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日志

 
 

日本卫星侦察能力现状  

2013-02-06 10:30:17|  分类: 军事资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

日本现有的“四位一体”侦察卫星体系仅仅是一个开始,据日本《产经新闻》1月22日报道,日本政府还计划未来10年内发射6颗新的侦察卫星,建成新的高性能侦察卫星体系。

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

朝鲜国防委员会第一委员长金正恩下达了在1月29日-30日两天内完成检查工作后实施核试验的指示。

光学卫星与雷达卫星兼备

根据2013年1月日本发布的航行通告(NOTAM),两颗侦察卫星仍在原定的发射日期发射。随着发射日期的临近,这次发射更详细的信息也开始透露出来。这次编号为H-IIA F22的发射将使用H-IIA 202型号,把日本“雷达四号”和“光学五号试验星”情报收集卫星送入轨道,其中“雷达四号”卫星是日本第二代雷达侦察卫星,而“光学五号试验星”卫星将是日本第三代光学侦察卫星的探路者。

光学卫星雷达卫星均达世界先进

它们的发射将填补原有雷达侦察卫星故障失效后的空缺,并为下一代光学侦察卫星进行技术验证,如果“雷达四号”发射成功,它与现有的“光学三号”、“光学四号”以及“雷达三号”将共同构成日本完整的“四位一体”侦察卫星系统,其中“雷达四号”侦察卫星使用合成孔径雷达,最高空间分辨率提高到1米,在世界范围内也属于主流水平,而“光学五号试验星”的最高分辨率将在第二代“光学三号”和“光学四号”卫星的基础上进一步提高,可能达到0.5米以下甚至0.3米,达到媲美法等国主流光学侦察卫星的水平。

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

日本第二代光学侦察卫星想象图,性能非常出色,分辨率可达0.6米。

国防政策改变发展侦察卫星无阻力

日本的侦察卫星使用情报收集卫星的称呼,而不是如其他国家直接表明侦察卫星的身份,这与日本的航天和国防政策有关,是日本侦察卫星发展的活标本。早在1969年日本国会就通过决议,要求日本航天事业仅限于和平目的,虽然时过境迁这些冷战时期的和平政策仍然缓解了日本侦察卫星迅速发展的步伐。

虽然日本研制侦察卫星的努力可以追溯到1991年甚至更早,但直到1998年朝鲜“白头山一号”火箭飞过日本列岛上空,才终于借机正式开始研制,即使如此仍然受制于“仅限和平目的”的政策,无法名正言顺作为侦察卫星,而是掩耳盗铃的取名“情报收集卫星”。

侦察卫星技术水平起点高

不过早期和平主义者的遗产也只有这点效果了,根据日本的设想,情报收集卫星系统将由两颗雷达侦察卫星和两颗光学侦察卫星组成,这些情报收集卫星在设计指标上,对比当时国际主流侦察卫星也并不逊色,表明日本侦察卫星起点很高。2003年3月28日日本使用H-IIA火箭将“光学一号”和“雷达一号”侦察卫星发射入轨,拉开了日本情报收集卫星系统建设的序幕。

两颗卫星的轨道高度约490千米轨道倾角约97.3度,位于太阳同步轨道,这正是标准的侦察卫星轨道。根据日本媒体报道,“光学一号”卫星质量约850千克,卫星相机的全色分辨率(PAN)约1米,多光谱分辨率约5米,“雷达一号”卫星质量约1200千克,它的合成孔径雷达分辨率为南北方向约1米、东西方向约3米。“光学一号”和“雷达一号”卫星的发射,使日本跻身拥有太空侦察能力的国家行列,大大鼓舞了日本的雄心。

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

日本第二代雷达成像卫星想象图,法国与俄罗斯这样的航天强国尚无此类侦察卫星。

发展情报收集卫星曾遭挫折

不过几个月后的2003年11月29日,日本试图续写“一箭双星”传奇的努力受挫,一颗光学侦察卫星和一颗雷达侦察卫星由于H-IIA 2024型火箭发射失败星箭俱毁,更糟糕的是由于没有备份卫星,无法短期内继续发射建成预定的侦察卫星监视网,沉重打击了日本打造国产情报收集卫星系统的雄心。由于“一箭双星”发射的失败以及对情报收集卫星系统建设的严重打击,日本还改变策略不再“一箭双星”方式发射情报收集卫星,这更拖慢了情报收集卫星系统的建设进度。

2006年9月11日,日本使用H-IIA 202型火箭发射了“光学二号”侦察卫星,它基本上是“光学一号”的复制品,但在具体指标上小有改进。2007年2月24日日本又使用H-IIA 2024型火箭将“雷达二号”和“光学三号试验星”发射入轨,实现了情报收集卫星系统原定的两颗光学星加两颗雷达星的目标。

对于首次尝试建立侦察卫星系统的日本而言,尽管卫星指标很高,如分辨率高而且设计寿命也高达5年,但实际表现尤其是寿命很不尽人意。2007年2月末新的两颗情报收集卫星刚刚发射成功,2007年3月日本“雷达一号”合成孔径雷达卫星就因故失效,日本的情报收集卫星体系刚一成形就出现漏洞。

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

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图为美国的Lacrosse雷达成像卫星,它不受天气影响,可以对地表进行侦察,还有一定的穿透土壤、冰层的能力,日本也拥有了这种能力。

日本第二代光学卫星分辨率可达0.6米

2009年11月28日日本使用H-IIA 202型火箭成功发射了“光学三号”卫星,“光学三号”是日本第二代光学侦察卫星,其成像分辨率进一步提高到0.6米,用于取代已经超期服役的“光学一号”侦察卫星,不过“光学一号”卫星目前仍可正常工作。对比光学星的稳定可靠,日本的雷达星可以说是多灾多难,2010年8月“雷达二号”卫星出现故障,据分析原因是“零部件老化”,最终“雷达二号”没能挺过当年夏天就彻底失效,使日本原定的光学卫星加雷达卫星的情报收集卫星系统成了一条腿的残废。

日本第二代雷达卫星分辨率可达1米

由于侦察卫星制造需要时间,日本随后并没有立刻发射雷达侦察卫星补网,而是发射了下一代的成像侦察卫星。2011年9月22日日本使用H-IIA 202型火箭成功发射了“光学四号”卫星,它是“光学三号”的同胞兄弟,至此日本第二代光学卫星已经完成部署,同年12月12日日本又发射了“雷达三号”卫星,在一年后让日本重新获得了雷达侦察能力,“雷达三号”卫星是日本第二代雷达侦察卫星,其分辨率达到了1米级别,性能媲美国际主流的侦察卫星。

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

2011年10月,美国在没有发出任何事先通知的情况先,展出了“锁眼”9间谍卫星。这次展出是庆祝美国国家侦察办公室(NRO)成立50周年活动的一部分。

日本拥有雷达卫星和光学卫星两套体系

尽管日本侦察卫星的起步较晚,但已经发展出两代侦察卫星,并且第一代设计上就选用光学和雷达结合的侦察手段。1月27日发射成功后,日本将拥有4颗情报搜集卫星组成的完整航天侦察网,光学和雷达卫星各组成一个卫星对,都处于同一个太阳同步准回归轨道上,重访率达到了每天一次,也就是说对全球任何地方都可以做到每天一次的侦察。

迅速的重访周期结合日本光学卫星0.6米的分辨率和雷达卫星1米的分辨率,日本侦察卫星已经达到了很高的水平,当然这是与日本雄厚的工业基础和便利的对外技术合作分不开的。

虽然取得了很大的成绩,但日本侦察卫星扔远不能和美国相比。

美国侦察卫星融合多种先进技术

20年前的KH-11/12锁眼系列光学侦察卫星就已经达到了0.1米级别的超高分辨率,近些年来美国光学侦察卫星转向发展增大图像幅宽、增强高光谱能力、增加移动目标指示等能力,为了降低成本以及提高时间分辨率,还在发展小卫星和微卫星星座,此外美国还通过采购成熟的商业高分辨率遥感卫星卫片降低侦察成本。

美国的合成孔径雷达卫星同样达到了很高的水平,20年前的Lacrosse“长曲棍球”卫星最高分辨率达到了惊人的0.3米,到今天仍然是雷达侦察卫星的顶尖水平。“锁眼”和“长曲棍球”侦察卫星的水平不仅远高于日本现有的“光学三号”和“雷达三号”卫星,比日本尚在研制中的第三代光学侦察卫星“光学五号”也要强得多,美国已经发射的商业光学遥感卫星,其性能都要强于日本的光学型情报搜集卫星。

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

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图为法国太阳神光学侦察卫星,性能与美国接近,但缺少能在复杂气候条件工作的雷达侦察卫星。

法国有光学侦察卫星没有雷达侦察卫星

虽然对比美国比上不足,但日本光学和雷达侦察卫星的整体质量要强于其它国家。法国拥有太阳神(Helios)一号和二号两代侦察卫星,很早就实现了1米和0.3米分辨率的光学侦察能力,尤其是太阳神二号是在约700千米高度实现0.3米分辨率,其光学系统的水平已经接近KH-12。

法国已经发射的两颗昴星团-1(Pleiades)民用光学遥感卫星,在约700千米高度实现了0.5米分辨率,其技术水平和性能都凌驾于日本现有光学型情报收集卫星之上,与研制中的“光学五号”卫星在伯仲之间。虽然光学星远强于日本,但法国并没有研制并发射过雷达侦察卫星,在侦察卫星领域的广度上要逊色于日本。

德国有雷达侦察卫星没有光学侦察卫星

欧洲的第一代雷达侦察卫星,是德国研制的合成孔径雷达-放大镜(SAR-Lupe)系列卫星,它由俄罗斯”宇宙-3M“系列火箭发射,目前组网的5颗卫星早已发射部署完毕。SAR-Lupe系列X波段合成孔径雷达卫星具有高达0.5米的最高分辨率,而且卫星质量只有约770千克,整体水平远高于日本现有的第二代雷达侦察卫星。

不过德国也有其薄弱之处,德国从未发射过光学侦察卫星,规划中的HiROS卫星虽然可以打到0.5米分辨率,但研制尚未完成发射更是遥遥无期。总的说来,如果将欧盟作为一个整体,它的侦察卫星质量和数量都是远高于日本的,但作为独立国家无论是法国还是德国,对比日本都有所不足。

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

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俄罗斯阿拉克斯卫星工作在比一般成像侦察卫星高得多的轨道上,这样虽然不可避免地会牺牲分辨率,但却换来视野更加开阔和对目标驻留时间更长等优点。

俄罗斯光学卫星可靠性不佳

作为超级大国苏联的继承者,如果对比现有传输型光学侦察卫星和合成孔径雷达卫星的水平,俄罗斯是远远不能和日本相比的,当然俄罗斯依靠返回式侦察卫星,其侦察能力还是有基本保障的。

苏联虽然很早就研制了传输型成像侦察卫星,但长期以来苏/俄一直依赖胶片返回式卫星,反映出自苏联时代开始传输型光学侦察卫星可靠性不佳,如两颗Arkon-1卫星分别工作了4个月和1年,而2008年发射的Persona卫星也因为光电系统的故障,当年就已经无法拍摄出有用的照片。虽然Persona设计上可在700多千米高度实现约0.3米的分辨率,考虑轨道高度因素要比日本研制中的“光学五号”更为出色,但迄今为止俄罗斯的传输型光学侦察卫星仍然未能证明其可靠性,对比日本超期服役接近5年的“光学一号”高下立判。

俄罗斯没有雷达侦察卫星

日本的合成孔径雷达侦察卫星虽然屡屡出现问题,但俄罗斯至今没有军用合成孔径雷达侦察卫星,相比之下日本还是略胜一筹。俄罗斯曾经研制的Arkon-2雷达卫星最高分辨率小于0.3米,但项目已经取消,新的Obzor-R型X波段合成孔径雷达侦察卫星即使研制顺利,也要2015年才能发射,并且分辨率只有1米左右。

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

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2008年12月15日,中国用长征四号乙运载火箭将“遥感卫星五号”成功送入太空。这是中国首颗分辨率达到1米级的侦察卫星。

日本已经建立高性能侦察卫星网络

日本在过去15年内初步建立起了一个高性能的侦察卫星网络,带来了巨大的军事和政治影响。航天侦察尤其是光学和雷达侦察卫星,是一个国家战略侦察能力的重要手段,它不仅是军队战斗力的重要组成部分,也是一个国家对外威慑力的保障之一。

随着航天侦察能力在空间分辨率、时间分辨率和识别能力上的日益提高,来自航天侦察平台的情报已经成为情报收集的主要手段。日本缺乏可靠有效的人力资源情报网,对航天侦察手段存在更大的依赖性。日本建立了高性能的情报收集卫星系统,通过光学和雷达卫星的组合运用,具备了全天候侦察能力,大大缓解了日本传统侦察手段不足的处境,建立起了有效的情报收集体系。

日本借题发挥发展战略侦察能力

虽然日本把发展情报收集卫星归因于朝鲜导弹火箭发射,但日本过去十余年发展情报收集卫星的政策非常连贯,预算也得到了充分的保证,显示了日本发展航天侦察能力,拥有战略侦察能力的坚定决心。

日本媒体最近的新闻报道中,又开始炒作阿尔及利亚日本人被绑架杀害事件,认为日本政府未能及时掌握现场情况,并报道日本政府内形成共识,要进一步提高情报收集卫星的识别能力。回顾1992年日本以进行“国际贡献”为由,参加维和行动向柬埔寨派遣1200人的工兵部队,并修改并通过法案为自卫队出国提供法律支持的历史,日本政府如今借题发挥的一幕实在有异曲同工之意。

日本加紧发展侦察卫星 性能已超越中国

日本加紧发展侦察卫星  性能已超越中国

中国“东方红四号”是良好的侦察平台。此前有报道指该平台可靠性不佳。图为“东四”进行测试。

中国侦察卫星只靠数量取胜

作为美国的亲密盟国,在可以通过美国获得大量高质量情报的条件下,日本仍然积极自主发展出强大的航天侦察能力,它增强军事独立性、争当军事大国的意图非常明显。

根据日本媒体报道,日本政府计划未来5-10年将发射6颗新的侦察卫星,以强化日本的航天侦察能力,建立起一个稳定高效的航天侦察网。虽然日本情报收集卫星系统在卫星数量和种类上无法与我国相比,但光学和雷达两种类型侦察卫星的质量上却要略胜一筹,可以提供质量更高的情报。

航天侦察系统的建立与完善,使日本具备了对全球尤其是对中国纵深目标的持续监视和侦察能力,并提供了很多此前无法获得的宝贵情报。

通过建立航天侦察能力,日本拥有了独立于美国的战略侦察能力,在政治和军事决策上将具有更高的自主性,并为最终发展为“正常国家”铺平道路。

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