俄罗斯海洋监视卫星系统

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海洋监视卫星是用于探测、识别、跟踪、定位和监视全球海面舰艇和水下潜艇活动的卫星,它能提供舰船之间、舰岸之间的通信,是20世纪70年代发展起来的十分先进的卫星技术。海洋监视卫星能有效探测和鉴别海上舰船并准确地确定其位置、航向和航速。前苏联是世界上最早发展海洋监视卫星系统的国家,世界上第一颗海洋监视卫星是前苏联于年代发射的“传奇”系统的US-A卫星。年代俄罗斯又开始研制新型“藤蔓”海洋监视卫星系统。

俄罗斯海洋监视卫星系统发展历程当二战结束之时,美航母特混编队成了苏联海军的头号威胁。当时苏联海军的主要侦察手段是岸基侦察机,但其航程有限,且侦察效果易受天气影响,无法实现全天候侦察;此外,岸基侦察机还容易遭到美国舰载战斗机的拦截。随着美苏在年代展开太空竞赛,双方都意识到利用人造卫星进行侦察的广阔前景。年,由苏联科学家向赫鲁晓夫建议研制对海侦察卫星系统,得到全力支持,年3月在苏共中央与苏联部长会议上得到了正式批准,该系统代号为“传奇”海洋侦察和目标指定系统。研发“传奇”系统是为了取代过时的海洋机载目标指示雷达系统MRSTs-1“成功”。年-年为“传奇”系统的试验阶段,年,“传奇”系统开始进入使用阶段,并参加了“海洋-75”大规模演习。年开始,US-A卫星完全成熟,开始批量生产。US-P首颗试验卫星在年12月发射成功,代号“宇宙-”。年,“传奇”系统开始服役。“传奇”系统让P-打的又远又准年颁布了一项关于低地球轨道核动力卫星的世界性禁令,因此,90年代初停止了US-A卫星的建造和发射。随着该系统支持性无线电侦察卫星的发射结束,“传奇”系统在21世纪初被明确终止,US-P的发射持续到年。为了取代“传奇”系统,俄罗斯国防部于年下令研发新型“藤蔓”海洋监视卫星系统,与“传奇”一样,它有两种类型的卫星:有源雷达卫星和无源电子侦察卫星。由于资金不足,技术要求多次修改,研发项目一拖再拖。原计划在年代初,第一批飞行器在轨道上运行,但新型14F“荷花-S”无源电子侦察卫星直到年才发射入轨。年,俄国防部长首次证实了“藤蔓”系统的存在。“传奇”海洋监视卫星系统“传奇”海洋侦察和目标指示系统由被动(US-P)和主动(US-A)侦察卫星构成:US-P无源侦察卫星,由太阳能电池供电,是电子型侦察卫星,重量约3.8吨,运行在距地面约多千米的高轨道上,运行寿命约两年左右。该卫星能截获海面舰船发出的无线电信号和雷达信号,采用单星基线干涉相位比较法对目标进行定位。US-P卫星可以单独使用,更多情况下是和US-A型配对使用,发挥互补作用,实现对静默和非静默状态下目标的有效侦察,并为武器系统提供目标打击数据。苏联解体后,俄罗斯受制于经济状况,无法维持庞大的军费开支,目前仅保持有被动型US-P在役。US-A主动侦察卫星是一种监视雷达,重量约3.3吨,运行在距地面约多千米的低轨道上,运行寿命约70天左右。它能够从公里的轨道扫描地面,因此需要强大的能源,能源由BES-5“山毛榉”和“黄玉”等便携式低功率核电站提供。该卫星运行在平均km、倾角65°的轨道上,采用双星组网的方式,利用星载大功率X波段雷达对海面目标进行主动式探测搜索。由于供电来源存在泄漏隐患,且发生过坠毁污染事故,顾前苏联于年终止了该项目。年至年间,该系统发射了30多颗侦察卫星。

US-A型侦察卫星

“传奇”系统的投入使用,让前苏联海军的反航母体系,有了全天候的侦察手段。两种卫星以主动和被动方式搜索美国航母编队,结合图-、伊尔-38远程岸基反潜机,让基洛夫级核动力巡洋舰、奥斯卡级核潜艇上的P-“舰毁”远程反舰导弹,能够及时锁定美国航母目标,在年,英阿马岛战争期间,“传奇”系统成功监测了英国海军特混编队的一举一动,向阿根廷方面及时通报,让阿军击沉了2艘昂贵的42型驱逐舰。“传奇”被用来瞄准型“格拉尼特”和A型“安泰”号巡航导弹核潜艇,其导弹射程远远超过了其自身的探测和瞄准设施的范围。“藤蔓”海洋监视卫星系统“藤蔓”海洋侦察和目标指示系统由四颗卫星组成,包括两颗“荷花-S”和两颗“芍药-NKS”卫星。有报道称,其定位精度达到3米,目标最小监测尺寸为1米左右。“藤蔓”系统对海面目标、地面活动目标,特别是对小型目标具有很强的侦察能力,可以识别航空母舰、驱逐舰、护卫舰、导弹艇等水面目标以及陆上的坦克和装甲车。“荷花-S”型侦察卫星全重约6吨,工作轨道高度约为千米,轨道倾角67度,设计寿命约为6到8年。该卫星主要用于截获、侦听敌方无线电发射信号,也可以跟踪海洋和地面的无线电源,这使得其不仅可以承担US-P设备的职责,也可以承担乌克兰生产的Tselina-2系列侦察卫星的职责。“芍药-NKS”卫星载有无源电子情报设备和有源相控阵雷达,用于侦察军事力量的移动,其精度可以精确到感知车辆的移动,并获取设备和坐标信息。藤蔓系统采取组网运行方式,两组各有两种卫星。目前,该卫星的实际探测能力仍然严格保密。有报道称,其定位精度达到3米,目标最小监测尺寸为1米左右。年莫斯科航展期间展出的“荷花-S”模型年11月20日,第一颗“荷花-S”(编号“宇宙-”)无源电子侦察卫星由“联盟-U”运载火箭发射入轨,后出现故障,通过软件修正后恢复工作。年12月25日,升级版“荷花-S”卫星(编号“宇宙-”)由“联盟-2.1B”号运载火箭从普列谢茨克航天发射场发射入轨;年12月2日,第三颗“荷花-S”卫星(编号“宇宙-”)由“联盟-2.1B”号运载火箭从普列谢茨克航天发射场发射入轨;年10月25日,第四颗“荷花-S1”卫星(编号“宇宙-”)由“联盟-2.1B”号运载火箭从普列谢茨克航天发射场发射入轨。年10月25日,“联盟-2.1B”运载火箭携带“荷花-S1”完成发射年2月2日第五颗“荷花-S1”同样在普列谢茨克发射场成功发射。目前,“藤蔓”系统共有5颗卫星在轨(苏联时期的“传奇”系统也没有这么多卫星同时在轨)。此前的Tselina-2和US-P系列的电子型海洋监视卫星均已失效。年6月25日,第一颗“芍药-NKS”主动雷达侦察卫星从普列谢茨克航天发射场发射。“藤蔓”系统的功能只有在“芍药-NKS”卫星入轨后才能完全实现。图表:“荷花-S”和“芍药-NKS”卫星发射情况

注:14F“荷花-S”是14F“荷花-S”的升级版“芍药”发射完成后,“藤蔓”系统可实现对全球多维战场空间的各型来袭目标的全天候、全时域监视预警,跟踪敌方陆上战车、空中飞机和海上船只的移动,形成目标移动实时指示图。“芍药NKS”卫星模型年6月发射的“芍药-NKS-1”卫星由俄罗斯进步中央特别设计局使用琥珀卫星平台建造,发射重量6.5吨,设计寿命4-5年。该卫星可以同时携带主动雷达天线和被动监听天线,可以同时承担US-A和US-P系列卫星的任务。两套载荷系统以“分时”的方式开展工作,可以同时观测同一目标,并且两种载荷都使用了与“荷花”相同的数据传输系统。“芍药-NKS”卫星部署的轨道高度为公里左右,较低的轨道可以更清楚地识别目标和快速下传情报信息。为了更好适应海洋侦察监视任务,“芍药NKS-1”除了被动搜集电子情报的载荷,还增加了主动工作的合成孔径雷达,运行过程中通过电子情报载荷搜集舰船发出的雷达、通信等电子信号,大致确定舰船的位置,再通过合成孔径雷达成像进一步核实目标。根据俄罗斯媒体报道,“藤蔓”系统的定位精度比“传奇”系统高倍,可为反舰导弹提供目标指示。“荷花-S”卫星(左)和“芍药-NKS”卫星(右)小结“藤蔓”系统已初步实现对全球多维战场空间各型来袭目标的全天候、全时域监视预警,可覆盖俄罗斯的临近海域,例如在太平洋方向、北冰洋方向、大西洋方向、印度洋方向,为俄罗斯海军和空军提供很好的情报预警侦察信息,满足近海防御需求。随着藤蔓系统不断组网完善,未来根据侦察需要,可以继续增加卫星和传感器的数量,把目前的雷达侦察向红外侦察、光学侦察三维一体发展,综合确定目标属性,进一步提升打击效果和缩短打击时间周期,为俄罗斯军队制定方案和火力打击提供情报支持。

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