文/ 龐之浩

2019年，國外共有來自美國、歐洲和印度的6顆偵察衛(wèi)星入軌服役，使全球在軌工作的偵察衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到了106顆，其中光學(xué)成像偵察衛(wèi)星最多，達(dá)42顆，其他依次是雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、海洋監(jiān)視衛(wèi)星，這里不包括導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星。擁有偵察衛(wèi)星最多的是美國，有39顆，其他依次是歐洲、俄羅斯、日本、印度、以色列、韓國等，就連阿聯(lián)酋也想擁有偵察衛(wèi)星，但遭遇了發(fā)射失敗的厄運(yùn)。

美國：獨(dú)占鰲頭

美國的偵察衛(wèi)星系統(tǒng)由軍事專用、民為軍用和商為軍用三種方式構(gòu)成，在種類、數(shù)量和技術(shù)等方面均處于世界領(lǐng)先地位。

“鎖眼”光學(xué)成像系列衛(wèi)星

1960年8月，美國成功發(fā)射了世界第1顆偵察衛(wèi)星——鎖眼1號（也稱發(fā)現(xiàn)者13號）光學(xué)成像偵察衛(wèi)星。至今，已發(fā)展了6代“鎖眼”系列光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，目前現(xiàn)役的“鎖眼12號”分辨率最高，達(dá)0.1米。

▲ 美國“鎖眼9號”偵察衛(wèi)星

▲ 美國“鎖眼12號”拍攝的位于阿富汗的拉登基地

▲ 美國“水星”電子偵察衛(wèi)星結(jié)構(gòu)示意圖

自“鎖眼12號”升空以來，該衛(wèi)星已在美國的全球軍事戰(zhàn)略中發(fā)揮了重要作用。例如，在2011年多國聯(lián)軍對利比亞發(fā)動(dòng)空襲的前后，美國通過“鎖眼12號”提前確定了利比亞地面部隊(duì)與防空火力的部署情況，并對空襲打擊的效果進(jìn)行評估，從而便于指揮人員確定作戰(zhàn)方案，最高效率地打擊敵方有生力量，并在最大程度上減少自身不必要的損失。

不過，“鎖眼12號”有一個(gè)先天不足，即天氣不好時(shí)難以完成任務(wù)。這一缺陷在冷戰(zhàn)時(shí)期很突出，當(dāng)時(shí)由于蘇聯(lián)大部分領(lǐng)土經(jīng)常被云層所覆蓋，所以美國難以及時(shí)搜集蘇聯(lián)的重要情報(bào)。為此，美國又研制了雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星。

雷達(dá)成像衛(wèi)星

1988年12月2日，美國首顆雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星“長曲棍球”升空，后來又發(fā)射了多顆，最高分辨率達(dá)0.3米。它攜帶了合成孔徑雷達(dá)，不僅能全天時(shí)、全天候隨時(shí)對目標(biāo)成像，還由于雷達(dá)的波長要比可見光或紅外光的波長長得多，因此能穿透干燥的地表，發(fā)現(xiàn)藏在地下數(shù)米深處的設(shè)施。

在1991年1月美軍對伊拉克實(shí)施“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)之前，薩達(dá)姆讓其精銳的共和國衛(wèi)隊(duì)進(jìn)入掩體，以躲避轟炸、保存實(shí)力。這一招確實(shí)讓“鎖眼12號”成了“睜眼瞎”，但美國用“長曲棍球”像X光機(jī)一樣對伊拉克的掩體來了個(gè)“透視”，結(jié)果使所有藏在沙堆下的伊拉克坦克、管路等暴露無遺。

20世紀(jì)90年代末，美國開始發(fā)展新一代雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星——“未來成像體系-雷達(dá)”，其首顆衛(wèi)星于2010年9月20日升空。與“長曲棍球”不同，衛(wèi)星改用逆行軌道，軌道高度提升了約450公里，雷達(dá)功率也得到大幅提高。美國計(jì)劃發(fā)射5顆“未來成像體系-雷達(dá)”，目前已至少發(fā)射了3顆。

▲ 美國“白云”子衛(wèi)星在軌飛行示意圖

▲ 法國“太陽神2號”光學(xué)成像偵察衛(wèi)星

▲ 歐洲“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”星座

電子偵察衛(wèi)星

1962年5月15日，美國發(fā)射了世界第一顆電子偵察衛(wèi)星，此后共發(fā)展了4代9種，目前在軌服役的第4代包括“水星”“顧問”和“軍號”等，其主要特點(diǎn)是裝有大型天線，可同時(shí)監(jiān)聽上千個(gè)地面信號源。但是，電子偵察衛(wèi)星也存在問題，例如，它無法有效偵聽到地下有線通信網(wǎng)的信號。在伊拉克戰(zhàn)爭中，伊拉克盡量不用無線通信方式或利用無線通信方式傳輸假情報(bào)，結(jié)果使美英聯(lián)軍收獲不大并時(shí)有上當(dāng)。因此，美國又開始研制運(yùn)行在地球同步軌道的新一代電子偵察衛(wèi)星。

在海洋監(jiān)視衛(wèi)星方面，1971年12月14日，美國發(fā)射了第一組白云試驗(yàn)型電子型海洋監(jiān)視衛(wèi)星，后來又陸續(xù)發(fā)射了3代“白云”工作型衛(wèi)星，其中第三代發(fā)射了3組，每組由1顆用于成像偵察的大型母衛(wèi)星和3顆用于電子信號偵察的小型子衛(wèi)星組成。3顆子衛(wèi)星先通過星上的射頻天線測定每顆子衛(wèi)星收到艦船電磁信號的時(shí)間，再用三角測距原理計(jì)算出精確的信號發(fā)射源距離和方位，對海上艦船實(shí)施定位，接著把定位信息傳給母衛(wèi)星進(jìn)行處理，然后發(fā)回地面。美國還發(fā)射過“飛弓”成像型海洋監(jiān)視衛(wèi)星。

導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星

自從1961年7月12日發(fā)射世界第一顆導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星“米斯達(dá)3號”以來，美國先后發(fā)展了3代“國防支援計(jì)劃”導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星，在海灣戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中大出風(fēng)頭的第三代“國防支援計(jì)劃”裝有紅外探測器、高分辨率可見光電視攝像機(jī)等多種探測導(dǎo)彈發(fā)射的儀器，其中的紅外探測器裝有6000個(gè)硫化鉛和碲化汞鎘紅外探測元，因此靈敏度高，可有效識別各種導(dǎo)彈發(fā)射。

但“國防支援計(jì)劃”在實(shí)戰(zhàn)中也暴露出一些不足之處：對戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈所提供的預(yù)警時(shí)間太短；很難監(jiān)測移動(dòng)式導(dǎo)彈的發(fā)射；仍然存在一定的虛警和漏報(bào)現(xiàn)象。1990年12月2日，在伊拉克發(fā)射飛毛腿導(dǎo)彈數(shù)小時(shí)前，衛(wèi)星曾發(fā)出導(dǎo)彈來襲警告，但后經(jīng)查證卻是一架飛行中的B-52轟炸機(jī)。1991年2月25日，由于沒有接到任何伊拉克導(dǎo)彈的來襲警報(bào)，致使1枚侯賽因?qū)棑糁?座美國兵營，炸死28人、傷97人。

第三代“國防支援計(jì)劃”之所以只能用于戰(zhàn)略導(dǎo)彈的預(yù)警，對戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的預(yù)警力不從心，其主要原因是它為冷戰(zhàn)時(shí)期的產(chǎn)物，本身就是為戰(zhàn)略導(dǎo)彈的預(yù)警而設(shè)計(jì)的，因而軌道單一、探測手段單一、數(shù)據(jù)處理手段單一。為此，美國開始研制可同時(shí)預(yù)警戰(zhàn)略導(dǎo)彈和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的“天基紅外系統(tǒng)”新一代導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星，它可對彈道導(dǎo)彈的發(fā)射和全程飛行進(jìn)行探測和監(jiān)視，現(xiàn)已開始陸續(xù)部署。

新近動(dòng)向

近年來，美國還發(fā)射了“地球同步空間態(tài)勢感知項(xiàng)目”和“局部空間自主導(dǎo)航與制導(dǎo)試驗(yàn)衛(wèi)星”等衛(wèi)星。它們的共同特點(diǎn)是具備較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)變軌能力，可按需抵近地球同步軌道目標(biāo)，繞目標(biāo)飛行，對目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的光學(xué)和電子偵察，甚至具備實(shí)戰(zhàn)打擊能力。

據(jù)悉，美國五角大樓正在研究一種新的光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，它在距地面3.6萬公里高的地球靜止軌道運(yùn)行，其靈敏的鏡頭可一次性捕捉地球40%的地表圖像，且能在任何時(shí)候傳回全球任何地方的實(shí)時(shí)高分辨率視頻與圖像，媒體將它稱為“間諜衛(wèi)星之王”。

該衛(wèi)星的特征是同時(shí)具有高時(shí)間分辨率和空間分辨率，可對重要目標(biāo)進(jìn)行長期連續(xù)監(jiān)視，主要原因有二。一是軌道高，現(xiàn)有成像偵察衛(wèi)星為了獲得高分辨率，都運(yùn)行在距離地球僅幾百公里的軌道，而高軌道衛(wèi)星具有視場廣、能連續(xù)監(jiān)測、可防反衛(wèi)星武器威脅等優(yōu)點(diǎn)。二是視力好，雖然軌道高，但由于采用衍射光學(xué)成像技術(shù)，所以仍能獲得高分辨率圖像。

衛(wèi)星擬采用超級薄膜鏡頭，這種薄膜材質(zhì)只有廚房用鋁箔包裝紙那么厚，與傳統(tǒng)光學(xué)鏡頭反射光線不同，它能夠衍射光線，并具有延展性，能先以折疊形式送入太空軌道，然后根據(jù)需求可伸展到直徑20米左右，而當(dāng)前最大的地面望遠(yuǎn)鏡鏡頭直徑也只有它的一半。

到2019年底，美國共有7顆光學(xué)成像偵察衛(wèi)星、6顆雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星、26顆電子偵察和海洋監(jiān)視衛(wèi)星在服役。其中包括2019年入軌的升級版“鎖眼12號”，其在相機(jī)口徑、可見光和紅外成像能力等方面比“鎖眼12號”應(yīng)該有了新的提升，進(jìn)一步增強(qiáng)了美國成像偵察能力。

未來，美軍擬在低軌建設(shè)包括看護(hù)層、空間傳輸層和跟蹤層等在內(nèi)的多層次、功能性衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，然后以此為基礎(chǔ)搭載偵察監(jiān)視、導(dǎo)彈預(yù)警、空間態(tài)勢感知等載荷，其中看護(hù)層是其重要組成部分，將由約200顆小衛(wèi)星構(gòu)成，手段涵蓋光學(xué)、雷達(dá)和電子偵察。

美國國防高級研究計(jì)劃局還在開發(fā)“黑杰克”項(xiàng)目。它是在低軌演示驗(yàn)證一個(gè)能提供全球持續(xù)覆蓋、低成本的星座，通過多個(gè)通用的衛(wèi)星平臺搭載軍用通信、導(dǎo)航、偵察、預(yù)警等多類任務(wù)載荷，并具備自主智能運(yùn)行能力。

▲ 建造中的“國防支援計(jì)劃”

▲ 意大利“地中海盆地觀測小衛(wèi)星星座系統(tǒng)”衛(wèi)星

歐洲：獨(dú)立自主

長期以來，歐洲在軍事航天方面一直依賴于美國，所以自身發(fā)展非常緩慢，直到1999年爆發(fā)的科索沃戰(zhàn)爭才使歐洲軍界開始覺醒。在這場戰(zhàn)爭中，所有歐洲部隊(duì)主要依靠美國偵察衛(wèi)星所提供的情報(bào)實(shí)施作戰(zhàn)計(jì)劃，使歐洲處于被動(dòng)局面。痛定思痛，為了在軍事航天上減少對美國的依賴，歐洲近些年來積極發(fā)展偵察衛(wèi)星。

以法國為主研制的“太陽神”光學(xué)成像偵察衛(wèi)星先后發(fā)射了4顆，其中太陽神1號A、1號B為第一代，分辨率為1米；太陽神2號A、2號B為第二代，分辨率為0.5米。其實(shí)，在科索沃沖突中，第一代“太陽神”已經(jīng)升空，首次作為一種實(shí)戰(zhàn)工具，被成功地用于空襲計(jì)劃制定和轟炸效果分析等。但第一代“太陽神”與美國的衛(wèi)星相比差距較大，為此，歐洲又研制了第二代“太陽神”，并在黎巴嫩、阿富汗、乍得和達(dá)爾富爾等軍事行動(dòng)中證明了它的價(jià)值。目前，法國正在研發(fā)分辨率達(dá)到0.1米的第三代“太陽神”偵察衛(wèi)星。

在2006年以前，歐洲只擁有光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，而沒有雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星，所以在天氣不好的時(shí)候很難發(fā)揮作用。而歐洲許多國家天氣多變，常常陰云密布，所以急需擁有能全天候、全天時(shí)觀測的雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星。

為了完善獨(dú)立的成像偵察衛(wèi)星系統(tǒng)，經(jīng)過多年努力，2006年12月19日，由德國研制的歐洲首顆雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星——“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”升空。它也是德國的第1顆偵察衛(wèi)星，此后又發(fā)射了4顆，組成了星座，這樣每天可以提供全球從北緯80°～南緯80°之間的30幅以上圖像，并且相互備份。與美國“長曲棍球”不同，“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”是小衛(wèi)星，質(zhì)量只有770千克，并采用星座方式運(yùn)行，由俄羅斯火箭發(fā)射，因此性能好、成本低、風(fēng)險(xiǎn)小。“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”的分辨率約為0.7米，可以辨認(rèn)運(yùn)動(dòng)中的汽車及飛機(jī)型號，并能識別地面“特殊設(shè)施”。

▲ 意大利第二代軍民兩用雷達(dá)成像衛(wèi)星

▲ 法國組裝“群蜂”小型試驗(yàn)電子偵察衛(wèi)星

2014年，西班牙的“德莫斯2號”軍民兩用高分辨率衛(wèi)星升空，它載有多光譜推掃式成像儀，全色分辨率為0.75米，設(shè)計(jì)壽命7年。

意大利在2010年部署完畢由4顆“地中海盆地觀測小衛(wèi)星星座系統(tǒng)”組成的軍民兩用雷達(dá)成像衛(wèi)星星座系統(tǒng)。

為了數(shù)據(jù)的連續(xù)性，德意正在發(fā)展第2代雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星，用于替換現(xiàn)有系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)性能和成像能力。西班牙也在進(jìn)一步發(fā)展雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星能力，滿足軍民兩用的需求。

2019年，意大利率先發(fā)射了第2代軍民兩用雷達(dá)成像衛(wèi)星星座的首發(fā)星。第2代系統(tǒng)由2顆編隊(duì)飛行的衛(wèi)星組成，最高分辨率0.8米，具有不同分辨率、不同幅寬的成像能力，包括專用于情報(bào)和國防應(yīng)用的甚高分辨率、窄幅寬的聚束模式，以及應(yīng)用于民用領(lǐng)域的高分辨率、窄幅的聚束模式。

歐洲還在研制電子偵察衛(wèi)星和導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星，現(xiàn)已發(fā)射了“蜂群”小型試驗(yàn)電子偵察衛(wèi)星和“螺旋”微型導(dǎo)彈預(yù)警演示衛(wèi)星。

到2019年底，歐洲有21顆偵察衛(wèi)星在服役，其中光學(xué)成像偵察衛(wèi)星6顆、雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星11顆、電子偵察衛(wèi)星4顆。

法國和英國已向空客防務(wù)與航天公司授予了光學(xué)和雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星的研制合同，用于開發(fā)性能、技術(shù)更優(yōu)的衛(wèi)星系統(tǒng)，這將大幅提升歐洲現(xiàn)有的衛(wèi)星偵察能力。（未完待續(xù)）