前不久，國外媒體公開展示的幾幅衛(wèi)星照片“刷爆”了朋友圈，引來廣大網(wǎng)友關注。這些衛(wèi)星照片的內(nèi)容是我國海軍航母艦艇編隊在海上航行的場景。事實上，這些“諜照”就來自遙感衛(wèi)星影像。衛(wèi)星遙感是航天遙感的重要組成部分，以人造地球衛(wèi)星為遙感平臺，主要利用光電、無線電或雷達等技術手段，從太空直接對地表目標實施偵察監(jiān)視、跟蹤預警，因此也被稱作衛(wèi)星家族中的“頭號間諜”。目前，衛(wèi)星遙感技術被廣泛應用于軍事和民用領域，全世界的一舉一動都逃不過衛(wèi)星遙感的“千里眼”。
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衛(wèi)星遙感：對地觀測布下“天羅地網(wǎng)”
■陸天歌 張璦敏
制圖：劉程
前不久，國外媒體公開展示的幾幅衛(wèi)星照片“刷爆”了朋友圈，引來廣大網(wǎng)友關注。這些衛(wèi)星照片的內(nèi)容是我國海軍航母艦艇編隊在海上航行的場景。
事實上，這些“諜照”就來自遙感衛(wèi)星影像。衛(wèi)星遙感是航天遙感的重要組成部分，以人造地球衛(wèi)星為遙感平臺，主要利用光電、無線電或雷達等技術手段，從太空直接對地表目標實施偵察監(jiān)視、跟蹤預警，因此也被稱作衛(wèi)星家族中的“頭號間諜”。目前，衛(wèi)星遙感技術被廣泛應用于軍事和民用領域，全世界的一舉一動都逃不過衛(wèi)星遙感的“千里眼”。
給地球來個高清“寫真”
說起衛(wèi)星遙感，你可能還有些陌生，但你一定聽說過“谷歌地球”。印度軍方曾在好奇心的驅使下安裝了這款“上帝之眼”，結果印度總統(tǒng)府、孟買軍港以及正在建造的航母全部一覽無余。軍事隱私暴露得“一絲不掛”，使印度軍方勃然大怒。這件事在一定程度上顛覆了人們對于軍事情報的認知。
很久以前，人們就想換個角度看地球。遙感技術就好比“懸絲診脈”，不直接接觸卻能“隔空”收集信息。從最開始的航空照相機，到后來伴隨著航天技術的發(fā)展，相繼出現(xiàn)的火箭和衛(wèi)星，都為遙感技術提供了一個“施展拳腳”的全新舞臺。
要想給地球來個高清“寫真”，分辨率自然越高越好。對于低軌衛(wèi)星，一般要求空間分辨率優(yōu)于1米才能算作是高分辨率，這也意味著衛(wèi)星能在60萬米高空看清地面上汽車車體的輪廓。一般認為，分辨率優(yōu)于0.3米的都可被視為軍用級別，目前已經(jīng)出現(xiàn)了分辨率達到0.1米的高分辨率遙感衛(wèi)星，不僅能看清地面上的男女老少，甚至連車牌號都一清二楚，就更別提在戰(zhàn)場上搞什么“動作”了。
為了把來自空天的“藝術照”拍得更清晰一些，遙感衛(wèi)星一般都會運行在近地太陽同步軌道上。但并不是有了衛(wèi)星遙感，實現(xiàn)“上帝視角”就再也沒什么難度。衛(wèi)星遙感是現(xiàn)代航天技術的“集大成者”，涉及遙感探測器、信息記錄傳輸、數(shù)據(jù)處理提取等諸多技術難題。只有高效處理海量遙感數(shù)據(jù)，才能充分發(fā)揮衛(wèi)星遙感在測繪偵察、導彈預警和武器制導等領域的價值。
放置太空的自拍“神器”
遙感技術的興起，可追溯至19世紀中期。1858年，法國人首次搭乘熱氣球在巴黎上空進行了空中攝影，從此掀起了給地球“自拍”的浪潮。隨著航天技術和信息處理能力的顯著提升，衛(wèi)星遙感迅速將人類帶入了一個立體多層次、全方位和全天候的對地觀測新時代。尤其是衛(wèi)星遙感在近幾場局部戰(zhàn)爭中的突出表現(xiàn)，更促使各國紛紛開展軍用衛(wèi)星遙感系統(tǒng)研究。各類不同軌道、不同技術手段、不同分辨率相互彌補的衛(wèi)星遙感系統(tǒng)，可高效及時提供多樣化遙感數(shù)據(jù)，初步構成了對地觀測的“天羅地網(wǎng)”。
1999年，美國太空成像公司發(fā)射了世界上首顆商業(yè)高分辨率遙感衛(wèi)星。大名鼎鼎的谷歌地圖，就是利用衛(wèi)星遙感影像、航空照相和地理信息系統(tǒng)搭建的三維地球模型，任何人都可以足不出戶來一場“環(huán)球旅行”。近年來，美軍從作戰(zhàn)任務需求出發(fā)，高度重視用于偵察監(jiān)視的衛(wèi)星遙感系統(tǒng)研發(fā)，目前較為著名的衛(wèi)星系統(tǒng)主要包括“鎖眼”系列光學偵察衛(wèi)星和“長曲棍球”雷達成像衛(wèi)星等?！版i眼”-12號衛(wèi)星的最高分辨率已經(jīng)達到0.1米，是當前世界上最先進的光學成像偵察衛(wèi)星之一。
在衛(wèi)星遙感領域，俄羅斯尤其注重遙感衛(wèi)星星座建設，目前已經(jīng)初步建立起包括光學偵察衛(wèi)星、雷達偵察衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、民用遙感衛(wèi)星等天基偵察體系。近年來，俄羅斯成功部署多枚“獵豹”系列衛(wèi)星，另有3顆“資源”系列遙感衛(wèi)星也成為天基偵察能力的重要補充。預計到2019年，俄軍還將發(fā)射新一代“拉茲丹”光學偵察衛(wèi)星，或將成為俄軍光學成像衛(wèi)星遙感的主角。
實時進行的戰(zhàn)場“直播”
衛(wèi)星遙感的突出特點就是“站得高看得遠”，不受國界和地理條件限制，能輕易獲得相關數(shù)據(jù)情報。遙感在軍事上的偵察應用，主要包括對特定區(qū)域戰(zhàn)略目標的監(jiān)視確認、偵察對方軍事部署、輔助分析局部地形資源、幫助進行戰(zhàn)術行動方案判斷等。從衛(wèi)星遙感所獲取的照片中，我們能清晰地看出機場跑道、滑行中的飛機和導彈發(fā)射架等重要軍事設施，甚至還能區(qū)分出坦克和車輛的類型，一切軍事秘密都將暴露無遺。
除單純用于軍事偵察外，衛(wèi)星遙感還能在導彈預警、海洋監(jiān)視、武器制導、氣象探測等領域大顯身手。衛(wèi)星上的紅外遙感器能敏銳覺察到洲際彈道導彈噴出火焰中的紅外輻射，進而探測跟蹤導彈的發(fā)射與飛行，爭取到更多的導彈預警時間。從上個世紀70年代開始，美國就為戰(zhàn)略巡航導彈增加了地形匹配制導技術。這種以地形輪廓線為特征提高命中精度的方式，離不開衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的大力支撐。
未來，衛(wèi)星遙感還將向著多種遙感手段相結合、提高空間與時間分辨率、小型低成本和可應急發(fā)射方向發(fā)展。提供此次我國海軍艦艇演習衛(wèi)星照片的美國“星球實驗室”公司，部署的絕大部分遙感衛(wèi)星都是微納衛(wèi)星，主要通過大量低成本的微型衛(wèi)星星座實現(xiàn)覆蓋率更高的衛(wèi)星遙感服務。
當然，衛(wèi)星遙感也有自己的“煩心事”。隨著軍事偽裝技術日新月異，已先后出現(xiàn)過多次“瞞天過?！钡能娛缕垓_案例。同時，從衛(wèi)星上奔涌而來的海量大數(shù)據(jù)，也增加了后續(xù)處理的技術難度?？磥?，信息化戰(zhàn)場衛(wèi)星遙感偵察與反偵察的博弈，還只是剛剛開始。
