俄罗斯“集成空间系统”导弹预警卫星系统发展初探

刘韬 （北京空间科技信息研究所）

俄罗斯“集成空间系统”导弹预警卫星系统发展初探

Development of Russian Integrated Space System(EKS) Missile Early Warning Satellite System

刘韬 （北京空间科技信息研究所）

俄罗斯于2017年5月25日使用联盟－2.1b火箭成功发射第二颗“集成空间系统”（EKS）系列导弹预警卫星，也称为“冻土”（Tundra）卫星。集成空间系统－2卫星与2015年底发射的集成空间系统－1卫星均部署在大椭圆轨道，增强了俄罗斯的弹道导弹预警能力。目前，俄罗斯官方没有公布“冻土”导弹预警卫星的性能指标，本文根据俄罗斯航天网等媒体的报道，初步梳理俄罗斯新一代导弹预警卫星的发展情况和性能。

1 发展背景

苏联于20世纪60年代中后期开始导弹预警卫星研制工作，其目的是能够对攻击苏联的弹道导弹进行早期预警。苏联于1972年发射首颗导弹预警卫星—“眼睛”（Oko）卫星，在1972－1975年间，共发射4颗“眼睛”卫星，用于试验导弹预警卫星技术。1976年10月22日，首颗业务型“眼睛”卫星发射，标志着“眼睛”卫星系统从试验验证阶段进入了部署应用阶段。最后一颗“眼睛”卫星于2010年9月30日发射，共发射了86颗。苏联在发展“眼睛”大椭圆轨道导弹预警卫星的同时，也发展了“预报”（Prognoz）静止轨道预警卫星系统。1975年发射了首颗试验型“预报”卫星，1991年开始发射业务型“预报”卫星。

有报道称，俄罗斯“预报”地球静止轨道预警卫星的视场很窄，必须部署12颗卫星才能监视全球，但实际上，俄罗斯仅发射过8颗业务型“预报”卫星，且从未按照全球覆盖的要求部署过。2014年4月，俄罗斯在轨运行的最后1颗“眼睛”导弹预警卫星失效，彻底丧失天基导弹预警能力。根据俄罗斯专家分析，由于俄罗斯预警卫星虚警率较高，俄罗斯从未有过仅仅依靠导弹预警卫星的奢望，而是依靠预警卫星与陆基预警雷达综合进行导弹预警。

为了提升预警卫星能力，俄罗斯于20世纪末开始论证新一代导弹预警卫星，新预警卫星于2004年被批准，称为“集成空间系统”卫星，原计划2009年发射。“集成空间系统”卫星的覆盖区域更加广泛，能够更精确地探测导弹，但其发展曾经遇到组织管理和技术难度大等问题，直到2015年11月17日才成功发射首颗卫星。

2 发展历程

20世纪末到21世纪初，俄罗斯早期预警卫星网络的主要研发机构彗星中央科学研究所（TsNII Kometa）提出了一个新的导弹预警卫星体系，用于替代当时的预警卫星体系。新一代预警卫星体系原计划在2005年之前部署，包括4颗地球静止轨道预警卫星和5～6颗大椭圆轨道预警卫星，其中，地球静止轨道预警卫星视场大，能够监视整个地球大陆和海洋区域，大椭圆卫星视场相比地球静止轨道预警卫星而言较窄，用于重点探测热点地区。俄罗斯航天工业企业纷纷投标，旨在开发新的早期预警卫星系统的关键组件。

在项目论证阶段,作为上一代“眼睛”预警卫星的研制方，拉沃契金科研生产联合体（NPO Lavochkin）赢得了大椭圆轨道预警卫星合同，而赫鲁尼切夫公司（GKNPTs Khrunichev）赢得静止轨道预警卫星合同，赫鲁尼切夫公司计划利用比较成熟的“轻舟”（Yakhta）卫星平台作为预警卫星研制基础。在国防部批准的名为“巨鸟嘴星座”（Sozvezdie-Barbet）项目下，基于该论证方案，拉沃契金设计局于1983－1985年开展了预先研究工作，并于1994－1998年间结束预研。

然而,经过数年的争论和航天工业界业内的协调, 彗星中央科学研究所着手对该项目进行重大调整。实际上，彗星中央科学研究所放弃了原项目合同，将整个合同给予俄罗斯能源火箭公司（RKK Energia）。俄罗斯能源火箭公司以“亚马尔”（Yamal）卫星为基础，新设计更加小型化、成本更低、可靠性更好，且能够携带灵敏度更高的载荷。模块化设计使地球静止轨道和大椭圆轨道预警卫星均可以使用名为“维多利亚”（Viktoria）的公用平台。实际上，“维多利亚”是一个通用卫星平台，既适用于国防部，也适用于俄罗斯航天局的民用卫星。但是也有资料显示，“集成空间系统”卫星是使用“维多利亚”平台的唯一卫星。基于“维多利亚”卫星平台研制“集成空间系统”卫星的技术研发任务于2004年3月被批准。

在世纪交叠之际，“集成空间系统”项目像大多数俄罗斯航天项目一样也出现了延期，同样遭遇人才流失和资金短缺。彗星中央科学研究所的员工数量从20世纪70年代5000人以上下降到1999年的1500人，并且大多数留下的员工接近退休年龄。研究所还存在管理不善和腐败问题。2007年,俄罗斯航天部队司令弗拉基米尔·波波夫金（Vladimir Popovkin）承诺新一代导弹预警卫星在2009年发射，1年后，他还特别指出将在2009年底发射。

俄罗斯军方和工业界互相指责对方的问题，工业界表示国防部总是改变系统需求。一桩诉讼案使得外界难得一窥“集成空间系统”这个秘密项目。法庭文件显示, 2007年,俄罗斯国防部授予俄罗斯能源火箭公司“集成空间系统”研制合同，并支付了4.982亿卢布。然而，首颗预警卫星由于各种原因首发计划进度延期到2013年初。法庭文件还显示,2010年5月,国防部的重大武器委员会宣布早期论证的“集成空间系统”已经过时了,告知俄罗斯能源火箭公司停止该项目。公司被要求清算项目开支，而后进行现有资产的联合审计。2012年,原合同正式取消，俄罗斯能源火箭公司向国防部退款3.384亿卢布。大约在同一时间,国防部副部长亚历山大·苏霍鲁克夫（Aleksandr Sukhorukov）宣布,他已授出“集成空间系统”新的研制合同。

目前，外媒推测彗星中央科学研究所仍是“集成空间系统”卫星的主承包商，同时负责光学系统集成，俄罗斯能源火箭航天集团负责卫星平台研制，列宁格勒光学仪器厂（LOMO）负责光学载荷研制，“猎户座”科研生产联合体（NPO Orion）负责红外探测器，脉冲星科研生产企业（NPP Pulsar）和标准电子公司（RNII Elektrostandart）负责光学探测器研制。

2014年4月，最后一颗“眼睛”导弹预警卫星停止工作，俄罗斯的早期预警能力只剩下陆基雷达。2014年10月,官方的塔斯社援引“集成空间系统”总设计师瑟格·博夫（Sergei Boev）的话，首星将于2015年发射。大约在同一时间,空天防御部队副司令阿纳托利·涅斯捷丘克（Anatoly Nesterchuk）表示，到2018年将发射10颗“集成空间系统”卫星，外界认为这是不可能的。2015年7月8日，副总理德米特尔·罗戈津（Dmitry Rogozin）在俄罗斯联邦委员会上表示，“集成空间系统”的空间段将于2020年完全部署。

3 系统能力

“集成空间系统”空间段由大椭圆轨道预警卫星和静止轨道预警卫星组成。“集成空间系统”导弹预警卫星能够探测来自于导弹、喷气式飞机的热信号以及地球上的其他热源。“集成空间系统”导弹预警卫星是沃罗涅什－M/DM（Voronezh－M/DM）陆基雷达的补充，这些雷达部署在圣彼得堡附近地区。

根据塔斯社在2015年援引俄罗斯国防部的一份声明，1颗“集成空间系统”卫星就可以替代5～6颗老式的俄罗斯预警卫星。这似乎暗示了新卫星的视场较宽。

“集成空间系统”卫星还具备一定的通信能力，例如将信息传输给反导部队或者将指令传输给俄罗斯战略导弹部队以对核打击做出反应。某种意义上说，“集成空间系统”卫星是现役“子午线”（Meridian）通信卫星的补充甚至是替代。根据“集成空间系统”卫星的能力，可以作为俄罗斯战略武器的信息系统。

此外，2014年，俄罗斯能源火箭公司发布了一份多任务全天候全球观测卫星系统的提案，这一卫星系统似乎源自该公司发展“集成空间系统”卫星的经验—计划4颗静止轨道卫星覆盖全球，卫星能够探测爬升到距离地表1000km高的目标。可探测的目标包括超音速飞行器、战略轰炸机、卫星和轨道碎片，公司还强调地球上的火情可在25s被发现。卫星的工作谱段有5个，包括紫外、可见光和3个红外谱段。

“集成空间系统”的主地面控制中心位于莫斯科附近的索帕克夫市（Serpukhov），较确切位置是卡卢加（Kaluga）地区的库里洛沃镇附近。备份任务中心位于俄罗斯远东的共青城（Komsomolskna-Amure）。

4 小结

本文主要介绍了“集成空间系统”卫星的发展背景和系统能力，可以看出，俄罗斯导弹预警卫星系统处于升级换代的部署期，前2颗卫星部署在大椭圆轨道，主要针对高纬度地区，形成早期预警能力，但仍未形成全球业务化预警能力，未来俄罗斯有望部署更多的“集成空间系统”卫星，与俄罗斯陆基预警雷达共同组成俄罗斯弹道导弹预警系统。