[科普中国]-俄罗斯海洋卫星

海洋监视卫星

海洋监视卫星主要用于探测、监视海上舰船和潜艇活动，是一种实时或近实时地侦收窃听舰载雷达信号和无线电通信信号的侦察卫星。它能在全天候条件下监测海面，有效鉴别敌舰队形、航向和航速，准确确定其位置，能探测水下潜航中的核潜艇，跟踪低空飞行的巡航导弹，为作战指挥提供海上目标的动态情报，为武器系统提供超视距目标指示，也能为本国航船的安全航行提供海面状况和海洋特性等重要数据。同时，也能为水面舰船提供通信。另外，它还能探测海洋的各种特性，例如海浪的高度、海流的强度和方向、海面风速、海水温度和含盐量及海岸的性质等，可为国民经济建设服务。因此，海洋监视卫星在民用及军事应用中均有重大意义。

海洋监视卫星所要覆盖的海域广阔、环境特殊、探测的目标多是活动的，而且要求实时搜集和处理信息，因此它的轨道比较高，并常采取多颗卫星组网的侦察体制，以达到连续监视、提高探测概率和定位精度的目的。1

俄罗斯海洋卫星的发展海洋监视卫星是20 世纪70 年代才发展起来的先进的卫星技术。前苏联是世界上最早发展海洋监视卫星的国家。世界上第一颗海洋监视卫星就是前苏联于1967年12月27日发射的“宇宙（COSMOS）-198”卫星，这是一颗雷达型海洋监视试验卫星。到目前为止，只有美国和俄罗斯这两个军事强国拥有实用型海洋监视卫星系统，但其他一些国家也在积极进行研制。1

前苏联的海洋监视卫星计划始于60年代，可分为2个阶段，1965-1973 年为试验阶段，1974年5月开始进入实用阶段。其海洋监视卫星分为电子型海洋监视卫星和核动力雷达型海洋监视卫星。前者收集无线电和雷达发射的信号，后者使用功率为几千瓦的雷达探测海面舰艇，电子型海洋监视卫星不带核燃料。1985 年开始发射装有侧视雷达探测海洋特性监视卫星。这3 类卫星均混编在“宇宙”（COSMOS）号卫星系列中。卫星可以单独工作，也可以协同工作。目前在轨工作的是3 颗电子型海洋监视卫星。这类卫星机动能力很强，能很快从低轨道机动到高轨道，且能为海上舰船等提供更为可靠的通信，其通信距离可达3500km。1

电子型和雷达型2 种卫星的地面轨迹表明，前苏联还配合使用这2 种不同探测方法的卫星，使之充分发挥互补作用。雷达型卫星用于普查，电子型卫星用于详查。对于海上的军事目标，无论其采用电子寂静措施，还是使用电子干扰手段，互补的卫星都有办法探测到它。在1982 年英阿马岛冲突中，前苏联接连发射几颗海洋监视卫星，侦察海上战况，并把所截取的有关情报提供给阿根廷军队，在阿军击沉英“谢菲尔德”号驱逐舰的作战中发挥了重要作用。1

“宇宙”电子型海洋监视卫星“宇宙”电子型海洋监视卫星（EORSAT）系列卫星始发于1974 年，1979 年正式进入实用性发射，主要用于探测、识别和跟踪舰船，迄今为止已发40 余颗。卫星重约4 000 kg，部署在高450 km、倾角65°的轨道上，由太阳能电池供电，寿命为8 ~ 12 个月，卫星通常采用双星组网工作方式（即2 颗卫星为一组执行任务）。星上装载被动式电子侦察接收机，通过探测舰队通信和雷达信号监视舰船活动。另外，电子型海洋监视卫星还能同成对的雷达型海洋监视卫星配合使用。当采用双星工作体制的电子型卫星时，2 颗卫星的发射时间间隔比较靠近。当成对的电子型卫星与成对的雷达型卫星配合使用时，因为电子型卫星的寿命比较长，一般先发射电子型卫星，后发射雷达型卫星。1988 年前苏联终止雷达型卫星发射后，主要通过电子型海洋监视卫星执行海上侦察任务。典型轨道高度为438-457km，倾角65°，地面轨迹重复周期3 天，工作寿命早期为数月，目前为2 年以上，有效载荷为电子侦察接收机。1990 年3 月，发射了“宇宙- 2060”号电子型海洋监视卫星。其后在海湾战争爆发的前后几个月里，又发射了3颗电子型海洋监视卫星，从而使其海洋监视卫星的数量达到6 颗，达到历史最高记录。该星座由6 颗卫星组成，随时间逐年减少。据报道，现只有1 颗1997 年12 月15 日发射的“宇宙- 2347”卫星在工作。1

“宇宙”雷达型海洋监视卫星“宇宙”雷达型海洋监视卫星（RORSAT）系列卫星始发于1967 年12 月，1974 年5 月15 日正式发射工作型卫星。RORSAT 计划的真正名称叫US - P（“P”表示被动型）。首次发射的工作型卫星是核动力雷达型海洋监视卫星。卫星星体由姿控助推器、星载雷达系统和核电源系统3 部分组成。卫星总长14 m，重约4 500 kg。工作方式是：首先由星载雷达的抛物面天线扫描海上舰船的活动，然后通过无线电把收集到的情报发回地面站，从而得出舰只的位置、航速和航向。由于雷达功率要求很大，因此其雷达和无线电设备需小型核反应堆供电。该系列卫星的典型轨道高度为260 X 280 km，倾角65°，周期89.5 min，双星组网，工作寿命一般为60 ~ 70 天，有效载荷为X 波段相控阵雷达（长10 m，直径1.3 m）。星载雷达能在恶劣气象条件下和海况下实施昼夜监测。此类卫星被列为美国反卫星武器的首要打击目标。卫星上带有以浓缩铀235 为燃料的热离子核反应堆，功率可达2 kW。卫星完成任务后核反应堆舱段与卫星主体分离，并被小火箭推到高约900 km 的轨道，可运行500 ~ 600 年。由于核反应堆可靠性低且不安全，这种卫星于1988 年4 月后停止了发射。US - P 电子情报型海洋监视卫星计划仍在继续实施中，通常每年有1 次发射（而且最近的6 次发射中有5 次是在11 ~ 12 月进行的）。前苏联海洋侦察卫星计划是其冷战时期战时战略最重要的组成部分之一。该系统现在只包含被动型卫星，却仍然是俄罗斯今后实现对世界各大洋保持影响这一主张的一个重要工具。1

美、俄海洋监视卫星系统的比较与分析通过以上对美国和俄罗斯的海洋监视卫星的介绍，我们可以对其海洋监视卫星系统作一比较与分析，主要有以下几点：

（1）美、俄海洋监视卫星系统均由电子侦察、雷达成像、海洋环境观测三大部分组成。主动雷达成像两国技术思路相同，电子侦察美国采用时差法多星定位，俄罗斯则采用基线干涉相位比较法单星定位；海洋观测部分除海面情况两国都注重了解外，美国侧重测量浪高，提供打击引导辅助信息，俄罗斯则重视侧视雷达，用于辅助发现目标；1

（2）关于海洋监视的电子侦察部分，美国是雷达信号、通信信号均侦收，俄罗斯则只侦收雷达信号，就连陆地电子侦察卫星，俄罗斯也主要发展雷达信号侦收系统，虽然其第四代也有了通信信号侦察卫星，但侦收能力差，这说明通信信号截获技术难度大；

（3）海洋监视卫星系统中，美国电子侦察卫星轨道高度较高（1 000 km 以上），因而覆盖范围宽（每组星3 500 ）；俄罗斯电子侦察卫星轨道高度低（450km 左右），因而覆盖范围较窄（1 500 ~ 1 800 ）；

（4）美国的电子侦察卫星侦收信号与定位使用两套系统，俄罗斯则只使用一套系统；1

（5）美国电子侦察的目标定位采用时差法，测量精确，而且采用多星干涉仪接收机，定位基线可根据需要拉长，定位精度高；俄罗斯这种卫星则是在一颗卫星上实现基线干涉仪定位，基线长度受限，定位精度低，只能达到6 ~ 13 km。但美、俄这种卫星目标定位思路，从根本上都是采用基线干涉技术，只是具体实现的技术方案不同而已，因此都应进行研究，加以比较；

（6）俄罗斯电子侦察卫星采用单星定位，在一颗卫星上实现多基线，要保持相对稳定，姿态控制要求高，要求达到0.1 ~ 0.2 。而且在滚动和俯仰方向形成基线，尤其要测量和控制偏航误差；美国采用长基线三星时差定位，卫星本身的姿态控制精度可以降到0. 5 ~ 0. 7 ，但卫星的轨道控制与保持要求较高，必须严格控制星间距离。特别是时差定位，必须有严格的时间同步系统，这不仅要求高精度时钟技术，而且要求星间链路。1

俄罗斯海洋监视卫星的发展趋势前苏联解体后，虽然俄罗斯经济实力出现严重倒退，研发先进的、尖端的军事技术缺少资金支持，但俄罗斯依然是一个军事强国，它的空间技术仍称雄于世界。俄罗斯的雷达型海洋监视卫星能形成严密的海上监视网。另外，电子型海洋监视卫星也将是21 世纪初俄罗斯海洋监视的主要工具之一。但总的来说，俄罗斯的海洋监视卫星发展呈下降趋势。1