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- 俄羅斯海洋衛星
- Russian ocean satellite
- 電子型和核動力雷達型
- 20世紀60年代
- 試驗階段、實用階段
- 探測、監視海上艦船和潛艇活動
目錄
海洋監視衛星主要用於探測、監視海上艦船和潛艇活動，是一種實時或近實時地偵收竊聽艦載雷達信號和無線電通信信號的偵察衛星。它能在全天候條件下監測海麵，有效鑒別敵艦隊形、航向和航速，準確確定其位置，能探測水下潛航中的核潛艇，跟蹤低空飛行的巡航導彈，為作戰指揮提供海上目標的動態情報，為武器係統提供超視距目標指示，也能為本國航船的安全航行提供海麵狀況和海洋特性等重要數據。同時，也能為水麵艦船提供通信。另外，它還能探測海洋的各種特性，例如海浪的高度、海流的強度和方向、海麵風速、海水溫度和含鹽量及海岸的性質等，可為國民經濟建設服務。因此，海洋監視衛星在民用及軍事應用中均有重大意義。
海洋監視衛星是20 世紀70 年代才發展起來的先進的衛星技術。前蘇聯是世界上最早發展海洋監視衛星的國家。世界上第一顆海洋監視衛星就是前蘇聯於1967年12月27日發射的“宇宙（COSMOS）-198”衛星，這是一顆雷達型海洋監視試驗衛星。隻有美國和俄羅斯這兩個軍事強國擁有實用型海洋監視衛星係統，但其他一些國家也在積極進行研製。 [1]
前蘇聯的海洋監視衛星計劃始於60年代，可分為2個階段，1965-1973 年為試驗階段，1974年5月開始進入實用階段。其海洋監視衛星分為電子型海洋監視衛星和核動力雷達型海洋監視衛星。前者收集無線電和雷達發射的信號，後者使用功率為幾千瓦的雷達探測海麵艦艇，電子型海洋監視衛星不帶核燃料。1985 年開始發射裝有側視雷達探測海洋特性監視衛星。這3 類衛星均混編在“宇宙”（COSMOS）號衛星係列中。衛星可以單獨工作，也可以協同工作。在軌工作的是3 顆電子型海洋監視衛星。這類衛星機動能力很強，能很快從低軌道機動到高軌道，且能為海上艦船等提供更為可靠的通信，其通信距離可達3500km。 [1]
電子型和雷達型2 種衛星的地麵軌跡表明，前蘇聯還配合使用這2 種不同探測方法的衛星，使之充分發揮互補作用。雷達型衛星用於普查，電子型衛星用於詳查。對於海上的軍事目標，無論其采用電子寂靜措施，還是使用電子幹擾手段，互補的衛星都有辦法探測到它。在1982 年英阿馬島衝突中，前蘇聯接連發射幾顆海洋監視衛星，偵察海上戰況，並把所截取的有關情報提供給阿根廷軍隊，在阿軍擊沉英“謝菲爾德”號驅逐艦的作戰中發揮了重要作用。 [1]
“宇宙”電子型海洋監視衛星（EORSAT）係列衛星始發於1974 年，1979 年正式進入實用性發射，主要用於探測、識別和跟蹤艦船，迄今為止已發40 餘顆。衛星重約4 000 kg，部署在高450 km、傾角65°的軌道上，由太陽能電池供電，壽命為8 ~ 12 個月，衛星通常采用雙星組網工作方式（即2 顆衛星為一組執行任務）。星上裝載被動式電子偵察接收機，通過探測艦隊通信和雷達信號監視艦船活動。另外，電子型海洋監視衛星還能同成對的雷達型海洋監視衛星配合使用。當采用雙星工作體製的電子型衛星時，2 顆衛星的發射時間間隔比較靠近。當成對的電子型衛星與成對的雷達型衛星配合使用時，因為電子型衛星的壽命比較長，一般先發射電子型衛星，後發射雷達型衛星。1988 年前蘇聯終止雷達型衛星發射後，主要通過電子型海洋監視衛星執行海上偵察任務。典型軌道高度為438-457km，傾角65°，地麵軌跡重複周期3 天，工作壽命早期為數月，為2 年以上，有效載荷為電子偵察接收機。1990 年3 月，發射了“宇宙- 2060”號電子型海洋監視衛星。其後在海灣戰爭爆發的前後幾個月裏，又發射了3顆電子型海洋監視衛星，從而使其海洋監視衛星的數量達到6 顆，達到曆史最高記錄。該星座由6 顆衛星組成，隨時間逐年減少。據報道，現隻有1 顆1997 年12 月15 日發射的“宇宙- 2347”衛星在工作。 [1]
“宇宙”雷達型海洋監視衛星（RORSAT）係列衛星始發於1967 年12 月，1974 年5 月15 日正式發射工作型衛星。RORSAT 計劃的真正名稱叫US - P（“P”表示被動型）。首次發射的工作型衛星是核動力雷達型海洋監視衛星。衛星星體由姿控助推器、星載雷達係統和核電源係統3 部分組成。衛星總長14 m，重約4 500 kg。工作方式是：首先由星載雷達的拋物麵天線掃描海上艦船的活動，然後通過無線電把收集到的情報發回地麵站，從而得出艦隻的位置、航速和航向。由於雷達功率要求很大，因此其雷達和無線電設備需小型核反應堆供電。該係列衛星的典型軌道高度為260 X 280 km，傾角65°，周期89.5 min，雙星組網，工作壽命一般為60 ~ 70 天，有效載荷為X 波段相控陣雷達（長10 m，直徑1.3 m）。星載雷達能在惡劣氣象條件下和海況下實施晝夜監測。此類衛星被列為美國反衛星武器的首要打擊目標。衛星上帶有以濃縮鈾235 為燃料的熱離子核反應堆，功率可達2 kW。衛星完成任務後核反應堆艙段與衛星主體分離，並被小火箭推到高約900 km 的軌道，可運行500 ~ 600 年。由於核反應堆可靠性低且不安全，這種衛星於1988 年4 月後停止了發射。US - P 電子情報型海洋監視衛星計劃仍在繼續實施中，通常每年有1 次發射（而且最近的6 次發射中有5 次是在11 ~ 12 月進行的）。前蘇聯海洋偵察衛星計劃是其冷戰時期戰時戰略最重要的組成部分之一。該係統隻包含被動型衛星，卻仍然是俄羅斯今後實現對世界各大洋保持影響這一主張的一個重要工具。 [1]
通過以上對美國和俄羅斯的海洋監視衛星的介紹，我們可以對其海洋監視衛星係統作一比較與分析，主要有以下幾點：
（1）美、俄海洋監視衛星係統均由電子偵察、雷達成像、海洋環境觀測三大部分組成。主動雷達成像兩國技術思路相同，電子偵察美國采用時差法多星定位，俄羅斯則采用基線幹涉相位比較法單星定位；海洋觀測部分除海麵情況兩國都注重了解外，美國側重測量浪高，提供打擊引導輔助信息，俄羅斯則重視側視雷達，用於輔助發現目標； [1]
（2）關於海洋監視的電子偵察部分，美國是雷達信號、通信信號均偵收，俄羅斯則隻偵收雷達信號，就連陸地電子偵察衛星，俄羅斯也主要發展雷達信號偵收係統，雖然其第四代也有了通信信號偵察衛星，但偵收能力差，這說明通信信號截獲技術難度大；
（3）海洋監視衛星係統中，美國電子偵察衛星軌道高度較高（1 000 km 以上），因而覆蓋範圍寬（每組星3 500
）；俄羅斯電子偵察衛星軌道高度低（450km 左右），因而覆蓋範圍較窄（1 500 ~ 1 800
）；
（4）美國的電子偵察衛星偵收信號與定位使用兩套係統，俄羅斯則隻使用一套係統； [1]
（5）美國電子偵察的目標定位采用時差法，測量精確，而且采用多星幹涉儀接收機，定位基線可根據需要拉長，定位精度高；俄羅斯這種衛星則是在一顆衛星上實現基線幹涉儀定位，基線長度受限，定位精度低，隻能達到6 ~ 13 km。但美、俄這種衛星目標定位思路，從根本上都是采用基線幹涉技術，隻是具體實現的技術方案不同而已，因此都應進行研究，加以比較；
（6）俄羅斯電子偵察衛星采用單星定位，在一顆衛星上實現多基線，要保持相對穩定，姿態控製要求高，要求達到0.1 ~ 0.2 。而且在滾動和俯仰方向形成基線，尤其要測量和控製偏航誤差；美國采用長基線三星時差定位，衛星本身的姿態控製精度可以降到0. 5 ~ 0. 7 ，但衛星的軌道控製與保持要求較高，必須嚴格控製星間距離。特別是時差定位，必須有嚴格的時間同步係統，這不僅要求高精度時鍾技術，而且要求星間鏈路。 [1]
前蘇聯解體後，雖然俄羅斯經濟實力出現嚴重倒退，研發先進的、尖端的軍事技術缺少資金支持，但俄羅斯依然是一個軍事強國，它的空間技術仍稱雄於世界。俄羅斯的雷達型海洋監視衛星能形成嚴密的海上監視網。另外，電子型海洋監視衛星也將是21 世紀初俄羅斯海洋監視的主要工具之一。但總的來說，俄羅斯的海洋監視衛星發展呈下降趨勢。 [1]
參考資料
- 1
趙勇,徐永勝.國外海洋監視衛星係統的現狀與發展趨勢[J].電訊技術,2002,42(5):154-160.DOI:10.3969/j.issn.1001-893X.2002.05.034.
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