國(guó)外合成孔徑雷達(dá)偵察衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析

1、1國(guó)外合成孔徑雷達(dá)偵察衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀 與趨勢(shì)分析Email:beautyhappy521@163.com0 引言未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)狀況瞬息萬(wàn)變，實(shí)時(shí)掌握正確的情報(bào)信息是取得戰(zhàn)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)的重要因素，對(duì)敵照相偵察是進(jìn)行情報(bào)收集的有效手段。然而利用各種天然環(huán)境與人為工事、配合黑夜與惡劣氣候條件、隱蔽及掩護(hù)部隊(duì)（武器）行蹤可使得傳統(tǒng)光學(xué)影像無(wú)能為力，這也給雷達(dá)影像以發(fā)展契機(jī)。合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,簡(jiǎn)稱(chēng) SAR)是一種

2、全天候、全天時(shí)的現(xiàn)代高分辨率微波成像雷達(dá)。它是二十世紀(jì)高新科技的產(chǎn)物，是利用合成孔徑原理、脈沖壓縮技術(shù)和信號(hào)處理方法，以真實(shí)的小孔徑天線(xiàn)獲得距離向和方位向高分辨率遙感成像的雷達(dá)系統(tǒng)，在成像雷達(dá)中占有絕對(duì)重要的地位。近年來(lái)由于超大規(guī)模數(shù)字集成電路的發(fā)展、高速數(shù)字芯片的出現(xiàn)以及先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理算法的發(fā)展，使 SAR 具備全天候、全天時(shí)工作和實(shí)時(shí)處理信號(hào)的能力，并已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)軍事情報(bào)偵察的重要工具[1]。了解與研究國(guó)外 SAR 偵察衛(wèi)星

3、的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，無(wú)論是對(duì)我國(guó)開(kāi)發(fā)新的 SAR 衛(wèi)星系統(tǒng)還是研究反 SAR 偵察技術(shù)都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1 國(guó)外 SAR 偵察衛(wèi)星的發(fā)展現(xiàn)狀1.1 美國(guó)的 Lacrosse 衛(wèi)星“長(zhǎng)曲棍球” （Lacrosse）衛(wèi)星是美國(guó)的軍用雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星。它不僅適于跟蹤艦船和裝甲車(chē)輛的活動(dòng)，監(jiān)視機(jī)動(dòng)或彈道導(dǎo)彈的動(dòng)向，還能發(fā)現(xiàn)偽裝的武器和識(shí)別假目標(biāo)，甚至能穿透干燥的地表，發(fā)現(xiàn)藏在地下數(shù)米深處的設(shè)施。美國(guó)已經(jīng)發(fā)射了 Lacrosse-1（1988

4、年 12 月） 、Lacrosse-2（1991 年 3 月） 、Lacrosse-3（1997 年 10 月） 、Lacrosse-4（2000 年 8 月） 、Lacrosse-5（2005 年 4月） ，其中 Lacrosse-1 已經(jīng)退役，并正在研制 Lacrosse-6，分辨率從最初的 1 m提高到 0.3 m。 “長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星已成為美國(guó)衛(wèi)星偵察情報(bào)的主要來(lái)源，美國(guó)軍方計(jì)劃再訂購(gòu) 6 臺(tái)“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星上的 SAR，每臺(tái) S

5、AR 的價(jià)格約 5 億美元[2]。3可以利用不同入射角的兩顆雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)干涉形成三維立體圖像，具備雷達(dá)干涉測(cè)量地形的能力[6]。1.5 德國(guó)的 SAR-Lupe德國(guó)的SAR-Lupe軍事雷達(dá)衛(wèi)星，是歐洲高分辨率天基成像雷達(dá)的首次應(yīng)用[7]。該系統(tǒng)獨(dú)特的設(shè)計(jì)概念是包括五顆衛(wèi)星的星座，分布在三個(gè)不同軌道上。在軌道上只要有2顆衛(wèi)星就能保證該系統(tǒng)正常工作，之所以要發(fā)射5顆衛(wèi)星主要是為預(yù)防衛(wèi)星在軌道上發(fā)生故障。該系統(tǒng)衛(wèi)星每顆重770公斤。衛(wèi)星搭載

6、的雷達(dá)成像設(shè)備可以在任何照明和氣象條件下對(duì)地表設(shè)施進(jìn)行觀測(cè)和拍照，其圖像分辨率約為0.7米。衛(wèi)星還可以辨認(rèn)運(yùn)動(dòng)中的汽車(chē)及飛機(jī)型號(hào)，并能識(shí)別地面“特殊設(shè)施”。整個(gè)系統(tǒng)耗資約3億歐元，設(shè)計(jì)工作年限為10年。前三顆SAR-Lupe衛(wèi)星分別于2006年12月、2007年7月、2007年11月發(fā)射成功，后兩顆將于2008年中期發(fā)射。最后兩顆SAR-Lupe衛(wèi)星的技術(shù)改造工作已經(jīng)開(kāi)始，項(xiàng)目名稱(chēng)為SARah，主要目的是研制有源雷達(dá)系統(tǒng)，尤其是高功率放

7、大器管。SAR—Lupe 是目前世界上重量最小的雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星，其裝備有星間通信鏈路，以加快成像指令從一顆衛(wèi)星向另一顆衛(wèi)星的傳遞速度，縮短圖像獲取的延遲時(shí)間。地面控制人員可將成像指令發(fā)給處在地面站視線(xiàn)范圍內(nèi)的一顆衛(wèi)星，該衛(wèi)星會(huì)通過(guò)星間無(wú)線(xiàn)電通信鏈路將這一指令直接傳遞給處在德國(guó)軍方想要對(duì)那里成像的另一地方上空的衛(wèi)星。利用這些衛(wèi)星上的星間通信鏈路，歐盟軍事終端用戶(hù)能夠在成像指令發(fā)出后 11 小時(shí)內(nèi)接收到衛(wèi)星對(duì)全球任一地點(diǎn)拍攝的圖像數(shù)據(jù)。S

8、AR—Lupe 衛(wèi)星必將增強(qiáng)歐洲空間監(jiān)視能力[8]。1.6 其他 SAR 偵察衛(wèi)星俄羅斯正在研制一顆名為“禿鷹 E”(Kondor-E)的 S 波段小型雷達(dá)衛(wèi)星，該衛(wèi)星只有 800 千克（國(guó)外類(lèi)似衛(wèi)星重達(dá) 2-3 噸） ，且費(fèi)用比國(guó)外類(lèi)似衛(wèi)星減少 4-5倍。其多功能雷達(dá)可提供 Kondor-E 軌道兩側(cè)各 500 千米范圍內(nèi)的高分辨率圖像，還能提供 30 幅數(shù)字地圖模擬圖像[9]。日本于 2006 年 1 月 24 日發(fā)射了一顆 Alo