浅析航天对潜侦察装备发展的现状

　　1引言。

　　现代潜艇具有隐蔽性高、突击威力大等特点，如何快速准确地搜索到敌方潜艇一直是世界各国高度重视的难点问题。与传统对潜侦察手段比较，航天对潜侦察具有独特优势，随着航天技术的飞速发展，各类侦察卫星的功能不断拓展，以侦察卫星为主的航天对潜侦察手段在对潜搜索行动中必将发挥越来越重要的作用。

　　2航天对潜侦察的主要特点。

　　2.1侦察覆盖范围广。

　　水面舰艇、潜艇及航空兵等传统反潜兵力由于受海洋水文气象环境和作战使用的影响，存在对潜探测作用距离短、侦察范围小的不足。而侦察卫星远离地面数百千米，居高临下，视野广阔，其侦察范围可以覆盖到大洋中数千至数万平方海里的海域。

　　一颗高度在200Km的成像侦察卫星可以覆盖星下点周围40000km2左右的范围。一颗地球静止轨道卫星基本能够覆盖地球表面的三分之一，并可在太空长时间持续工作，三颗卫星即可覆盖全球。

　　2.2情报准确度高。

　　侦察卫星在轨道上对地/海侦察摄影时姿态控制精度为0.1°左右，稳定精度要求0.001°/s,卫星飞行稳定，且不受大气扰动及星上发动机振动的影响，确保了精密侦察的良好工作环境。目前，成像侦察卫星分辨率可达0.1m,并利用星载专用信息处理设备，可对侦获的信息进行快速甄别处理，这也更利于对目标的判别。如美国红外遥感卫星根据潜艇水下航行的尾迹波和内波以及产生的环境温度变化可精确探测潜艇在水下航行时的位置，且在一定条件下虚警率可达到0.1[1].

　　2.3对潜侦察全天候。

　　传统侦察兵力对气象条件依赖较大，且出于自身隐蔽性的考虑，对潜侦察活动受到一定限制。而侦察卫星则能够克服云、雨、雾、雪和黑夜等条件的影响，可进行全方位、全天候、近实时的战役战术侦察监视。另外，侦察卫星飞行速度快，侦察范围广，可以及时迅速的获取并处理各类情报信息，确保侦察卫星实施不间断、连续性对潜侦察。

　　2.4行动安全可靠。

　　由于受国际领海、领空主权的限制，舰艇及航空反潜侦察兵力行动相对受限，且易受敌方兵力的摧毁和打击。而航天侦察卫星远离地面，几乎不受敌方兵力的威胁，相对来说安全可靠。从1960年开始，国际上明确划出了一条界限，各国领空主权仅限于地球大气层范围内，离地面100km以上的宇宙空 间 不 受 国 界 和 领 海 限 制，卫 星 可 任 意 出入[2].因此，使用卫星搜潜较之任何高空反潜飞机有更大的安全性，也更加合法化。

　　3航天对潜侦察的主要手段。

　　现代侦察卫星对潜侦察手段多样，可利用星载光学、雷达成像及电子信号探测等设备实现对潜探测。

　　3.1可见光探测。

　　常规潜艇在基地港口驻泊时通常暴露在水面，侦察卫星可利用光学成像设备获取潜艇的形状、大小及数量等信息，分析其型号及其作战性能，掌握潜艇基地的兵力部署情况。如果潜艇位于侦察卫星可视区内的海域航行、上浮充电、导航校正时，也会大大增加被卫星探测的概率。另外，由于蓝绿激光具备穿透海水探测的能力，当潜艇潜航在海水透明度较好的海域时，侦察卫星能够探测到水下约30m深度的潜艇。

　　3.2红外探测。

　　潜艇潜航时搅翻海水，海水的温度分布会发生一定变化，海面波谱也将呈现异常；核潜艇航行时，核动力装置通过海水冷却，使海水温度分布发生变化。由于排出冷却水、艇体热辐射等原因，潜艇会产生热尾流。侦察卫星可以通过利用红外探潜系统探测热尾流，也可利用潜艇尾流破坏海面波浪的效应，通过探测海水反射量的变化来侦察潜艇。星载红外热成像仪的温度分辨率可达0.1℃，甚至更高[3].当潜艇水下航行时，其动力装置排出水的温度与周围水温相差0.2℃~0.5℃，就有被红外探测到航迹的可能性。

　　3.3合成孔径雷达探测。

　　由于艇体的振动，潜艇在水下活动时会形成内波，内波传到海面时会变成强大的三角浪和涡流。在中低海况条件下，潜艇水下航行形成的内波尾迹可达20km左右。因此，侦察卫星可利用星载合成孔径雷达探测潜艇航行的内波尾迹，进而获取潜艇的位置、航向、航速等信息。如1991年俄罗斯发射了一颗载有一台S频段合成孔径雷达的“钻石”系列遥感卫星，该卫星图像分辨率达15m,不仅可拍摄水下200m深处的海底地形，而且具有探测和跟踪水下潜艇的能力[3].

　　3.4电磁信号探测。

　　潜艇出航后，岸基指挥所对潜艇下达作战命令及潜艇向指挥所报告位置及其活动信息等都需要进行通信。同时，潜艇长时间水下航行时，其自主导航系统，如惯导、陀螺等会产生误差积累。当误差积累到一定程度时必须上浮，利用无线电导航系统对潜艇的自主导航系统进行校正，这就增大了潜艇电磁暴露概率。侦察卫星可利用星载电子侦察设备侦察截获潜艇的雷达、通信、导航定位等电磁信号，进而发现敌方潜艇。

　　3.5其它探测手段。

　　目前，侦察卫星通过利用用于海洋环境监测的星载雷达高度计，也可检测潜艇航行引起的海面隆起及流体力学上的变化来发现潜艇活动。另外，潜艇位于深海潜航时，深海浮游生物会受潜艇影响，会被搅翻到海面，而卫星利用星载海洋水色扫描仪就可发现深海浮游生物的分布变化情况，进而为推测潜艇的存在提供一定的参考。