2015年，國(guó)外共有3個(gè)國(guó)家發(fā)射了7顆軍用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，這些國(guó)家分別是俄羅斯、美國(guó)和日本，其中俄羅斯發(fā)射數(shù)量最多，達(dá)到3顆，美國(guó)2顆，日本2顆。從衛(wèi)星類型來看，光學(xué)成像偵察衛(wèi)星仍然最多，為4顆，雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星1顆，電子偵察衛(wèi)星2顆。
美國(guó)
美國(guó)僅有1次軍用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射活動(dòng)。2015年10月8日，利用宇宙神-5(Atlas-5)運(yùn)載火箭將2顆低軌電子偵察衛(wèi)星——海軍海洋監(jiān)視系統(tǒng)-3-7A、7B(NOSS-3-7A、7B)送入預(yù)定軌道。海軍海洋監(jiān)視系統(tǒng)-3系列衛(wèi)星為美軍高度保密的電子偵察衛(wèi)星，技術(shù)細(xì)節(jié)未知。此次發(fā)射的2顆衛(wèi)星是第三代第7對(duì)衛(wèi)星，由洛馬公司研制，代號(hào)“入侵者”。海軍海洋監(jiān)視系統(tǒng)-3系列衛(wèi)星由美國(guó)國(guó)家偵察局(NRO)負(fù)責(zé)系統(tǒng)和運(yùn)行管理，主要為美國(guó)海軍提供海洋廣域監(jiān)視，監(jiān)視對(duì)方艦隊(duì)的位置、航行方向和速度。該系列衛(wèi)星質(zhì)量4t，設(shè)計(jì)壽命8年，運(yùn)行于高1100km、傾角63.4°的近圓軌道。海軍海洋監(jiān)視系統(tǒng)-3采用雙星時(shí)差和頻差相結(jié)合的定位體制，對(duì)海上艦船的定位精度優(yōu)于2km。
俄羅斯
俄羅斯在2015年共發(fā)射3顆光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，成為本年度該類衛(wèi)星發(fā)射最多的國(guó)家，大大加強(qiáng)了俄羅斯軍事成像偵察與測(cè)繪能力。
大幅增強(qiáng)軍用天基光學(xué)測(cè)繪能力
2015年2月27日，俄羅斯成功發(fā)射首顆高分辨率傳輸型軍用光學(xué)測(cè)繪衛(wèi)星——獵豹-M1(Bars-M1)衛(wèi)星，彌補(bǔ)了民用資源-DK、P(Resurs-DK、P)衛(wèi)星在軍用測(cè)繪方面的能力不足，增強(qiáng)了軍用大比例尺天基光學(xué)測(cè)繪能力，并提高全球測(cè)繪的時(shí)效性。目前，俄羅斯已規(guī)劃6顆獵豹-M衛(wèi)星，計(jì)劃3年內(nèi)發(fā)射3顆，這將使俄羅斯具有全球高時(shí)效性軍用地圖測(cè)繪能力，為其軍事斗爭(zhēng)提供關(guān)鍵支撐作用。
俄羅斯獵豹-M衛(wèi)星結(jié)構(gòu)
“獵豹”項(xiàng)目始于20世紀(jì)90年代中期，旨在替代琥珀-1KFT(Yantar-1KFT)衛(wèi)星，但該項(xiàng)目在2000年初被叫停。2007年，俄羅斯重啟“天基制圖”項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱定為獵豹-M，是“獵豹”項(xiàng)目的后續(xù)發(fā)展項(xiàng)目，由俄羅斯國(guó)防部和聯(lián)邦航天局(Roskosmos)聯(lián)合撥款。
獵豹-M衛(wèi)星代號(hào)14F148，放棄了傳統(tǒng)的“琥珀”衛(wèi)星平臺(tái)而采用新平臺(tái)，有效載荷包括雙線陣立體測(cè)繪相機(jī)和激光高度計(jì)，衛(wèi)星質(zhì)量約4t，設(shè)計(jì)壽命5年，空間分辨率最高1.1m。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)主要包括有效載荷模塊(MTsA)、服務(wù)艙(MSS)和推進(jìn)系統(tǒng)(SVIT)。
獵豹-M衛(wèi)星的有效載荷模塊包括“卡拉特”(Karat)雙線陣立體測(cè)繪相機(jī)和激光高度計(jì)。雙線陣立體測(cè)繪相機(jī)也稱光電復(fù)合(OEK)望遠(yuǎn)鏡，基于3個(gè)透鏡組設(shè)計(jì)。激光高度計(jì)由2個(gè)激光發(fā)射器、激光測(cè)距儀、鏡面反射器和姿態(tài)控制傳感器組成，它能夠在難以獲取地面控制點(diǎn)的情況下進(jìn)行測(cè)量，將進(jìn)一步提高測(cè)量精度。由于獵豹-M衛(wèi)星的有效載荷模塊無法承受因空間環(huán)境中溫度的劇烈變化而造成的微小變化影響，因此為確保其一直處于最佳位置狀態(tài)，被安裝在“形狀穩(wěn)定的儀器裝載平臺(tái)”(RSNKP)上。該平臺(tái)由碳基復(fù)合材料制成，具有在地球軌道最極端溫度變化條件下的精確形狀保持能力。
同月發(fā)射2顆光學(xué)成像偵察衛(wèi)星
2015年6月5日，俄羅斯利用“聯(lián)盟”運(yùn)載火箭成功發(fā)射1顆琥珀-4K2M-10返回式衛(wèi)星，也稱為鈷-M(Kobalt-M)衛(wèi)星。6月23日，俄羅斯又用“聯(lián)盟”運(yùn)載火箭從同一發(fā)射中心成功發(fā)射1顆角色-3(Persona-3)光學(xué)成像偵察衛(wèi)星。這2次軍用衛(wèi)星的成功發(fā)射將極大增強(qiáng)俄羅斯的天基偵察能力。
目前，琥珀-4K2M衛(wèi)星作為過渡型號(hào)仍在承擔(dān)偵察任務(wù)。琥珀-4K2M是琥珀-4K2衛(wèi)星的改進(jìn)型，于2004年9月24日首次發(fā)射。該型衛(wèi)星由進(jìn)步中央特別設(shè)計(jì)局研制，其典型配置包括“琥珀”平臺(tái)、1個(gè)主返回艙和2個(gè)小型膠卷艙。琥珀-4K2M衛(wèi)星質(zhì)量為6600kg，通常部署在高180km×330km的低地球軌道，在軌壽命從原來的60天提高到120天左右。其所拍攝圖像的最高空間分辨率可達(dá)0.2m，但從膠卷返回到交付圖像至少需要1個(gè)月左右。
“角色”是俄羅斯新一代傳輸型軍用光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，采用資源-DK衛(wèi)星平臺(tái)，而資源-DK衛(wèi)星平臺(tái)是在“琥珀”系列衛(wèi)星平臺(tái)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。“角色”衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量6500kg，主體呈圓柱體，長(zhǎng)7m，最大直徑2.7m。衛(wèi)星采用太陽同步近圓軌道，軌道高度732km×714km，傾角98.3°，設(shè)計(jì)壽命7年。“角色”衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)采用科爾施(Korsch)型三鏡消像散全反射望遠(yuǎn)鏡，光學(xué)口徑1.5m，焦距20m，相對(duì)孔徑f/13.3。相機(jī)焦平面單元由光學(xué)科研生產(chǎn)聯(lián)合體(NPO Opteks)研制，CCD器件采用俄羅斯電光科研生產(chǎn)聯(lián)合體(NPP Elar)研制的ELCT1080v1U型，像元尺寸9μm，星下點(diǎn)全色分辨率達(dá)0.33m。
裝配中的俄羅斯角色-3衛(wèi)星
角色-3衛(wèi)星帶有激光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(BA MLSPI)，可通過俄羅斯“射線”[Luch，也稱奧林帕斯-K1(Olimp-K1)]和射線-5B地球靜止軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星向地面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)，該激光數(shù)據(jù)通信載荷由俄羅斯精密設(shè)備股份公司(NPK SPP)研制。
日本
2015年，日本采取一系列舉動(dòng)將原“航天開發(fā)僅限于和平利用”的承諾撕得粉碎，走上了快速發(fā)展軍事航天的道路。日本于2月1日發(fā)射1顆“情報(bào)收集衛(wèi)星-雷達(dá)”備份星(IGS-R Spare)。3月26日發(fā)射1顆情報(bào)收集衛(wèi)星-光學(xué)-5(IGS-O5)，這顆光學(xué)成像偵察衛(wèi)星是日本發(fā)展的第三代首顆“情報(bào)收集衛(wèi)星-光學(xué)”，分辨率達(dá)到0.4m，具有世界先進(jìn)水平。
2015年11月，日本提出新版航天基本計(jì)劃進(jìn)度表，擬將現(xiàn)有“情報(bào)收集衛(wèi)星”系統(tǒng)由4顆擴(kuò)展到10顆，從“成像偵察向高時(shí)效性成像偵察+高速數(shù)據(jù)傳輸”過渡，未來系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)能力將大幅增強(qiáng);大力發(fā)展快響型偵察衛(wèi)星，涵蓋光學(xué)成像、雷達(dá)成像和電子偵察，將大幅加強(qiáng)其衛(wèi)星戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用能力。
發(fā)展快速響應(yīng)光學(xué)成像偵察衛(wèi)星
在體系方面，日本加速快響型衛(wèi)星的發(fā)展，如果成功部署，將成為國(guó)外第2個(gè)具備“常規(guī)+快響”能力的國(guó)家。2015年2月9日，日本防衛(wèi)省根據(jù)新版《宇宙基本計(jì)劃》的要求，提出了發(fā)展快響型小衛(wèi)星計(jì)劃的總體構(gòu)想，將發(fā)展“一旦在軌衛(wèi)星失效，可在5天內(nèi)發(fā)射應(yīng)急替代的衛(wèi)星”。日本擬通過“艾普斯龍”(Epsilon)火箭或機(jī)載空中發(fā)射系統(tǒng)，將模塊化衛(wèi)星快速發(fā)射入軌，目前重點(diǎn)發(fā)展能快速發(fā)射的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。日本快響型小衛(wèi)星質(zhì)量約小于500kg。
更新骨干衛(wèi)星體系星座構(gòu)型
在系統(tǒng)升級(jí)方面，2015年9月，日本宇宙政策委員會(huì)(隸屬內(nèi)閣府)下屬宇宙安全保障分會(huì)召開了成立后的第六次會(huì)議，對(duì)2016年度與空間安全相關(guān)的預(yù)算申請(qǐng)進(jìn)行了聽審。內(nèi)閣衛(wèi)星情報(bào)中心(CSIC)向宇宙政策委員會(huì)提出了增加目前“情報(bào)收集衛(wèi)星”星座的衛(wèi)星數(shù)量，以及增加新型光學(xué)和雷達(dá)衛(wèi)星的意愿。目前，由4顆衛(wèi)星(2顆光學(xué)和2顆雷達(dá))組成的“情報(bào)收集衛(wèi)星”星座重訪頻率低，時(shí)效性差，僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意地點(diǎn)進(jìn)行1天1次的拍攝。因此，為了提高重訪頻率和時(shí)效性，建議把“情報(bào)收集衛(wèi)星”星座數(shù)量由現(xiàn)在的4顆增至8顆，并與2顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星配合使用。
日本“情報(bào)收集衛(wèi)星”現(xiàn)有星座和未來星座對(duì)比圖
分辨能力持續(xù)提升
在能力升級(jí)方面，2015年3月26日，日本發(fā)射了第三代首顆“情報(bào)收集衛(wèi)星-光學(xué)”業(yè)務(wù)星，此前，日本曾發(fā)射了情報(bào)收集衛(wèi)星-光學(xué)-5V試驗(yàn)星，用于驗(yàn)證第三代光學(xué)成像技術(shù)。與第二代光學(xué)衛(wèi)星相比，第三代衛(wèi)星分辨率進(jìn)一步提高到0.4m。
其他國(guó)家
除上述國(guó)家在2015年發(fā)射了軍用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星外，其他國(guó)家也在2015年取得相關(guān)實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
以色列
2015年，以色列曝光了新型軍民兩用衛(wèi)星發(fā)展計(jì)劃。以色列商業(yè)衛(wèi)星圖像提供商——圖像衛(wèi)星國(guó)際公司(ImageSat)正在研制地球遙感觀測(cè)衛(wèi)星-C(EROS-C)，以色列航空航天工業(yè)公司(IAI)是主承包商，預(yù)計(jì)2017年后發(fā)射。地球遙感觀測(cè)衛(wèi)星-C的分辨率將達(dá)到美國(guó)數(shù)字地球公司(DigitalGlobe)0.3m分辨率水平。
圖像衛(wèi)星國(guó)際公司表示當(dāng)前地球遙感觀測(cè)衛(wèi)星-B的0.7m分辨率圖像能夠滿足軍事用戶需求，但是市場(chǎng)對(duì)圖像的需求正朝著越來越高的分辨率發(fā)展。在地球遙感觀測(cè)衛(wèi)星-C論證中，以色列航空航天工業(yè)公司和圖像衛(wèi)星國(guó)際公司否定了重采樣方案，原因是重采樣圖像信息量較少。目前，除美國(guó)數(shù)字地球公司外，其他商業(yè)衛(wèi)星圖像提供商的數(shù)據(jù)產(chǎn)品分辨率基本都低于0.7m，雖然空客防務(wù)與航天公司(ADS)發(fā)布產(chǎn)品分辨率達(dá)0.5m，但相關(guān)產(chǎn)品是通過“昴宿星”(Pleiades)拍攝的2幅圖像重采樣處理生成的。
土耳其
2015年，土耳其從法國(guó)進(jìn)口的高分辨率光學(xué)成像偵察衛(wèi)星以及土耳其的衛(wèi)星組裝、集成與試驗(yàn)中心(AIT)建設(shè)取得新進(jìn)展。2015年，土耳其高分辨率光學(xué)成像偵察衛(wèi)星格克蒂爾克-1(Gokturk-1)由主承包商泰雷茲-阿萊尼亞航天法國(guó)公司(TAS)交付。土耳其國(guó)防工業(yè)局(SSM)負(fù)責(zé)格克蒂爾克-1衛(wèi)星的采辦，土耳其空軍為用戶，該合同價(jià)值3億歐元(約3.23億美元)。合同還包括衛(wèi)星組裝、集成與試驗(yàn)中心的建設(shè)，該中心于2015年中旬建成，有助于土耳其走向自主發(fā)展衛(wèi)星技術(shù)的道路。合同中還包括長(zhǎng)期的格克蒂爾克-1b衛(wèi)星。如果格克蒂爾克-1衛(wèi)星發(fā)射失敗，土耳其國(guó)防工業(yè)局要求有充足的備用部件以便第2顆衛(wèi)星可以在2年內(nèi)制造完成并發(fā)射升空。格克蒂爾克-1衛(wèi)星運(yùn)行在681km高的太陽同步軌道，設(shè)計(jì)壽命7年，衛(wèi)星質(zhì)量約1000kg，安裝砷化鎵太陽電池翼。格克蒂爾克-1衛(wèi)星計(jì)劃由“織女星”(Vega)火箭發(fā)射。
土耳其格克蒂爾克-1在軌飛行示意圖
法國(guó)
法國(guó)第3顆“光學(xué)空間段”(CSO)成像偵察衛(wèi)星在2015年獲得資金支持。2015年3月，法、德達(dá)成初步協(xié)議，德國(guó)將為法國(guó)開發(fā)的第3顆“光學(xué)空間段”成像偵察衛(wèi)星投入部分資金，作為回報(bào)，德國(guó)可獲得“光學(xué)空間段”三星星座20%的圖像數(shù)據(jù)。德國(guó)的投資比例近50%，相關(guān)協(xié)議備忘錄已經(jīng)簽署完畢，但最終合同尚未簽署。該備忘錄除明確共同出資建設(shè)第3顆“光學(xué)空間段”衛(wèi)星外，還包括法國(guó)投資德國(guó)的第二代SARah雷達(dá)偵察衛(wèi)星地面段，換取衛(wèi)星數(shù)據(jù);德國(guó)采購法國(guó)的地面接收硬件設(shè)施，用于接收“光學(xué)空間段”星座數(shù)據(jù)。
法國(guó)第3顆“光學(xué)空間段”(CSO)成像偵察衛(wèi)星
法國(guó)前2顆“光學(xué)空間段”衛(wèi)星的研制合同于2010年授出，合同額為7.95億歐元(約10億美元)，該合同還提及法國(guó)希望與其他歐洲合作伙伴共同出資建設(shè)第3顆“光學(xué)空間段”衛(wèi)星的意愿。目前，前2顆“光學(xué)空間段”衛(wèi)星正在由空客防務(wù)與航天公司和泰雷茲-阿萊尼亞航天公司研制，計(jì)劃分別于2017和2018年發(fā)射。“光學(xué)空間段”衛(wèi)星分辨率保密，但工業(yè)部門表示其空間分辨率優(yōu)于0.5m，敏捷能力優(yōu)于法國(guó)現(xiàn)役軍用“太陽神”(Helios)衛(wèi)星和軍民兩用的“昴宿星”。
意大利與以色列合作
以色列于2015年曝光了下一代光學(xué)成像偵察衛(wèi)星的發(fā)展計(jì)劃，其中披露了2012年7月以色列航空航天工業(yè)公司與意大利國(guó)防部簽署了一份1.82億美元合同，用于研制質(zhì)量為400kg的光學(xué)衛(wèi)星-3000(OptSat-3000)，計(jì)劃于2016年發(fā)射。光學(xué)衛(wèi)星-3000是以色列研制的下一代光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，能力將強(qiáng)于目前在軌的地球遙感觀測(cè)衛(wèi)星-B，分辨率可達(dá)0.3m。
結(jié)束語
2015年國(guó)外軍用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星呈現(xiàn)出幾點(diǎn)重要趨勢(shì)：
我國(guó)周邊國(guó)家光學(xué)成像偵察衛(wèi)星
發(fā)展駛向快車道
日、印等國(guó)向更高的空間分辨率發(fā)展，印度明確提出以優(yōu)于0.3m分辨率為目標(biāo)。日本制定了雄心勃勃的光學(xué)成像偵察衛(wèi)星發(fā)展計(jì)劃，未來在軌衛(wèi)星數(shù)量將大幅度增長(zhǎng)，這一發(fā)展趨勢(shì)值得我國(guó)高度關(guān)注。而日本有望成為繼美國(guó)之后第2個(gè)發(fā)射快響型衛(wèi)星的國(guó)家。
航天強(qiáng)國(guó)重視偵察衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸能力的提升
據(jù)報(bào)道，俄羅斯已在新型“角色”光學(xué)成像偵察衛(wèi)星上安裝了激光通信載荷，可快速將數(shù)據(jù)上傳至地球靜止軌道通信衛(wèi)星，再回傳地面，縮短了數(shù)據(jù)的回傳時(shí)間。日本在新型“情報(bào)收集衛(wèi)星”星座中明確提出要與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星配合使用，提升偵察衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸能力在支持戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用方面將起到重要作用。（文|劉韜 徐冰）
如果您對(duì)您所在行業(yè)有很深認(rèn)知，也想在我們的平臺(tái)上說點(diǎn)什么，我們歡迎您來投稿!
{{item.content}}