同时,充分与地方建设结合,加强信息沟通与保障力量的融合,形成双线投送,实现运力资源的拓宽。
由于藏区本身独特的地理环境、民族特性和,造就了其地质灾害、民族矛盾和突发事件的多发。频繁多样的自然灾害、复杂敏感的突发事件亦是给藏区维稳力量的投送工作造成极大的障碍和困扰。因此,要充分发挥北斗卫星导航系统自身的优势,加强对藏区地质灾害和社会形势所起到的实时监控的作用,并在需要时充分发挥该系统的作用有效保障维稳力量的及时投送。
参考文献:
[1]韩波.北斗卫星导航定位系统[J].中国计量,2004.
[2]范一大,张宝军.中国北斗卫星导航系统减灾应用概述与展望[J].中国航天,2010.
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