打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

“东风快递,使命必达”,使命就是在人民需要的时候米秒不差地将战斗部精准投送至全球任意目标,这其中大多数都是固定目标,只有海上舰船是移动目标,搜索攻击难度也最大。

为了构建针对海上目标的侦察打击体系我们已经苦心经营了二十余年,其中天基侦察就是决胜未来的关键要素。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

决胜海战场的撒手锏:DF-21D

谈到天基侦察就不得不提到有着千丝万缕联系的“载人航天工程”,该工程立项于上世纪90年代初的1992年,那一时期“人口多,底子薄”是宣传工作中的常用语,简而言之就是国家还不富裕,而载人航天工程的实施对经济、科技、国防等领域又有着极大的战略带动作用,因此当时上级提出就是不申办奥运会也要办这件事,甚至说可以动用国库部分黄金储备。

当时我们整个国家一年也发射不了几颗卫星,航天人本着花小钱办大事的原则,在载人飞船的构型设计上提出了全新的轨道舱留轨方案,为此轨道舱配置有独立的姿轨控动力系统与电源系统,确保可以留轨运行半年时间,这样一来轨道舱就成了一颗有独立运行能力的在轨卫星,从神舟二号到神舟六号轨道舱都进行了不同程度的应用性开发。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

神舟飞船轨道舱

载人航天工程上马伊始最高指示就要求工程全线要本着“多干少说,只干不说”的原则“不报道,不宣传”,因此直到神舟五号发射大多数人也难以窥见飞船的全貌,甚至神舟五号发射后也只能看到航天员杨利伟在返回舱内的画面,其余则多为模拟动画。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

在神舟五号载人飞船返回舱中的杨利伟

当时也有人纳闷,为什么首飞上天的杨利伟全程没有起身?诚然对于旨在突破载人天地往返的首次任务而言稳妥起见减少活动也没有什么问题,然而这并非事实的全部。

还有一个事实是神舟五号轨道舱安装了一台大口径CCD详查相机,这台相机占用了轨道舱的内部空间。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

神舟五号轨道舱配置的对地观测详查相机

实际上早在神舟五号发射之前,载人航天应用系统总指挥张厚英就已经权威披露,这是一台地面分辨率1.6米的CCD传输型相机,主要用于军事侦察。

别看分辨率并不太高对于十几年前的中国航天而言已经是里程碑,在此之前我国发射的多为返回式光学遥感卫星。

此类卫星由于没有配置太阳能电池帆板在轨寿命往往取决于蓄电池的电量,在轨时间通常只有半个多月甚至更短,更大的弊端是成像数据只有等到卫星返回地面后才能获取使用,时间分辨率极低,对于时间敏感性目标几乎无能为力。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

返回式卫星

神舟五号轨道舱详查相机不仅具备数据传输功能,在成像模式上也有重大创新,实现了普查与详查两用的新型摄影光学系统的设计应用,它不仅能看得广,也能看得更加精细,该项目获得了2005年国家科学技术进步二等奖。

神舟五号发射至今也仅有短短的十七年时间,载人航天技术的突飞猛进自是不必多言,空间遥感技术的跨越式发展更是有目共睹。

从本世纪第一个十年开始,我们几乎每年都会发射多批代号遥感的对地观测卫星,这些全部都是传输型卫星,返回式遥感卫星已经退出历史舞台。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

遥感三十号06组卫星

进入本世纪第二个十年高分辨率对地观测系统作为重大科技专项被列入2006年至2020年中长期科学和技术发展规划纲要,天基遥感事业再一次驶入快车道,那么它对东风快递的海上反舰工作有何帮助呢?

近日,两院院士李德仁披露了一系列权威信息,他指出高分系列一共规划了14颗卫星,其中1~7颗是民用星,8~14颗则是军用星

这些卫星空间分辨率最高0.1~0.5米,合成孔径雷达成像分辨率则是0.5~1米,两颗地球同步轨道光学遥感卫星对地空间分辨率则是15~50米,宽幅遥感卫星在16米分辨率条件下幅宽达到了800公里。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

高分11号卫星星箭分离

上述数据对于军用卫星而言显然是就高不就低,具备空间分辨率0.1米的是由航天科技集团空间技术研究院抓总研制的高分11号卫星,该星采用承力筒式结构便于布置大口径光学设备,在官方介绍中虽然仍然有千篇一律地服务农作物估产、防灾减灾等功能描述,但也罕见地提及服务国防现代化建设的任务定位,毕竟0.1米的极高分辨率只用来估产农作物显然是大材小用。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

高分11号

高分11号直接对标大名鼎鼎的锁眼-12卫星,后者目前在轨部署规模是4颗,而高分11号也不可能只有一颗,接下来后续功能更强大的高分辨率卫星也必然与它进行联网工作。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

高分十一号02星已于今年9月7日发射入轨

来看一张锁眼成像照片感受下0.1米空间分辨率能看清什么:

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

锁眼-12对地成像

该照片由代号USA-224锁眼卫星拍摄,从图像上看虽然没有坊间传言能看清车牌或报纸大标题的夸张分辨率,但已经足够清晰地显示了火箭发射塔及其附属设施的详细情况。

高分系列中的合成孔径雷达成像0.5米分辨率就更夸张了,这一性能已经可以与高分辨率光学遥感卫星媲美,而它更能穿云破雾不受复杂气象条件的约束,全天候实战价值更大。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

高分12号雷达成像遥感卫星

宽幅遥感卫星的16米分辨率虽然不及上述两款卫星,但800公里的成像幅宽却有极大的作战价值,这意味着一次推扫成像即可覆盖整个战区,分辨率足以支撑辨识驱逐舰、护卫舰、航母等海上移动目标。

高分军用卫星里的重头戏自然是两颗地球同步轨道光学遥感卫星,50米分辨率显然对应的是2016年6月13日西昌卫星中心使用长征三号乙火箭发射的高分四号,该卫星配置有1亿像素面阵凝视成像相机,基于红外成像功能该相机具备昼夜全天候成像能力,一次成像即可覆盖16万平方公里,相当于一个河南省面积。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

高分四号

3.6万公里的地球同步轨道不同于传统近地轨道,前者轨道高度是后者的数十倍,成像分辨率随着高度的增加自然也是递减趋势,此类卫星最大意义在于兼具高空间分辨率与高时间分辨率两大优势,一颗卫星观测视野即可覆盖三分之一地球表面积,地球上任意热点地区可实现快速成像。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

高分四号观测范围

高分四号从编号来看属于既定规划中的民用业务卫星,它在服务国民经济建设的同时也为更高分辨率的地球同步轨道军用遥感卫星做了技术探路。

今年10月12日,西昌卫星中心再次使用长征三号乙运载火箭发射部署了高分13号地球同步轨道遥感卫星,50米分辨率的高分四号已经有了,那么这颗卫星的分辨率显然毫无疑义的是15米空间分辨率,它将和宽幅卫星一样具备辨识海上军用舰船能力

高分13号是人类迄今为止部署地球同步轨道分辨率最高的光学遥感卫星。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

高分13号

更令人鼓舞的是,李德仁院士证实,我国已经成功组织多颗卫星实现了对海上移动目标的搜寻,定位精度达到了10米,星上在轨处理数据转发至地球同步轨道通信卫星,尔后转发至地面,卫星从成像到交付用户仅耗时1分钟

10米定位精度、1分钟数据传输,对于东风反舰快递而言这是梦寐以求的射击诸元数据,而随着高分13号地球同步轨道遥感卫星的加盟,这一时间还将呈几何级压缩。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

DF-21D实弹发射

高分遥感卫星搜寻海上目标能力形成时间显然大幅度晚于东风反舰快递的问世列装时间,那么在此之前我们是如何构建反舰打击链条的呢?

为了在茫茫大洋上找航母近一二十年来我们可以说是操碎了心,早在十年前酒泉卫星中心就发射了基于电子信号侦察的遥感九号三星星座,除此之外,我们还部署了超远距离的天波对海探测雷达,这是一款既解决探测距离又能克服定位精度难题的战略探测系统。

有人说近地轨道卫星战时易被拦截摧毁,无侦-8与高分十三号就是我们的答案。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

标准-3型导弹

卫星轨道恒定,如果变轨需要消耗大量燃料折损在轨寿命,同时变轨幅度通常比较有限,想要做到即时响应就只能通过数量来堆,然而战时面对反卫星导弹也是爱莫能助,只能通过快速补网发射弥补。

无侦-8是一种全新理念的火箭动力无人机,它可以在作战半径内朝任意目标点高速机动,不受轨道运动的制约,相当于是一颗即时响应的亚轨道卫星,同时基于自身灵活机动的功能特性,战时生存力较卫星有质的提升。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

无侦-8

地球同步轨道部署的高分十三号就更直接了,我飞得高你想打我不容易,目前大多数反卫星导弹作战高度都在一千公里以下,即便未来此类导弹能够触达地球同步轨道收效也不会很大,因为数万公里的空间距离可以留出足够的机动反应时间。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

地球同步轨道

近年来我国航天发射频次之高有目共睹,2018年、2019年连续两年摘得全球航天发射榜冠军头衔,今年有望再次蝉联,高频次发射背后是航天资产的急剧扩充,目前我国拥有的在轨卫星规模已经位列世界第二,这一规模是第三名俄罗斯的两倍,同时也是日本的整整4倍。

在众多的卫星装备中对地遥感卫星占据了极高份额,目前我国拥有约1500PB天基遥感存量成像数据,超越大洋彼岸位居世界第一,从这里就可以看出中国航天发展的加速度,也能看出我们始终把准了发展的牛鼻子,因为遥感卫星是国防建设、经济建设不可或缺的关键要素。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

高分二号民用卫星拍摄的贵州天眼

高分遥感技术突破的势如破竹也为商业遥感市场带来了新契机,比如长光卫星公司的吉林一号红外成像卫星就应用了自主识别系统,能够在20秒内测定森林高温火点,这一能力与战略预警卫星不相上下,20秒对于洲际导弹而言意味着它还在爬升阶段就能被我方测定。

短短十七年我们在传输型遥感卫星领域实现了大逆转靠的是什么?

叶培建院士是我国传输型遥感卫星的奠基人,当年在发射我国第一代传输型遥感卫星时曾经出现卫星失控险情,叶老当时坐在车里听到这个噩耗,他说当时希望车从山上掉下去,因为摔下去是烈士,卫星丢了无法交待。

打破锁眼神话!高分卫星0.1米分辨率证实,组网侦测海上目标

叶培建院士2019年获“人民科学家”国家荣誉称号

险情容不得多想,他第一时间确定了卫星备用电池工作时间后,组织协调多方力量最终成功将指令注入,挽救了卫星。有这样甘于为国舍命胸怀天下的科学家,这就是中国航天屡创奇迹的精神动力。

同时,有全球最大的市场需求,以及最旺盛的国防使命需求,加上全球最齐全的产业链条,在这样的背景下我们怎能不赢?