盡管導(dǎo)彈攔截車吸引了足夠的眼球，但事實(shí)上，光電傳感器是彈道導(dǎo)彈防御最重要的部分。
術(shù)語(yǔ)“光電傳感器”廣泛的傳感器技術(shù)和應(yīng)用。從根本上說(shuō)，光電(E/O)傳感器是一種電子探測(cè)器，可以將光或光的變化轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行分析，以觸發(fā)預(yù)設(shè)響應(yīng)。
任何E/O傳感器的能力取決于以下限制：分辨率和靈敏度的結(jié)合，以及像素化。分辨率意味著我們可以有效地看到目標(biāo)對(duì)象的小部分。靈敏度是指在被噪聲淹沒(méi)的環(huán)境中提取信號(hào)的能力。像素化是指?jìng)鞲衅鲌D像的采樣。
愛(ài)國(guó)者先進(jìn)能力-3彈道導(dǎo)彈攔截器是美國(guó)/盟國(guó)分層彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的一部分，光電傳感器可以幫助提供來(lái)襲導(dǎo)彈的信息。
彈道導(dǎo)彈防御導(dǎo)彈發(fā)射探測(cè)系統(tǒng)可以在凌亂的背景中找到極其明亮的光點(diǎn)。
目前，機(jī)動(dòng)威脅繼續(xù)發(fā)展和部署。雖然高超音速滑翔機(jī)和飛行非彈道導(dǎo)彈導(dǎo)彈早在第二次世界大戰(zhàn)之前就首次被提出，但技術(shù)進(jìn)步只會(huì)使這些系統(tǒng)切實(shí)可行。2016年，俄羅斯和一個(gè)國(guó)家宣布成功發(fā)射高超音速滑翔機(jī)。
導(dǎo)彈發(fā)射探測(cè)系統(tǒng)可能是陸地、海洋、空中或空間。許多導(dǎo)彈防御倡導(dǎo)者呼吁增加軌道傳感器，這是其他日夜全天候全球監(jiān)測(cè)傳感器無(wú)法比擬的——特別是當(dāng)目標(biāo)發(fā)射中心位于敵人深處的空域時(shí)，如朝鮮。
紅外線的重要性
“美國(guó)導(dǎo)彈防御局(BMD)具體任務(wù)是探測(cè)、跟蹤和區(qū)分來(lái)襲目標(biāo)，”托馬斯卡拉科御計(jì)劃負(fù)責(zé)人、戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心國(guó)際安全項(xiàng)目高級(jí)研究員托馬斯卡拉科說(shuō)?！暗谝粋€(gè)是紅外線[紅外線]。在跟蹤威脅組目標(biāo)時(shí)，需要不同的技術(shù)來(lái)區(qū)分目標(biāo)，以便發(fā)射車輛可以攻擊最具威脅性的目標(biāo)并避免其他部件。這是解決方案的挑戰(zhàn)?！?/p>
卡拉科說(shuō)，考慮到今天的威脅，最重要的是在不等待下一代技術(shù)的情況下部署可行的導(dǎo)彈探測(cè)傳感器?！皬恼叩慕嵌葋?lái)看，重要的是我們不應(yīng)該等待最好的。太空傳感器的部署不是一個(gè)真正的技術(shù)問(wèn)題，而是一個(gè)政治和成本問(wèn)題?，F(xiàn)有產(chǎn)品具有較強(qiáng)的技術(shù)能力，可用于強(qiáng)大的太空導(dǎo)彈防御部署，無(wú)需等待更先進(jìn)的技術(shù)。“
他補(bǔ)充說(shuō)，天基傳感器層是20世紀(jì)20年代彈道導(dǎo)彈防御中最重要的下一步，旨在應(yīng)對(duì)新導(dǎo)彈的出現(xiàn)，不僅是彈道導(dǎo)彈，而且是高度和射程的各個(gè)方面。天基的部署可以提供更好的有利位置，更強(qiáng)的耐久性和不同的觀點(diǎn)，導(dǎo)彈的威脅云在中間。
低地球軌道(LEO)中間的紅外線衛(wèi)星可以從側(cè)面觀察威脅云。它不僅可以觀察彈頭和其他物體的雷達(dá)橫截面積，還可以觀察其熱特性與空間的冷背景之間的對(duì)比。將下面的地面雷達(dá)與在上面軌道上運(yùn)行的電光傳感器相結(jié)合，可以極大地幫助攔截器找到目標(biāo)。
“這將是從決定到全面部署的幾年，但是現(xiàn)在更有理由開(kāi)始，”卡拉科說(shuō)?！澳壳埃覀冇幸粋€(gè)以雷達(dá)為主的系統(tǒng)，需要增加容量，以便花費(fèi)時(shí)間來(lái)獲得應(yīng)對(duì)各種威脅的額外能力，而不僅僅是大型洲際彈道導(dǎo)彈。
“對(duì)于各種傳感器，我們需要使用各種解決方案。陸基雷達(dá)，我們嚴(yán)重依賴一種技術(shù)，”Karako繼續(xù)說(shuō)道?！半S著威脅的變化，我們需要向前邁進(jìn)，以增加多樣性和應(yīng)對(duì)能力。我們將需要多種能力來(lái)應(yīng)對(duì)當(dāng)前的威脅和未來(lái)可能的威脅——而不是任何銀子彈系統(tǒng)。“
2017年4月，美國(guó)馬里蘭州帕塔克森特河無(wú)人飛行任務(wù)控制系統(tǒng)(UMCS)美國(guó)海軍模擬軍模擬了未來(lái)MQ-25的運(yùn)行。
多彈頭殺傷
目前，導(dǎo)彈防御局正在努力殺死多目標(biāo)車輛(MOKV)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)降低計(jì)劃，它將使用它E/O為了提高系統(tǒng)的可靠性和降低總成本，技術(shù)的最新進(jìn)展，BruceJurcevich他說(shuō)，他是洛克希德馬丁導(dǎo)彈和火控公司高級(jí)攔截系統(tǒng)的項(xiàng)目總監(jiān)，在佛羅里達(dá)州奧蘭多市。
“E/O在導(dǎo)彈防御應(yīng)用中，傳感器的進(jìn)步可能會(huì)縮短多源信息融合、生存和可靠性的響應(yīng)時(shí)間，”Jurcevich說(shuō)。
洛克希德·馬丁公司是三家承包商之一——與雷神導(dǎo)彈系統(tǒng)公司和波音公司的國(guó)防部門、空間和安全公司——與MDA簽訂合同用于定義MOKV概念驗(yàn)證原型，展示風(fēng)險(xiǎn)緩解步驟，評(píng)估其概念的技術(shù)成熟度，并選擇技術(shù)來(lái)降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。
“在過(guò)去的10年里，E/O提高了傳感器的材料、可生產(chǎn)性、較大的波長(zhǎng)能力和較低的光譜響應(yīng)能力，”Jurcevich說(shuō)。“展望未來(lái)，我認(rèn)為我們將繼續(xù)關(guān)注減少E/O傳感器成本。與此同時(shí)，能力將提高到包括人工智能、多感官數(shù)據(jù)處理機(jī)學(xué)習(xí)、傳感器集成、自主系統(tǒng)管理以及更廣泛的光譜容量。
“最先進(jìn)的紅外傳感器尺寸多樣，可以在從短波長(zhǎng)到長(zhǎng)波長(zhǎng)傳感器的所有光譜波段中運(yùn)行，背景噪聲性能極低，”Jurcevich繼續(xù)說(shuō)道?！白贤饩€傳感器采用各種先進(jìn)的基底材料，可使用光電二極管、光電池和倍增器探測(cè)器來(lái)測(cè)量紫外線輻射、光譜響應(yīng)、噪聲和暗信號(hào)?！?/p>
戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心于2017年4月發(fā)布“2020年導(dǎo)彈防御：后續(xù)步驟保衛(wèi)家園”報(bào)告中，Karako及其合作者IanWilliams和WesRumbaugh指出“沒(méi)有比傳感器和命令更好的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)——和控制系統(tǒng)，確定威脅的位置以及如何殺死它。
作者寫道：“盡管攔截器經(jīng)常能夠捕捉到目標(biāo)，但傳感器是導(dǎo)彈防御作戰(zhàn)中未被充分認(rèn)識(shí)的骨干?！薄罢麄€(gè)攔截周期需要傳感器：早期預(yù)警、跟蹤、火力控制、區(qū)分和殺傷評(píng)估。土地導(dǎo)彈防御依賴于來(lái)自各種基礎(chǔ)、海基雷達(dá)和衛(wèi)星的傳感器信息。”
從國(guó)際空間站部署的美國(guó)陸軍紅隼眼衛(wèi)星。光電納米衛(wèi)星將使戰(zhàn)術(shù)指揮官能夠同步行動(dòng)，掌握主動(dòng)權(quán)，并保持近乎實(shí)時(shí)的感知。
指揮與控制
彈道導(dǎo)彈防御傳感器向位于科羅拉多斯普林斯的施里弗空軍基地的地面中部提供有關(guān)目標(biāo)的信息(GMD)消防設(shè)備。指揮、控制、戰(zhàn)斗管理和通信(C2BMC)在軟件的支持下，系統(tǒng)在飛行中攔截通信系統(tǒng)(IFICS)數(shù)據(jù)終端(IDT)在飛行過(guò)程中，將此信息集成并傳輸?shù)降孛鏀r截器。
美國(guó)導(dǎo)彈防御局的天基部分包括地球同步近半個(gè)世紀(jì)(GEO)紅外衛(wèi)星國(guó)防支軌道上的支持計(jì)劃(DSP)星座，GEO高橢圓軌道空基紅外系統(tǒng)(SBIRS)2006年進(jìn)入高地軌道，2011年進(jìn)入高地軌道GEO取代DSP和LEO可變波段紅外空間跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)演示器(STSS-D)，為太空導(dǎo)彈提供持續(xù)深入的傳感器覆蓋。STSS-D推出于2009年，但尚未完全整合。
2017年5月，使用E/O傳感器檢測(cè)和跟蹤導(dǎo)彈發(fā)射的空基礎(chǔ)，地基和?；到y(tǒng)的結(jié)合，反映了夸賈林環(huán)礁在夏威夷和西太平洋關(guān)島之間發(fā)射的洲際殺傷聯(lián)盟目標(biāo)。地面攔截器最初是在加州中部范登堡空軍基地的綜合傳感器數(shù)據(jù)指導(dǎo)下發(fā)射的(GBI)。一旦進(jìn)入太空，GBI它將釋放一種外部大氣殺傷車輛(EKV)。
這是EKV新功能增強(qiáng)的第一次完全攔截測(cè)試——我使用自己的板載光傳感器來(lái)定位和擊中目標(biāo)。GBI或任何其他BMDS首次攔截組件ICBM。
“這次測(cè)試的成功將使MDA能夠在2017年底前提供444GBI承諾。我們計(jì)劃在2018財(cái)年第四季度進(jìn)行FTG-11運(yùn)行攔截飛行測(cè)試，這將證明GMD能力系統(tǒng)和ICBM兩個(gè)系列目標(biāo)GBI齊射接合，“前MDA主任Syring告訴立法者。
