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照相侦察卫星:太空超级间谍

发布时间:2022-03-11 08:43:29 浏览数:

照相侦察卫星作为现代战场的“千里眼”,是发展最早、应用最广的航天器。它是空间侦察监视任务的主要承担者,是不折不扣的“超级间谍”。在科索沃战争中,北约至少动用了5颗照相侦察卫星全天时、全天候地对整个战场进行侦察、监视,并进行打击后效果的精确评估。

一、照相侦察卫星的基本原理和特点

照相侦察卫星是采用光学成像的空间遥感设备进行侦察的航天器。其遥感设备包括可见光相机、红外线相机、紫外线相机、多光谱相机、微波遥感设备等,它们各有自己的特点及用途。

可见光相机的基本原理类似于普通相机。它具有地面分辨率高、图像清晰直观、易于判读和识别等优点;缺点是只能在白天、天空晴朗时工作,且不能识别伪装。

红外线相机的原理是利用地球上物体都能辐射红外线这一特点,用红外遥感器探测物体的红外辐射能量,然后分别以目标的辐射温度或热成像的方式显示出来。其优点是具有很高的温度分辨率,昼夜间均能实施侦察,有一定的识别伪装能力;缺点是受气象影响大,不能全天候工作。

紫外线照相机是在可见光照相机的镜头装上紫外滤光镜,可以进行紫外照相。由于白雪对紫外线的反射率很高,而一般白色颜料及大多数材料对紫外线的反射率较低,所以紫外照相可用于揭露地上涂有白色颜料的伪装目标;其缺点是只能白天工作,并受气象条件影响。

多光谱相机的原理是将目标的光谱按波长分成若干窄的光谱带,在同一时间内用多镜头、多相机分别在各个不同光谱带上对同一目标进行照相,然后将图像资料进行加工处理,并绘制成光谱曲线,再与用同样方法预先测得的各种目标光谱曲线做比较,就可以鉴别出目标的类型。其特点是能识别伪装,但在恶劣气象条件下难以工作。

微波遥感设备的原理是通过地面物体辐射微波能量的强弱,或接收星上雷达发出的回波来识别目标。其特点是不受气象、光照条件的限制,并且有一定的穿透地面表层及森林、冰块的能力,有利于揭露隐蔽和伪装的目标,但分辨率较低。

照相侦察卫星通过以上遥感设备获得信息后,可采用自动冲洗胶片、回收胶卷、数字图像传输等途径将信息实时传回地面接收站,供指挥中心使用。

二、照相侦察卫星的现状

目前只有少数国家能够发射并回收照相侦察卫星,其中以美国历史最久,水平最高。美国从1959年开始研制照相侦察卫星,至今已发展到第六代。其中60年代发射的前三代卫星,由于重量和侦察设备的限制,分为普查型和详查型两种。普查型轨道近地点一般为200到300公里,携带广角、低分辨率照相机,对敌方国土进行普遍拍摄,通过无线电传输的方式把照相信息发回地面站,以发现具有重要军事价值的目标;详查型的轨道近地点一般为130到200公里,利用高分辨率窄角照相机对某些特定地区进行照相,通过回收胶卷的方式获取精确的目标信息。但是随着科学技术的不断发展,美国从第四代卫星(称为“大鸟”,代号KH-9)起,由一颗卫星承担普查和详查两种任务,从而大大提高了卫星的利用率。第五代照相侦察卫星以“先进锁眼”-11(KH-11)光电成像侦察卫星为代表。在空袭南联盟的军事行动中,北约动用了3颗KH-11照相侦察卫星。在天气较好时,3颗KH-11光电成像侦察卫星可提供高分辨率的可见光和红外图像,既能普查(在地面分辨率优于3到5米),又可以详查(分辨率优于2米);既能在白天进行可见光照相,又可以在夜间进行红外照相,还能进行电子侦察,星上的红外照相机能发现有热源的伪装物,并能在光线不足或全黑的条件下拍摄地面目标。这3颗卫星可将所获得的数字图像数据用“跟踪与数据中继卫星”实时传输到贝尔沃堡地面站,并经地面站处理立即传到指挥中心,为北约掌握南联盟军队的调动、飞机的起飞等情报提供了可靠的保障。第六代照相侦察卫星“长曲棍球”是目前世界上最先进的雷达成像侦察卫星,也是世界上唯一一种军用雷达成像卫星。在刚刚结束的科索沃战争中,北约动用了两颗“长曲棍球”卫星在恶劣天气情况下实施侦察,星上的高分辨率(0.3米至1米)合成孔径雷达能克服云、雾、雨、雪和黑夜条件的限制,实现全天候、全天时的侦察。它不仅特别适用于跟踪舰船和装甲车辆的活动,监视机动或弹道导弹的动向,而且还能发现经过伪装的武器装备和识别假目标,甚至可以穿透干燥的地表,发现藏在地下数米深的设施。

我国1970年成功地发射了第一颗人造地球卫星,成为世界上第五个拥有人造地球卫星的国家。1975年,我国的返回式卫星发射并回收成功,表明我国在利用外层空间方面迈出了关键的一步,成为继前苏联、美国之后利用返回技术回收多光谱胶片的第三个国家。可以自豪地说,在航天领域,我国是走在世界前列为数不多的国家之一。

三、照相侦察卫星的发展趋势

由于各种高技术手段的广泛应用,照相侦察卫星和其它卫星一样都面临着重大变革。

1.发展卫星防护技术,提高自卫能力

反卫星武器的研制成功要求卫星必须具有较强的自卫能力。目前提高卫星防护能力的途径主要有:研制能抗激光、粒子束武器的防护“装甲” ;采用新的抗辐射加固技术;装备先进的轨道机动系统;采用高效能的电磁炮或小型火箭等。

2.发展小型化、通用化卫星

为了便于空间管理与控制,减少空间垃圾,军用卫星必然要向小型化、通用化方向发展。这样不仅降低了成本、减少了发射次数、提高了卫星的军事经济效益,而且使卫星的隐蔽性增强,降低了被打击概率。

3.发展新的空间运载工具

美国正在研制一种新型航天飞机,它不需要助推火箭,无需专门的发射架,就能像普通飞机那样起飞和着陆,依靠自身的发动机推力直飞太空进入地球轨道,这样就会使卫星的机动性能、利用率大大提高,以满足现代战争的需要。

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