进入20世纪90年代,美军的反卫星武器有了新发展。由美国陆军弹道导弹防御司令部研制的一种非核大气层外截击导弹,也已在新墨西哥州白沙导弹靶场进行了数次试验。这种截击导弹由弹载雷达制导,并由100多枚微型固体火箭发动机组来控制弹体的飞行,发射后,导弹以4570米/秒的超高速飞向目标,并撞毁目标。1997年,美国拨款5000万美元对动能反卫星(CE—ASAT)拦截弹样机进行改进,并于1997年8月12日在爱德华兹空军基地完成了动能反卫星拦截弹样机的悬停试验。样机重约43千克,在试验中,它搜索并锁定了运动中的模拟目标,在悬停过程中一直保持对目标的精确攻击定位。美国原希望能在2000年前研制出10枚供紧急使用的“KE—ASAT”拦截弹。
激光反卫星武器。美国、前苏联在积极研制反卫星导弹和拦截卫星的同时,还在研制激光反卫星武器。激光反卫星武器的杀伤方式是:完全摧毁卫星;干扰或破坏其光电系统;推动卫星在空间姿态失稳、天线失灵;用X射线激光照射,使敌卫星产生静电现象,破坏卫星的光电系统。
前苏联早在20世纪60年代就开始研制激光武器,有17位著名的科学家和工程师从事激光武器的研制,有12个激光武器研究和试验基地。其中,最主要的一个高能激光研究中心设在托罗伊茨克科学城。有6个激光武器试验场,其中一个最著名的设在萨雷沙甘导弹试验中心。据称,萨雷沙甘至少装有2台高能激光发射器,可以摧毁500—3000千米范围内的卫星。塔吉克境内的努克列水库附近一座高山上的激光站,其双管激光器可以把激光射到1.2万千米的高度,能摧毁中轨道上美国卫星的太阳能配电盘。1975年10月18日,美国的1颗预警卫星和1颗向地面转发信号的中继卫星,遭到前苏联的激光照射而失灵。
美国陆军的激光反卫星计划包括“自由电子激光器”和“中红外先进化学激光器”。前者输出功率高,能摧毁中高轨道卫星,是激光反卫星武器的首选;后者输出功率有限,且波长长,主要用于干扰卫星正常工作和研究试验。要攻击高1000千米的低轨卫星,需要陆基激光器输出40兆瓦功率,并能击中以6.9千米/秒速度运动的目标卫星,尤其要具有很高的束导向能力。在白沙导弹靶场建造的陆基FEL的平均功率为1.5兆瓦,光束导向器口径1.5米,激光波长1微米,激光器采用振荡器放大结构,以模块方式建造。
FEL用120兆电子伏的射频直线加速器分5节,每节由12兆瓦的射频速调管供能,工作频率1.3吉赫兹,采用恒定梯度的行波结构,以便适应在实验系列中出现的宽范围束负载(电压和电流)情况。其摇摆器长5米,采用可变锥度的永久磁体。陆基FEL综合实验设备需耗资10亿美元。中红外先进化学激光器输出2兆瓦功率,波长3.8微米,用于反卫星和卫星易损性研究,测定这种激光对卫星的损坏程度,了解卫星的脆弱性,并提供激光束通过大气层传播的效果数据。1997年10月17日,这种激光器在美国新墨西哥州白沙导弹靶场进行了激光卫星试验。试验的“靶星”是1996年5月17日发射的1颗MSTI—3“微型探测技术综合”卫星。该星轨道高度420千米,倾角97毅,周期93分钟,重211千克。星载传感器组件是一个地面分辨率为9米的三波段望远成像系统,卫星设计寿命为1年。
反卫星试验时,卫星仍在轨正常运行。激光器对420千米远的卫星进行了2次发射,持续时间1—10秒钟,激光功率低于50万瓦。地面传感器显示结果表明,激光器准确地击中了卫星。
美国的天基激光反导武器的关键技术取得了重大进展。天基激光反导武器是把激光器及跟踪、瞄准系统装在卫星上的一种导弹防御武器,主要用于攻击飞出稠密大气层、正在加速的弹道导弹。按照美国人的预案,卫星运行在高1300千米的轨道上,激光器的总功率数百万瓦,有效杀伤距离达4000—5000千米;由14—24颗运行在不同倾角的轨道上的卫星组成星座,根据导弹预警系统提供的情报,可以拦截从世界任何地点发射的弹道导弹。1997年,高功率激光器分别与大型反射镜和光速控制系统进行了地面综合试验,系统集成问题基本解决,不久将制造供演示验证用的激光反导卫星的样星,把首颗卫星发射入轨。
先进的卫星导航
卫星导航系统,是现代空间技术与无线电技术等相结合而产生的重大科技成果。卫星导航综合了传统的天文导航和地面无线电导航的优点,并克服了它们各自的缺点,实现了全球、全天候和高精度的导航定位,在军事上具有极其重要的意义。
“导航星”全球定位系统(GPS)。美国国防部为陆、海、空三军研制的导航卫星测时、测距、全球定位系统,可向美军各类军事用户快速实时地连续提供全球性的三维位置、三维速度和时间信息,保障各类指挥机关及各类武器系统的定位、导航与授时的需要。只要按几下电钮,用户就能得到全球定位系统的导航信息,然后用户设备将自动从看到的导航卫星中选择最有利的4颗卫星,对卫星的信息进行捕获,最后计算出用户的位置、速度和所需要的时间。其应用范围是:武器的准确投掷;卫星、飞船、飞机、陆地车辆和海上舰船的途中导航;飞机进场着陆;摄影绘图;大地测量;飞机会合和加油;战术导弹的导航系统修正;空中交通管制以及搜索和营救工作;还可为个人行动提供前进和后退的100个方位路线数据;便携式接收终端还有46幅地图可供选用。
该系统的空间部分由24颗卫星组成,其中21颗工作星,3颗备用星,均匀分布在高度约2000千米的6个圆形轨道面上。轨道倾角55毅,周期12小时。卫星尺寸1.5伊5.2平方米,重量900千克。寿命7.5年。1993年6月全部建成后,在全球各地可同时观测到4颗以上该系统(GPS)卫星。
卫星上安装有定时长期稳定而精确的原子钟和连续发射L波段的载波发射机。每颗卫星均以L1=1575.42兆赫和L2=1227.6兆赫的两个频率发送导航信号。调制3种伪随机噪声码(P、C/A和Y码)。其中,P码和Y码只限于美国及盟国军事部门或授权的民用部门使用,P码一次定位精度达依10米,多次定位可达亚米级,甚至厘米级以内。C/A码可供民用,一次定位精度依25米,多次定位达8米。
地面控制系统由1个主控站、4个监控站和1个上行数据传输站组成。主控站装有2台数据处理系统和10台彩色控制台及通信设备。4个监控站跟踪和监视所有的导航卫星,把接收到的数据汇集到主控站进行处理,计算并预报卫星运行的精确轨道和精确时间,并对星上原子钟进行校正,以保证整个卫星系统的时间同步。上行数据传输站则定期把预报的卫星精确轨道星历数据发送给卫星,更新老的轨道星历数据和时间数据,然后由卫星向地面发送。
地面用户部分为GPS接收机,由天线、接收器、数据处理器和控制/显示装置组成。它接收4颗卫星发来的导航信号,按时间测距定位和多普勒测距原理,可测得伪距离和伪距离变化率,经过数据处理和解算,可获得用户的三维位置、三维速度和时间信息,并显示在显示装置上。
目前研制的接收机包括单兵单通道背负式,地面车载式,运输机,直升机用双通道式,战斗机、轰炸机和核潜艇用5通道式,以及低轨道卫星用的双通道式等。最小的终端只有香烟盒那么大小,重量1.5千克,使用十分灵活方便。
海湾战争期间,美国调用了全部已入轨的16颗GPS卫星,几乎每24小时就有3颗以上GPS卫星飞越海湾上空,为沙漠中作战的部队定位。美军共部署4490个民用和842个军用全球定位系统接收机。
如A—6型舰载攻击机攻击伊拉克一座发电站时,“斯拉姆”空对地导弹上就是依靠GPS系统提供的十分精确的制导信号,从而发挥出精确打击的作战效能。GPS系统能使战斗机在空中与加油机会合,顺利完成空中加油任务,能使货运飞机准确地把给养和物品空投到8—12米范围之内的地面区域。海湾战争后,科威特扫雷人员用GPS设备测定雷场,可将地雷的位置精确到1米以内。
美国在未来将对GPS星座方案进行调整,放弃现有的24颗中轨道(MEO)卫星,而采用全新的33颗“高轨道(HEO)+静地轨道(GE0)”卫星。GPS—3卫星计划2009年首次发射,全部卫星在轨运行将在2015—2020年间实现。
俄罗斯“全球导航卫星系统”(GIDNASS)是前苏联发展的类似于美国的一种全球导航卫星系统。该系统相当于美国的GPS系统,由24颗在轨卫星组成星座,卫星分布在1.91万千米高度、倾角64.8毅的三个圆形轨道平面上,可提供全球覆盖。
20世纪70年代,前苏联国防部开始开发GIDNASS系统,1993—2000年10月已陆续发射了20余颗GLDNASS卫星。第一代卫星的使用寿命为3年,但由于俄罗斯的经济问题导致替换卫星的发射无法达到要求,部分卫星的升空时间相隔达8年之久,截至2001年11月底,能够运行的卫星只剩下6颗。1998年12月发射的3颗卫星定位在星座的第一轨道平面,2000年10月发射的3颗卫星定位在第三轨道平面,新近发射的3颗卫星将定位在第二轨道平面上。
功能齐全的军用卫星
在举世瞩目的海湾战争中,多国部队曾在中东上空使用了不少军用卫星。
这些形形色色的军用卫星在“沙漠盾牌”“沙漠风暴”计划的胜利完成中起了很大的作用。
多址通信卫星是美国海军的一种轻型军用存储和转发卫星,它能从有人值守的地面站和无人看管的传感器接收到电文信息。美国派兵进驻沙特阿拉伯后,为寻找支援“沙漠盾牌”行动的手段,就多次利用多址通信卫星的存储和转发能力。据美国海军陆战队的查尔斯·盖格上校说:“该系统一天可传输20—50页信息,这种传输速度是惊人的。”
舰队通信卫星是一个以美国海军为主、海空军联合使用的特高频军用通信卫星系统。
它能在海军飞机、舰队、潜艇与地面站之间建立除两极地区以外的全球特高频卫星通信。
该系统不仅可以满足整个舰队的全球战术指挥、控制和通信的需要,还可以使美国军事当局、地面指挥中心直接同舰队中任何一艘舰只进行通信。
“白云”号海洋监视卫星是一种用来监视海上舰只和潜艇活动、侦察舰上雷达信号和无线电通信的军用卫星。它能有效地探测和鉴别海上舰船,并准确地确定其位置、航向和航速。
“白云”号卫星每次发射时一箭4星,一颗重约450千克的主卫星和3颗各重约45千克的子卫星同时截获各种舰载雷达信号,以测定水面舰只的位置。卫星上只带被动式侦察设备,用以接收目标发射或辐射的雷达信号,一般载有电子信息收集系统,为了探测潜航的核潜艇,还装备有毫米波辐射仪和红外扫描器。
DSD卫星为综合型导弹预警卫星。它的主要任务是探测地面和水下发射的洲际弹道导弹尾焰并进行跟踪,提前获得15—30分钟的预警时间;探测大气层内和地面的核爆炸,并进行全球性气象观测。
可在全球范围内连续提供位置、速度和时间三维信息的“导航星”全球定位系统是一个无线电导航系统。该卫星系统所提供的极其精确的空间和时间信息对于陆上和空中战斗及其支援活动有极其重要的价值,它能使地面部队在沙漠和丛林地带更好地行军;能有效地提高炮队和空地攻击的准确度改善其协作效果;能使喷气战斗机在空中更顺利地会合并完成加油任务;能让货运飞机准确地把给养和物品空投到9—12米范围内的地面区域;能让战斗轰炸机在使用普通炸弹时其轰炸的精确度可与使用特殊的“灵敏”炸弹不相上下。
国防气象卫星每天绕地球14圈,美国军事气象人员通过它收集各种各样详细的气象数据,了解和观测全球各地变化万千的气象情况。根据这些情况,军事指挥人员可迅速作出是否执行各种任务的决定。
以上所述这些功效各异的军用卫星,将来在现代战争中一定会发挥重要的作用。
网络高科技反恐战争
以信息和信息技术为基础的网络世界在给人们带来方便、快捷的新生活的同时,也为恐怖分子提供了可乘之机。近年来,特别是“9·11”恐怖袭击事件发生后,以侵扰电脑网络、破坏国家关键设施、危害人们生命财产安全为特征的“网络恐怖主义”正受到人们越来越多的关注。如何应对这种新型恐怖主义的挑战,已成为世界各国反恐战争中面临的一个共同课题。
“地球村”患上了“网络依赖症”
——“网络恐怖主义”在步步逼近
“网络恐怖主义”一词最早由美国加州安全与智能研究所的资深研究员巴里·科林博士提出,用于描述网络空间与恐怖主义相结合的现象。“9·11”恐怖袭击事件发生6星期后,美国国会通过了《反恐2001法案》,将“网络恐怖主义”列为新的法律术语。
对于这种新型的恐怖主义,人们的认识目前还不够统一。安全专家给它的定义是:所谓“网络恐怖主义”,就是由某国家集团或秘密组织实施的有预谋、有政治动机、针对信息/计算机系统、计算机程序和数据进行的攻击行为。这些行为可能危及人类的生命和健康,或者给公共安全带来严重后果,甚至引发武装冲突。
鉴于它的巨大破坏力,美国中央情报局前局长多伊奇说:“网络恐怖主义对美国造成的危害更甚于用常规手段进行威胁的恐怖主义。它已成为仅次于核武器和生化武器的第三大威胁因素。”多伊奇的话绝非危言耸听。
“网络恐怖主义”是同信息社会紧密相连的。日益形成的“地球村”对信息网络的过度依赖,是“网络恐怖主义”产生的前提条件。这是因为,从理论上说,“网络恐怖主义”的破坏性主要取决于两个因素:一是现实世界对信息网络的依赖性;二是信息网络自身的脆弱性。这两个特性都是信息社会与生俱来的。