多年来，美国主要以卫星执行弹道导弹的预警任务。由于无人机系统在近距观测，长时间“定点凝视’’等方面的技术进步，而且具备部署灵活、经济性好等优势，美国已开始探索利用无人机系统探测和跟踪敌方弹道导弹的技术，并开展了多次验证试验。
一、无人机系统的新使命
为了减少伤亡，美国近期在阿富汗的军事调动中大量使用情报、监视和侦察(ISR)资产。美国空军的“捕食者”(Predator)和“收割者”(Reaper)无人机系统更是伊拉克、阿富汗和阿拉伯半岛的常客，为美军提供情报收集和火力攻击能力。由于所有的资产均由驻军的美国中央司令部进行调配，抑制了他们在伊拉克和阿富汗等地区作战行动的监控能力。美国国防部正在考虑，将这些ISR资产进行重新分配，如果需要，可进行方案修改以弥补执行其他任务时的能力差距。
现在，“收割者”可能会从美国导弹防御体系中获得一项新的使命——负责导弹预警任务。由于无人机系统可以飞抵敌方弹道导弹的发射地点附近，跟踪获取准确的发射数据，为己方导弹防御系统提供更多的预警和拦截时间。美国导弹防御局(MDA)认为，“收割者”无人机系统和雷神公司研制的MTS-B传感器具备这方面的潜力。
为此，MDA正在探索使用配备光电／红外(EO／IR)传感器的无人机系统对敌方弹道导弹进行探测跟踪，最终实现以“宙斯盾”(Aegis)反导系统和陆基远程SM-3导弹实施拦截的技术和作战理念。MDA期望在“宙斯盾”的雷达捕捉到目标之前，无人驾驶系统能够为指挥官提供敌方弹道导弹的高准确度数据，以便发射拦截器。早期的试验数据显示，无人机系统在为数不多的几条航路上飞行就可以提供不同地区的大面积传感器覆盖。因此，MDA对该项试验充满信心。
如果试验取得成功，对弹道导弹的探测、跟踪可能成为美国无人驾驶系统的一项新使命。通用原子系统公司研制的“收割者”无人机系统的潜在任务之一可能从“狩猎”恐怖分子转变为“狩猎”敌方的弹道导弹。
(左)1架用于机载红外试验的MQ-9“收割者”准备起飞。
(右)2011年3月，雷神公司的MTS-B光电／红外传感器首次用子探测和跟踪助推段的弹道导弹。
二、相关试验进展
MDA计划在短期内实现利用UAS进行弹道导弹防御，以支持对朝鲜的监控。他们原计划在2016财年之前部署持久跟踪卫星系统(PTSS)，为空基、海基和陆基拦截器提供弹道导弹助推段的探测能力和高精确度的目标定位数据。然而，该计划存在2个问题。第一个问题是，即使能按原计划部署，在未来10年的末期，与实际需要相比，传感器的能力仍然存在较大的差距，第二个问题是，MDA不能为该计划提供足够的资金，它在2013-2017财年存在40亿美元的预算缺口，因此，国防部很可能因为该项目花费太高而将其推迟或削减经费，以降低资金和赤字的压力。MDA临时决定先测试和部署机载红外系统（ABIR)，采用一架无人机携带光电／红外传感器对敌方弹道导弹进行探测跟踪以支持拦截行动，在敌方弹道导弹到达远地点时，由己方导弹防御系统发射拦截器进行目标拦截，以提高无人机的目标识别能力和处理多导弹目标(10枚或更多)空中威胁的能力。
2010年，MDA选择“收割者”无人驾驶系统作为机载红外(ABIR)试验阶段的首选平台。如果这项试验成功，ABIR可以装在各种各样的无人或有人飞行平台上。到真正部署阶段，MDA还必须与美国空军和海军进行协商，才能确定最终的无人驾驶飞行平台。
2009年以来，MDA已经进行了10次飞行试验(见表1)。其中，6次试验采用配备有MTS-B的“收割者”，其余几次试验采用陆基传感器以降低测试风险。试验结果表明，至少需要2架“收割者”才能获得“立体”(三维)的跟踪效果。每个光电／红外传感器可以提供1张平面图，如果对目标进行三角测量定位，则可以提供更高精度的数据。同时，这些试验分别在各种使用场景下进行，集成了可见光、短波红外和中波红外探测功能的MTS-B传感器分别对从短程到洲际弹道导弹的各种目标进行了识别。试验表明，该传感器具有很高的定位精度，其自动采集和跟踪能力能够满足系统的需求，其灵活性大大提高了独立冗余磁盘阵列(RAID)的传输速率和容错功能等数据处理能力。近期，美国空军编号为AN／TPY2的海基X波段雷达也用于早期弹道导弹的跟踪任务。
机载红外试验是首次将EO／IR传感器数据用于生成弹道导弹上升段(包括助推段)的跟踪数据。以前，典型的红外传感器也只是给陆基或者海基X波段雷达提供一个简单的提示。试验表明，这种传感器的目标探测范围和跟踪目标的准确性让人感到惊喜。
MDA已经在去年和今年为ABIR试验购买了4套MTS-B传感器。
三、未来计划
由于短波和中波段探测器是探测跟踪上升段弹道导弹的最佳选择，而长波段探测器在探测跟踪低温目标时效果更好，如燃尽后的或者弹翼展开后的导弹，因此，MDA正在试图劝说美国国防部实施一个更大的计划，即研发双色(two-color)的MTS-C传感器，以增加长波段探测器的红外探测能力。然而，集成在一个转塔中的短波段、中波段和长波段的红外探测器面临冷却系统设计和满足动力需求两方面的挑战。MDA预计MTS-C从研制到部署使用需要一年左右的时间，并计划在2012年夏天将MTS-C交付使用。这个时间框架将是决定未来计划的一个关键节点。明年夏天，MDA计划进行远程发射演习，以验证远程发射能力，他们将采用MTS-C传感器为弹道导弹防御(BMD)体系中的指挥和控制节点提供实时的跟踪数据，并通过这些节点将数据发送到这次模拟试验中的一艘“宙斯盾”军舰上，以实现对目标的拦截。
在已开展的试验中，机载红外传感器吊舱已经能够生成虚拟的目标定位数据，并且这些数据与来自试验中用于对比验证的其他传感器所采集到的数据相同。但是，为了确保系统正常运行，MDA认为还有很多指挥和控制、系统架构方面的工作要做。
在早期的试验中，MTS-B传感器对目标的获取和跟踪完全是由人工完成，即操作人员使用操纵杆对传感器显示的亮点进行跟踪操作。目前，MDA已经开发了一款能够自动处理这一过程的软件，实现了传感器探测跟踪功能的自动化。未来，MDA还将研究在敌方发射的导弹数量等情况不可预知时，需要多少架UAS保持在轨飞行才能确保获取助推段的弹道导弹数据，以最佳机会拦截目标。在不久的将来，采用UAS的预警系统，让UAS在正确的位置飞行，在得知测试即将到来的时候，启动该系统，系统将会自动实现对目标的探测和跟踪，并实现对目标的精确拦截。2012财年，MDA为红外机载试验争取到了1．785亿美元。根据飞行试验结果，MDA将在2014年左右做出研制和部署的决定。
