美空軍2019年航天系統作戰試驗鑒定進展

周思卓 林屹立 李國強

（1北京空間科技信息研究所2北京跟蹤與通信技術研究所）

1 總體情況與發展趨勢分析

作 戰 試 驗 鑒 定（Operational Test and Evaluation）是美軍建立與增強軍隊對武器裝備和訓練信心的關鍵手段，是確定武器裝備在實際作戰中的可信性、作戰適用性和生存性的方法。2019財年，美軍作戰試驗鑒定局全軍229個采辦項目進行了試驗鑒定監督監管，包括國防部級項目26項、陸軍項目73項、海軍項目77項、空軍項目60項。

美軍作戰試驗鑒定在國防部作戰試驗鑒定局的規劃與監管下，已形成了一套保證其良好運行的機制，每型裝備作戰試驗責任清晰、試驗項目清晰、鑒定評估結論明確、年度意見建議管理閉環。國防部層面通過作戰試驗鑒定及其相關工作，能夠清晰掌握每型裝備的當前、真實的作戰效能、作戰適用性和生存性，及其與作戰能力需求間的差距和試驗問題，同時通過作戰試驗識別試驗能力短板，進而加強試驗資源建設。作戰試驗鑒定作為美軍面向作戰運用摸清裝備能力的關鍵性手段，對于美軍裝備體系級運用、戰術技術規程開發、未來裝備總體建設方向確定、每型裝備采辦決策支撐等起到了至關重要的指導性作用。

2019年，在美國國防戰略對未來戰爭形勢的預估和對武器裝備的需求指引下，作戰試驗鑒定局認為，當前的美軍作戰試驗鑒定重點和難點集中在網絡安全試驗鑒定、作戰試驗真實性表征、天基系統試驗訓練等三個方面；并同時通過研制作戰一體化試驗五年規劃、持續優化試驗鑒定流程等一系列專項工作，提升試驗鑒定效力與效率。

網絡安全試驗鑒定

網絡安全對美軍來說是重大挑戰。一方面，軟件與網絡在當前及未來很長一段時間內的作戰與訓練中地位作用不可替代。一是由于幾乎任何裝備都離不開軟件，對武器裝備的改進也更傾向于更新軟件而不是修改硬件；二是信息的準確性、可信性、及時性對于作戰至關重要。另一方面，隨著美軍武器裝備系統復雜性的指數型增長，當前網絡安全試驗鑒定能力難以滿足需求。

美軍認為，網絡安全試驗鑒定的關鍵在于提升試驗的真實性。一是要基于一線部隊對網絡攻擊的承受與作戰能力恢復的響應來開展網絡安全試驗；二是針對風險大、難以開展的網絡安全試驗，要構建真實的建模仿真環境對一線部隊的戰術技術規程進行檢驗評估。

美軍作戰試驗鑒定局協同作戰指揮部和各軍兵種開展了“網絡安全評估專項”工作，以提升網絡安全試驗鑒定的真實性與任務相關性。后續重點，一是加強對大型復雜武器平臺（如F－35戰斗機、CVN－78福特級核動力航空母艦等）網絡安全試驗鑒定理論方法的探索；二是加強全供應鏈網絡安全評估與監控；三是加強網絡安全試驗人才隊伍建設。

作戰試驗真實性表征

美軍認為作戰試驗鑒定和實彈試驗鑒定的質量取決于當前的工具和架構，只有在模擬真實作戰環境下、在準確作戰想定下對系統進行試驗才能掌握其作戰能力、生存性和對于任務的適用性。對于對抗性系統來說，就是要讓實際操作裝備的一線部隊在對抗環境中摸出裝備極限。但在大多數情況下，美軍還沒有能夠摸到極限、對抗性不足、或真實環境下難以開展試驗。

在種種局限性下，美軍認為高仿真度的建模仿真可作為替代方案，即通過數字環境模擬外在威脅和任務剖面可在一定程度上評估系統性能、支撐戰術技術規程開發和任務規劃。美軍在F－35項目中已成功進行嘗試。試驗數據結果將用于當前美國國防部最為重要的建模仿真系統“聯合模擬環境”的驗證確認與鑒定工作，此基于想定的試驗鑒定系統預計于2020年夏天投入使用。

另外，美軍認為建模仿真手段還可提升試驗鑒定效率。在MK48魚雷試驗鑒定中，海軍采用了以環境為中心的武器分析設施，MK48水下實彈試驗數量減少50%。

天基系統試驗訓練

美軍已明確太空成為作戰域。美國國防部在未來十年預計至少投入1000億美元于航天系統建設。對于試驗鑒定系統來說，就必須確定這些采辦的航天系統的能力，尤其是在面臨人為威脅時的表現。但同時也表明，當前美軍還缺乏真正意義上的、充分的評估手段來表征天基系統在典型環境中的作戰效能、作戰適用性和生存性。美軍作戰試驗鑒定局與試驗資源管理中心正在積極開展上述能力建設。

美軍2018年國防戰略明確了太空能力建設投資優先權的條款，此條款將直接推動空間作戰部隊與試驗部隊的合并、“國家空間試驗與訓練靶場”建立、地基航天系統試驗設施建設等。多維度的航天試驗鑒定能力建設，包括：①增強美軍對自身真實能力與局限性、生存性的掌握，支撐航天系統采辦與服役決策；②支撐天基系統作戰戰術技術規程的確認和多域作戰概念開發；③為一線部隊提供更有效的作戰訓練等。

美軍作戰試驗鑒定局針對國防部級項目、陸軍、海軍及空軍項目進行試驗鑒定監督監管，其中涉及的航天系統項目包含在空軍項目之中。美空軍航天系統項目試驗鑒定經過幾十年的不斷發展和持續改進，對于驗證航天系統的實際作戰能力和支撐系統采辦決策起到至關重要的作用，多個航天系統已完成作戰試驗鑒定或已正式服役。

2 2019年美空軍航天系統作戰試驗鑒定進展

美軍作戰試驗鑒定局監督清單中，涉及空軍航天系統項目17項，2019財年針對增強型極軌衛星系統、超視距終端、全球導航定位系統、“太空籬笆”（Space Fence）、天基紅外系統等5個項目開展了作戰試驗鑒定工作。其中增強型極軌衛星系統和“太空籬笆”2個項目在2019財年進入作戰試驗鑒定階段并首次開展作戰試驗。

增強型極軌衛星系統作戰試驗鑒定年度情況

增強型極軌衛星系統是為北部高緯度地區作戰司令部提供戰術衛星通信的系統，包括2顆大橢圓軌道有效載荷、地面控制與任務規劃部分、地面接收站和用戶終端（目前部署了海軍艦艇與潛艇）等四個部分。空軍作戰試驗鑒定中心與海軍作戰試驗鑒定部隊自2019年3月25日至6月11日聯合開展了增強型極軌衛星系統多軍種作戰試驗鑒定，美空軍認為：①該系統能夠在對抗和非對抗環境下為海軍艦艇與潛艇在北極圈內的作戰活動提供極高頻高速衛星通信；②該系統能夠滿足海軍作戰可用性和可靠性要求；③該系統抗干擾性能優于海軍要求；④該系統能夠抵御外部網絡攻擊。空軍航天司令部于2019年9月19日正式接收了增強型極軌衛星系統，系統正式服役。

超視距終端作戰試驗鑒定年度情況

超視距終端任務包括三方面：一是通過極高頻寬帶通信為美國總統、國防部、作戰司令部和空軍提供戰略核武器和非核武器的超視距指揮與控制，二是為空軍航天司令部提供先進極高頻通信衛星星座的測控通信，三是為美國戰略司令部和北方司令部提供導彈戰術預警通信。超視距終端包括地基和機載終端，分為指揮終端和部隊終端兩類。2019年2月，美空軍為全部84個終端低速初始化生產增加經費。2019年6月，美國戰略司令部交付超視距終端在試訓中接入作戰網絡，并由戰略司令部未來的實際操作者協同試驗官對超視距終端進行試驗并識別了某些缺陷，戰略司令部要求項目辦必須在2020年超視距終端正式部署前對缺陷進行改進。目前，超視距終端承包商雷神公司和項目辦正在開發軟件以對上述缺陷進行修正。空軍作戰試驗鑒定中心在2019年10月開始了初期作戰試驗鑒定，以評估超視距終端在對抗和非對抗環境下的能力。

全球導航定位系統（體系級）作戰試驗鑒定年度情況

全球導航定位系統為美軍及盟軍提供高精度定位、導航和時頻信息，包括天基系統、地面控制系統和用戶終端三個部分。其中，2000年后，空軍針對M碼應用升級了全部三個部分。但由于地面控制系統一期交付延遲，美空軍啟動了GPS III應急作戰項目，計劃于2020年開展GPS體系級作戰試驗。2019年，美空軍對三個部分繼續開展研制試驗鑒定，包括GPS III 01星在軌測試、地面控制系統一期試驗和用戶終端一期試驗。雖然空軍在此三個部分持續開展了試驗鑒定工作，但天基部分對太空真實威脅環境下的作戰效能考核不足、用戶終端對新技術的引入導致進度推遲、用戶終端基線系統試驗不充分等問題對于GPS體系的真正應用仍存在巨大風險。

“太空籬笆”作戰試驗鑒定年度情況

“太空籬笆”項目的任務是為聯合太空作戰中心提供全時人造物體與相關自然物體的空間監視、衛星編目和太空事件監控，為太空態勢感知任務提供高逼真度的LEO、MEO、GEO軌道編目與非編目物體的雷達成像。“太空籬笆”是S頻段太空監視雷達系統，目前交付的一期工程包括位于馬紹爾群島的雷達站和位于亨茨維爾的運控中心；目前暫未立項的二期工程計劃在澳大利亞部署第二個雷達站。2019年8月至11月，空軍作戰試驗鑒定中心對“太空籬笆”一期開展了初始作戰試驗鑒定，目前作戰試驗數據正在分析中，作戰試驗鑒定局預計于2020年對“太空籬笆”一期作戰效能、作戰適用性和生存性進行評估并提交報告。

天基紅外系統作戰試驗鑒定年度情況

天基紅外系統由美空軍航天司令部運行控制，其主要用戶是美國戰略司令部。天基紅外系統能夠為戰略司令部提供可靠、準確、及時的導彈預警與防御信息，同時為包括總統、國防部、作戰司令部等用戶提供技術情報和戰場環境信息。美空軍天基紅外系統的開發分為兩期：一期工程主要是通過地面升級改造，天基部分僅包含以前的國防支援計劃衛星，一期工程在2001年12月獲得初步作戰能力；二期工程包括國防支援計劃衛星、大橢圓軌道載荷、地球靜止軌道衛星、地面任務控制站和備份站，以及升級版地面機動站，二期工程目前分兩個階段實現，其中二期一階段已于2016年由航天司令部獲準服役，二期二階段作戰驗收工作已于2019年8月啟動。2019年4月至7月，空軍作戰試驗鑒定中心依據國防部作戰試驗鑒定局批準的試驗計劃，對天基紅外系統二期二階段已交付的基線系統開展了為期三個月的初步作戰試驗鑒定；天基紅外系統試驗隊開展了一體化試驗，在作戰試驗計劃階段就已經完成了74%的作戰指標數據，本次作戰試驗也因此提前了37天；本次作戰試驗通過真實事件和仿真兩種途徑獲取數據；作戰試驗鑒定局還對本次試驗獲得的大量珍貴數據進行評估，初步判定結果顯示天基紅外系統二期二階段運行良好。

3 結束語

美空軍航天系統作戰試驗鑒定經過多年來的建設與運行，作戰試驗鑒定資源不斷完善和試驗能力不斷加強，前期已支撐了先進極高頻衛星系統、聯合太空作戰中心任務系統等航天系統的采辦決策。2019年，增強型極軌衛星系統和“太空籬笆”項目先后完成了作戰試驗鑒定工作形成作戰能力并正式服役；天基紅外系統和超視距終端項目階段性作戰試驗鑒定工作正在進行中；全球導航定位系統三期由于地面控制系統問題重重而一再推遲研制與交付時間，該系統作戰試驗鑒定工作尚未開展。