第64章 俄罗斯“眼睛”系列导弹预警卫星

俄罗斯的“眼睛”卫星系列计划采用9颗卫星组网工作，轨道面间隔40°，但实际上多为6颗卫星组网工作，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600千米）在南半球上空，远地点（约40000千米）在北半球35°上空。

卫星采用这种轨道可对北半球大部分国家的弹道导弹基地和航天发射场构成全天时覆盖，但对低纬度地区的监视能力较差。上世纪90年代以来，由于俄罗斯未能及时发射新卫星弥补旧卫星的退役，致使“眼睛”系列在轨工作的卫星数量大为减少，不到计划组网数的一半。

目前，俄罗斯仅有2颗“眼睛”系列卫星（宇宙2388、宇宙2393）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24h不间断的覆盖，但仍然有一定的预警能力。

第一代“眼睛”的研制

“眼睛”导弹预警卫星是苏联第一代导弹预警卫星，主要用于监测洲际弹道导弹的发射情况。

1965年，根据苏联防空军司令部的建议，苏联国防部授命第1设计局（又称“第41特种设计局”）拟定一份导弹预警卫星研制可能性的评估方案。按照设想，该卫星将被纳入到苏联的导弹袭击预警系统之中。

国防部对导弹预警卫星提出的要求是：具有连续监测/探测洲际弹道导弹发射的能力（既能监测到单枚导弹发射的情况，也能探测到多枚导弹同时发射的情况），使用寿命长，情报可靠性高，数据详实准确，特别是导弹的发射时间、坐标、弹道轨迹、发射数量等参数。

在探测洲际弹道导弹和确定其弹道参数时，导弹预警卫星主要是通过自身安装的星载探测设备对处于主动段飞行的导弹的发动机尾焰的红外辐射信号进行接收。搜集好相关的数据后，导弹预警卫星会通过专门的数据传输系统把情报数据传输给地面指挥所。地面指挥所完成对数据的处理后，再传输至高级指挥机关。按照要求，从敌洲际弹道导弹发射一直到预警卫星将情报数据传输至地面指挥所为止，其时间间隔不能超过1分钟。

导弹预警卫星研制的第一阶段主要有以下一些项目：背景和目标特性系统；光学系统和高灵敏度信号接收设备（用于在太空环境下探测导弹发射的信号）；程序算法（用于对接收到的情报数据进行分类和甄别，并在受到干扰的情况下也能探测到有用的情报数据）；其他一些技术项目。

1970年，苏联政府下令组建一个跨部门的科技协调委员会，主要对太空背景和导弹尾焰进行研究。时任瓦维洛夫光学研究所所长的苏联科学院院士M·M·米罗什尼科夫被任命为该委员会的主席。当时的科技协调委员会是一个秘密机构，外界鲜为人知，现在它已并入联邦单一国有制企业《红旗劳动勋章“彗星”中央科学研究所》。

不仅如此，苏联政府还在很短的时间内建成了综合性太空环境模拟器。利用该模拟器，科研人员在模拟的太空环境下对各种星载探测设备开展光学技术试验。这套综合性太空环境模拟器现位于圣彼得堡（当时叫列宁格勒）的索斯诺维博尔地区。

科研技术人员开始了对背景和目标特性系统广泛全面地测量工作，相继进行了地面测量、飞机测量、气球测量和太空测量（在航天员的协助下）。经过三年的艰辛劳动，科研人员首次提出了对低轨导弹发射的探测原则。但是，科研人员指出，要想实现对地球低轨道地区的连续性监测，至少需要在太空中部署50颗预警卫星。当然，这是不可能实现的。

当时，在第41特种设计局局长兼总设计师的А·И·萨维的提议下，成立了一个跨部门科研小组，主要从事星载探测设备研制可能性的论证工作。大家对能否研制出具有导弹尾焰远程探测能力（距地面4万千米）和远距离数据传输能力（信号从地面传输至高轨道卫星，再由高轨道卫星传输至地面指挥所）的星载探测设备表示怀疑，认为这难度太大，基本无法实现。

经过科研人员紧张努力的工作，跨部门科研小组在很短的时间内利用多种科学方法和工程技术手段成功地论证了研制星载探测设备的可能性，并与时任“地球物理学”中央设计局总设计师的Д·М·霍洛夫一道提出了星载探测设备的两种设计方案，且都获得了批准：一种是ТВ型（采用的是光电转换积分法），一种是ТП型（采用的是光电转换微分法）。

最后，跨部门科技协调委员会决定：这两种型号的星载探测设备将被集成安装在导弹预警卫星上，以便更好地提高卫星的探测灵敏度。于是导弹预警卫星的第一张系统构成草图就出台了。按照设想，将会有8-9颗预警卫星组成的星座部署于高椭圆轨道上，使用集成型星载探测设备对地球表面进行不间断地实时监测。

随后，跨部门协调委员会又与国防部采购局和国防部第2中央科学研究所开展紧密合作，制定出了导弹预警卫星具体的技术参数，包括数据情报的正确率和错误率、导弹预警卫星对全球导弹基地的覆盖率、抗干扰性、导弹弹道轨迹测算的正确率、导弹预警卫星星载设备的工作效率等等。

在第一张草图的基础上，苏联国防部于1969年8月5日批准了研制导弹预警卫星的战术技术任务书。苏联政府也于当年做出决定，将研制导弹预警卫星的主要工作交由莫斯科“箭”设计局来完成。这个“箭”设计局就是第41特种设计局，也就是后来的联邦单一国有制企业《红旗劳动勋章“彗星”中央科学研究所》。

后来，事情又出现了戏剧性的变化。当时的苏联科学院研究所也加入了研制导弹预警卫星的行列，但它对卫星系统草图提出了反对意见。有6名科学院院士联名上书，称他们对部署在距地面4万千米高空的导弹预警卫星能否在星载探测设备本身产生噪音的干扰背景下准确地分辨出导弹尾焰表示怀疑。

最后，А·И·萨维（第41特种设计局局长兼总设计师）和Г·Н·巴巴金（拉沃奇金科研生产联合企业的总设计师）通过一系列的试验和验证证明了草图的正确性，这才使导弹预警卫星的研制工作不至于被耽搁太久。从此，导弹预警卫星的研制工作开始进入了一个高速发展的阶段。

1972年9月，苏联从普列谢茨克航天发射场成功发射了一颗试验卫星，星上装载了两种型号的探测设备——ТП和TB。这一天也是苏联第一代导弹预警卫星诞生的日子。

卫星被发射到地球高椭圆轨道的远地点处，通过三轴姿态控制系统实现了对预定区域不间断地监测。在试验过程中，TB型星载探测设备准确地记录下了靶弹发射时尾焰辐射出的红外信号。这枚靶弹是8K78型洲际弹道导弹，由普列谢茨克航天发射场发射升空。

1973年11月，苏联发射了第二颗导弹预警试验卫星。在地球高椭圆轨道上，该星用ТП和TB两种探测设备同时记录下了多枚靶弹和运载火箭的发射信号。

根据背景和目标特性系统测量得出的数据，科研人员对星载探测设备做了进一步地改进和完善，并于1974年6月发射了第3颗导弹预警试验卫星。1974年12月24日，该星的TB型星载探测设备成功地捕捉到了从美国西部靶场发射的一枚“民兵-1”型洲际弹道导弹的发射尾焰，并在其主动飞行阶段对其进行了全程跟踪。

试验性发射继续进行，苏联分别于1975年1月和1975年10月各发射了一颗导弹预警试验卫星。试验设计工作进入全力冲刺阶段。

当时，科研人员面临的棘手问题是：没有研制出配套的星载指挥控制设备。有了该设备，地面控制站就可以实现对卫星的校正控制，引导卫星飞往预定区域，还能使星载设备不用依靠地面指令就可以实现自动化连续工作。最终，这个复杂的问题也被科研人员解决了。

第一代导弹预警卫星系统的地面指挥所包括：4个工作站（用于地面与卫星之间的数据接收和指令传输），计算机数据处理系统（计算机型号为M-10），计算机指挥控制系统（计算机型号为МСМ-У），遥测数据接收、记录和处理系统，作战指挥通信系统，文件编制系统，电力系统，温湿度维护辅助系统等。

第一代导弹预警卫星的研制工作历时多年，有无数的专家、学者、工程师和工人为此付出了艰辛的努力和辛勤的汗水，其规模之大、涉及范围之广、牵涉人数之多都是历史上罕见的，仅研制星载设备一项，就有50多家设计局和工厂企业参与其中。

1976年10月，第一颗编制内导弹预警卫星发射升空，进入地球高椭圆轨道。其主要任务是：验证其战术技术性能是否符合技术任务书的要求；测试星载指控软件和星载数据处理软件的工作状态。结果表明，星载指控软件工作正常，而星载数据处理软件还存在一些问题，需要进行改进。

于是，科研人员在地面建设了数字化仿真数据模拟系统，包括背景和目标特性仿真系统、ТП和TB星载探测设备仿真系统、星-地数据传输仿真系统、星-地通信仿真系统。科研人员利用该模拟系统，对星载数据处理软件进行了大量的模拟试验，试验最终获得了成功，并在导弹预警卫星上运行良好。

为了提高地面指挥控制设备的工作效率和稳定性，科研人员在世界上首次实现了三台计算机（同属于一个计算机系统）之间的数据共享和传输，并研制出了多功能卫星及地面设备监测系统，用于监测导弹预警卫星和地面工作设备的运行状态。

1977-1978年，苏联在太空中部署的导弹预警卫星达到了全盛时期，可对北半球9个主要的导弹基地实施不间断地监测。1978年底，苏联国家委员会正式签署文件，同意第一代导弹预警卫星“眼睛”列装部队。

1979年，苏联政府签发命令，批准“眼睛”导弹预警卫星进入试运行阶段。1982年12月31日，苏联国防部长签发命令，正式将“眼睛”导弹预警卫星列为导弹袭击预警系统的成员，并开始遂行战斗值班任务。

“眼睛”导弹预警卫星不论是硬件还是软件，其科技含量都很高，其综合性能已远远超过了美国的同类产品——第一代综合导弹预警卫星IMEWS系统。

1981年圆满完成了“眼睛”导弹预警卫星的研制工作。此后，科研人员们不断地对“眼睛”导弹预警卫星的战术技术性能进行改进和完善。

1985年，在“眼睛”导弹预警卫星的战斗序列中增添了新成员——地球静止轨道预警卫星，实现了高椭圆轨道和地球静止轨道的双重探测，大大增加了导弹预警卫星的地面覆盖能力。1986年，科研人员又对“眼睛”导弹预警卫星的软件系统进行了升级，升级后的卫星可对地面进行全天候24小时不间断监测，卫星监测能力得到了极大的提升。

2002年，科研人员对“眼睛”预警卫星又进行了一次现代化升级改造，提高了星载探测设备抵抗太阳光干扰的能力。

总的来说，“眼睛”导弹预警卫星不管是在设计上还是在技术执行情况上，都是当时世界上最先进的太空系统之一。随着科学技术的进一步发展，苏联的科技工作者又开始了研制下一代导弹预警卫星的工作。

第二代“眼睛-1”的研制

随着导弹技术的发展，洲际弹道导弹的种类也变得多种多样，除了最早的陆基井式洲际弹道导弹外，还出现了潜射洲际弹道导弹。这就为苏联的导弹袭击预警系统提出了新的难题：“眼睛”导弹预警卫星只能实现对陆地的监测，对海洋中的潜艇是一点办法也没有。

为了弥补这一缺陷，苏联决定研制一种新型的导弹预警卫星系统，并将其命名为“眼睛-1”。1979年，苏联国防部正式批准了“眼睛-1”导弹预警卫星的战术技术任务书。

“眼睛-1”导弹预警卫星的运载火箭系统则由拉沃奇金科研生产联合企业负责研发，星载探测设备由瓦维洛夫光学研究所和热源科学研制所共同研发，具体分工如下：瓦维洛夫光学研究所研制ТП型星载探测设备，热源科学研制所研制ТB型星载探测设备。

在“眼睛-1”导弹预警卫星研制的过程中，科研人员面临的一大难题就是如何让星载探测设备实现陆地与海洋的双重监测。这需要一种特殊的大孔径太空望远镜，以光谱的红外部分和可见光部分提供广角对地观测，并且还需要有专门的设备以消除光接收器的矩阵过载。

带有大孔径太空望远镜的ТП型星载探测设备的研制时间相对要短一些，并在索斯维诺博尔地区的综合模拟试验系统中进行了技术验证，结果表明：其完全符合国防部战术技术任务书的要求。

由于在宽频ТB型星载探测设备中增加了强制封闭深度冷却系统，所以具有很强的探测性能。凭借其大胆的创意和超前的思想意识，宽频ТB型星载探测设备在当时世界的同类产品中“勇拨头筹”。

科研人员面临的第二个难题就是计算机数据处理设备的运算速度和内存容量不能满足要求，即使是当时最先进的万能计算机也不符合要求。

按照设想，计算机数据处理设备需要对情报数据进行分类和整理，分三个步骤完成：首先，使用高速计算机对情报数据进行初级处理，逻辑运算应达到每秒4亿5千万次；第二步，使用万能多进程计算机“Эльбрус”完成对导弹弹道轨迹的分析与处理；第三步，使用BK-3700计算机系统将处理结果传输至导弹袭击预警系统指挥部。经过科研人员的艰苦努力，“彗星”企业自主研制出了符合国防部战术技术任务书要求的MBP-1计算机系统和BK-3700计算机系统。

为了提高“眼睛-1”导弹预警卫星的探测准确度，必须研制一种新型的星载指挥控制系统。“彗星”企业又一次不负重望，研发出了宽频无线电测量指挥控制系统。

根据计划要求，整个“眼睛-1”导弹预警卫星系统由四部分组成：高椭圆轨道卫星，地球静止轨道卫星，东部指挥所，西部指挥所。

指挥控制设备的研发工作进展得十分顺利，开发的软件程序主要有三类：数据分类处理程序，遥测数据处理程序，卫星系统指控程序。这样一来，“眼睛-1”导弹预警卫星上的全套计算机设备不管是软件还是硬件都实现了完全国产化，其中蕴含的意义不言而喻。整套计算机程序软件由数千万条逻辑命令组成，这在当时真是令人难以置信。

“眼睛-1”导弹预警卫星系统在星载设备和地面设备的设计上充分体现了功能与实际运用的完美结合。“眼睛-1”导弹预警卫星系统的启用过程分为三个阶段：第一阶段，西部指挥所投入运行，向地球静止轨道发射试验性“眼睛-1”导弹预警卫星，用于飞行试验和执行监测西半球的任务；第二阶段，东部指挥所投入使用，向地球静止轨道发射试验性“眼睛-1”导弹预警卫星，执行监测东半球的任务；第三阶段，发射高椭圆轨道“眼睛-1”导弹预警卫星，逐渐充实太空中预警卫星的数量。

1985年，苏联政府签发命令，要求加快建设东部指挥所和西部指挥所的步伐。不幸的是，戈尔巴乔夫的一系列“新改革”扰乱了“眼睛-1”导弹预警卫星的研制工作，使研制进度被迫延长。但科研人员凭借一腔热情和干劲，在研制资金严重短缺的情况下，仍然努力拼搏，终于在1990年完成了地面设备的配置和安装，制造出了第一批飞行试验卫星，开发出了数据分类处理软件和指挥控制软件。至此，“眼睛-1”导弹预警卫星的飞行设计试验工作一切准备就绪。

1991年2月14日，苏联按照预定计划向地球静止轨道发射了第一颗安装有ТП型星载探测设备的“眼睛-1”导弹预警卫星。星载探测设备与地面连接设备接通后，站在地面显示器屏幕面前的科研人员、专家和政府官员都惊呆了，他们看到的不再是黑白图像，而是一幅壮美秀丽的全彩地球外观图，哪里是陆地哪里是海洋一目了然。据数据表明，星载探测设备工作正常，一切符合国防部所提出的战术技术要求。

这颗“眼睛-1”导弹预警卫星在太空中进行了长时间的飞行，提供了大量珍贵的试验数据与资料，对星载探测设备的进一步完善和发展起到了非常重要的作用，尤其是科研人员据此修正了星载探测设备的光谱光学滤波器的最佳范围参数。

1992年12月，俄罗斯发射了第二颗“眼睛-1”导弹预警卫星，不但为科研人员提供了更为详实准确的数据参数，而且还进行了以本国靶弹和运载火箭为目标的探测试验。

1994年7月，俄罗斯发射了第三颗“眼睛-1”导弹预警卫星。经过对这3颗卫星的测试，科研人员结束了对“眼睛-1”导弹预警卫星系统的性能评估工作。飞行设计试验正式结束，开始转入到国家试验阶段。

“眼睛-1”导弹预警卫星系统通过国家试验后不久，1996年12月25日，俄联邦总统发布命令：“眼睛-1”导弹预警卫星系统的第一阶段正式启用。

1998年，东部指挥所建设完成，“眼睛-1”导弹预警卫星系统第二阶段的试验项目全部结束，东部指挥所开始投入试运行。2002年，东部指挥所作为“眼睛-1”导弹预警卫星系统的一部分正式投入使用。

太空信息指挥控制系统和情报侦察系统的进一步完善和发展。

目前，国际局势和地缘政治态势都发生了很大的变化，太空军事化的趋势也是越来越明显。在这种情况下，俄罗斯必须研究未来战争的性质和特点，探讨新式作战方法和作战理论，特别是要研究如何在未来战争中应用空天进攻兵器等涉及到空天作战的一系列问题。

在21世纪的战争中，精确制导武器将发挥越来越大的作用。不论是在战争伊始，还是在整个战争过程中，都能看到它在空中“呼啸而过”的身影。配备非核弹头的精确制导武器已具有战略武器的基本属性，特别是远程巡航导弹就更是如此。

预计在不远的将来，还会出现许多类型的新式进攻性武器，比如制导弹药、机动式导弹弹头、超音速航空器、特种太空作战平台等等。此外，这些未来的进攻性武器还具有极强的空中突防能力，防空系统和反导系统可能会对它们“束手无策”。因此，及时探测到它们的尾焰红外辐射、测算出它们的弹道轨迹参数、掌握它们的战术技术性能对俄罗斯空天防御系统的安全就显得尤为重要。

自从华约组织和苏联相继解体之后，北约一直在向东扩张，现在已逼近了俄罗斯的“大门口”。导弹、导弹技术和大规模杀伤性武器扩散的范围也在逐渐扩大，特别是在近东地区、中东地区和亚洲太平洋地区，俄罗斯的边疆地区也变得越来越不稳定，与周边国家爆发军事冲突的可能性也是越来越大。

与20世纪90年代相比，俄罗斯的空天领域面临着严重的威胁。要想改变这种不利的局面，采用先进的太空信息指挥控制系统和情报侦察系统是一个不错的选择。当年，科研人员在研制“眼睛”和“眼睛-1”导弹预警卫星时，就考虑到了未来的发展问题。他们在设计上采用了“开放式”架构，也就是说可以在不改变基本设计原则的基础上就能完成对各个分系统的升级和改造，达到提高整体效能的目的。

考虑到俄罗斯目前的经济状况，最适宜的道路就是对现役武器技术装备进行升级和改造，而不是研制新的项目。升级和改造应遵循四个基本原则：使用功能一体化（多用途）；设计建造标准化（模块化）；企业分工合作最优化；机动化。

根据上述四个原则，俄罗斯未来的卫星应该是：功能多样化；采用模块化设计，形成统一的设计标准和建造标准；利用卫星激光通信链路和网络实现对卫星设备的遥测和监控；充分利用计算机模拟仿真系统对卫星开展试验性战术技术性能评估。

俄罗斯的国防工业在卫星的研制和科研试验设计等方面拥有十分丰富的经验和丰硕的科研成果。我们毫不怀疑，它们一定能研制出最先进的太空信息指挥控制系统和情报侦察系统，为俄罗斯的核威慑战略贡献自己的力量。

毫不夸张地说，太空信息指挥控制系统和情报侦察系统在保护俄罗斯空天安全和战略核威慑方面必将发挥越来越重要的作用。