早期侦察卫星最主要的侦查手段是利用可见光波段的照相机。随着科技的进步和情报种类的多样化,现在的侦察卫星使用的搜集手段可以大致上区分为主动与被动两大类。[1][1][2]
主动手段就是由卫星发出讯号,借由接收反射回来的讯号分析其中代表的意义。譬如说利用雷达波对地面进行扫描以获得地形、地物或者是大型人工建筑等的影像。被动手段是利用被侦查的物体发射出来的某种讯号,加以搜集并且分析。这种侦查方式是最为常见的一种,包括使用可见光或者是红外线进行照相或者是连续影像录制,截收使用各类无线电波段的讯号,像是各种雷达与通讯设施等等。
我们知道,卫星照片图象实际上是由许许多多肉眼看不见的象点 组成,象点越细,照相辨认的细节的尺寸越小。照片上象点的密度常 用每毫米多少条线来表示,线越多表示照片质量越高。例如,卫星照 片每平方毫米的纵横线数各二十百五十条,也就是每平方毫米内排列:62500个象点,其相邻两象点间的距离只有四微米,这样微小的间隔,即使放大十倍,肉眼也是看不出来的。照片上四微米相当于地面距离 多少呢?这与照相机的焦距和卫星的飞行高度有关。如果焦距为二米,飞行高度一百五十公里,那末,根据简单的几何学关系就可求得地面距离为零点三米。这个长度就叫做照片的地面分辨率。通俗地说,地面分辨率是能够在照片上区分两个目标的最小间距。地面分辨率是衡量卫星侦察技术水平的最重要的指标。它并不代表能从照片上识别地 面物体的最小尺寸。一个尺寸为零点三米左右的目标,在地面分辨率为零点三米的照片上,只是一个象点,不管把照片放大多少倍,依然 只是一个象点。所以,要从照片上认出一个目标就多少得有若干个象 点在照片上来构成该目标的轮廓。
侦查卫星(6)美国的“大鸟”侦察卫星照片的分辨率一般公认为零点三米。这代表了当前卫星侦察的一定水平。一般说来,从照片上能够识别目标的最小尺寸应等于地面分辨率的五至十倍,即一点五至三米。人的肩 宽约零点五米,在“大鸟”卫星照片上占一至二个象点。从照片上可 以发现这儿“有”目标,但这个目标是人,还是物,靠一至二个象点是确定不了的,当然更谈(转载自第一范文网http://www.diyifanwen.com,请保留此标记。)不上区分是男还是女了!如果想从“大鸟” 卫星的照片上识别报纸的标题,那末标题上的字的笔划应至少达到零 点三米粗细才行。反过来说,要从照片上看清报头“解放军报”这四个字,地面分辨率必须达到三毫米左右,比现在要提高一百倍。
当然,判读卫星照片是一项专门技术。能否从卫星照片上认出目标,不单单取决于地面分辨率,还与判读人员的技术熟练程度,对目标的先验知识以及目标周围的环境条件等都有一定关系。国外根据卫星照片不同的的使用情况,对地面分辩率提出了不同的要求。共分 为四级。第一级是发现,从照片上仅仅能判断目标的有无;第二级是识别,能大致看出目标的轮廓,例如是人,还是车,是大炮,还是飞机;第三是确认,能从同一类目标中指出其所属类型,例如是卡车, 还是公共汽车,是民房,还是营房;第四是描述,能识别目标的特征和细节。例如能指出飞机、汽车的型号和舰船上的装备等。在这四级 中,“发现”要求的地面分辩率最低,“识别”和“确认”要求越来越高,“描述”所要求的地面分辩率最高。例如,要能从照片上发现飞机,要求地面分辩率为四点五米,而描述飞则要求零点一五米的地 面分辩率;发现汽车要求一点五米,描述汽车则要求零点零五米。
由此可见,按目前卫星侦察的水平,根据照片详细描述物体的特征,不是一个简单问题。象文章开头提到的能看清汽车牌照上的号码和士兵脸上的胡子等说法是没科学根据的,说不定的某些外国记者惯于使用的耸人听闻的危害罢了。
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1959年2月28日,美国加利福尼亚州范登堡空军基地里,有一枚高大的“宇宙神——阿金纳a”火箭耸入云端,它那圆锥形的顶端就是人类历史上的第一颗间谍卫星,美国谍报部门称它为:“发现者1号”。当倒数计数到零时,火箭便呼啸着把“发现者1号”送入了太空轨道。1960年10月,“宇宙神——阿金纳a”又运载着另一颗间谍卫星“萨摩斯”升上了蓝天。它在太空运行中可以进行大量的录音和录像,比如它在苏联和中国的上空轨道上飞行一圈所收集到的情报比一个最老练、最有见识的间谍花费一年时间所收集的情报还要多上几十倍。苏联也于1962年发了“宇宙号”间谍卫星,对美国和加拿大进行高空间谍侦察。截止1982年底,美国和苏联分别发射了373颗和796颗专职间谍卫星,总数达1169颗,这一千余名“超级间谍”在几百公里高的太空上,日日夜夜监视着地球的任何一个角落。现代的技术侦察主要是空间侦察,而空间侦察则又是利用各种间谍卫星来实施的。这类间谍卫星主要包括照相侦察卫星、电子侦察卫星、海洋监视卫星、导弹预警卫星和核爆探测卫星。
间谍卫星具有侦察范围广、飞行速度快、遇到的挑衅性攻击较少等优点,苏美两国都对它格外钟情,把它当做“超级间谍”来使用。当前美、苏两家的战略情报有百分之七十以上是通过间谍卫星获得的。1973年10月中东战争期间,美、苏竞相发射卫星来侦察战况。美国间谍卫星“大鸟”拍摄下了埃及二、三军团的接合部没有军队设防的照片,并将此情报迅速通报给以色列,以军装甲部队便偷渡过苏伊士运河,一下子切断了埃军的后勤补给线,转劣势为优势。在此同时,苏联总理也带着苏联间谍卫星拍摄下来的照片,匆匆飞往开罗,劝说埃军停火。1982年英、阿马岛之战期间,苏、美频繁地发射间谍卫星,对南大西洋海面的战局进行密切的监视,并分别向英国和阿根廷两国提供敌方军事情况的卫星照片。可以说,间谍卫星的数量和发射次数,已经成了国际政治、军事等领域内斗争的“晴雨表”了。
“大鸟”间谍卫星是照相侦察卫星中主要的一种。它是由美国空军委托洛克希德公司研制并于1971年发射上天的。总长为15.24米,直径有3.05米,重达13.3吨。它所担任的间谍侦察任务繁多,身兼数职,既对地球表面做普查侦察,也对重要目标做详查侦察:既要对目标进行照像,又要对各地的电磁波进行监收,更奇妙的是,这只“大鸟”还常常驮着“小鸟”飞上太空,然后“卸下”这些“小鸟”带着他们在外层空间漫游,即由大卫星(母星)和一、两颗小卫星(卫星)组成一个“间谍卫星家族”。“大鸟”间谍卫星还长着三只明察秋毫的“大眼睛”。一只“眼睛”是一架分辨力极高的详查照相机,可以看清在地面上行走的单个行人。另一只“眼睛”是一架新型胶卷扫描普查照相机,用它来进行地上大面积普查照相。第三只“眼睛”最神秘,它是一个可以在夜间看见地下导弹发射井的多光谱红外扫描照相机。“大鸟”间谍卫星所拍摄的照片必须在卫星飞抵夏威夷群岛地区上空时弹射出来,并由空军回收,然后再进行冲洗和认读。
迄今为止,外层空间已经有16只“大鸟”在“展翅飞翔”,以它那鹰一般的锐眼虎视眈眈地注视着地球上那些令人担心的地区。1971年美国发射了一颗“kh-9”间谍卫星,也叫“大鹏”间谍卫星。1976年底,中央情报局在美国空军范登堡基地又发射了由美国伍德里奇公司研制的最先进的第五代照相侦察间谍卫星“kh—11”,俗称“锁眼”。这是太空间谍战的一个重大突破,因为“kh—11”间谍卫星属于“数字图像传输型的实时照相侦察卫星”。
80年代起,美国已着手制定一项代号为“靛蓝”(现已改称为“长曲棍球”)的新卫星系统的研制计划。它将利用最先进的雷达设备,实现全天候的昼夜侦察。利用电脑把雷达讯号提高,变成雷达造影,可能穿透云雾和黑暗,甚至还可能发展成具有穿透建筑物的能力。
苏联虽然在1961年4月12日首先发射了世界上第一般载入宇宙飞船,揭开了载人航天技术发展的序幕,但是在间谍卫星研制方面还落后于美国。1959年美国的“发现者1号”间谍卫星升空后,苏联便大大加快了研制间谍卫星的步伐。1962年3月16日,苏联第一颗间谍卫星“宇宙—1号”飞上了蓝天,在短短的9个月内,苏联一口气发射了“宇宙—1号”至“宇宙—12号”总共12颗照相侦察间谍卫星,着实使美国谍报部门大吃一惊。照相侦察卫星上使用的照相机有“全景照相机”;“画幅式照相机”和“多光谱照相机”。“多光谱照相机”装有不同的滤光镜,对同一目标进行拍照,得到几张不同的窄光谱的照片,由于不同的物体具有不同的光谱特性,所以,只要用“多光谱照相机”对伪装的物体进行拍照,就可以揭露它的真面目,识破敌方的诡计。
中国第一种电子侦察卫星--高空一号电子侦察卫星具有多种功能。它能够截获敌方预警、防空和反导弹雷达的信号特征及其位置数据,能够载获敌方的战略导弹试验的遥测信号,也能有效准确地探测敌方军用间谍电台的位置。苏联从60年代中期开始发射电子侦察卫星,到1982年底共发射了134颗。苏联的电子侦察卫星一般是椭球体或圆柱体,多采用“混杂多颗组网法”使用,即在同一轨道内,发射4~8颗电子侦察卫星,一颗飞过去后,紧接着又飞过来一颗,可以接力式地连续进行通信窃听。这种卫星具有情报联络的功能,可以与世界各地的苏联间谍保持无线电联系。
1977年4月,伊朗反间谍部门逮捕了一名叫拉巴尼的间谍,他就是利用“通信情报型的电子侦察卫星”在飞越当地上空时,接收这颗间谍卫星发送给他的密码电文。由于在接收密码电文时,拉巴尼没能隐蔽好他的卫星接收天线而被反间谍部门发现后,突然冲进密室将他抓获。
美国从60年代初开始发射电子侦察卫星,到1982年底共发射了78颗。分为普查型和详查型两种。美国情报部门常常用它来截收苏军总部发至全球各海上舰队的秘密电波。
1973年发射的“流纹岩”电子侦察卫星主要是截获窃听苏联从普列谢茨克试验发射固体洲际导弹以及从白海试验发射核潜艇导弹的电子讯号。它可以同时监听11000次电话或步话机的通话。在澳大利亚和英格兰都设有专门接收“流纹岩”电子侦察卫星传输无线电信号的地面卫星接收站。
1978年1月24日,美国夏威夷的马维岛卫星观测站观测到天空中有一个闪着耀眼红光的物体,急速向东北方坠下,最后在空中爆成数千块碎片,纷纷落在加拿大的大奴湖地区。美国谍报技术部门立刻派出100多名航天专家去那里搜寻卫星碎片残渣。通过分析,美方认为,这是苏联的一颗重达2700公斤的雷达型“海洋监视间谍卫星”,即苏联第16颗海洋间谍卫星——“宇宙954号”。
这种间谍卫星主要是用来探测、跟踪世界海洋上的各种舰艇。通过截获舰艇上的雷达、通信和其它无线电设备发出的无线电信号,对海上的军事目标进行监视。1982年英阿马岛之战中,苏联接连发射了“宇宙—1365号”和“宇宙—1372号”海洋监视卫星,以此来侦察英阿双方的军事战况,并把所获取的英国军队的有关情报马上提供给阿根廷军队,以致阿根廷空军一举击沉了英国特遣舰队中著名的“谢菲尔德号”驱逐舰。
当洲际弹道导弹从发射井呼啸而出后,对距离8000~12000公里以外的目标只要30分钟就能命中。这就要求有一种武器能够在导弹到达目标前就能够侦察到攻击导弹并发出战略预警,及早使人们进入防空洞或者发射反弹道导弹在大气层外拦截撞毁前来袭击的敌方导弹。这项任务现在主要是用“导弹预警卫星”来执行完成的。1958年美国便实施代号“米达斯”计划的导弹预警卫星研制。1966年,又重新制订了著名的“647”预警卫星计划(也叫防御支援计划卫星)。它是一个圆柱形星体,主要侦察设备是一个长3.63米,直径为0.91米的大型红外望远镜,它由2000多个硫化铅做成的红外敏感组件组成,能在零下80℃的条件下正常工作。它总长约6.64米,每分钟可自转5~7转。