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现代战争中的卫星遥感技术

来源:遥感 时间:2024/8/16

1引言

自俄乌冲突爆发以来,无论是军事卫星还是商业卫星,都极大地影响了冲突的进程,将信息化战争的趋势展露无遗。

美国《新闻周刊》披露,由于西方商业公司拒绝直接向乌克兰提供俄罗斯境内的高分辨率卫星照片,因此乌克兰利用众筹的方式获得了一颗芬兰雷达成像卫星的使用权,据称已经发现和识别了数千个俄军目标,“使其能在任何天气和夜晚有效地确定敌人在森林中的隐藏位置”。

由于卫星遥感技术的全面渗透、全面影响、全面推动,俄乌冲突也被称为“全程直播的现代战争”。因此,谋求打赢现代化战争,卫星遥感技术是必须重视的一项信息化手段。

2卫星遥感技术的战场效能评估

年3月24日,以美国为首的北约对南联盟悍然采取了空中军事打击。在此次行动中,美军卫星遥感技术为其精导武器提供了大量的、精准的侦查数据。

从“盟军行动”以及90年代发生的其他几次战争的具体应用来看,卫星遥感技术不仅为现代战争提供重要支援,而且已经成为现代武器装备系统的重要组成部分。时至今日,现代战争为卫星遥感的应用提供了更加广阔的天地,卫星遥感军事应用的广度与深度都提高到一个新阶段。

2.1卫星遥感在军事领域的优势运用

第一,卫星遥感技术在军事目标侦察中具有独特的优势。

在打击目标前,卫星遥感技术可对全球实施侦察,以获取敌方纵深目标信息,对制定军事行动计划起到重要的辅助作用。

在打击目标中,基于对同一目标的多时相影像对比分析,极大程度上提升了军事目标监视、战场态势勘察、打击效果评估的精确性和时效性。

在打击目标后,对目标进行打击效果评估,可有效避免对目标的无效重复打击,也可对未达到预期打击效果的目标进行持续跟踪。

第二,卫星遥感技术在军事测绘中可发挥快、广、准的效能。

卫星遥感技术可以开展精确的大地测量,实现了目标地区的坐标定位和作战地图获取,保障决策者了解战区地理形势,掌握战场地形情况,服务部队在作战和训练中正确利用地形,使技术兵器能够准确定位,充分发挥射击效能。

例如,美国测地卫星测定重点目标的点位精度在10米以内,大地水准面的测量精度可达±1米。精确的军事测绘,可减少飞机和舰艇的导航误差,提高导弹的命中精度。

第三,卫星遥感技术可以在战前有效开展战场资源勘察与战争潜力评估。

战场资源与战争潜力受到交战国间多方面因素影响,必须有效勘察地形、道路、桥梁、电站、冶金、机械、石油、化工、通信、农田、水利等设施,才能准确估计对手综合实力,对战争的多变化性做足充分的准备和预测,从而第一时间在战场上夺得制信息权,利用信息优势对敌方展开进一步的压制。

第四,卫星遥感技术可以实现对战时气象的精准预测。现代战争需要陆、海、空、天、电一体化协同作战。风速、风向、降水、温度、海浪及云雾等气象条件对舰艇、飞机、火炮等武器装备的性能发挥有较大影响。

利用地面气象站、气球、飞机、探空火箭和气象雷达等观测工具,只能得到局部地区的气象资料。地球上有将近80%的区域是无法用常规方法进行气象观测的,气象卫星则可获取全球性的气象资料,为部队提供可靠的气象保障。

2.2卫星遥感深度应用的客观条件制约

第一,当前在轨遥感卫星数量“看起来多,用起来少”。

近年来,国内外各类卫星遥感技术飞速发展,但在军事应用中,远没有达到“好用”和“够用”的程度。首先,受地球自转、公转和卫星移动的影响,卫星遥感的应用效果不能时刻得到保障。其次,目前的遥感卫星以光学卫星为主,雷达、红外、微光等卫星载荷量明显不足。同时,卫星管理系统缺乏统一的响应机制,难以同时进行协同观测。可以说,遥感卫星是“看起来多,用起来少”,在军事应用中难以充分发挥其效能。

第二,遥感卫星的时效性限制了军事应用场景的开发。

目前,少数部分的遥感卫星采用了地球同步轨道,可以实现对相应地区的不间断观测,但受到其轨道高度影响,这类卫星的观测分辨率仅停留在百米级,且制造成本较高。大多数遥感卫星采用低轨道。

虽然提升了低成本和高分辨率的要求,但由于低轨卫星与地球相对运动速度更快,依靠卫星地面站接收数据的延迟通常长达小时级。在军事应用场景中,卫星遥感技术难以保证数据传输时效性的现状,成了突破卫星遥感技术瓶颈的首要问题。

第三,遥感卫星的处理性能制约着军事应用的服务水平。

卫星遥感技术在军事应用中,主要目的就是运用其侦查能力保证军事情报的有效性、可靠性、安全性,但民、商遥感卫星多为接收后处理模式,获取精准情报的周期较长;

其次,开展军事目标勘察时,其智能化与自动化处理水平有待提高,使用自动解译和提取算法生成的基础地理信息产品,仍需经过人工校对与修正,难以满足现代战争的军事应用需求。

3即时遥感卫星的战场效能评估

即时遥感卫星是卫星遥感的核心技术高度集成、深度创新的高科技武器,能实现全球任意目标分钟级重访,任意地区遥感数据小时级获取的遥感卫星。该型卫星通常融合了星上智能处理、天地融合的数据分发等多种高精尖技术,能够实现轨道、传感器、通信等资源的综合利用。即时遥感卫星不仅可以提供一体化侦察、作战指挥等服务,也可以为海陆空通信、导航、气象预报等提供保障,使海-陆-空跨维度军事应用服务成为可能。

3.1即时遥感在军事领域的优势运用

一是精导支撑。

精导武器作战需要测绘保障信息作为支撑。目前精导武器所需的测绘保障信息,都是在战备阶段常态化制备,时间周期长,保障效率低。

面对未来的多武器集群打击、多波次打击等作战场景,即时遥感卫星可以提供精导数字图快速更新、建筑物三维模型精细化构建、自动化快速生产等服务,使目标在三维场景构建上,更具时效性和精准性。

二是态势分析。

未来作战场景中,准确、实时的战场环境和战场态势信息是提升战斗力的重要保障。目前战场威胁情报多以历史静态信息保障为主,战场环境态势更新效率低,基本处于“有态无势”的状态。

利用即时遥感的快速侦察能力,准实时更新的战场环境和态势变化,为作战指挥员的战术部署、战术临机调整、精导武器突防提供重要的决策参考。

三是目标锁定。

目前,针对敌军目标的多维特征分析多以仿真为主,缺乏真实可靠的实测数据验证仿真模型。利用即时遥感搭载的多类型传感器,持续对敌方重点目标进行长期侦察,积累数据成果,形成目标多维特征数据集,开展敌军目标的红外、电磁散射等特性分析,为全军精导武器作战提供基础支撑。

四是战略预警。

目前战略预警存在预警时间长、定位精度不高的问题。即时遥感利用预警、跟踪和即时数据回传能力,为战略预警提供更加丰富的要素、更加准确的定位。

面对敌方战略轰炸机、导弹武器等重点目标时,即时遥感卫星能够更加精准地定位目标类型和威胁,分析其作战意图和航迹。决策者也可以根据更加详细的预警侦察情报,制定更加准确详细的应对策略。

3.2即时遥感在信息化作战中的特殊效能

第一,实时侦控,察打一体。

实时战场信息是军队实施作战行动的先决条件,利用即时遥感准实时、广覆盖、多载荷、多谱段、高智能等优势,实时或近实时的传输数据给指挥中心和武器打击系统,将即时遥感卫星应用服务和远距离、高精度、大威力的毁伤兵器集成于一体,大大缩短了侦察、决策与打击的反应时间,实现了从传感器到射手的无缝链接,保障军事侦察与作战。

第二,全时运转,多谱截获。

即时遥感卫星军事侦察手段具备了伪装识别和实时传送的全天候侦察能力。雷达成像卫星能够穿透云雾,克服雨、雪和黑夜,即便遇到恶劣天气,仍能实施全天候的侦察,保证对敌军的精确打击。在对电子频谱的侦察上,即时遥感卫星所搭载的多光谱、高光谱、红外、微光等多类型遥感装置的出现,使军队具备了对电磁波的多频谱截获能力。

第三,多维互补,精准响应。

即时遥感卫星在现代战场上,可发挥全维部署的优势。不仅从不同空间、不同视角监视战场的每一个行动,而且还可以做到与其他侦察技术手段取长补缺,增强战场的侦察能力,对全方位、大纵深的军事情报信息进行多维建模分析。

在固定和移动多维目标侦察方面,利用即时遥感卫星可快速访问全球任意目标点的特性,卫星遥感技术能实现分钟级的快速重访效能,满足军事应用的快速响应需求。

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