[科普中国]-海军海洋监视系统卫星

基本概述

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。

海洋监视卫星的分类电子侦察型海洋监视卫星电子侦察型海洋监视卫星系统采用多颗卫星组网工作 ,利用星载电子侦察接收机同时截获海上目标发射的无线电信号 , 来测定目标的位置和类型 。这种方式与导航卫星采用的双曲线导航法类似 , 即测出 2 颗卫星收到海面某信号源的时间差( 两卫星到信号源的距离差),即可获得以这 2 颗卫星为焦点的双曲面 ,再用另外 2 颗卫星又可获得另一双曲面 ,两双曲面之交线与地面的交点就是海面信号源的位置。它能监听敌方舰船的电子辐射信号, 可测定辐
射源的坐标,并根据辐射信号特征对目标进行识别 。多颗卫星 ,即由 1 颗主卫星和若干颗子卫星组成, 同时测定目标方位 ,子卫星将数据传输到主卫星 ,由主卫星计算目标的位置和速度, 然后发回地面。卫星上安装有无线电接收装置, 用于接收目标的通信信号或雷达信号, 并探测和确定目标位置 ; 装有红外探测器 ,用以探测核潜艇尾流的红外辐射 ; 装有微波辐射仪 ,用于调查海面状况或海洋特性1。

雷达型海洋监视卫星雷达型海洋监视卫星由于星上带核电源, 所以还被称作核动力型海洋监视卫星。星上的雷达侦察设备主动发射脉冲信号并接收由目标返回的波束 ,以确定目标的位置及其外形 。采用 2 颗卫星为一组,成对运行在同一轨道上,相互保持准确的时间间隔,由 2 颗卫星同时测量可以消除或减少海面杂波的干扰 ,容易探测到较小的目标 。这类卫星通常载有侧视或前视雷达, 一次扫描覆盖宽度可达 460km 。近年来由于合成孔径雷达的出现, 以及更为先进的处理技术引入雷达系统, 因此目前雷达系统能产生分辨率相当高的探测图像 , 并且能在恶劣气象条件和海况下实施昼夜侦察与监视 1。

国外发展概况海洋监视卫星是 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

美国海军海洋监视卫星系统美国海军海洋监视系统 ( NO SS) 计划又称 “白云” ( White Cloud) 计划 , 是天基电子情报系统 ( ELIN T) 计划 , 用于雷达信号的侦察。它是通过卫星上的雷达信号接收机收集目标的雷达波 ,经分析后判明对方舰队的地点、 方向和速度。 该计划于 20世纪60年代末开始启动 , 到 1995年发射了最后一组卫星。此后 , 接替它的是 “海军天基广域监视系统” ( SBW ASS- Navy)23。

SBW ASS- Navy不是信号侦察卫星系统 , 而是红外成像侦察系统。它通过卫星上的高灵敏度红外 CCD相机获取目标的红外图像 ,经处理后判明对方水面舰艇和潜艇的位置、 方向与速度。 该计划于 80年代末启动 , 但只发射了一组卫星此计划就终止了。后来 它 与 “空 军 天 基 广域 监 视 系 统”( SBW ASS- Air Army) 合并 , 成为美国国
防部的一项新计划 , 即 “联合的天基广域监视系统” ( SBW ASS- Consolidated) 计划。该计划兼顾空军的战略防空和海军海洋监视的需求 , 现正在执行过程中 , 它将运行到2010年以后2。

前苏联 /俄罗斯的海洋监视卫星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 3 500 km1。

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 4。

其他国家的海洋监视卫星除了美俄两军事大国外 , 目前 , 法国 、印度、日本、韩国、乌克兰等国也在加紧海洋监视卫星的研制。据法国国家航天局称, 法国将发展海洋观测卫星。另据报道, 1999 年 5 月, 印度用极地卫星运载器( PSLV) 向地球低轨道发射了一颗海洋监视卫星1。

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。

美国认为 ,未来海上冲突和海上作战的可能性越来越大,因而全面 、及时 、准确地掌握战区的海上情况对于更好地部署和调配有限的美军兵力有着十分重要的意义 。另外 , 由于目前全球众多国家和地区性强国竞相发展常规动力潜艇和核攻击潜艇, 准确掌握目标海区的敌情和海况对于保障美军航母战斗群和其他舰艇编队的安全更是利害攸关1。

我国相关报道9月2日3时16分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将遥感卫星十七号发射升空，卫星顺利进入预定轨道。遥感卫星十七号主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。这是长征系列运载火箭的第180次发射。

美国国家航空航天局发布消息称，此次发射的遥感十七号卫星采用与此前的遥感九号卫星一样采用三星星座系统。由于这一星座系统也为美国海军卫星监视系统所使用，美国国家航空航天局据此推断，这颗卫星很可能是中国发射的海洋监视卫星5。