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同步轨道侦察卫星,锁定美军航母

【新看点网】2016年2月19日,科技部发布“地球观测与导航”等重点专项2016年度项目申报指南通知,其中新机理新体制先进遥感探测技术方向中,静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术赫然在列。

该技术项目包括基于天地一体化的静止轨道空间轻型相机系统总体技术、相机自适应光学检测与控制技术、静止轨道高分辨率相机稳像技术等研究。要求完成全尺寸地面原理样机研制,对关键技术进行地面试验验证,为发展静止轨道高分辨率光学卫星提供技术支撑。考核标准为实现静止轨道不低于2.5米空间分辨率的全色对地成像,以及不低于5米分辨率的多光谱对地成像,实现单帧幅宽不小于100×100千米,实施期限5年。

我国提升同步轨道侦察卫星精度,美军航母往哪跑?

图注:高分4号卫星在轨运行模拟画面,卫星右侧的圆筒状物体即相机光学镜头。

当前全世界只有我国拥有同步轨道光学侦察卫星,即2015年12月29日发射的高分4号,其可见光相机的空间分辨率为50米,红外相机为400米,单帧幅宽400×400千米,平时用于国土资源普查和防灾救灾,战时可用于搜索、跟踪敌国航母打击群,为反舰弹道导弹攻击提供目标指引。美国、欧洲、印度等国也在研制同类卫星,但短期内无法发射升空。

此次发布的静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术属于关键技术攻关类项目,而非关键技术攻关类与应用示范类,据此可以判断该项目并不以研制出可实际发射的卫星相机为目标,而只停留在原理样机阶段,距离实用还有很大距离。

我国对技术成熟度分为9级,1级要求基本原理清晰,2级要求技术概念和应用设想明确,3级要求技术概念和应用设想通过可行性论证,4级要求技术方案和途径通过实验室验证,5级要求部件与功能模块通过典型模拟环境验证,6级要求以演示样机为载体通过典型模拟环境验证,7级要求以工程样机为载体通过典型使用环境验证,8级要求以生产样机为载体通过使用环境验证和使用,9级要求以产品为载体通过实际应用。

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图注:我国现有歼-20飞机中,2001和2002架属于演示样机,2011至2017架属于工程样机,2101架属于生产样机,技术成熟度分别为6、7、8级。

对技术成熟度分级是为了方便地确定项目考核标准,准确判断产品投入使用的时间,避免对成熟度太低的项目贸然提出使用要求,以致久拖不决。在我国,国防科技重大基础研究项目要求启动时技术成熟度1-2,结题时达到3-4;装备预先研究支撑项目要求启动时2-3,结题时3-5;装备预先研究项目要求启动时2-4,结题时4-6;装备演示验证项目要求启动时5,结题时6-7;装备研制项目要求启动时5-6,结题时7-8。

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图注:我国091型核潜艇是技术成熟度不足时跨阶段上马的典型,由于各系统故障百出,首艇于1970年下水,到1980年代前期才初步形成战斗力,这就是将研制阶段的工作拖到服役后完成的结果。

静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术研究要求完成全尺寸地面原理样机研制,对关键技术进行地面试验验证,也就是说技术成熟度要达到5;据此判断,该技术当前技术成熟度约为3-4级,大致相当于装备预先研究支撑项目或装备预先研究项目。该项目实施期限5年,再考虑到后续工程研制阶段的需要,大约到2026年时才能发射这一水平的同步轨道光学侦察卫星。

从高分4号的50米分辨率到新相机的2.5米分辨率,二者相差20倍之多,时间相距10年之久,显然不符合我国小步快跑的技术发展要求。据外媒报道,我国当前正在研制第二代同步轨道侦察卫星,采用直径2-3米的光学镜头,分辨率要求为10米以内,可准确识别外军航母。从高分4号和第3代卫星的进度判断,二代卫星很可能在2020年前后发射升空。

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图注:美国研制中的同步轨道光学侦察卫星,用光学薄膜取代传统的光学玻璃作为镜头材料,使重量得以大幅下降。

我国之所以积极推进同步轨道侦察卫星的发展,主要是为应对美国航母打击群和陆基航空兵的压力。美军在我国沿海实施军事干预的主要手段是空海一体战,即以轰炸机和巡航导弹核潜艇为先头部队,通过远程打击摧毁我军近海侦察监视与打击体系,而后投入航母打击群和陆基战斗机对我军进行大规模打击,使我军丧失实施跨海登陆战役的能力。

要遏制美军威胁,我军必须加强对美军航母打击群、轰炸机和加油机等关键部队的监视,在敌行动初期即获取足够情报,准确判断对方意图,及时进行拦截和反击。当前我军主要侦察手段是电子侦察卫星和低轨道侦察卫星,但二者都有严重缺陷:前者无法发现实施电磁静默的目标,很容易在关键时期失去对方踪迹;后者过顶时间短,无法连续进行监视,容易被对方趁机偷袭。

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图注:航母群为躲避潜艇威胁要求保持25节以上航速,而大型舰船高速行驶时会造成大面积尾流,高分4号可通过观测尾流发现航母群,但做不到准确识别。

同步轨道侦察卫星固定停泊在地球赤道某一点的上空,可随时对西太平洋地区任意地点拍照,以极短的时间间隔对航母群和关键军事基地进行重复侦察,从而时刻掌握敌方部队动向,弥补电子侦察卫星的不足。高分4号由于分辨率较低,无法识别目标真伪,还需由低轨道侦察卫星进行确认。研制中的第2、3代同步轨道侦察卫星分辨率高,可直接确认目标类型,从而减少了识别时间和对低轨道侦察卫星的需求,使战斗力获得进一步提升。

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图注:同步轨道,卫星在该轨道上运行,绕地球公转的角速度与地球自转角速度相同,卫星看起来就像静止在地球赤道某一点的上空,所以又称为静止轨道。同步轨道原来多用于通讯卫星、电子侦察卫星,中国首次将成像侦察卫星“高分四号”发射至同步轨道。

【作者:新看点网】  【发表时间:2016-02-24】  【打印本页】  【关闭窗口】  【浏览565次】
 

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