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备课资料

物理和身边的高科技

录入者:netlab  人气指数: 次  发布时间:2009年01月13日

全世界到底总共有多少枚可以拍摄高清晰度照片的侦察卫星目前还不清楚,但有一点可以肯定,世界上只有美国、俄罗斯、法国以及以色列等少数几个国家拥有高清晰度卫星。
  侦察卫星,就是窃取军事情报的卫星,它站得高看得远,既能监视又能窃听,是个名副其实的太空千里眼。
  1990年8月2日,伊拉克突然袭击并占领了科威特的国土,由此拉开了一场持续半年之久的海湾战争。四十多万美国及盟国军队云集海湾,伊拉克的重要机场,武器库、战略设施受到了美国导弹和飞机的狂轰滥炸,损失惨重。美国何以能准确地掌握伊拉克的军事机密呢?其中侦察卫星功不可没。
  侦察卫星利用光电遥感器或无线电接收机,搜集到地面的目标辐射,反射或发射出的电磁波信息,用胶卷或磁带记录下来后存贮在卫星返回舱里,待卫星返回时地面回收。或者通过无线电传输的方法,随时或在某个适当的时候传输给地面接收站,经光学,电子计算机处理后使用。
  侦察卫星根据执行任务和侦察设备的不同,分为照相侦察卫星、电子侦察卫星、海洋监视卫星和预警卫星。
  照相侦察卫星
  装有可见光照相机、电视摄像机,对目标实行拍照。为了发现和识别目标,对相机镜头和图像分辨率要求很高。这种卫星一般运行在近地点高度150千米—280千米的近地轨道上,如果装备上红外相机和多光谱相机,还具有夜间侦察和识别伪装的能力。
  照相侦察卫星按侦察信息送回地面的方式分为返回型和传输型。返回型是将拍好的胶卷存入回收舱中返回地面,它利用胶片成像的原理,优点是图像分辨率高、直观、易于识别分析,缺点是回收不及时,容易贻误战机。传输型利用光电成像原理,先把图像信息记录在磁带上,飞到地面台站的控制区时,再将图像信息发送到地面,由地面进行处理和识别。它的优点是地面收到信息快,但图像分辨率不高。
  美国从1959年2月开始发射照相侦察卫星,直到1960年8月首次发射回收成功,从发现者号至今已发展了五代侦察卫星。1960年10月发射的萨莫斯号无线电传输型卫星是第一代;第二代改进了摄影系统的传输型卫星,能在轨道上停留3—4周,返回型能在轨道上停留3—5天;第三代返回型卫星装有更完美的遥感装置和更高级的相机,装有空—地快速通信系统,可把信息以高传输率发回到地面;第四代叫“大鸟”号,它兼有回收胶卷和无线电传输两种功能,寿命52—220天,它拍的照片可以清晰地分辨出火车、汽车、建筑物及行人;第五代是“锁眼”号,星上装有固体摄像机,采用数字实时传输方式,以多种形式进行信息自动化处理,寿命为2.5年或更长。

        电子侦察卫星
  装有电子侦察设备,用来侦辨雷达和其他无线电设备的位置和特性,窃听遥测和通信等机密信息。这种卫星一般运行在高约500或1000多千米的近圆轨道上。电子侦察卫星是窃听能手,当它经过别国上空时,星上磁带迅速录下雷达信号、电台信号等,等转回到本国上空时又把这些信号输送到地面站。经地面分析、研究就能掌握别国地面雷达的位置、特性、破译电台的信号。美国1988年8月发射的一颗重型电子侦察卫星,可以同时监听中苏两国11000条电话和步话机无线电话。

  海洋监视卫星
  装有雷达、无线电接收机、红外探测器等侦察设备,监视海上舰船和潜艇的活动。为了对广阔的海洋连续监视,卫星轨道一般比较高,为1000千米左右的近圆轨道,并需要由多颗卫星组成海洋监视网。
  预警卫星
  利用星上的红外探测仪,探测导弹飞行时发动机尾焰的红外辐射,配合电视摄像机及时准确地判断敌方导弹方向,迅速报警,使地面防空部队准备拦击导弹,城市居民紧急疏散隐蔽。在预警卫星出现前,人们用巨型雷达探测,由于地球曲面的阻挡,只有当导弹爬高到250千米的高空时,雷达才能“看”到目标,预警时间只有15分钟,常常由于来不及准备而被动挨打。预警卫星可以把预警时间提到30分钟。海湾战争中,美国的爱国者导弹拦击伊拉克的飞毛腿导弹,预警卫星起了极大的作用。预警卫星运行在地球静止轨道,并由几颗卫星组成一个预警网。

  海湾战争中的侦察卫星
  海湾战争中,为多国部队服务的军事卫星至少有32颗,其中不少是侦察卫星。
  锁眼11侦察卫星是美国最新型的数字成像无线电传输卫星,它不用胶卷而是用电荷耦合器件摄像机拍摄地物场景图像,然后传送给地面。地面收看的效果犹如看电视片。它的地面分辨率为1.5—3米,它最早发现伊拉克军队向科威特推进的行动。
  还有一种更先进的锁眼12侦察卫星,它的地面分辨率高达0.1米,足可以清点沙漠中伊军的坦克、帐蓬和人员。这种卫星具有一种“斜视”功能,即当卫星不能直接飞越海湾地区上空时,也能通过改变其光学系统的指向来摄取旁边地域的图像。卫星上的红外设备还可以在夜间拍照。
  “长曲棍球”号侦察卫星是一种雷达成像型卫星。海湾地区地表沙漠多,最适合雷达全天候监视。雷达成像卫星与可见光照相侦察卫星不同,它不受光照条件限制,可以昼夜工作,不间断地提供地面目标图像。
  这些卫星传回了大量数据,在处理、分析这些情报的美国图像照片判读中心里堆积如山,使处理人员每天工作长达18小时以上。经过处理的信息输入美国海军空军的导弹制导系统中,其结果是伊拉克一个个精心伪装的战略重地大多进了多国部队的轰炸清单。