军用卫星的分类和使用

军用卫星是指用于各种军事目的的人造地球卫星。军事卫星按用途一般可分为侦察卫星、军事气象卫星、军事导航卫星、军事测地卫星、军事通信卫星和拦截卫星。在战时,一些民用卫星也可以用于军事目的。如低轨多接口通信卫星、KH-11大鸟侦察卫星、SPOT遥感卫星、Leasat同步轨道卫星、高轨GPS卫星网等。

侦察卫星分为摄影侦察卫星、电子侦察卫星、海洋监视卫星、导弹预警卫星和核爆炸监视卫星。他们使用遥感器或无线电接收器等各种侦察设备收集地面、海上或空中目标的信息,获取军事情报;军用气象卫星用于提供全球战略区域和任何战场的实时气象数据;军用导航卫星可以为地面战车、飞机、水面舰艇、地面部队甚至单兵提供精确的位置、速度和时间信息,可以精确制导导弹和炮弹,大大提高武器使用效率;大地测量卫星可以用来确定地球上任何地方的坐标和地形图,确定打击目标的坐标;军事通信卫星包括战略通信卫星和战术通信卫星,其中战略通信卫星用于全球战略通信,战术通信卫星用于提供军用飞机、舰船甚至个人终端的区域战术通信和移动通信;拦截卫星是利用自身爆炸或发射导弹、激光或粒子束攻击或摧毁敌方卫星的卫星武器。

其军用卫星的性能和实际情况介绍如下。

1.目标图像摄影卫星系统

美军使用的图像摄影侦察卫星有KH-11可见光侦察卫星和君越雷达图像侦察卫星。此外,商业EOSAT、Landsat和法国SPOT卫星也用于军事目的。

2.导航和定位卫星系统

美国的全球定位系统(GPS)卫星网络计划由24颗卫星组成。它的星座分布是:每个轨道平面包括4颗卫星,* * *有6个轨道平面。轨道倾角55°,轨道高度20233km。载波频率L (D1) = 1227 MHz,L (D2) = 1575 MHz。导航信息码率为50 bit/s,每颗GPS卫星重2032kg。现在* * *在轨卫星有16颗。GPS系统有两个系统,一个是C/A码,定位精度规定为100m。据悉,该码实际可达到的精度为35m,因为这个精度接近军用要求,所以降为100 m商用。另一种是P码,专门用于军事,定位精度为18m。海湾战争中,非美国用户被限制使用GPS信号,战场使用的C/A码中加入了特殊码。美国计划在90年代中期发射一颗新的GPS卫星,其定位精度将进一步提高。

3.导弹预警卫星

美国和前苏联都研制了战略导弹预警卫星。美国的预警卫星叫DSP(国防支援计划)。这颗卫星重900公斤,位于赤道上方的定点轨道上。大型红外望远镜用于探测导弹发射的红外信号。通过分析这些信号的强度以及与地球寒冷背景的差异,识别出导弹的型号,并将这些信号发送到地面的弹道导弹预警系统,计算出导弹的落点。海湾战争期间,美军至少在战区上空转移了两颗DSP卫星,用于监视伊拉克飞毛腿战术导弹的发射。卫星上的红外望远镜每12秒扫描一次,提供近实时信息,由美国空军的计算机处理,预测弹着点在导弹发射后120秒,为前线提供90秒预警时间。这些信息还引导爱国者导弹进行拦截,并给予飞毛腿导弹的发射点,以组织对其发射器的轰炸。从1994开始,美国研制新一代预警卫星,加强战术导弹预警。

4.军事通信卫星系统

正在使用的代表性军事通信卫星系统是美国的国防卫星通信系统DSCS-ⅲ卫星,它类似于欧洲的Skynet4卫星和美国的Fleetsatcom。DSCS三号卫星重量为1042kg,卫星体为立方体,三轴稳定,一对太阳帆板指向太阳。卫星有抗干扰和抗干扰措施。卫星上有两种天线,一种是多波束天线,具有接收61波束的能力;另一个是两个接收天线,19波束。天线的波形由地面控制,可以选择卫星的覆盖区域。卫星的工作寿命为10年。

海湾战争期间,盟军使用11通信卫星进行通信和指挥,包括Leasat和实验MAC卫星。由于现代战争中情报、指挥、通信等信息的大流量,上述通信卫星已不能满足需要,特别是基层部队的经济联系。因此,战后美国及其盟国一致呼吁加快研制小型军用通信卫星,以解决战时通信拥堵问题。

发展中的美国军事通信卫星包括Milstar(军事战略、战术和中继卫星)和小型Tacsat通信卫星。Milstar采用EHF频段(上行44GHz,下行20GHz),增加星上处理能力,加强核加固和激光武器抗力,提高生存能力。该星座由四颗同步卫星轨道卫星和四颗大椭圆轨道卫星组成,其中一颗是备份星。星座内卫星之间有交叉通信链(频段60GHz),减少对地面站的依赖;没有地面站的支持,通信网可以自主工作半年。为了加强抗干扰能力,Milstar在频段选择和天线设计上采取了措施,大大提高了性能。

5.电子监听卫星系统美国和前苏联都开发和部署了电子窃听卫星系统。据悉,前苏联的窃听卫星系统由一个星座中的6颗卫星组成,轨道高度为650km。美国的电子窃听卫星经过两代发展,现在的代号是Vortex和Magnum。电子窃听卫星的主要作用是收集地面雷达系统的信息,监视导弹试验的遥测信息,从而判断导弹的性能,还可以在作战时窃听敌方的作战命令和口令。因为电子窃听卫星是高度机密的计划,公开的信息很少。