□作者: 庞之浩
<<上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一页>>
世界上第一颗资源卫星是美国于1972年7月23日成功发射的陆地卫星一号。现在运行的有美国“陆地卫星”、法国“斯波特卫星”、加拿大“雷达卫星”、印度“遥感卫星”和中国资源一号和二号卫星等多颗资源卫星,以及快鸟二号等小型高分辨率卫星。它们在分辨率、幅宽和波段等方面各有所长,其中载有合成孔径雷达的卫星能全天候、全天时进行对地观测。
资源卫星遥感数据广泛应用于国土普查、地质调查、石油勘探、农业、林业普查与规划、工程选址与选线、海岸测绘、地形测绘以及灾害监测与灾情评估等众多领域。它已成为政府、企业迅速获取数据、制定合理政策和规划的技术支撑,并将在构筑数字地球、实现信息数字化等方面发挥重要作用。
5.海洋福星
海洋对人类影响是巨大的,但要想对这一占地球面积70.8%且不断运动着的水体进行全面、及时的了解,掌握其活动规律,探清其蕴藏的巨大资源,靠一般方法还真不行。就目前来看,海洋卫星是认识海洋真面目的最佳利器。利用它可以经济地、方便地对大面积海域实现实时、同步、连续的监测,因而被公认是海洋环境监视监测的主要手段。美国于1978年6月27日发射了世界上第一颗以海洋探测为主的海洋卫星一号。
这类卫星一般装载有合成孔径雷达、雷达高度计、微波辐射计和红外辐射计等遥感器。它可根据需要获取海洋波浪高度、长度和波谱、海洋风速和风向、海洋温度、海流、环流、海貌和全球水准面等海洋数据,提供全球海洋连续的、全面的、同步的观测数据,这是其他任何观测手段都不可能实现的。
海洋卫星又可分为海洋水色卫星、海洋地形卫星和海洋动力环境卫星,它们使海洋研究有了突飞猛进的发展,并诞生了一门新的海洋研究学科——卫星海洋学。
九宵云外的“侦察兵”
1960年8月18日,美国成功发射了世界第一颗侦察卫星——发现者十四号。侦察卫星现有照相侦察卫星、电子侦察卫星、海洋监视卫星、导弹预警卫星4种,它们利用各种遥感器或无线电接收机等侦察设备收集地面、海洋或空中目标的信息。
1.天眼神星
照相侦察卫星主要用于战略情报收集、战术侦察、军备控制核查和打击效果评估等目的。这类卫星的轨道高度一般为几百千米,工作时把目标区的图像信息记录在胶片或磁记录器上,然后通过返回式卫星送回地面,或用无线电传输方式实时或延时传回地面。所以,按获取图像的方式分类,照相侦察卫星可分为回收型和传输型两种。
与民用遥感卫星相比,照相侦察卫星最主要的特点是地面分辨率高,目前最高分辨率可达0.1米。因此,按照相侦察能力分类,它又可分为普查型和详查型两种,前者分辨率一般为1~3米;后者分辨率优于1米。
星上的侦察设备主要有可见光相机、红外相机和雷达等。其中红外相机可使卫星具有夜间侦察能力;若装有成像雷达,卫星则能进行全天候、全天时侦察。所以,根据星载遥感器的不同,目前的照相侦察卫星又可分为光学成像侦察卫星和雷达成像侦察卫星两类。
光学成像侦察卫星有回收型和传输型两种,而雷达成像侦察卫星只有传输型。早期的光学照相侦察卫星均是回收型,但现在很少使用了。传输型卫星不仅分辨率高,而且在轨时间很长,能实时传输信息,因而被广泛使用。
光学成像侦察卫星最大的缺点是只能在天晴时提供丰富的信息,而在雨天、雾天或多云时便无能为力了,这时雷达成像侦察卫星就大有用武之地了。虽然其分辨率低于光学成像侦察卫星,但能进行全天候、全天时侦察,并有一定的穿透能力,从而能识别伪装,发现地下军事设施。其幅宽也比较大,因此时间分辨率较高,这对全面观测战区和侦察全球性军事动态有重要意义。因此,从目前来看,两者结合使用是最佳配置,可以相互取长补短。
2.隔云有耳
被誉为电子耳的电子侦察卫星是用于侦收雷达、通信和遥测等系统所辐射的电磁信号,并测定辐射源地理位置的侦察卫星。卫星侦收到的电磁信号进行预处理后,发送到地面接收站,用于分析电磁信号的各种参数和进行辐射源定位,从中提取出军事情报。
电子侦察卫星能不受地域或天气条件的限制,大范围、连续性地长期监视和跟踪敌方雷达、通信等系统的传输信号,从而可及时获得其军用电子系统的性质、位置和活动情况以及新武器试验和装备信息,了解敌方军队的调动、部署及战略意图。
利用电子侦察测定敌方雷达等辐射源位置的方法主要有两种:单星定位法和多星定位法。使用单星定位法时,既可通过测定卫星-辐射源联线与卫星-地心联线的夹角来实现定位;也可利用卫星在两个不同位置上测定辐射源的方向,然后交叉进行定位。使用多星定位时,一般需要3~4颗卫星,先测定辐射源的电磁信号到达两颗卫星的时差,算出辐射源至两颗卫星的距离差,这样就可以建立一个以两颗卫星所在位置为焦点的双曲面。采用同样方法,可以建立另一个以两颗卫星所在位置为焦点的双曲面。然后,根据这两个曲面与地球表面的交线,就能确定辐射源的位置了。与单星定位法相比,多星定位适用于大面积地区的监视。
3.太空哨兵
导弹预警卫星是一种监视、发现和跟踪敌方弹道导弹而早期报警的遥感类侦察卫星,美、俄均有。它不受地球曲率的限制,居高临下,覆盖范围广,在外层空间监视区域大,不易受干扰,受攻击的机会少,提供的预警时间最长,因而是目前预警技术发展的重点。
它运行在距地球3~4万千米的高轨道,若沿赤道120°间隔放置3颗卫星,则地球低纬度地区的任何地方都可置于预警卫星的监视之下。目前只有美、俄拥有这种卫星。
其主要任务是探测洲际导弹和火箭的发射。星上载有红外扫描探测器、星球探测器和紫外跟踪探测器等,其中红外扫描探测器通过探测洲际导弹和火箭的动力燃烧段来确定发射及其航向。由于洲际导弹和火箭的动力燃烧段时间较长,因而星载探测器有足够时间来完成上述工作。但在实际应用过程中,只要配合适当的支持系统,目前的导弹预警卫星对那些动力燃烧段时间较短的战术导弹也有一定的探测与预警能力。美国现正在研制可同时预警战略和战术导弹的“天基红外系统”导弹预警卫星,以逐步取代现役的“国防支援计划”卫星。
4.海洋密探
集电子侦察、成像侦察、对舰船等运动目标定位于一身的海洋监视卫星,是探测、跟踪、定位、识别和监视海上舰艇的“大腕”(包括探测水下核潜艇)。此外,它还能跟踪和监视低空飞行的巡航导弹,为己方舰船的安全航行提供海面状况等海洋数据。
尽管同样是监视雷达信号和无线电通信,但以监视海洋为目标的海洋监视卫星与以监视陆地为目标的电子侦察卫星还是有以下差别:海洋监视卫星具有战术侦察性质,因为海上目标经常是运动的,所以卫星须实时传输与分析数据,而电子侦察卫星可实时也可延时传输与分析;海洋监视卫星监视的地区占地表面积大,故卫星轨道均较高,以便覆盖更大面积,而电子侦察卫星的轨道较低;海洋监视卫星的工作方式有主动型和被动型两种,而电子侦察卫星主要采用被动型。
主动型海洋监视卫星用星载雷达确定目标的航行位置和航速,并可全天时、全天候提供舰船尺寸甚至类型,即主要负责提供舰船尺寸大小的情报。被动型海洋监视卫星则是用多颗卫星同时截获舰载雷达信号,从而测定水面舰只的大致位置和形状,即主要负责提供舰船上电子设备的情况。美国的“白云”是被动型海洋监视卫星。
超级“指南针”
导航卫星实际上是把无线电导航台放在卫星上,以增加覆盖范围,因而能克服地面无线电导航台传播距离有限的先天不足,并且不受气象条件的限制,导航精度也比较高。