據(jù)環(huán)球網(wǎng)報(bào)道,國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)6月24日在京揭曉,李德仁院士獲得了中國(guó)科技界崇高榮譽(yù),國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。李德仁是中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院雙院士,是我國(guó)最著名的測(cè)繪遙感測(cè)繪學(xué)家。在這次國(guó)家最高科技獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)時(shí),有一個(gè)令人振奮的發(fā)現(xiàn),中國(guó)遙感衛(wèi)星的分辨率已經(jīng)比肩美國(guó)最強(qiáng)偵察衛(wèi)星,不僅能夠從太空鎖定外軍航母,還能夠?qū)崟r(shí)追蹤美軍F-22隱身機(jī)。
獲得2023年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的李德仁院士,早在四年前就首次證實(shí)了我國(guó)的高分十一號(hào)遙感衛(wèi)星(2018~2020年發(fā)射四顆)的分辨率達(dá)到0.1米,達(dá)到了美國(guó)最強(qiáng)的“鎖眼”偵察衛(wèi)星的分辨率水平。這是《中國(guó)測(cè)繪》雜志在2020年以“對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)”為主題對(duì)李德仁院士的專訪。
這篇專訪的信息量極大,據(jù)李德仁院士透露,我國(guó)研制的高分辨率系列衛(wèi)星對(duì)地遙感觀測(cè)系統(tǒng),一開始是規(guī)劃了14顆遙感衛(wèi)星,簡(jiǎn)稱為“高分對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星”,其中第一顆至第七顆為民用遙感衛(wèi)星,第八顆至第十四顆是軍用遙感衛(wèi)星。這14顆遙感衛(wèi)星包含了光學(xué)遙感和合成孔徑雷達(dá)觀測(cè)衛(wèi)星,按軌道分別地球同步軌道衛(wèi)星和太陽同步軌道衛(wèi)星。
“高分系列”光學(xué)遙感衛(wèi)星的分辨率達(dá)到了0.1米~0.5米,合成孔徑雷達(dá)觀測(cè)衛(wèi)星的分辨率達(dá)到了0.5米~1米。兩顆地球同步軌道的超高空遙感衛(wèi)星的分辨率分別是15米和15米,此外我國(guó)的寬幅遙感衛(wèi)星的地面幅寬達(dá)到了800公里。
李德仁院士首次證實(shí)我國(guó)的高分十一號(hào)遙感衛(wèi)星(2018~2020年發(fā)射四顆)的分辨率達(dá)到0.1米,這與美國(guó)最強(qiáng)的KH-12“鎖眼12”偵察衛(wèi)星相當(dāng)。而且實(shí)現(xiàn)了多顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)尋找海上移動(dòng)目標(biāo),精度達(dá)到10米以內(nèi),數(shù)據(jù)可在1分鐘內(nèi)傳輸?shù)降孛妗6覍?shí)現(xiàn)了在軌智能處于,實(shí)時(shí)跟蹤識(shí)別目標(biāo)。
早在2017年,我國(guó)就有相關(guān)報(bào)道:“我國(guó)已經(jīng)利用高分系列衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了對(duì)全球19艘大型艦船(美海軍的10艘航母+9艘兩棲艦)的持續(xù)跟蹤,也已經(jīng)完成了高分衛(wèi)星制導(dǎo)導(dǎo)彈打擊航母的整個(gè)作戰(zhàn)流程的試驗(yàn)。
更厲害的是,中國(guó)的遙感衛(wèi)星甚至能夠進(jìn)行對(duì)地連續(xù)跟蹤拍攝,追蹤美軍的F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)。據(jù)“保加利亞軍事網(wǎng)”報(bào)道,一則由中國(guó)“吉林一號(hào)”遙感衛(wèi)星于早年間拍攝的視頻,突然在國(guó)外社交媒體上引發(fā)熱議。視頻內(nèi)容為“吉林一號(hào)”遙感衛(wèi)星正在追蹤飛行中的美制F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī),時(shí)間長(zhǎng)達(dá)整整6秒。為此“保加利亞軍事網(wǎng)”在報(bào)道中指出,“吉林一號(hào)”遙感衛(wèi)星拍攝的這段視頻,可能會(huì)徹底改變“空戰(zhàn)平衡”!
F-22戰(zhàn)斗機(jī)的“隱身”是靠多種技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的,首當(dāng)其沖的就是雷達(dá)隱身設(shè)計(jì)中的外形設(shè)計(jì),F(xiàn)-22機(jī)身側(cè)面,進(jìn)氣道與雙垂尾均向同一角度傾斜,機(jī)翼前緣與平尾前緣分別與后緣相平行。機(jī)身的全部艙門,如起落架、武器艙、維修口蓋、駕駛艙玻璃框架,均沿兩個(gè)相向的方向進(jìn)行了鋸齒修型處理,以便側(cè)向反射雷達(dá)波。
與F-117明顯不同的是,F(xiàn)-22還在外形方面采用了連續(xù)曲率設(shè)計(jì),例如,從正面看,機(jī)翼機(jī)身連接處不會(huì)形成強(qiáng)烈的雷達(dá)反射源角度,下翼面沿一連續(xù)變化曲率半徑線置于飛機(jī)側(cè)面,在副翼舵面,擾流器與尾翼整流罩上同樣也能看出連續(xù)曲率技術(shù)應(yīng)用的痕跡。
再者是紅外隱身技術(shù)中的紅外隱身,從F-22尾部結(jié)構(gòu)可以看出,該機(jī)水平尾翼遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴,從而限制了從側(cè)面到后象限方向的方位平面內(nèi)的排氣口與羽流芯的視野。此外則是F-22使用的F-119型發(fā)動(dòng)機(jī)采用了二元矢量收斂-擴(kuò)張噴管,可在一定角度內(nèi)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)(角度可達(dá)到俯仰±20°),利用這種尾噴管可以使排出的尾焰與大氣摻混,有利于在大氣迅速耗散前者排出的高溫燃?xì)?,進(jìn)而減少被敵方發(fā)現(xiàn)的可能性。
最后則是射頻隱身設(shè)計(jì),具體到F-22身上,即采用了被當(dāng)下稱之為“低可探測(cè)性”的無源目標(biāo)特種減縮技術(shù),至于實(shí)現(xiàn)途徑,就是通過不斷加強(qiáng)天線罩、天線腔和天線設(shè)計(jì)的開發(fā),以此作為共用子系統(tǒng)的交互式元件,使得帶內(nèi),帶外雷達(dá)散射截面(RCS)更小,這一點(diǎn)可從AN/APG-77雷達(dá)與F-22各系統(tǒng)天線的共型設(shè)計(jì)中看出來。
多種技術(shù)的集成運(yùn)用,使得F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)在過去多年間睥睨世界,儼然以“老子天下第一”的做派橫行全球,但這并不意味著它就永遠(yuǎn)不會(huì)被發(fā)現(xiàn),換句話說,F(xiàn)-22距離全波段、全頻譜隱身還有一段路要走,并不是無懈可擊的。
2020年5月,Defensemirror網(wǎng)站就曾報(bào)道稱,委內(nèi)瑞拉軍隊(duì)通過進(jìn)口自中國(guó)的JY-27米波段三坐標(biāo)對(duì)空監(jiān)視雷達(dá),發(fā)現(xiàn)了一架接近該國(guó)領(lǐng)空的美制F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī),并對(duì)其發(fā)出了警告,由此可見,F(xiàn)-22在全波段隱身方面仍存在著漏洞。
大量研究表明,以紅外探測(cè)器(特別是紅外成像設(shè)備)、紫外探測(cè)器、激光探測(cè)器(激光雷達(dá))、微光電視等為主的光電探測(cè)設(shè)備,均具有反隱身能力。反過來講,F(xiàn)-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)之所以能被中國(guó)“吉林一號(hào)”遙感衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)并長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行追蹤,原因就在于F-22在光電隱身技術(shù)中的可見光隱身方面的功夫沒有做到家,這也意味著其在全頻譜隱身領(lǐng)域,F(xiàn)-22同樣存在著致命隱患。
這一技術(shù)手段主要通過改進(jìn)目標(biāo)外形的光反射特征、控制目標(biāo)的亮度與色度、控制目標(biāo)的主要發(fā)光部件的火焰和煙跡信號(hào)、控制目標(biāo)照明和燈光、控制目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的閃光信號(hào)等實(shí)現(xiàn)隱身效果。
只是,因?yàn)橐话愕墓鈱W(xué)偵察衛(wèi)星的軌道很低,過頂速度很快,幅面很窄,只能維持跟蹤幾秒鐘,并不具有戰(zhàn)術(shù)意義。即使個(gè)別遙感衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了對(duì)地視頻拍攝,低軌道光學(xué)衛(wèi)星實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)的戰(zhàn)術(shù)意義也不是很大,只有靜止軌道同步衛(wèi)星的對(duì)地凝視觀測(cè)能力,才是具有革命性的,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控?cái)橙伺炾?duì)和航空器。
一個(gè)較理想的解決方法就是發(fā)射低軌衛(wèi)星星座群。截至2024年6月,長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司已通過22次成功發(fā)射,已將108顆“吉林一號(hào)”衛(wèi)星送入太空并在軌運(yùn)行,從而建成了全球最大的亞米級(jí)商業(yè)遙感衛(wèi)星星座,即“吉林一號(hào)”衛(wèi)星星座。按照現(xiàn)有在軌衛(wèi)星測(cè)算,“吉林一號(hào)”衛(wèi)星星座可對(duì)全球任意地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)日均35~37次重訪,具備全球一年有效覆蓋3次,全國(guó)一次有效覆蓋9次的能力,相比于2022年,可謂是有著質(zhì)的提升。
2022年,“吉林一號(hào)”衛(wèi)星在軌數(shù)量?jī)H為54顆,具備對(duì)全球任意地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)日均18~20次重訪,具備全球一年有效覆蓋1次,全國(guó)一年有效覆蓋6次的能力。然而按照長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司的規(guī)劃,到2025年,將實(shí)現(xiàn)138顆“吉林一號(hào)”衛(wèi)星在軌組網(wǎng),從而形成全天時(shí),全天候,全譜段數(shù)據(jù)獲取和全球任意地點(diǎn)10分鐘以內(nèi)重訪能力,這標(biāo)志著以美制F-22、F-35、B-2甚至是B-21為代表的隱身戰(zhàn)機(jī)被發(fā)現(xiàn)概率,將會(huì)比目前只增不減。
“吉林一號(hào)”遙感衛(wèi)星之所以能發(fā)現(xiàn)美制F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī),很可能是F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)的亮度與色度控制技術(shù)存在問題,遠(yuǎn)沒有達(dá)到使F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)與所處環(huán)境(天空)的亮度及色度相匹配,所以才會(huì)被“吉林一號(hào)”遙感衛(wèi)星上搭載的光電探測(cè)設(shè)備予以發(fā)射并持續(xù)追蹤。
此外還有更振奮的一點(diǎn)是,按照長(zhǎng)光衛(wèi)星公司的說法,這段追蹤F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)的視頻叫做“高分辨率視頻數(shù)據(jù)”。公開資料顯示,“吉林一號(hào)”遙感衛(wèi)星單星最大拍攝時(shí)長(zhǎng)為120秒,標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)一般為10秒、30秒及60秒,進(jìn)一步講,上述F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)出鏡的6秒僅僅只是滄海一粟,“吉林一號(hào)”遙感衛(wèi)星還對(duì)其進(jìn)行了更長(zhǎng)時(shí)間的追蹤拍攝。所以對(duì)F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)來說,日后還是要自求多福,同樣這句話也對(duì)B-2隱身轟炸機(jī)和F-35隱身戰(zhàn)斗機(jī)適用,畢竟此一時(shí)彼一時(shí)。
中國(guó)在2025年就會(huì)形成遙感衛(wèi)星星座群的全天時(shí)、全天候、全譜段數(shù)據(jù)獲取和全球任意點(diǎn)10分鐘以內(nèi)重訪能力,可提供全球最高的時(shí)間分辨率和空間分辨率。連F-22都能跟蹤拍攝,要是盯一艘航母那不跟玩一樣。到那時(shí)候,我們甚至可以從太空直播俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)了。
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2024-06-28 20:40:21
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