經常有人發問,F-22、F-35、殲-20這些戰鬥機號稱是隱身戰機爲什麼還能被肉眼看見?

軍迷或者業內人士在面對這一問題時往往是會心一笑,當今世界現有的隱身飛機都是通過機體折線、蒙皮鋸齒修形、機翼特定夾角、敷設隱身塗層等一系列手段散射、吸收雷達波束,進而實現針對雷達的低可探測性,也就是俗稱的“隱身”。

F-22隱身戰鬥機穿越音障

至於肉眼隱身則是目前做不到的,然而玩笑式發問的背後也凸顯隱身戰機的一個命門,就是無論隱身飛機有多麼強的雷達低可探測性能,也難以躲避可見光探測。

近日,吉林一號視頻衛星公開了一段跟蹤戰鬥機高速飛行的視頻,畫面中一架重型戰鬥機穿雲破霧高速飛行,天基衛星光學鏡頭跟蹤狀態也十分良好,戰鬥機始終處於衛星視角之下

此時無論你是三代機,還是具有隱身能力的四代機,亦或者未來的六代機、七代機都無法擺脫可見光探測。

吉林一號視頻星跟蹤高速飛行中的戰鬥機

那麼,吉林一號視頻衛星究竟有沒有履行國防任務的使命?很簡單,來看看它能做什麼就知道了。

自2015年10月7日,由長征二號丁運載火箭在酒泉衛星發射中心以一箭四星方式發射第一批衛星以來,截至本月吉林一號星座在軌衛星數量已達25顆。

該星座第一階段部署規模是60顆,具備全球熱點地區30分鐘內重訪觀測能力,第二階段在軌部署138顆組網衛星,實現對全球任意地點10分鐘重訪觀測能力。

吉林一號星座

吉林一號衛星在不到五年時間裏實現了多輪技術快速迭代,在軌衛星具備推掃成像、微光成像、慣性空間成像、凝視成像等多種成像模式,多項技術指標居於世界領先水平

例如,以“吉林一號視頻03星”爲代表具有全球領先水平的亞米級分辨率彩色視頻成像衛星,高分辨率夜光彩色成像分辨率也居於世界領先地位。

吉林一號視頻03星

在跟拍戰鬥機之前吉林一號曾不止一次展示其強大的對地視頻成像能力,例如,2017年6月2日吉林一號視頻衛星就對大洋彼岸位於明尼蘇達州的一座軍民兩用機場進行了視頻成像,不僅穩定地拍攝到雙發支線飛機降落的視頻畫面,而且精準測算了飛機的降落速度。

2018年在對土耳其安塔利機場視頻成像時,拍攝到了飛機掉頭的畫面。

飛機掉頭

以往傳統的遙感光學成像手段是推掃成像,此種模式不需要衛星調整俯仰姿態,所收集到的圖像均爲星下點影像,成像範圍大小取決於星載光學設備的視場。

視頻成像則要複雜得多,如果沿用推掃成像模式進行視頻成像,那麼所獲取的視頻影像將因爲沒有連續性而變得毫無價值。

近地軌道衛星不同於地球靜止軌道衛星,衛星所處位置相較於地面是動態變化的,要想獲取連續穩定的視頻成像就需要創新方法。

吉林一號光學A星推掃成像

吉林一號視頻星採用的是一種叫做“滾掃成像”的辦法,它可以利用鏡頭側擺功能在過境目標區上空時在更長的軌道段內始終對準成像區域,航天東方紅有限公司在此基礎上進一步提出應用於吉林一號的“機動成像技術”。

在過境目標區時衛星進行俯仰姿態控制,結合鏡頭側擺與凝視功能更穩定的對準成像區域拍攝視頻,進而破解高空間分辨率與高時間分辨率這兩個矛盾需求。

機動滾掃成像

基於上述領先技術的吉林一號視頻星不僅可以拍攝固定區域的動態視頻,也能跟拍大範圍動態目標。

例如前文所述的戰鬥機目標,除此之外它還曾於2018年9月7日、2019年6月5日分別對零壹空間公司的OS-X1亞軌道火箭以及長征十一號運載火箭首次海上發射進行了動態跟蹤視頻拍攝。

吉林一號衛星拍攝的火箭發射畫面

高動態視頻成像與跟蹤能力在戰時有着難以估量的價值,例如傳統反隱身作戰,往往是敵機起飛逼近我方空域後,反隱身雷達才能獲取目標信息,而視頻成像則在敵隱身飛機部署機場的那一刻就已經開始。

地面保障、地面滑行、初始飛行方向、攻擊航線一連串的高時效情報都可以獲取,如此一來一種全新的反隱身信息鏈條就形成了,與其它反隱身情報節點獲取信息進行匹配就能重構單向透明的戰場環境。

反隱身從戰機部署至機場那一刻開始

更令對手細思極恐的是,連空中高速目標都能持續穩定跟蹤,那麼目標更大速度更慢的艦船目標又當如何?

視頻成像在技術偵察領域也更具優勢,例如,近期大洋彼岸試飛了所謂的第六代戰鬥機,吉林一號視頻衛星不僅可以獲取更準確的外觀信息,還能獲得包括起降速度、地面維護、氣動特性在內的一系列高價值詳細信息,而這些是傳統推掃成像衛星所做不到的。

吉林一號可用於技術偵察

吉林一號的突出優勢是視頻成像,傳統推掃遙感成像也有不俗的能力,其提供的靜態圖像可以用於偵察敵海軍港口、軍用機場、兵力集結地帶等大範圍目標,也可以識別武器裝備的型號特徵,還能用於規劃陸空兵力的攻擊線路,以及毀傷效果評估。

近日,巴基斯坦方面披露,他們已經購買了吉林一號2020年度查謨和克什米爾地區的4K高清視頻、光學照片,以及高光譜照片

基於吉林一號星座的高時間分辨率、高空間分辨率優勢,可以動態掌握對手的兵力部署與行蹤,此舉可以看做是該星座在軍事領域應用的小試牛刀。

吉林一號大口徑推掃成像光學衛星

能力已然具備,那麼吉林一號有沒有履行相關職責的義務呢?

吉林一號是當前國內最大的商業遙感衛星星座,隸屬於長光衛星技術有限公司,該公司以“用空天地一體化遙感信息產品服務全球70億人”爲使命任務,主要依託“中科院長春光學精密機械與物理研究所”技術基礎進行遙感衛星研發,而該研究所正是各型軍民兩用光學產品的研發單位,著名的高分、遙感兩大系列成像衛星的光學產品皆由該單位提供,這也是吉林一號能在如此之短的時間週期內確立全球領先地位的核心原因。

在長光衛星技術有限公司出品的官方宣傳片中曾明確指出,“吉林一號是重要的軍民融合項目”,也就是說從一開始就烙上了軍品印記。

吉林一號肩負國防使命

隨着空天技術深入發展現代戰爭的空間高度也已經由傳統航空空域延伸至大氣層以外的浩瀚太空,吉林一號在未來空天一體作戰任務中也必將發揮應有作用,該星座除了具有強大的對地成像能力,憑藉出色的慣性空間成像能力在空間偵察領域也可以有更大作爲

2018年11月20日,吉林一號星座所屬視頻06星在大西洋上空首次使用相機捕獲高速運動中的空間目標,這個目標就是大名鼎鼎的國際空間站,成像時兩器距離204公里。間隔3天后吉林一號視頻04星又在印度洋上空距離國際空間站250公里時進行二次成像。

吉林一號衛星對國際空間站光學成像

連續兩次使用相機捕獲空間高速運動目標凸顯吉林一號星座兩大性能特點:

首先,星載相機跟蹤定位精度極高,要知道國際空間站在軌運行速度每小時超過兩萬公里,且兩器處於不同的運行軌道,速度差異大,正所謂差之毫釐謬以千里,如果沒有高精度動態跟蹤能力根本無法捕獲高速運動中的空間目標;

再就是兩次成像使用的是分屬不同軌道的兩顆衛星,凸顯大規模星座的軌道覆蓋優勢,隨着138顆衛星完成在軌部署,屆時不僅能對全球任意地面目標實現10分鐘重訪能力,也能隨時跟蹤全球任意空間位置的近地軌道航天器,可獲取對手航天器的詳細技術特徵,利於戰時決策。

吉林一號衛星平臺小型化成果顯著

吉林一號星座的空天一體優勢還體現在快速進入空間能力上,隨着衛星產品技術的多輪迭代,在保證性能指標不變的情況下,衛星的重量與成本連續實現了大幅度下降,這就爲快速批產、高效率在軌部署創造了條件。

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