長(zhǎng)曲棍球偵查衛(wèi)星

1、長(zhǎng)曲棍球偵查衛(wèi)星一、概述盡管美國頂尖級(jí)的鎖眼-12衛(wèi)星有許多優(yōu)點(diǎn)，但它也存在所有光學(xué)成像 照相偵察衛(wèi)星所共有的一個(gè)缺點(diǎn)，就是無法透視云層。在冷戰(zhàn)時(shí)期，由于蘇 聯(lián)的大部分領(lǐng)土和其它一些令美國感興趣的地區(qū)經(jīng)常被云層所覆蓋，所以這 對(duì)情報(bào)搜集來說始終是一個(gè)難題。雷達(dá)成像照相偵察衛(wèi)星則可以彌補(bǔ)光學(xué)成像照相偵察衛(wèi)星不能全天候、 全天時(shí)進(jìn)行偵察的不足，并有一定的穿透能力，從而能識(shí)別偽裝，發(fā)現(xiàn)地下 軍事設(shè)施。其幅寬也比較大，因此時(shí)間分辨率較高，這對(duì)全面觀測(cè)戰(zhàn)區(qū)和偵 察全球性軍事動(dòng)態(tài)有重要意義。不過，它的分辨率較光學(xué)照相偵察衛(wèi)星低， 而且觀測(cè)不到西伯利亞的某些北緯地區(qū)。因此，從目前的技術(shù)水平來看，兩 者結(jié)合使

2、用是最佳配制。在這次戰(zhàn)爭(zhēng)中，由于伊拉克沙塵暴多，而且為了迷惑美軍視線，伊拉克 點(diǎn)燃了不少油井，產(chǎn)生了很多煙霧，所以鎖眼-12的應(yīng)用會(huì)受到一定影響， 但美國的“長(zhǎng)曲棍球”雷達(dá)照相偵察衛(wèi)星可大放光彩?！伴L(zhǎng)曲棍球”雷達(dá)成像照相偵察衛(wèi)星是美國1988年12月2日開始發(fā)射 的。當(dāng)今，只有美國擁有這種偵察衛(wèi)星。二、技術(shù)性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該衛(wèi)星是美國在冷戰(zhàn)時(shí)期針對(duì)華約制造的。其主體呈八棱體，長(zhǎng) 8m，直 徑約4m，一對(duì)太陽能電池帆板在軌道上展開后跨度為 45.1m，可提供10kW 以上的電力，這在當(dāng)今衛(wèi)星中是最大的，因?yàn)檫@種衛(wèi)星要向地面發(fā)射微波能 量，所以需要大量的能量。衛(wèi)星重15t，設(shè)計(jì)壽命8年，運(yùn)行在傾角5

3、7 68、高670703km的軌道上。其上的合成孔徑雷達(dá)天線呈矩形，長(zhǎng)14 .4m，寬3 .6m，由3個(gè)平面天 線陣組成，每個(gè)天線陣含4個(gè)長(zhǎng)度相等的子陣。雷達(dá)的幾何分辨率為0.3 3m，所獲圖像數(shù)據(jù)通過大型拋物面跟蹤天線經(jīng)“跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”傳至 白沙地面站，再經(jīng)過國內(nèi)通信衛(wèi)星傳到貝爾沃堡。合成孔徑雷達(dá)是該星的“千里眼”。那么，合成孔徑雷達(dá)是如何工作的 呢？它指將雷達(dá)邊沿其飛行軌跡移動(dòng)邊接收到的信號(hào)（回波）組合起來以合 成一副等效的特長(zhǎng)天線所采用的一門技術(shù)，被用來產(chǎn)生細(xì)節(jié)清晰可辨的雷達(dá) 圖像。由于它是靠自身提供照射（雷達(dá)脈沖），因此不論白天還是黑夜，也不 論是否有陽光照射，它都可以隨時(shí)對(duì)目標(biāo)

4、成像。而且，由于雷達(dá)的波長(zhǎng)要比 可見光或紅外光的波長(zhǎng)長(zhǎng)得多，所以合成孔徑雷達(dá)還能夠透過云霧和煙塵 “看到”地面目標(biāo)，這一點(diǎn)是可見光和紅外遙感儀器無法做到的。由于天基成像雷達(dá)可以透視云層，而且利用合成孔徑雷達(dá)技術(shù)有可能以 接近于光學(xué)照相偵察衛(wèi)星水平的分辨率提供圖像，因此，美國早就想利用裝 有這種雷達(dá)的偵察衛(wèi)星，來監(jiān)視“華約”裝甲部隊(duì)的活動(dòng)和核查軍備控制條 約的遵守情況。1976年末，時(shí)任中央情報(bào)局長(zhǎng)的喬治布什批準(zhǔn)對(duì)這種衛(wèi)星 系統(tǒng)開展研究和研制工作，從而啟動(dòng)了美國合成孔徑雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星研制 計(jì)劃的實(shí)施。其實(shí)，首顆“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星早在1987年10月就造好了，但由于“挑 戰(zhàn)者”航天飛機(jī)機(jī)毀人亡事故

5、的影響，因此長(zhǎng)曲棍球-1衛(wèi)星直到1988年12 月才由航天飛機(jī)發(fā)射升空。迄今為止，這種衛(wèi)星已發(fā)射了 4顆，其中后2顆是在前2顆基礎(chǔ)上的改進(jìn)型，它們帶有相控陣饋電系統(tǒng)，采用拋物面雷達(dá)天 線，成像質(zhì)量有所改善，現(xiàn)正在軌服役?！伴L(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星單顆價(jià)值高達(dá)10億美元。這種衛(wèi)星在設(shè)計(jì)上的顯著 特點(diǎn)是裝有巨大的雷達(dá)天線和巨大的太陽能電池帆板。一對(duì)太陽能帆板對(duì)稱 地垂直于星體兩側(cè)，比以往飛行過的任何天基雷達(dá)所能得到的最大電能高10倍之多。星載合成孔徑雷達(dá)能以標(biāo)準(zhǔn)、寬掃、精掃和試驗(yàn)等多種波束模式對(duì)地面 軌跡兩側(cè)的目標(biāo)成像。這些不同的波束模式各有各的獨(dú)特用途，如有的模式 用來以高分辨率對(duì)幾十km見方的小面積區(qū)域

6、成像，有的模式則用來以較低 分辨率對(duì)幾百公里見方的大面積區(qū)域成像。頭兩顆衛(wèi)星在以標(biāo)準(zhǔn)模式成像時(shí) 分辨率為3m，以精掃模式成像時(shí)分辨率為1m。這雖與鎖眼12號(hào)衛(wèi)星上的光 學(xué)成像相機(jī)可達(dá)到的0.1m分辨率相距甚遠(yuǎn)，但對(duì)于識(shí)別和跟蹤體積較大的 軍事裝備如坦克車和導(dǎo)彈運(yùn)輸車來說肯定足夠了。后兩顆改進(jìn)型衛(wèi)星的精掃 模式分辨率被提高到了 0.3m，與鎖眼-12衛(wèi)星的能力已相差無幾?！伴L(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星的巨大數(shù)據(jù)量，不僅要求數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到每秒數(shù)百 Mbit，還要求以強(qiáng)大的計(jì)算能力進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。2顆“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星配對(duì)工作可以反復(fù)偵察地面目標(biāo)。它們不僅適于 跟蹤艦船和裝甲車輛的活動(dòng)，監(jiān)視機(jī)動(dòng)或彈道導(dǎo)彈的動(dòng)向，還

7、能發(fā)現(xiàn)偽裝的 武器和識(shí)別假目標(biāo)，甚至能穿透干燥的地表，發(fā)現(xiàn)藏在地下數(shù)米深處的設(shè)施。三、實(shí)戰(zhàn)表現(xiàn)據(jù)推測(cè)，“長(zhǎng)曲棍球”還載有用于目標(biāo)識(shí)別的光學(xué)遙感器，以供鎖眼-12 詳細(xì)成像之用和核查機(jī)動(dòng)式洲際彈道導(dǎo)彈條約的遵守情況。在1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中和波黑戰(zhàn)爭(zhēng)中，“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星用于跟蹤伊拉克裝甲部隊(duì)行蹤和 監(jiān)視塞族坦克。它還多次用來評(píng)估美國巡航導(dǎo)彈對(duì)伊拉克和南聯(lián)盟的攻擊效 果。1996年9月曾用來偵察評(píng)估美國巡航導(dǎo)彈對(duì)伊拉克的攻擊效果。其在海 灣戰(zhàn)爭(zhēng)中跟蹤伊拉克裝甲部隊(duì)行蹤和在波黑戰(zhàn)爭(zhēng)中監(jiān)視塞族裝甲部隊(duì)行動(dòng) 中，都發(fā)揮了很好的作用。四、使用現(xiàn)狀和改進(jìn)趨勢(shì)到目前為止，美國只發(fā)射了四顆“長(zhǎng)曲棍球”（Lacr

8、osse）雷達(dá)成像衛(wèi) 星。前面兩顆為初始型號(hào)，其中首顆是1988年12月2日由阿特蘭蒂斯號(hào)航 天飛機(jī)在執(zhí)行STS-27任務(wù)期間施放的，它也是美國的第一顆軍用主動(dòng)式雷 達(dá)衛(wèi)星，運(yùn)行在近地點(diǎn)668km、遠(yuǎn)地點(diǎn)703km的軌道上，傾角57。第二顆 是1991年3月由大力神一4運(yùn)載火箭發(fā)射的，軌道高度為683km，傾角68。 “長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星可全天候晝夜監(jiān)視裝甲部隊(duì)的活動(dòng)情況，其分辨率可達(dá)到 1m級(jí)。相比之下，美國航宇局的航天飛機(jī)成像雷達(dá)（SIR）可達(dá)到的分辨率為 10m20m。據(jù)推測(cè)，“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星還載有光學(xué)遙感器。該衛(wèi)星的作用可 能還包括目標(biāo)識(shí)別，以供“鎖眼”（KH）衛(wèi)星詳細(xì)成像，并可能被用來核查對(duì) 機(jī)動(dòng)式洲際彈道導(dǎo)彈條約的遵守情況。衛(wèi)星所獲取的情報(bào)信息經(jīng)“跟蹤與數(shù) 據(jù)中繼衛(wèi)星”傳回位于新墨西哥州的白沙地面站。首顆“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星在 其飛行時(shí)間超過設(shè)計(jì)壽命后，于1997年3月受令脫離軌道再入大氣層損毀。出于對(duì)“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星全天候工作能力的偏愛，以及只剩下一顆“長(zhǎng) 曲棍球”衛(wèi)星在軌運(yùn)行，需要補(bǔ)充一顆星與之