◎ 中國(guó)航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院 陳建光 徐程遠(yuǎn) 馬 婧

蘇聯(lián)解體后，俄羅斯軍事航天能力嚴(yán)重下滑，特別是軍用偵察衛(wèi)星發(fā)展停滯，致使天基偵察能力不足的狀況長(zhǎng)期持續(xù)，與其航天大國(guó)地位不相適應(yīng)。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的好轉(zhuǎn)，俄羅斯提出重振航天強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)。通過(guò)實(shí)施《2006～2015年俄羅斯聯(lián)邦航天計(jì)劃》《2011～2020年國(guó)家武備計(jì)劃》，俄羅斯軍事航天步入能力恢復(fù)期。但與軍用導(dǎo)航衛(wèi)星和軍用通信衛(wèi)星建設(shè)相比，軍用偵察衛(wèi)星發(fā)展仍顯緩慢。為提升天基偵察能力，滿足軍事行動(dòng)需求，俄羅斯一方面推進(jìn)在軌偵察衛(wèi)星的升級(jí)換代，另一方面著手發(fā)展新的民用遙感衛(wèi)星星座。

一、軍用偵察衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀

目前，俄羅斯初步構(gòu)建了涵蓋光學(xué)偵察衛(wèi)星、雷達(dá)偵察衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、民用遙感衛(wèi)星的天基偵察體系。軍用傳輸型光學(xué)成像偵察衛(wèi)星全色分辨率達(dá)到0.3米，雷達(dá)衛(wèi)星分辨率達(dá)到1米；民用光學(xué)遙感衛(wèi)星全色分辨率優(yōu)于1米。雖然偵察衛(wèi)星的空間分辨率在世界上處于較高水平，但時(shí)間分辨率仍顯不足。一方面是偵察衛(wèi)星數(shù)量較少，重訪周期較長(zhǎng)，另一方面是雷達(dá)衛(wèi)星故障頻發(fā)，缺乏全天候偵察能力。

俄羅斯2015年在敘利亞戰(zhàn)場(chǎng)上動(dòng)用的衛(wèi)星

與美國(guó)相比，俄羅斯天基偵察能力仍有較大差距。目前，美國(guó)在軌有3顆分辨率0.1米的“鎖眼”-12光學(xué)成像衛(wèi)星，3顆分辨率0.3米的“長(zhǎng)曲棍球”雷達(dá)成像衛(wèi)星，4顆分辨率0.15米的“未來(lái)成像體系”雷達(dá)成像衛(wèi)星，戰(zhàn)時(shí)可每2小時(shí)對(duì)戰(zhàn)區(qū)內(nèi)重點(diǎn)目標(biāo)偵察一次；電子情報(bào)衛(wèi)星十多顆，可24小時(shí)連續(xù)監(jiān)聽(tīng)全球重點(diǎn)區(qū)域的通信信號(hào)。

表1 俄羅斯在軌軍用偵察衛(wèi)星數(shù)量統(tǒng)計(jì)（截至2017年6月）

（一）軍用光學(xué)偵察衛(wèi)星完成向傳輸型的過(guò)渡

目前，隨著“角色”（Persona）傳輸型光學(xué)成像偵察衛(wèi)星和“獵豹”-M（Bars-M）傳輸型測(cè)繪衛(wèi)星的部署，俄羅斯軍用光學(xué)偵察衛(wèi)星完成從返回式向傳輸型的過(guò)渡，可為作戰(zhàn)人員快速獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)提供支持。

1.光學(xué)成像偵察衛(wèi)星

20世紀(jì)90年代，俄羅斯曾部署過(guò)“阿拉克斯”（Araks）傳輸式光學(xué)成像偵察衛(wèi)星。但受?chē)?guó)家經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重滑坡影響，該型衛(wèi)星發(fā)射兩顆后停止部署。從2004年起，俄羅斯基本依靠每年發(fā)射1～2顆“琥珀/鈷”-M（Kobalt-M）返回型衛(wèi)星維持天基偵察能力。“琥珀/鈷”-M衛(wèi)星通常部署在高度180千米×330千米的低地軌道，工作壽命120天左右，最高分辨率0.2米，偵察圖像從膠卷返回到交付使用至少需要1個(gè)月時(shí)間?！扮?鈷”-M最后一次發(fā)射部署是2015年6月5日，現(xiàn)已退役。

20世紀(jì)90年代末期，俄羅斯啟動(dòng)“角色”傳輸式光學(xué)成像偵察衛(wèi)星研制，由進(jìn)步中央特種設(shè)計(jì)局承擔(dān)。衛(wèi)星長(zhǎng)約7米，質(zhì)量約5000千克～7000千克，標(biāo)稱(chēng)軌道為高度約750千米的太陽(yáng)同步軌道，設(shè)計(jì)壽命約7年。采用了與“阿拉克斯”衛(wèi)星類(lèi)似的光學(xué)系統(tǒng)，即柯?tīng)柺┦饺R消像散結(jié)構(gòu)，由3塊非球面反射鏡和1塊平面反射鏡組成。光學(xué)系統(tǒng)的主鏡直徑為1.5米，焦距20米。星下點(diǎn)全色分辨率0.3米，是俄羅斯目前分辨率最高的傳輸型成像衛(wèi)星。

“阿拉克斯”（Araks）可能的成像模式

“角色”系列衛(wèi)星發(fā)射程序示意圖

“獵豹”-M衛(wèi)星構(gòu)成示意圖

“角色”衛(wèi)星共發(fā)射了3顆，但工作狀況并不理想?！敖巧?1衛(wèi)星（編號(hào)“宇宙”-2441）2008年入軌后不久就由于空間輻射造成電路故障，導(dǎo)致整星失效。經(jīng)過(guò)近5年的改進(jìn)，“角色”-2衛(wèi)星（編號(hào)“宇宙”-2486）在2013年6月7日發(fā)射入軌，但不久后出現(xiàn)星上存儲(chǔ)器故障，有一半存儲(chǔ)器失效，2014年8月上傳新的軟件修復(fù)存儲(chǔ)缺陷，將衛(wèi)星重新激活。“角色”-3衛(wèi)星（編號(hào)“宇宙”-2506）在2015年6月23日入軌，目前工作正常。

2.光學(xué)測(cè)繪衛(wèi)星

2015年2月，俄羅斯部署了名為“獵豹”-M的首個(gè)傳輸型數(shù)字測(cè)繪衛(wèi)星系統(tǒng)，運(yùn)行在高度約580千米的太陽(yáng)同步軌道上，具備全球高時(shí)效性軍用地圖測(cè)繪能力?！矮C豹”-M衛(wèi)星由進(jìn)步火箭航天中心研制，搭載“克拉”光電系統(tǒng)，裝配一個(gè)高分辨率相機(jī)，分辨率1.1米～1.35米，幅寬60千米，有7個(gè)工作譜段；裝配一個(gè)中等分辨率廣角相機(jī)，用于概覽拍攝和地形拍攝。2015年2月27日，俄羅斯成功發(fā)射“獵豹”-M1衛(wèi)星（編號(hào)“宇宙”-2503），2016年3月24日成功發(fā)射“獵豹”-M2衛(wèi)星（編號(hào)“宇宙”-2515）。

（二）軍用雷達(dá)偵察衛(wèi)星發(fā)展差強(qiáng)人意

俄羅斯部署了名為“禿鷹”（Kondor）的首型雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星，但發(fā)展并不順利，故障頻發(fā)?！岸d鷹”-1（編號(hào)“宇宙”-2487）和“禿鷹”-E1（出口型，為南非軍隊(duì)建造）分別于2013年6月27日和2014年12月19日發(fā)射入軌?！岸d鷹”-1衛(wèi)星雷達(dá)在2015年9月出現(xiàn)故障，已停止工作。“禿鷹”-E1在軌亦出現(xiàn)異常，后經(jīng)檢修恢復(fù)工作。

“禿鷹”衛(wèi)星由機(jī)械制造科研生產(chǎn)力聯(lián)合體公司研制，質(zhì)量約1150千克，運(yùn)行在高度約500千米的極軌道上，采用S頻段拋物面天線，具有聚束、條帶、掃描三種合成孔徑雷達(dá)（SAR）成像模式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星兩側(cè)成像，入射角為20°～55°，視場(chǎng)范圍為每側(cè)500千米。聚束模式分辨率1米，幅寬10千米～20千米；條帶模式分辨率1米～3米，幅寬10千米～20千米；掃描合成孔徑雷達(dá)模式分辨率5米～30米，幅寬20千米～150千米，并具備一定的立體觀測(cè)和干涉測(cè)量能力。

（三）新型電子偵察衛(wèi)星開(kāi)始服役

俄羅斯2 0 0 6年開(kāi)始研制新的電子偵察衛(wèi)星“蓮花”（Lotos），以取代蘇聯(lián)時(shí)期研制的“處女地”（Tselina）衛(wèi)星。2009年11月20日，首顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“蓮花”-S（編號(hào)“宇宙”-2455）發(fā)射入軌，后出現(xiàn)故障，通過(guò)軟件修正后恢復(fù)工作。2014年12月24日，第二顆“蓮花”-S（編號(hào)“宇宙”-2502）發(fā)射入軌，目前運(yùn)行正常。

“蓮花”電子偵察衛(wèi)星

“蓮花”-S衛(wèi)星運(yùn)行在高度900千米的低地軌道，主要用于截獲偵聽(tīng)敵方無(wú)線電發(fā)射信號(hào)，未來(lái)還計(jì)劃與搭載了雷達(dá)載荷的新型“芍藥”-NKS（Pion-NKS）偵察衛(wèi)星相配合，組成俄羅斯新一代空間監(jiān)視與目標(biāo)指示系統(tǒng)“蔓”（Liana）。該系統(tǒng)將可跟蹤敵方陸上戰(zhàn)車(chē)、空中飛機(jī)和海上船只的移動(dòng)，形成目標(biāo)移動(dòng)實(shí)時(shí)指示圖，為精確打擊提供支持。

（四）民用遙感衛(wèi)星星座完成構(gòu)建

俄羅斯希望民用遙感衛(wèi)星為天基偵察能力提供補(bǔ)充，目前有3顆“資源”-P（Resurs-P）系列高分辨率光學(xué)成像衛(wèi)星在軌?！百Y源”-P1、“資源”-P2、“資源”-P3衛(wèi)星分別于2013年6月25日、2014年12月26日和2016年3月13日發(fā)射入軌。

“資源”-P民用遙感衛(wèi)星

“資源”-P衛(wèi)星是俄羅斯新型對(duì)地遙感衛(wèi)星，由進(jìn)步中央特種設(shè)計(jì)局研制，主要用于監(jiān)測(cè)土地使用、森林植被情況、重大災(zāi)難和緊急突發(fā)事件，還肩負(fù)開(kāi)發(fā)衛(wèi)星成像數(shù)據(jù)庫(kù)等滿足軍事需求的任務(wù)。衛(wèi)星質(zhì)量約5920千克，設(shè)計(jì)壽命為5年～7年，運(yùn)行軌道為高約475千米的太陽(yáng)同步軌道，軌道傾角約97.3°。全色模式下分辨率優(yōu)于1米，多光譜模式下分辨率為3米～4米，幅寬38千米。

二、軍用偵察衛(wèi)星未來(lái)發(fā)展

俄羅斯2012年4月出臺(tái)的《2030年及未來(lái)俄羅斯航天發(fā)展戰(zhàn)略》、同年12月出臺(tái)的《2013-2020年俄羅斯航天活動(dòng)國(guó)家規(guī)劃》，都將發(fā)展對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)作為未來(lái)航天活動(dòng)的重點(diǎn)方向之一。俄羅斯2015年8月新組建的空天軍，正在推進(jìn)包括空天偵察、預(yù)警與監(jiān)視子系統(tǒng)的空天防御體系建設(shè)。預(yù)計(jì)俄羅斯將構(gòu)建軍民協(xié)同的天基偵察體系，以滿足未來(lái)軍事需求，目前已在光學(xué)成像偵察衛(wèi)星和民用雷達(dá)衛(wèi)星方面提出未來(lái)發(fā)展計(jì)劃。

俄羅斯空天軍在2016年7月宣稱(chēng)，將研制新型“拉茲丹”（Razdan）光學(xué)偵察衛(wèi)星，取代目前在軌的“角色”衛(wèi)星，作為未來(lái)光學(xué)成像偵察衛(wèi)星系統(tǒng)的主力?？仗燔娝牭暮教毂c進(jìn)步火箭航天中心協(xié)商衛(wèi)星設(shè)計(jì)問(wèn)題。根據(jù)國(guó)防部初步計(jì)劃，首顆“拉茲丹”衛(wèi)星將于2019年從普列謝茨克發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，第二顆2022年發(fā)射，第三顆2024年發(fā)射。第三顆及后續(xù)“拉茲丹”衛(wèi)星將安裝有直徑約兩米的新型光學(xué)主鏡。

民用雷達(dá)衛(wèi)星方面，俄羅斯航天局（現(xiàn)已撤銷(xiāo)，職能并入“俄羅斯航天”國(guó)家公司）已授予進(jìn)步中央特種設(shè)計(jì)局“視野”-R雷達(dá)衛(wèi)星的研制合同。俄航天局希望“視野”-R衛(wèi)星能提供優(yōu)于1米的遙感圖像，用于制圖、航海安全、地質(zhì)應(yīng)用、自然資源探查和農(nóng)業(yè)等目的；要求“視野”-R衛(wèi)星工作壽命達(dá)到5年，對(duì)北緯35°～60°區(qū)域的重訪周期少于2天，星上數(shù)據(jù)能在拍攝后12小時(shí)內(nèi)傳送到地面站，并可使用格洛納斯（GLONASS）和GPS的導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)據(jù)?！耙曇啊?R衛(wèi)星配備有“虎鯨”-R（Kasatka-R）高分辨率雷達(dá)，目前衛(wèi)星有效載荷已進(jìn)入測(cè)試階段，首星預(yù)計(jì)2019年發(fā)射。俄航天局還計(jì)劃研制“視野”-O光學(xué)衛(wèi)星，組建包括2顆雷達(dá)衛(wèi)星和4顆光學(xué)衛(wèi)星的“視野”天基遙感星座。

表2 “視野”-R雷達(dá)衛(wèi)星參數(shù)

三、對(duì)俄軍用偵察衛(wèi)星發(fā)展的幾點(diǎn)評(píng)價(jià)

為反擊北約東擴(kuò)，俄羅斯對(duì)提升周邊態(tài)勢(shì)感知能力的軍事需求緊迫。但是，由于航天投入有限、航天工業(yè)基礎(chǔ)仍有不足，加之航天發(fā)射故障不斷，尚難使其天基偵察體系具備全天時(shí)、全天候的偵察能力。

（一）提升天基偵察能力需求緊迫

俄羅斯在2014年出臺(tái)新版《俄聯(lián)邦軍事學(xué)說(shuō)》，首次提出“非核遏制”概念，指出在信息領(lǐng)域和空天領(lǐng)域等的對(duì)抗是現(xiàn)代軍事沖突的重要特征之一。特別是近年來(lái)俄羅斯強(qiáng)硬反擊北約東擴(kuò)，開(kāi)展了一系列軍事動(dòng)作，如俄格戰(zhàn)爭(zhēng)、克里米亞危機(jī)、出兵敘利亞等。為提升戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力，俄羅斯迫切需要提升天基偵察能力來(lái)支持軍事行動(dòng)。

（二）航天投入略顯不足

2015年以來(lái)，受西方制裁、盧布貶值、原油價(jià)格走低等因素影響，俄羅斯經(jīng)濟(jì)大幅下滑，雖出臺(tái)多項(xiàng)規(guī)劃計(jì)劃以期振興航天事業(yè)，但受困于經(jīng)費(fèi)不足而進(jìn)展有限。2016年，俄政府通過(guò)《2016～2025聯(lián)邦航天計(jì)劃》，未來(lái)十年航天預(yù)算從起初的2萬(wàn)億盧布降至1.4萬(wàn)億盧布（約合213億美元），降幅達(dá)30%?？梢灶A(yù)見(jiàn)，俄羅斯難以保持航天領(lǐng)域的持續(xù)投入，勢(shì)必遲滯軍事航天能力恢復(fù)。

（三）航天工業(yè)基礎(chǔ)有待加強(qiáng)

俄羅斯電子產(chǎn)品長(zhǎng)期落后西方國(guó)家，其運(yùn)載火箭和衛(wèi)星中使用的4500多種電子元器件，有1500多種需要進(jìn)口。俄格沖突和烏克蘭危機(jī)后，西方對(duì)俄制裁力度加大。雖然俄羅斯自2014年以來(lái)加速實(shí)施電子元器件進(jìn)口替代，但是，宇航級(jí)電子元器件短缺問(wèn)題在短期內(nèi)難以解決。電子產(chǎn)品質(zhì)量不高也影響到了衛(wèi)星的有效工作。首顆“角色”光電傳輸型衛(wèi)星2008年發(fā)射入軌后失效；2013年第二顆“角色”衛(wèi)星入軌后不久又出現(xiàn)了星上存儲(chǔ)器故障問(wèn)題；兩顆“禿鷹”雷達(dá)偵察衛(wèi)星在軌期間也出現(xiàn)故障。此外，近年來(lái)俄羅斯航天發(fā)射故障不斷，從2010年至2015年，俄羅斯航天發(fā)射任務(wù)有15次未獲成功，部分軍事衛(wèi)星未能按期入軌，影響了俄羅斯軍事航天能力建設(shè)。

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