“東風快遞,使命必達”,使命就是在人民需要的時候米秒不差地將戰鬥部精準投送至全球任意目標,這其中大多數都是固定目標,只有海上艦船是移動目標,搜索攻擊難度也最大。

爲了構建針對海上目標的偵察打擊體系我們已經苦心經營了二十餘年,其中天基偵察就是決勝未來的關鍵要素。

決勝海戰場的撒手鐧:DF-21D

談到天基偵察就不得不提到有着千絲萬縷聯繫的“載人航天工程”,該工程立項於上世紀90年代初的1992年,那一時期“人口多,底子薄”是宣傳工作中的常用語,簡而言之就是國家還不富裕,而載人航天工程的實施對經濟、科技、國防等領域又有着極大的戰略帶動作用,因此當時上級提出就是不申辦奧運會也要辦這件事,甚至說可以動用國庫部分黃金儲備。

當時我們整個國家一年也發射不了幾顆衛星,航天人本着花小錢辦大事的原則,在載人飛船的構型設計上提出了全新的軌道艙留軌方案,爲此軌道艙配置有獨立的姿軌控動力系統與電源系統,確保可以留軌運行半年時間,這樣一來軌道艙就成了一顆有獨立運行能力的在軌衛星,從神舟二號到神舟六號軌道艙都進行了不同程度的應用性開發。

神舟飛船軌道艙

載人航天工程上馬伊始最高指示就要求工程全線要本着“多幹少說,只幹不說”的原則“不報道,不宣傳”,因此直到神舟五號發射大多數人也難以窺見飛船的全貌,甚至神舟五號發射後也只能看到航天員楊利偉在返回艙內的畫面,其餘則多爲模擬動畫。

在神舟五號載人飛船返回艙中的楊利偉

當時也有人納悶,爲什麼首飛上天的楊利偉全程沒有起身?誠然對於旨在突破載人天地往返的首次任務而言穩妥起見減少活動也沒有什麼問題,然而這並非事實的全部。

還有一個事實是神舟五號軌道艙安裝了一臺大口徑CCD詳查相機,這臺相機佔用了軌道艙的內部空間。

神舟五號軌道艙配置的對地觀測詳查相機

實際上早在神舟五號發射之前,載人航天應用系統總指揮張厚英就已經權威披露,這是一臺地面分辨率1.6米的CCD傳輸型相機,主要用於軍事偵察。

別看分辨率並不太高對於十幾年前的中國航天而言已經是里程碑,在此之前我國發射的多爲返回式光學遙感衛星。

此類衛星由於沒有配置太陽能電池帆板在軌壽命往往取決於蓄電池的電量,在軌時間通常只有半個多月甚至更短,更大的弊端是成像數據只有等到衛星返回地面後才能獲取使用,時間分辨率極低,對於時間敏感性目標幾乎無能爲力。

返回式衛星

神舟五號軌道艙詳查相機不僅具備數據傳輸功能,在成像模式上也有重大創新,實現了普查與詳查兩用的新型攝影光學系統的設計應用,它不僅能看得廣,也能看得更加精細,該項目獲得了2005年國家科學技術進步二等獎。

神舟五號發射至今也僅有短短的十七年時間,載人航天技術的突飛猛進自是不必多言,空間遙感技術的跨越式發展更是有目共睹。

從本世紀第一個十年開始,我們幾乎每年都會發射多批代號遙感的對地觀測衛星,這些全部都是傳輸型衛星,返回式遙感衛星已經退出歷史舞臺。

遙感三十號06組衛星

進入本世紀第二個十年高分辨率對地觀測系統作爲重大科技專項被列入2006年至2020年中長期科學和技術發展規劃綱要,天基遙感事業再一次駛入快車道,那麼它對東風快遞的海上反艦工作有何幫助呢?

近日,兩院院士李德仁披露了一系列權威信息,他指出高分系列一共規劃了14顆衛星,其中1~7顆是民用星,8~14顆則是軍用星

這些衛星空間分辨率最高0.1~0.5米,合成孔徑雷達成像分辨率則是0.5~1米,兩顆地球同步軌道光學遙感衛星對地空間分辨率則是15~50米,寬幅遙感衛星在16米分辨率條件下幅寬達到了800公里。

高分11號衛星星箭分離

上述數據對於軍用衛星而言顯然是就高不就低,具備空間分辨率0.1米的是由航天科技集團空間技術研究院抓總研製的高分11號衛星,該星採用承力筒式結構便於佈置大口徑光學設備,在官方介紹中雖然仍然有千篇一律地服務農作物估產、防災減災等功能描述,但也罕見地提及服務國防現代化建設的任務定位,畢竟0.1米的極高分辨率只用來估產農作物顯然是大材小用。

高分11號

高分11號直接對標大名鼎鼎的鎖眼-12衛星,後者目前在軌部署規模是4顆,而高分11號也不可能只有一顆,接下來後續功能更強大的高分辨率衛星也必然與它進行聯網工作。

高分十一號02星已於今年9月7日發射入軌

來看一張鎖眼成像照片感受下0.1米空間分辨率能看清什麼:

鎖眼-12對地成像

該照片由代號USA-224鎖眼衛星拍攝,從圖像上看雖然沒有坊間傳言能看清車牌或報紙大標題的誇張分辨率,但已經足夠清晰地顯示了火箭發射塔及其附屬設施的詳細情況。

高分系列中的合成孔徑雷達成像0.5米分辨率就更誇張了,這一性能已經可以與高分辨率光學遙感衛星媲美,而它更能穿雲破霧不受複雜氣象條件的約束,全天候實戰價值更大。

高分12號雷達成像遙感衛星

寬幅遙感衛星的16米分辨率雖然不及上述兩款衛星,但800公里的成像幅寬卻有極大的作戰價值,這意味着一次推掃成像即可覆蓋整個戰區,分辨率足以支撐辨識驅逐艦、護衛艦、航母等海上移動目標。

高分軍用衛星裏的重頭戲自然是兩顆地球同步軌道光學遙感衛星,50米分辨率顯然對應的是2016年6月13日西昌衛星中心使用長征三號乙火箭發射的高分四號,該衛星配置有1億像素面陣凝視成像相機,基於紅外成像功能該相機具備晝夜全天候成像能力,一次成像即可覆蓋16萬平方公里,相當於一個河南省面積。

高分四號

3.6萬公里的地球同步軌道不同於傳統近地軌道,前者軌道高度是後者的數十倍,成像分辨率隨着高度的增加自然也是遞減趨勢,此類衛星最大意義在於兼具高空間分辨率與高時間分辨率兩大優勢,一顆衛星觀測視野即可覆蓋三分之一地球表面積,地球上任意熱點地區可實現快速成像。

高分四號觀測範圍

高分四號從編號來看屬於既定規劃中的民用業務衛星,它在服務國民經濟建設的同時也爲更高分辨率的地球同步軌道軍用遙感衛星做了技術探路。

今年10月12日,西昌衛星中心再次使用長征三號乙運載火箭發射部署了高分13號地球同步軌道遙感衛星,50米分辨率的高分四號已經有了,那麼這顆衛星的分辨率顯然毫無疑義的是15米空間分辨率,它將和寬幅衛星一樣具備辨識海上軍用艦船能力

高分13號是人類迄今爲止部署地球同步軌道分辨率最高的光學遙感衛星。

高分13號

更令人鼓舞的是,李德仁院士證實,我國已經成功組織多顆衛星實現了對海上移動目標的搜尋,定位精度達到了10米,星上在軌處理數據轉發至地球同步軌道通信衛星,爾後轉發至地面,衛星從成像到交付用戶僅耗時1分鐘

10米定位精度、1分鐘數據傳輸,對於東風反艦快遞而言這是夢寐以求的射擊諸元數據,而隨着高分13號地球同步軌道遙感衛星的加盟,這一時間還將呈幾何級壓縮。

DF-21D實彈發射

高分遙感衛星搜尋海上目標能力形成時間顯然大幅度晚於東風反艦快遞的問世列裝時間,那麼在此之前我們是如何構建反艦打擊鏈條的呢?

爲了在茫茫大洋上找航母近一二十年來我們可以說是操碎了心,早在十年前酒泉衛星中心就發射了基於電子信號偵察的遙感九號三星星座,除此之外,我們還部署了超遠距離的天波對海探測雷達,這是一款既解決探測距離又能克服定位精度難題的戰略探測系統。

有人說近地軌道衛星戰時易被攔截摧毀,無偵-8與高分十三號就是我們的答案。

標準-3型導彈

衛星軌道恆定,如果變軌需要消耗大量燃料折損在軌壽命,同時變軌幅度通常比較有限,想要做到即時響應就只能通過數量來堆,然而戰時面對反衛星導彈也是愛莫能助,只能通過快速補網發射彌補。

無偵-8是一種全新理念的火箭動力無人機,它可以在作戰半徑內朝任意目標點高速機動,不受軌道運動的制約,相當於是一顆即時響應的亞軌道衛星,同時基於自身靈活機動的功能特性,戰時生存力較衛星有質的提升。

無偵-8

地球同步軌道部署的高分十三號就更直接了,我飛得高你想打我不容易,目前大多數反衛星導彈作戰高度都在一千公里以下,即便未來此類導彈能夠觸達地球同步軌道收效也不會很大,因爲數萬公里的空間距離可以留出足夠的機動反應時間。

地球同步軌道

近年來我國航天發射頻次之高有目共睹,2018年、2019年連續兩年摘得全球航天發射榜冠軍頭銜,今年有望再次蟬聯,高頻次發射背後是航天資產的急劇擴充,目前我國擁有的在軌衛星規模已經位列世界第二,這一規模是第三名俄羅斯的兩倍,同時也是日本的整整4倍。

在衆多的衛星裝備中對地遙感衛星佔據了極高份額,目前我國擁有約1500PB天基遙感存量成像數據,超越大洋彼岸位居世界第一,從這裏就可以看出中國航天發展的加速度,也能看出我們始終把準了發展的牛鼻子,因爲遙感衛星是國防建設、經濟建設不可或缺的關鍵要素。

高分二號民用衛星拍攝的貴州天眼

高分遙感技術突破的勢如破竹也爲商業遙感市場帶來了新契機,比如長光衛星公司的吉林一號紅外成像衛星就應用了自主識別系統,能夠在20秒內測定森林高溫火點,這一能力與戰略預警衛星不相上下,20秒對於洲際導彈而言意味着它還在爬升階段就能被我方測定。

短短十七年我們在傳輸型遙感衛星領域實現了大逆轉靠的是什麼?

葉培建院士是我國傳輸型遙感衛星的奠基人,當年在發射我國第一代傳輸型遙感衛星時曾經出現衛星失控險情,葉老當時坐在車裏聽到這個噩耗,他說當時希望車從山上掉下去,因爲摔下去是烈士,衛星丟了無法交待。

葉培建院士獲人民科學家國家榮譽稱號

險情容不得多想,他第一時間確定了衛星備用電池工作時間後,組織協調多方力量最終成功將指令注入,挽救了衛星。有這樣甘於爲國捨命胸懷天下的科學家,這就是中國航天屢創奇蹟的精神動力。

同時,有全球最大的市場需求,以及最旺盛的國防使命需求,加上全球最齊全的產業鏈條,在這樣的背景下我們怎能不贏?

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