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发信人: dragon (猎鹰), 信区: Green
标  题: 成像侦察卫星的发展现状
发信站: 紫 丁 香 (Thu Nov  4 07:52:01 1999), 转信

世界上拥有成像侦察卫星的国家主要有美国、前苏联/俄罗斯、法国等。其它国家如印
度、以色列等，虽然没有专用的成像侦察卫星，但拥有具备军事侦察能力的商业遥感卫
星；日本、南非等国家也都具有研制成像侦察卫星的能力。
　　1.美国
　　美国于1960年成功地发射回收了世界上第一颗成像侦察卫星，至今其成像侦察卫星
已经历了六代的发展历程，共发射了240多颗。卫星所采用的遥感器由第一代的单一可见
光成像发展到现在的可见光、多光谱、热红外及微波成像；分辨率由第一代的3～5米发
展到现在的0.1米；工作寿命由第一代的3～28天发展到现在的8年；卫星重量也由第一代
的1吨左右增加到现在的15吨左右。从第三代(锁眼-8)卫星起，便有了机动变轨能力。美
国还于1988年发射成功了世界上第一颗高分辨率雷达侦察卫星——长曲棍球。
　　80年代，美国一般在天上维持3颗成像侦察卫星：2颗锁眼-11(第五代)配对，再加上
1颗锁眼-9(第四代)作为补充。在海湾战争期间，在轨卫星数目增加到了7颗。目前在轨
卫星为5颗第六代卫星，包括3颗先进锁眼-11和2颗长曲棍球。
　　从冷战时期发展起来的成像侦察卫星主要是为了搜集高分辨率战略情报，而不是为
了直接支持战术行动，因而从目前的战区应用情况看，美国现用的成像侦察卫星也有其
不足的地方，主要表现在以下几个方面：
　　(1)测绘带比较窄，难以满足现代高技术条件下大范围战区应用的要求；
　　(2)造价太高，不可能多星组网，对敏感地区的重访周期太长，时效性较差；
　　(3)数据率太高，数据量大，给数据传输和处理带来很大的压力。海湾战争中就出现
过卫星图像来不及处理的现象；
　　(4)从第四代卫星起，每颗卫星均在13吨以上，太重，难于应急发射。
　　2.前苏联/俄罗斯
　　前苏联/俄罗斯的首颗成像侦察卫星于1962年发射回收成功，至今已发展到了第七代
。卫星分辨率由第一代的2～4米发展到现在的零点几米，寿命由第一代的8天发展到现在
的1年以上。前四代均采用胶卷回收方式，在轨寿命较短；从第五代开始采用数据传输方
式，在轨寿命得到延长。从第三代起，卫星便有了机动变轨能力。
　　到80年代末，因在轨寿命比较短，前苏联/俄罗斯发展的成像侦察卫星数量比较多，
年均达26颗多。进入90年代后，年发射量明显减少，1995年仅发射了3颗。这一方面是由
于卫星寿命的延长，更重要的是受前苏联解体后大幅度削减航天经费的影响。至1996年
底，前苏联/俄罗斯共发射成像侦察卫星近800颗，约占其航天器总发射量的22.1%。
　　前苏联/俄罗斯的第三代成像侦察卫星可能于1994年被淘汰，第六代只在1989～199
3年期间每年发射1颗，第七代只在1994年发射了1颗。1994～1996年应用的卫星是以第五
代为主、第四代为辅，即力求轨道上总有1颗寿命较长的第五代卫星在工作，间或发射几
颗寿命较短的第四代卫星作为补充。1997年6月，俄发射了一颗重达20吨的大型成像侦察
卫星——阿肯-1。该卫星轨道高，视场大，能以2～5米的分辨率监视1000公里的广大区
域。
　　3.法国
　　法国在其商业遥感卫星斯波特取得成功的基础上，与意大利、西班牙合作研制发射
了太阳神-1成像侦察卫星，地面分辨率为1米。法国还拟独自开始研制太阳神-2卫星，地
面分辨率达0.5米。
　　值得重视的是，商业遥感卫星同样具有重要的军事价值，例如，美国销售的陆地卫
星遥感图像中有一半由美国军方购买；海湾战争中法国政府禁止把斯波特卫星图像销售
给盟军国防部以外的国家或部门；印度于1997年发射成功的印度遥感卫星-1D，分辨率达
到5.8米，它的图像销售受军方控制；以色列于1995年发射的地平线-3遥感卫星，分辨率
达到1.8米，它的图像销售也受到军方的控制。
　　二、成像侦察卫星的发展趋势
　　1.雷达成像侦察仍然是成像侦察卫星发展的一个重要方向
　　雷达成像是一种重要的微波成像侦察手段，它采用合成孔径雷达，成像不受天气、
日照等条件影响，在一定条件下还可以穿透植被或地表。因此雷达成像侦察卫星具有全
天候、全天时的侦察能力，并具有一定的揭露伪装的能力，弥补了可见光成像侦察的不
足，代表了成像侦察卫星的一个重要发展方向。目前世界上只有美国拥有高分辨率雷达
成像侦察卫星，已经发射了数颗，并在积极发展后续型号。近几年，在美国提出的许多
卫星系统方案中，大都选用合成孔径雷达做为卫星的有效载荷之一。
　　2.将进一步扩展卫星遥感器的谱段——发展超多谱段遥感器
　　增强对目标的识别能力是成像侦察的一项重要课题。超多谱段遥感器具有精细的光
谱分辨能力，能从获取的遥感数据中直接分析目标的物质成分，从而有效地分辨目标。
1997年8月，美国空军与轨道科学公司签订了作战者1合同。轨道科学公司将使其拟议中
的将于1999年发射的轨道观测-3(OrbView-3)高分辨率商业遥感卫星增添一种超多谱段成
像能力，以向空军提供超多谱段图像。该卫星的超多谱段遥感器将以数百个谱段和5～8
米的分辨率对地面成像，能给出被成像表面常规光学仪器所探测不到的细节。美国军事
官员认为，这种遥感器将能探测到诸如坦克之类的战术目标，即使这类目标隐蔽在树冠
或伪装网下面也逃不过它的眼睛。超多谱段遥感器的应用将大大提高对目标的识别能力
。
　　3.卫星测绘带将进一步展宽
　　现在成像侦察卫星虽然能够获得很高的地面分辨率，但测绘带一般都比较窄，满足
不了战区作战所需的大范围战场成像的要求。如美国的锁眼-11侦察卫星，分辨率达0.1
米，但测绘带只有6～10公里，战场指挥员抱怨是“用麦管看战潮。据报道，美国国家侦
察办公室正在研制一种被称为“8×”的大型新卫星，这种卫星将携带由现有长曲棍球卫
星的合成孔径雷达和锁眼卫星的光学器组成的双重有效载荷，卫星的测绘带将是现有卫
星的8倍。测绘带的展宽也将有效地缩短卫星的重访周期。俄罗斯发射的阿肯-1卫星所具
有的大范围、低分辨率监视功能对于战区作战来说也是非常重要的。
　　4.小而便宜的新一代卫星将得到长足发展
　　成像侦察卫星从诞生至今，重量和成本一代比一代高，如美国第六代成像侦察卫星
——先进锁眼-11，重16.3～18.7吨，价格7.5～10亿美元，需要用运载能力较大的大力
神4火箭进行发射，发射费2.5～3亿美元，这样总成本达到10～13亿美元。在经费控制的
压力下，美国国家侦察办公室已不再能够满足其卫星计划无限制费用增长的需要，提出
了发展下一代成像侦察小卫星的计划。与现有卫星相比，新一代小卫星具有体积孝重量
轻、成本低的特点，其能力也比较强。美国国家侦察办公室应国会要求而成立的小卫星
审议小组，在1996年5月提出的审议意见中，认为国家侦察办公室可将其卫星尺寸大大缩
小而其侦察能力几乎或丝毫不会受到损失。新一代卫星变得既小又便宜意味着国家侦察
办公室将能发射更多的卫星，卫星的应急发射能力也将得到提高。
　　5.组建小卫星星座将极好地满足战区对侦察系统的实时性要求
　　目前，成像侦察卫星一般都是单星应用，或少数几颗卫星配合应用，侦察的时效性
比较差，满足不了现代高技术战争对侦察情报的实时性要求。组建小卫星星座实施全球
或近似全球覆盖，将使卫星侦察系统具有实时或近实时的成像侦察能力。最近，美国国
防高级研究计划局(DARPA)提出了一个称为“监视、目标指引和侦察卫星”(Starlite)的
小卫星战术侦察星座系统方案。该系统由运行在近地轨道上的24颗或更多颗小卫星组成
星座，应用了合成孔径雷达和地面活动目标指示器(SAR/GMTI)，具有近实时处理和快速
分发数据能力。该星座由24颗卫星组网时，重访周期为15分钟，若扩大到37颗，则重访
时间可缩短为8分钟，较好地解决了侦察时效性问题。DARPA将于2000年初发射2颗技术演
示卫星。
　　6.具有侦察能力的高分辨率商业遥感卫星将走向市场
　　长期以来高分辨率卫星图像一直控制在美国、前苏联/俄罗斯等国家的军事部门手里
，禁止商业应用。冷战结束后，高分辨率卫星图像市场不断扩大。为了商业利益，近几
年俄、美先后把1米分辨率的成像侦察卫星图像解密并在市场上销售。1994年，美国政府
发布了第23号总统决策令，允许美国私营公司研制供商业用的1米分辨率卫星。目前正在
发展此类卫星的主要有美国太空成像公司、地球观测公司、轨道科学公司等，它们大都
计划在2000年前后发射高分辨率商业遥感卫星。但总统决策令中还指出，一旦图像的传
播会危害美国的国家安全时，美国政府有随时中断图像销售的权利。

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         ------没有比人更高的山，
                   没有比脚更长的路。

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