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小卫星在军事中的应用  

2007-04-27 14:19:58|  分类: 装备科技F |  标签: |举报 |字号 订阅

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小卫星具备快速反应能力和快速重建能力,能有效提供战术支持,对于遂行局部突发战争的军事侦察具有得天独厚的优势,是构筑未来信息战,电子战不可缺少的角色。小卫星在军事方面的应用前景非常广阔,是占领空间制高点、夺取战争胜利的重要手段。主要应用在军事侦察和监视、军事通信与导航、军事气象和海洋环境监测。空间攻防等方面。

现代小卫星一般是指质量低于1000千克的卫星。也有专家把它们更细地分为小卫星、微卫星、纳卫星、皮卫星,但分得过细并没有太多实际意义。现代小卫星采用新的设计思想和大量高新技术,功能密度急剧提高,既能以单颗卫星廉价、快速地完成各项航天任务,又能以多颗卫星组成星座完成多项空间任务。卫星的技术性能和功能密度已成为现代小卫星区别于传统小卫星的主要指标。

现代小卫星具有如下优点:①体积小、重量轻,既可以利用大型卫星发射火箭的剩余能力进行搭载发射,也可以一箭多星发射,或者用小型运载火箭发射,从而大大节约发射费用。②采用成熟、先进的技术,运用科学的管理手段,加之可用多种方式发射,因此小卫星的研制和发射成本低,系统投资少。③发射方式灵活,能够机动发射、生存能力强、适应未来战术作战的需要。④结构简单、设计研制开发周期短、制造要求条件不高,可以采用标准化星体和模块化设计,从而可以批量生产和存储,便于即时发射和补充。国外一些航天大国的现代小卫星,从立项研制到发射,一般仅需要一两年的时间。⑤技术性能高,主要体现在卫星各分系统本身和有效载荷两方面。更为重要的是,由小型卫星组成的星座及小型卫星的编队飞行,可完成一颗大卫星的功能。

上世纪80年代末期以来,国际上出现了小卫星热潮,而且有愈演愈烈之势。它代表了当今空间技术发展的一种新趋势,受到了世界各国航天界的普遍重视。小卫星;不但在-民用通信、遥感、气象、地球科学、空间科学、行星探测、技术验证等领域获得了广泛应用,在商业和军事方面的应用更是成为各国致力发展和研究的重点。

成像侦察与监视

卫星侦察主要用来对重要的军事目标进行成像侦察,确定目标的地理位置并识别其性质。

现代战争要求侦察监视信息的精确性、快速性、覆盖性和连续性,实现上述要求必须要发展由一个或多个星座构成的天基成像侦察监视系统。近年来,由于技术的进步,美国及欧洲在继续发展大型高性能超高分辨率侦察卫星的同时,正逐步发展1米分辨率的小型战术成像卫星。在美国,优于1米分辨率卫星的市场基本上由民用或商用小卫星占据,军方是最大用户之一。

由于合成孔径雷达不易受气候、日照条件影响,能穿透云层全天候昼夜工作,因此,装备有合成孔径雷达成像侦察载荷的小卫星已成为侦察小卫星的一个重要发展方向。美国、俄罗斯以及欧洲部分国家均在发展这类小卫星系统。

意大利ALENIA公司拟发展“宇宙”(COSMOS)合成孔径雷达小卫星群,主要用途是地中海地区的区域环境监测。该小卫星星座由7颗小卫星组成,4颗为合成孔径雷达小卫星、3颗为光学星。

卫星侦察的发展趋势是小型化、低成本和高性能,即不断地提高星上信息处理、数据压缩和数据实时传输的能力,保持良好的多星组网状态,使小卫星在牢事活动中发挥更大的作用。

电子侦察与监视

作为军事侦察的另一个重要领域,电子侦察卫星一直发挥着重要作用。它们通过侦收敌方陆基和海基雷达的信号或通讯信号,完成情报搜集、目标定位,甚至承担电子对抗等任务。

1960年,美国海军发射了第一颗电子侦察卫星——“银河辐射背景”卫星(GRAB)。此后,美国空军的“雪貂”电子侦察卫星、海军的“白云”系列侦察卫星等一系列小卫星极大地丰富了电子侦察卫星家族。美国海洋监视卫星系统虽几经变化,但其子卫星始终是小卫星。

苏联于1967年开始发射电子侦察卫星。苏联的电子侦察卫星大致可划分为五代,目前使用的主要是从1990年开始发射的第四和第五代电子侦察卫星。除了第一代重约400千克外,其他的重量均超过了1000千克。

“蜂群”(Essaim)是法国的试验型电子侦察微小卫星星座,已于2004年12月19日与“太阳神-2A”侦察卫星一起发射(参见本刊今年第3期)。该星座采用时差定位体制,计划由4颗重120千克的卫星组成,其中3颗工作星、1颗备份星。

军事通信和导航

迄今为止,世界各军事大国均已拥有自己的军用卫星通信系统。美、俄、英等国都发射了几代军事通信卫星,形成了综合的、覆盖全球的军用卫星通信网。军事卫星通信在美国的国防预算中,一贯享有极高的优先权。近20年来,美国用于军事卫星通信的经费每年超过10亿美元。除继续发展传统的大型静止轨道通信卫星外,中、低轨道卫星通信系统小卫星也得到了足够的重视。

美国国防部高级研究计划局的“先进卫星技术计划”(ASTP)主要是开发小卫星技术,现已研制了“多路存取通信卫星”(MACSAT)和Microsat两种使用超高频(UHF)频段的存储-转发型通信卫星。

自1987年起,前苏联开始使用采用存储·转发通信方式的第二代战术通信卫星。当卫星经过上空时,地面移动用户可用手持式发射机发送数据,卫星接收并存储这些数据,到达地面接收站上空时再转发下来。它主要用来把驻国外部队和情报单位的数据传送到国内。

英国国防部提出了由数百颗垒球大小的卫是组成的低轨卫星网,供作战部队进行战术通信。它由50~100颗卫星组成一条卫星链路。地面用户使用UHF频段向卫星发送信息,信息在卫星间快速传送,直到抵达目的地。

军事气象和海洋环境监测

大气和海洋环境信息是现代战争环境保障的重要信息,各国军队都非常重视。美军不仅拥有“国防气象卫星计划”(DMSP)系列和海洋卫星GEOSAT系列,而且还有庞大的地面应用系统。俄军也拥有气象卫星 “流星”(METEOR)系列和海洋遥感与侦察卫星Okean系列,及各级地面应用系统。周边的日军和印军也都可利用本国的气象和海洋卫星为其军事气象和海洋环境保障服务。

军事测绘与重力场测量

卫星大地测量是利用人造地球卫星测定地球上任何点(包括地面上和海洋上)的位置并计算其间的距离,以及测定地球重力场和地球形状、大小等。由于观测精度的提高,所以目标中还包含与时间相关的变化。主要任务有:全球、区域或局部的三维位置精确定位,大地控制网的建立、测绘,地球重力场的精确测定等。

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