卫星遥感:对地观测布下天罗地网

陕西新闻网 www.znlznl.com 时间:2018-04-27 15:08:22  来源:解放军报  作者:陆天歌 张瑷敏

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卫星遥感:对地观测布下天罗地网


卫星遥感:对地观测布下“天罗地网”

■陆天歌 张瑷敏

前不久,国外媒体公开展示的几幅卫星照片“刷爆”了朋友圈,引来广大网友关注。这些卫星照片的内容是我国海军航母舰艇编队在海上航行的场景。

事实上,这些“谍照”就来自遥感卫星影像。卫星遥感是航天遥感的重要组成部分,以人造地球卫星为遥感平台,主要利用光电、无线电或雷达等技术手段,从太空直接对地表目标实施侦察监视、跟踪预警,因此也被称作卫星家族中的“头号间谍”。目前,卫星遥感技术被广泛应用于军事和民用领域,全世界的一举一动都逃不过卫星遥感的“千里眼”。

给地球来个高清“写真”

说起卫星遥感,你可能还有些陌生,但你一定听说过“谷歌地球”。印度军方曾在好奇心的驱使下安装了这款“上帝之眼”,结果印度总统府、孟买军港以及正在建造的航母全部一览无余。军事隐私暴露得“一丝不挂”,使印度军方勃然大怒。这件事在一定程度上颠覆了人们对于军事情报的认知。

很久以前,人们就想换个角度看地球。遥感技术就好比“悬丝诊脉”,不直接接触却能“隔空”收集信息。从最开始的航空照相机,到后来伴随着航天技术的发展,相继出现的火箭和卫星,都为遥感技术提供了一个“施展拳脚”的全新舞台。

要想给地球来个高清“写真”,分辨率自然越高越好。对于低轨卫星,一般要求空间分辨率优于1米才能算作是高分辨率,这也意味着卫星能在60万米高空看清地面上汽车车体的轮廓。一般认为,分辨率优于0.3米的都可被视为军用级别,目前已经出现了分辨率达到0.1米的高分辨率遥感卫星,不仅能看清地面上的男女老少,甚至连车牌号都一清二楚,就更别提在战场上搞什么“动作”了。

为了把来自空天的“艺术照”拍得更清晰一些,遥感卫星一般都会运行在近地太阳同步轨道上。但并不是有了卫星遥感,实现“上帝视角”就再也没什么难度。卫星遥感是现代航天技术的“集大成者”,涉及遥感探测器、信息记录传输、数据处理提取等诸多技术难题。只有高效处理海量遥感数据,才能充分发挥卫星遥感在测绘侦察、导弹预警和武器制导等领域的价值。

放置太空的自拍“神器”

遥感技术的兴起,可追溯至19世纪中期。1858年,法国人首次搭乘热气球在巴黎上空进行了空中摄影,从此掀起了给地球“自拍”的浪潮。随着航天技术和信息处理能力的显著提升,卫星遥感迅速将人类带入了一个立体多层次、全方位和全天候的对地观测新时代。尤其是卫星遥感在近几场局部战争中的突出表现,更促使各国纷纷开展军用卫星遥感系统研究。各类不同轨道、不同技术手段、不同分辨率相互弥补的卫星遥感系统,可高效及时提供多样化遥感数据,初步构成了对地观测的“天罗地网”。

1999年,美国太空成像公司发射了世界上首颗商业高分辨率遥感卫星。大名鼎鼎的谷歌地图,就是利用卫星遥感影像、航空照相和地理信息系统搭建的三维地球模型,任何人都可以足不出户来一场“环球旅行”。近年来,美军从作战任务需求出发,高度重视用于侦察监视的卫星遥感系统研发,目前较为著名的卫星系统主要包括“锁眼”系列光学侦察卫星和“长曲棍球”雷达成像卫星等?!八邸?12号卫星的最高分辨率已经达到0.1米,是当前世界上最先进的光学成像侦察卫星之一。

在卫星遥感领域,俄罗斯尤其注重遥感卫星星座建设,目前已经初步建立起包括光学侦察卫星、雷达侦察卫星、电子侦察卫星、民用遥感卫星等天基侦察体系。近年来,俄罗斯成功部署多枚“猎豹”系列卫星,另有3颗“资源”系列遥感卫星也成为天基侦察能力的重要补充。预计到2019年,俄军还将发射新一代“拉兹丹”光学侦察卫星,或将成为俄军光学成像卫星遥感的主角。

实时进行的战场“直播”

卫星遥感的突出特点就是“站得高看得远”,不受国界和地理条件限制,能轻易获得相关数据情报。遥感在军事上的侦察应用,主要包括对特定区域战略目标的监视确认、侦察对方军事部署、辅助分析局部地形资源、帮助进行战术行动方案判断等。从卫星遥感所获取的照片中,我们能清晰地看出机场跑道、滑行中的飞机和导弹发射架等重要军事设施,甚至还能区分出坦克和车辆的类型,一切军事秘密都将暴露无遗。

除单纯用于军事侦察外,卫星遥感还能在导弹预警、海洋监视、武器制导、气象探测等领域大显身手。卫星上的红外遥感器能敏锐觉察到洲际弹道导弹喷出火焰中的红外辐射,进而探测跟踪导弹的发射与飞行,争取到更多的导弹预警时间。从上个世纪70年代开始,美国就为战略巡航导弹增加了地形匹配制导技术。这种以地形轮廓线为特征提高命中精度的方式,离不开卫星遥感数据的大力支撑。

未来,卫星遥感还将向着多种遥感手段相结合、提高空间与时间分辨率、小型低成本和可应急发射方向发展。提供此次我国海军舰艇演习卫星照片的美国“星球实验室”公司,部署的绝大部分遥感卫星都是微纳卫星,主要通过大量低成本的微型卫星星座实现覆盖率更高的卫星遥感服务。

当然,卫星遥感也有自己的“烦心事”。随着军事伪装技术日新月异,已先后出现过多次“瞒天过?!钡木缕燮咐?。同时,从卫星上奔涌而来的海量大数据,也增加了后续处理的技术难度??蠢?,信息化战场卫星遥感侦察与反侦察的博弈,还只是刚刚开始。

编辑: 闫凯伦(实习)


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