一般來說,需進行監視的海洋目標具有以下特點:
(1)幾何尺寸較大,對探測的空間分辨率要求不高;
(2)通常是金屬結構,輻射、散射特性及對可見光的反照率有明顯特征,特別對無線電波具有較強反射能力,使無線電探測成為對海洋目標進行探測的有效途徑;
(3)大都是低速運動目標,不需要采用對高速運動目標進行監視的凝視手段,但是,要求有較高的時間分辨率和較高的定位精度對航速和航向進行測定;
(4)時刻在輻射無線電信號,可以采用電子偵察的技術途徑實現對海洋目標的監視。
一般來說,海洋監視衛星應該具有寬闊的覆蓋範圍,以便於發現稀疏的海洋目標;從武器的性能和實戰的需要考慮,海洋目標的定位精度必須優於5千米;由於海洋軍事情報總是動態的,對海洋目標進行跟蹤監視、測量位置、航速和航向,要求海洋目標監視係統時間分辨率至少在2至4小時。綜合這些方麵考慮,衛星由於其本身所具有的覆蓋範圍大,定位精度高,重訪時間短,探測手段多的特點,使它成為對海洋目標進行監視的有效途徑。通常,我們把由海洋監視衛星組成的係統,稱為衛星海洋目標監視係統。
分類
按所攜帶的偵察、監視設備的不同和采用偵察手段的不同,海洋監視衛星大體可分為成像型和電子型,成像型可分為可見光成像、紅外成像和微波成像等;電子型可分為被動無源的電子型偵察和主動有源的雷達型偵察。其中,電子型主要用於測定海洋目標的位置、航向和航速,成像型則可更加詳細地獲得目標的外觀,用途等信息。二者結合,則使由海洋監視衛星組成的目標監視係統成為可對動態目標快速定位、具有可見光、紅外、微波等多種偵察手段的複雜係統,大大增強其對情報的偵收、處理和傳輸能力。
發展
海洋監視衛星是20世紀70年代發展起來的先進衛星技術。蘇聯是世界上最早發展海洋監視衛星的國家。世界上第一顆海洋監視衛星是蘇聯1967年12月27日發射的“宇宙-198”衛星,這是一顆雷達型海洋監視試驗衛星(US-A)。從1974年起,蘇聯開始發射電子偵察型海洋監視衛星(US-P)。這兩類偵察衛星均混編在“宇宙”號衛星係列中。
後來,由於帶有熱離子核反應堆的US-A衛星兩次墜入大氣層,蘇聯不得不停止發射這種衛星,而全力發展采用雙星組網工作方式的US-P衛星。截至1997年底,US-P衛星已發射了46顆,其中24顆屬於基本型,後22顆屬於改進型(US-PM)。美國從1971年12月開始發射“一箭四星”的試驗電子偵察型海洋監視衛星。1976年4月發射正式使用的第一組“白雲”號電子偵察型海洋監視衛星,1977年和1980年又各發射第二、三組。
目前,美國正在執行“聯合天基廣域監視係統”計劃,該計劃由“海軍天基廣域監視係統”和“空軍與陸軍天基廣域監視係統”合並而成,兼顧了空軍的戰略防空和海軍海洋監視的需求。美國在發展“白雲”係列的同時,也開展了代號為“飛弓”的雷達型海洋監視衛星的研製工作,並曾執行了“海軍海洋遙感衛星”計劃,試圖使用一種重量更重、傾角更大的衛星,以同時滿足國防和民用需要。
到目前為止,隻有美國和俄羅斯這兩個軍事強國利用海洋監視衛星組成了實用型的衛星海洋目標監視係統。但印度、法國、日本等國家也已經有了海洋監視衛星,其他一些國家也正在積極研製之中。
監視係統
世界上典型的衛星海洋目標監視係統是美國的“白雲”係統。該係統於20世紀60年代末開始建設,到1995年發射了最後一組衛星,共發展了三代“白雲”係列電子型海洋監視衛星。“白雲”係統每個星座均由1顆主衛星和3顆子衛星(SSU)組成。其中,主衛星主要利用各種偵察手段來獲取情報,子衛星則裝有射頻天線,通過射頻天線測定的電子信號到達時間,來計算出精確的信號發射源距離和方位。
相對而言,第三代“白雲”係統衛星比前兩代在功能密度和技術性能上有了很大的提高,主要體現在: