衛星監視雷達能居高臨下,細微地偵測到地球表麵的活動目標,如武裝力量不尋常的集結、水麵艦隻和裝甲車輛的神秘活動等。軍事研究表明,搜尋機動目標和裝甲兵器最有前途的兩種係統就是空基和天基雷達。與傳統的戰場光學偵察係統完全不同,那種配置在衛星上的孔徑雷達可在任何光照條件下和任何氣象條件下,在它的遠程搜索範圍內“看見”所有目標。即使在對方使用了偽裝的情況下,也能“一目了然”地洞悉一切秘密。
合成孔徑雷達可獲得分辨率小於1米的雷達圖像,可以發現並確定以4~100千米/小時速度移動的任何目標,並能精確確定它的各種運動參數。采用合成孔徑的天基雷達所獲得的地麵目標圖像質量比感光照片還清楚,而圖像信息量更是感光照片的數百倍。
由於天基雷達氣息的位置非常高,現有的常規地麵武器根本無法對它實施任何攻擊,加上它偵察麵又廣,也不用考慮領空、領海等問題,如果它與無人駕駛飛機結合起來,能全方位、遠距離、全天候“捕獲”地麵與低空目標,為作戰部隊提供不間斷的探測服務。
它的天線能將工作波段限製在3厘米的範圍內,所有電磁幹擾信號都對它無能為力,保證了天基雷達工作的全時性和可靠性。將天基雷達同戰區武裝力量先頭部隊的偵察中心連在一起,還能使最新的情報信息在最短的時間內提供給前方作戰先鋒部隊,為戰場指揮員的正確決策提供必要的信息和可靠的保證。
現在,世界上除超級大國美國外,其他任何國家都沒有軍用雷達偵察衛星。但毫無疑問,在不久的將來,各國天基雷達將如燎原之勢的星星之火,廣泛應用於軍事和民用每一個領域。近幾年來,幾乎所有的大國都開始著手研製未來的雷達偵察係統。西方國家已經擁有兩種民用合成孔徑航天器-歐洲航天局的“Ers-2”和加拿大的“雷達薩特-1”。雖然歐洲衛星的分辨率相對較低,隻有20~30米,但從“Ers-2”上獲得的圖像已經被北約國家所共享利用,利用它便可以發現水下艦艇和監視海情。加拿大的“雷達薩特-1”分辨率為7~100米,偵察寬度為45~510千米,並可在任何氣象條件下給地球“照相”,使用者可在4個小時後獲得“照片”。
天基後向散射式監視雷達是針對隱形飛機的頂部無法隱形這一弱點設計的反隱身監視雷達。在隱形飛機上實際起隱形作用的因素,隱形塗料隻占其中不到10%,而形體結構的設計卻占30%~40%,形體結構設計主要是把機體設計成讓雷達波向後或側麵反射,以減弱正麵的反射波,但不管形體結構怎麼設計,肯定不能對頂部隱形,也無法進行紅外隱形(隱形飛機的發動機尾噴口是朝天的)。
2.天基雷達為什麼能讓隱形飛行物無處可藏
地麵雷達波照射在隱形飛機上雖然反射波無法返回原來的雷達接收器上,但卻會反射到天外被那裏等候著的衛星逮個正著,地麵雷達將發現的目標參數,如數量、速度、方位用暗碼通知衛星,衛星在接收到這些信號後與自己所接收的雷達波信號數據作比較,若發現信號有差異(一般是衛星獲取的信息多一些,詳細一些),就進一步把信息進行綜合分析。如果確認那確實是隱形飛機,就可將所截獲的隱形飛機的信息通過導航衛星傳回地麵。
天基雷達預警衛星擁有被動接收天線和采用空間激光通信,在繞地軌道高度約1000千米的每條軌道上布置6~8顆星,這個數量可確保每15~20分鍾就對軌道區進行一次掃描。正常情況下,它能發現遠在3000多千米外的隱形飛機或隱形巡航導彈,這是目前超遠程警戒雷達的正常作用距離。因為這樣的距離可以使衛星的天線係統不必過於複雜,相對於雷達波被飛機反射到監視衛星的距離,要比反射回地麵雷達的距離小多了。在這樣的探測模式下隱形飛機將失去賴以生存的隱身性,大大提高了天基雷達的防空能力。
然而,天基雷達的研製難度非常大,涉及複雜的空間電子技術,其中大功率電源、大型可展開天線、大功率發射機等問題都令人感到非常棘手。另外,星載雷達除要求體積小、重量輕、能承受衛星發射時的機械環境考驗外,還必須能進行幾十年如一日的無故障工作。這些都是現在星載雷達研究的重點與難點。
3.“星球大戰”——美國“天基雷達”計劃
“天基雷達”計劃是美國空軍為實施其具有轉折性空間力量增強戰略的一項具體內容。他們計劃的任務是建造一個由8~10顆雷達成像衛星組成的星座,這些衛星的主要有效載荷為合成孔徑雷達和活動目標指示器,它們的主要作用是為美國分布在全球各地的武裝部隊提供實時或準實時的戰術和戰場信息。從這個龐大的項目我們可以清楚地看到美軍對武器發展的實際作戰需求,以及美軍如何用先進作戰理論指導武器裝備發展,如何合理地進行成本管理和技術管理。