軍事航天技術(shù).doc
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. 軍事航天技術(shù) 什么是軍事航天技術(shù)? 航天技術(shù)又稱空間技術(shù)。指探索、開發(fā)和利用太空以及地球以外天體的綜合性工程技術(shù),主要包括航天運(yùn)載器技術(shù)、航天器技術(shù)和測(cè)控技術(shù)三大部分。航天運(yùn)載器技術(shù)主要指火箭的制造與發(fā)射技術(shù)。航天器技術(shù)包括衛(wèi)星、飛船、航天站、航天飛機(jī)等各類空間飛行探測(cè)器的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。測(cè)控技術(shù)用于對(duì)航天飛行探測(cè)器的跟蹤、遙測(cè)、遙控和通信。 軍事航天技術(shù) 把航天技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,為軍事目的進(jìn)入太空和開發(fā)、利用太空的一門綜合性工程技術(shù)。是軍事技術(shù)的一個(gè)組成部分。航天技術(shù)是通過將無人的或載人的航天器送入太空,以探索、開發(fā)和利用太空的綜合性工程技術(shù),亦稱空間技術(shù)。它既能服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì),也可用于軍事。有效地把航天技術(shù)中的航天器設(shè)計(jì)與制造、航天運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造、運(yùn)載器與航天器試驗(yàn)、航天器發(fā)射、火箭制導(dǎo)和控制、航天器軌道控制、航天器姿態(tài)控制、航天器返回技術(shù)、航天測(cè)控、航天器信息獲取和處理、航天醫(yī)學(xué)工程等工程技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,并組成不同的軍用航天工程系統(tǒng),完成特定的軍事航天任務(wù),是軍事航天技術(shù)主要研究和解決的課題。 作用與地位 軍事航天技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,它的發(fā)展和應(yīng)用與軍事技術(shù)現(xiàn)代化關(guān)系十分密切。軍事航天技術(shù)加速了軍事現(xiàn)代化的進(jìn)程。各種軍用衛(wèi)星的發(fā)展,使軍事偵察、通信、測(cè)繪、導(dǎo)航、定位、預(yù)警、監(jiān)測(cè)和氣象預(yù)報(bào)等的能力和水平空前提高,在軍事指揮及作戰(zhàn)中起著重要的作用。軍事航天技術(shù)已在航天監(jiān)視、航天支援方面得到應(yīng)用,在航天作戰(zhàn)、航天勤務(wù)保障方面的應(yīng)用也在研究之中。 航天監(jiān)視 利用無人或載人的航天器監(jiān)視地面目標(biāo)。其優(yōu)點(diǎn)是:監(jiān)視范圍大,不受國界和地理?xiàng)l件的限制,并可重復(fù)監(jiān)視某個(gè)地區(qū);可以較快地獲得其他手段難以得到的情報(bào)。主要包括遙感偵察、電子偵察、導(dǎo)彈預(yù)警、海洋監(jiān)視和核爆炸探測(cè)等。 ①遙感偵察。利用衛(wèi)星上裝載的可見光、紅外和微波等遙感器對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行攝影或觀測(cè),以獲取圖像,并通過分析圖像來提取軍事情報(bào)。它不僅能發(fā)現(xiàn)各種軍事設(shè)施,而且能識(shí)別它們的類型。照相偵察衛(wèi)星是發(fā)展最早和迄今發(fā)射最多的一種軍用衛(wèi)星,它的數(shù)量約占全部軍用衛(wèi)星的40%。利用載人航天偵察,由于發(fā)揮了人的主觀能動(dòng)性,可以靈活地選擇拍攝地面軍事目標(biāo)和提高偵察的效果。 ②電子偵察。在衛(wèi)星上裝載無線電接收機(jī)和天線等設(shè)備,專門用于偵察和截獲對(duì)方無線電信號(hào),經(jīng)破譯、分析后提取軍事情報(bào)。電子偵察衛(wèi)星還可進(jìn)一步發(fā)展為電子對(duì)抗衛(wèi)星,對(duì)對(duì)方信號(hào)源進(jìn)行定位,并發(fā)射干擾信號(hào),以干擾對(duì)方電子設(shè)備的工作,或假冒對(duì)方發(fā)射的信號(hào)以迷惑對(duì)方。 ③導(dǎo)彈預(yù)警。在衛(wèi)星上裝載紅外探測(cè)器和電視攝像機(jī),從太空探測(cè)、發(fā)現(xiàn)并跟蹤導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)的噴焰,及早發(fā)出警報(bào)。地面預(yù)警雷達(dá)不僅戰(zhàn)時(shí)易受攻擊、破壞,而且它的作用距離由于受到地球曲率的限制,所能提供防御和反擊準(zhǔn)備的預(yù)警時(shí)間較短。利用預(yù)警衛(wèi)星從太空監(jiān)視,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)方彈道導(dǎo)彈起飛,從而可以延長對(duì)洲際彈道導(dǎo)彈來襲的預(yù)警時(shí)間。 ④海洋監(jiān)視。利用衛(wèi)星監(jiān)視海上軍艦和潛艇的活動(dòng)、截獲艦艇上的雷達(dá)和無線電通信信號(hào)。進(jìn)行這種監(jiān)視的有主動(dòng)型和被動(dòng)型兩種衛(wèi)星,它們可相互配合或單獨(dú)工作。主動(dòng)型(又稱雷達(dá)型)衛(wèi)星帶有合成孔徑雷達(dá),以探測(cè)和確定目標(biāo)的位置和外形;被動(dòng)型(又稱電子偵察型)衛(wèi)星帶有接收機(jī),接收目標(biāo)發(fā)射或輻射的電波,以探測(cè)和確定目標(biāo)的方位、 速度和所使用的電子設(shè)備。 ⑤核爆炸探測(cè)。利用衛(wèi)星上裝載X射線、γ射線和中子等探測(cè)器,從太空探測(cè)地面和大氣層內(nèi)的核爆炸。它還用以核查各國執(zhí)行禁止核試驗(yàn)條約的情況。 航天支援 指支持地面軍事行動(dòng)、增強(qiáng)地面軍事力量的效能,它包括衛(wèi)星通信、衛(wèi)星氣象觀測(cè)、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星測(cè)地和衛(wèi)星測(cè)繪等。 ①衛(wèi)星通信。利用衛(wèi)星作為中繼站,實(shí)現(xiàn)地球上各點(diǎn)之間的軍事通信。軍事衛(wèi)星通信除具有一般衛(wèi)星通信所具有的通信距離遠(yuǎn)、容量大、質(zhì)量高、覆蓋區(qū)域廣、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)以外,還具有保密性好、抗干擾性強(qiáng)、生存力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。軍事衛(wèi)星通信按用途可分為戰(zhàn)略通信和戰(zhàn)術(shù)通信,前者是為保障統(tǒng)帥部及其派出機(jī)構(gòu)對(duì)全軍或重要戰(zhàn)略方向?qū)嵤┳鲬?zhàn)指揮而提供的通信聯(lián)絡(luò),后者是為保障軍隊(duì)遂行戰(zhàn)斗任務(wù)而提供的地區(qū)性通信以及軍用飛機(jī)、艦船和車輛乃至單人背負(fù)或手持終端的移動(dòng)通信。 ②衛(wèi)星氣象觀測(cè)。按照軍事上的需要,用衛(wèi)星觀測(cè)獲得氣象資料和預(yù)報(bào)天氣形勢(shì)。軍事氣象衛(wèi)星可搜集全球的或特定地區(qū)上空的氣象信息,為各軍種、兵種和戰(zhàn)區(qū)提供氣象資料,包括彈道導(dǎo)彈飛行沿線的氣象情況。 ③衛(wèi)星導(dǎo)航。利用衛(wèi)星為地面、海洋、空中和空間用戶進(jìn)行導(dǎo)航定位。衛(wèi)星導(dǎo)航能做到高精度、全天候、覆蓋全球。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)廣泛用于海上艦艇、空中飛機(jī)和陸上車輛、坦克、火炮以及單兵的定位與導(dǎo)航,還可為飛機(jī)投彈、導(dǎo)彈發(fā)射、衛(wèi)星遙感偵察和航天器空中交會(huì)等提供導(dǎo)航支援。 ④衛(wèi)星測(cè)地與衛(wèi)星測(cè)繪。衛(wèi)星測(cè)地是以衛(wèi)星為基準(zhǔn)點(diǎn)精確測(cè)定地面點(diǎn)的坐標(biāo),確定地球形狀和地球引力場分布。衛(wèi)星測(cè)地技術(shù)有兩類:一類是幾何法,地球上未知準(zhǔn)確位置的觀測(cè)點(diǎn)和幾個(gè)已知坐標(biāo)的觀測(cè)點(diǎn)同時(shí)觀測(cè)衛(wèi)星,算出它們相對(duì)于衛(wèi)星的位置,從而推算出未知準(zhǔn)確位置觀測(cè)點(diǎn)的精確坐標(biāo);另一類是動(dòng)力學(xué)法,通過精確測(cè)量衛(wèi)星軌道的細(xì)微變化,根據(jù)軌道攝動(dòng)理論來確定地球形狀和地球重力場的分布。發(fā)展衛(wèi)星測(cè)地技術(shù),可以提高陸基和海基洲際彈道導(dǎo)彈打擊點(diǎn)目標(biāo)的命中率。衛(wèi)星測(cè)繪是利用衛(wèi)星對(duì)地面目標(biāo)攝影,測(cè)定目標(biāo)的精確位置、高程和地貌,繪制軍用地圖。 航天作戰(zhàn) 指利用各種類型的反衛(wèi)星武器攻擊、摧毀敵方的航天器,或利用航天器上載有的定向能武器、動(dòng)能武器攻擊、摧毀敵方陸地、海洋與空中的目標(biāo)。利用載人航天器上的機(jī)械臂、機(jī)器人或航天員直接擒獲、破壞敵方的軍用航天器,也屬航天作戰(zhàn)的范疇。 航天作戰(zhàn)武器技術(shù)尚處于初期研 究、試驗(yàn)階段,距實(shí)戰(zhàn)使用還有相當(dāng)距離。定向能武器和動(dòng)能武器尚在試驗(yàn)階段。已實(shí)現(xiàn)的航天作戰(zhàn)試驗(yàn),是利用動(dòng)能反衛(wèi)星導(dǎo)彈接近并摧毀了目標(biāo)衛(wèi)星。 航天勤務(wù)保障 指在空間對(duì)軍用航天器實(shí)施檢測(cè)、維修、加注推進(jìn)劑、更換儀器設(shè)備、備用件以及其他消耗器材,在空間組裝、建造軍用航天器等。航天勤務(wù)保障主要是利用載人航天器,如航天飛機(jī)或載人空間站來實(shí)現(xiàn)的。這類技術(shù)尚處于研究與試驗(yàn)階段。 由以上情況可見,軍事航天技術(shù)可為軍事行動(dòng),如情報(bào)獲取、敵情監(jiān)視、通信導(dǎo)航以及未來的空間作戰(zhàn)提供最現(xiàn)代化的手段,作用日益顯著,在軍事上的地位日益重要,已成為現(xiàn)代軍事技術(shù)不可或缺的組成部分。 軍用航天工程系統(tǒng) 軍事航天技術(shù)的監(jiān)視、支援、作戰(zhàn)和勤務(wù)保障等功能都要通過軍用航天工程系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。軍用航天工程系統(tǒng)由軍用航天器、航天運(yùn)輸系統(tǒng)、航天器發(fā)射場與回收著陸場、航天測(cè)控網(wǎng)和應(yīng)用系統(tǒng)5部分組成。 軍用航天器 軍用航天器是軍用航天工程系統(tǒng)的核心。它包括軍用衛(wèi)星、載人飛船、航天飛機(jī)以及未來的軍用空間站和某些空間武器等。航天器由不同功能的若干系統(tǒng)組成,它包括專用有效載荷系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、熱控制系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、軌道控制系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。返回型的航天器還配有返回著陸系統(tǒng),載人航天器還設(shè)有環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)、應(yīng)急救生系統(tǒng)。航天器的專用有效載荷系統(tǒng)是直接執(zhí)行特定任務(wù)的系統(tǒng),其種類很多,因執(zhí)行的任務(wù)不同而異。例如,偵察衛(wèi)星的光學(xué)照相機(jī),電子偵察衛(wèi)星的無線電偵察接收機(jī),海洋監(jiān)視衛(wèi)星的合成孔徑雷達(dá),導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星的紅外探測(cè)器和電視攝像機(jī),軍用通信衛(wèi)星的通信轉(zhuǎn)發(fā)器和天線,導(dǎo)航衛(wèi)星的測(cè)距發(fā)射機(jī)和高穩(wěn)定度振蕩器或原子鐘等。多用途的航天器裝有多種專用有效載荷系統(tǒng)。專用有效載荷系統(tǒng)是軍用航天器的核心,航天器的其他系統(tǒng)為它提供支持、控制、指令和管理等業(yè)務(wù)的服務(wù)。航天器的各個(gè)系統(tǒng)均有自己特有的功能和專門的技術(shù)。 航天運(yùn)輸系統(tǒng) 把航天器、航天員或物資等有效載荷從地面運(yùn)送到預(yù)定軌道或也能把有效載荷帶回地面的運(yùn)輸工具。分為運(yùn)載器和運(yùn)輸器。運(yùn)載器是從地面把人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間站和空間探測(cè)器等航天器送入預(yù)定軌道后不返回地面的飛行器,通常為一次性使用的運(yùn)載火箭。運(yùn)輸器是為在軌道上的航天器運(yùn)送人員、裝備、物資以及進(jìn)行維修、更換部件等在軌服務(wù),完成任務(wù)后一般能返回地面的飛行器。運(yùn)載器一般由多級(jí)火箭組成,通常有2~4級(jí),最上面的一級(jí)稱末級(jí),它最后送航天器入軌。作為運(yùn)載器有效載荷的航天器放在末級(jí)火箭的前端或貨艙之中。運(yùn)載器是軍事航天技術(shù)的基礎(chǔ),并在很大程度上決定了軍事航天技術(shù)發(fā)展的規(guī)模和程度。早期的運(yùn)載火箭大多由彈道導(dǎo)彈改進(jìn)而成,后來為適應(yīng)不同航天發(fā)射任務(wù)的需要,專門研制了系列化的運(yùn)載器。運(yùn)輸器由推進(jìn)級(jí)和軌道器組成。推進(jìn)級(jí)可采用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)或火箭與吸氣式組合的發(fā)動(dòng)機(jī)。軌道器是運(yùn)輸器進(jìn)入預(yù)定軌道的部分,可重復(fù)使用。它是航空技術(shù)與航天技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。航天飛機(jī)靠運(yùn)載器發(fā)射入軌,并作為航天器在太空短期運(yùn)行,在運(yùn)行軌道上可把攜帶的有效載荷送入軌道,返回時(shí)能在大氣層中滑翔,在機(jī)場跑道上水平著陸,經(jīng)過地面維修后再次發(fā)射使用。美國的空間運(yùn)輸系統(tǒng)兼有運(yùn)載器和運(yùn)輸器兩種功能。 航天器發(fā)射場和回收著陸場 發(fā)射軍用航天器和航天運(yùn)輸系統(tǒng)的特定場區(qū)。場內(nèi)有用以裝配、貯存、檢測(cè)和發(fā)射航天器,測(cè)量飛行軌道和發(fā)送控制指令,接收和處理遙測(cè)信息的設(shè)施和設(shè)備。航天器發(fā)射場有的是由導(dǎo)彈試驗(yàn)場演變和改造而成。根據(jù)航天器和航天運(yùn)輸系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和安全要求,發(fā)射場通常建在人煙稀少,地勢(shì)開闊,地質(zhì)、水源、氣候條件適宜的地區(qū)。發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)射場,多建于低緯度地區(qū),以盡可能利用地球自轉(zhuǎn)的速度。某些航天器發(fā)射場還包括助推火箭或運(yùn)載火箭第一級(jí)工作結(jié)束后的墜落區(qū)及航天器回收?qǐng)?。由于航天器在軍事上的廣泛應(yīng)用,使得航天器發(fā)射場成為重要軍事設(shè)施。軍用航天器發(fā)射場要求有快速反應(yīng)的能力,能在最短的時(shí)間內(nèi)完成發(fā)射任務(wù)?;厥罩憟鍪欠祷厥叫l(wèi)星和航天飛機(jī)等載人航天器返回地面著陸的專用場區(qū)。場內(nèi)有跟蹤、測(cè)控、起吊、救生等專用設(shè)備。航天飛機(jī)返回著陸的場區(qū)則還有一個(gè)大型的專門飛機(jī)場和輔助設(shè)施。 航天測(cè)控網(wǎng) 跟蹤測(cè)量軍用航天器飛行狀態(tài)并控制其運(yùn)行和工作狀態(tài)的專用系統(tǒng)。其主要功能包括:①跟蹤測(cè)量航天器的運(yùn)行軌道及監(jiān)視其各分系統(tǒng)的工作環(huán)境和狀態(tài),對(duì)獲取的數(shù)據(jù)加以分析,判斷航天器運(yùn)行軌道的正確性和航天器對(duì)空間環(huán)境的適應(yīng)性,為改變航天器軌道、飛行程序和工作狀態(tài)提供依據(jù)。②完成實(shí)時(shí)或程序控制,使航天器達(dá)到預(yù)定的軌道和所需的姿態(tài),控制航天器的交會(huì)、變軌和返回。③接收航天器的遙測(cè)數(shù)據(jù)、部分探測(cè)數(shù)據(jù)以及航天員生理狀態(tài)的遙測(cè)信息、話音和電視信息等,航天控制中心將這些信息進(jìn)行記錄、顯示、處理,供實(shí)時(shí)和事后分析使用。航天測(cè)控網(wǎng)由航天控制中心和若干個(gè)航天測(cè)控站(包括測(cè)量船和測(cè)量飛機(jī))組成。航天測(cè)控站的數(shù)量、配備和分布取決于航天器的運(yùn)行軌道及其測(cè)控要求。航天控制中心通過測(cè)控通信網(wǎng)與各測(cè)控站構(gòu)成了航天測(cè)控網(wǎng)。航天控制中心及各測(cè)控站要完成上述任務(wù),必須配備有相應(yīng)的設(shè)備,這些專用設(shè)備的綜合總稱為航天測(cè)控系統(tǒng)。它主要包括光學(xué)跟蹤測(cè)量分系統(tǒng)、無線電跟蹤測(cè)量分系統(tǒng)、遙測(cè)分系統(tǒng)、遙控分系統(tǒng)、實(shí)時(shí)計(jì)算處理分系統(tǒng)、指揮監(jiān)控顯示分系統(tǒng)、 通信分系統(tǒng)、時(shí)間統(tǒng)一分系統(tǒng)和事后數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)。 應(yīng)用系統(tǒng) 發(fā)射軍用航天器的目的在于開發(fā)利用太空為軍事服務(wù)。軍事航天任務(wù)的成果大量地表現(xiàn)在獲取、傳輸、存儲(chǔ)和處理信息,以及對(duì)微重力、高真空和太陽輻射等空間資源的利用。對(duì)這些信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、加工和提供用戶應(yīng)用的系統(tǒng)以及對(duì)空間資源的利用系統(tǒng),稱為應(yīng)用系統(tǒng)。它由信息或資源的傳輸系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、加工系統(tǒng)組成。它是軍事航天工程表現(xiàn)效益的系統(tǒng)。一顆軍用衛(wèi)星往往能為多個(gè)軍種、兵種服務(wù),也可為民用服務(wù),因此,可配備多種、多套應(yīng)用系統(tǒng)。 簡史與現(xiàn)狀 20世紀(jì)40、50年代發(fā)展起來的彈道導(dǎo)彈作為航天運(yùn)載火箭的先聲,為航天技術(shù)的誕生奠定了基礎(chǔ)。1957年10月4日,蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星。人造地球衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展有相當(dāng)部分是首先在軍事應(yīng)用中取得突破(如偵察、監(jiān)視、導(dǎo)航等),然后推廣到民用。軍事航天在整個(gè)航天領(lǐng)域中所占的比重很大,到1995年底,軍用和軍民兩用航天器的數(shù)量在已發(fā)射的航天器總數(shù)中所占的比例高達(dá)2/3左右。 美國的軍用航天技術(shù)是與民用航天技術(shù)分開發(fā)展的。由空軍負(fù)責(zé)所有的軍事航天技術(shù)的研究發(fā)展以及軍事航天計(jì)劃的管理和實(shí)施,建有專門的研究、試驗(yàn)機(jī)構(gòu)、發(fā)射場和測(cè)控系統(tǒng)。美國發(fā)展軍事航天技術(shù)是從照相偵察衛(wèi)星開始的。早在1959年2月,美國就開始試驗(yàn)回收型照相偵察衛(wèi)星。1960年8月11日,美國首次回收成功照相偵察衛(wèi)星“發(fā)現(xiàn)者”13,它是世界上第一顆軍事應(yīng)用衛(wèi)星。美國1960年4月13日發(fā)射成功第一顆實(shí)驗(yàn)型導(dǎo)航衛(wèi)星“子午儀”1B,1960年10月4日發(fā)射了第一顆軍用通信衛(wèi)星“信使”1B,1961年7月12日發(fā)射成功第一顆“米達(dá)斯”導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星,1962年10月31日發(fā)射了第一顆測(cè)地衛(wèi)星“安娜”1B,1963年10月16日發(fā)射了第一顆核爆炸探測(cè)衛(wèi)星“維拉”號(hào)。到60年代中期,美國各類軍用衛(wèi)星相繼進(jìn)入實(shí)用階段。 蘇聯(lián)的軍事航天技術(shù)是與民用航天技術(shù)結(jié)合在一起發(fā)展的。航天工業(yè)作為軍事工業(yè)的一部分,由軍事工業(yè)委員會(huì)統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)。1991年末蘇聯(lián)解體后,俄羅斯于1992年2月建立俄羅斯航天局,負(fù)責(zé)民用航天技術(shù)的發(fā)展,軍事航天技術(shù)由俄羅斯國防部負(fù)責(zé)。蘇聯(lián)軍用衛(wèi)星的發(fā)展開始于60年代初,大多混編在“宇宙”號(hào)衛(wèi)星系列中。蘇聯(lián)1962年4月26日發(fā)射第一顆照相偵察衛(wèi)星,1963年12月13日發(fā)射第一顆氣象衛(wèi)星,1965年4月23日發(fā)射第一顆通信衛(wèi)星“閃電”I,1967年11月23日發(fā)射第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星。隨后,陸續(xù)發(fā)射了軍事通信、電子偵察、測(cè)地、導(dǎo)航、導(dǎo)彈預(yù)警、海洋監(jiān)視等軍用和軍民合用衛(wèi)星,并試驗(yàn)了部分軌道轟炸系統(tǒng)和截?fù)粜l(wèi)星等航天作戰(zhàn)武器。70年代開始發(fā)射軍民兩用的地球靜止軌道通信衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星。 繼蘇聯(lián)和美國之后,世界上越來越多的國家發(fā)展航天技術(shù)。法國在1965年11月26日、日本在1970年2月11日、英國在1971年10月28日、歐洲空間局在1979年12月24日、印度在1980年7月18日、以色列在1988年9月19日相繼用自行研制的運(yùn)載火箭成功地發(fā)射了自己的第一顆人造地球衛(wèi)星。 中國于1965年開始執(zhí)行發(fā)展人造地球衛(wèi)星的計(jì)劃。1970年4月24日發(fā)射成功第一顆人造地球衛(wèi)星。1975年11月26日發(fā)射了第一顆返回型遙感衛(wèi)星,在軌道上運(yùn)行3天后成功地返回預(yù)定地區(qū)。中國成為繼美國、蘇聯(lián)之后第三個(gè)掌握衛(wèi)星返回技術(shù)的國家。1984年4月8日成功地發(fā)射第一顆試驗(yàn)通信衛(wèi)星,成為世界上第五個(gè)獨(dú)立發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星的國家。 隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,軍事航天技術(shù)在70、80年代有了進(jìn)一步的發(fā)展。到90年代中期,軍事航天技術(shù)已在航天監(jiān)視、航天支援兩個(gè)主要方面得到廣泛應(yīng)用。 在航天偵察方面,照相偵察衛(wèi)星主要有普查型和詳查型兩種。普查型衛(wèi)星的地面分辨率一般優(yōu)于5米;詳查型衛(wèi)星的地面分辨率一般優(yōu)于1米。美國的第五代照相偵察衛(wèi)星KH-11工作壽命一般為 2~4年,圖像的地面分辨率達(dá) 0.3米左右。KH-11衛(wèi)星具有實(shí)時(shí)偵察傳輸圖像的能力,星上裝有高分辨率照相機(jī)和光電成像系統(tǒng),把圖像變成電信號(hào),經(jīng)由衛(wèi)星數(shù)據(jù)系統(tǒng)(SDS)發(fā)往地面站。1988年12月美國發(fā)射的“長曲棍球”偵察衛(wèi)星,是載有合成孔徑雷達(dá)的新型軍用偵察衛(wèi)星,獲取地球表面圖像時(shí),不受云霧和夜暗的限制,可以全天候、全天時(shí)進(jìn)行偵察。1989年8月美國發(fā)射了數(shù)字電視傳輸型高級(jí)偵察衛(wèi)星,它是KH-11的改進(jìn)型,采用了高分辨率、寬頻譜的光學(xué)遙感器和數(shù)字圖像傳輸技術(shù)。這種衛(wèi)星能完成戰(zhàn)術(shù)偵察任務(wù),它裝載的推進(jìn)劑較多,機(jī)動(dòng)能力大,可及時(shí)機(jī)動(dòng)到爆發(fā)沖突的地區(qū)上空進(jìn)行偵察。蘇聯(lián)/俄羅斯在已發(fā)射的“宇宙”號(hào)系列衛(wèi)星中,有相當(dāng)多的是偵察衛(wèi)星。由于這些衛(wèi)星的壽命較短,因而采用增加發(fā)射數(shù)量來保證需要。為了同時(shí)能觀測(cè)更大的范圍,一般在軌道上同時(shí)工作的照相偵察衛(wèi)星有5~6顆。80年代中期,蘇聯(lián)偵察衛(wèi)星的工作壽命逐步增長,到90年代初達(dá)到近1年。俄羅斯從1992年開始發(fā)射更先進(jìn)的長壽命照相偵察衛(wèi)星。蘇聯(lián)還曾經(jīng)利用“禮炮”3和“禮炮”5空間站進(jìn)行航天偵察??臻g站容積大,可裝載多種偵察設(shè)備,相互補(bǔ)充,因?yàn)橛腥丝刂?,提高了偵察的靈活性和效果。 在導(dǎo)彈預(yù)警方面,美國的地球靜止軌道導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星,分別位于印度洋和巴拿馬上空,用以監(jiān)視蘇聯(lián)、中國以及大西洋、太平洋的主要水域。1989年6月14日,美國發(fā)射了第一顆第三代導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星。蘇聯(lián)從1967年開始發(fā)射預(yù)警衛(wèi)星。由于其大部分國土所處緯度較高,所以它的預(yù)警衛(wèi)星采用近地點(diǎn)600多千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)4萬多千米、傾角62的大橢圓軌道,位于北大西洋和西太平洋上空,并由多顆衛(wèi)星組成彈道導(dǎo)彈預(yù)警網(wǎng)。這樣,可在任何時(shí)候至少有1顆在軌衛(wèi)星監(jiān)視到美國中西部的彈道導(dǎo)彈基地。從80年代中期以來,蘇聯(lián)/俄羅斯還在組建“預(yù)報(bào)”號(hào)同步軌道預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng),以提高對(duì)潛射導(dǎo)彈的探測(cè)能力。 在海洋監(jiān)視方面,從70年代中期起,蘇聯(lián)的雷達(dá)型(又稱主動(dòng)型)海洋監(jiān)視衛(wèi)星投入使用,隨后,電子偵察型(又稱被動(dòng)型)海洋監(jiān)視衛(wèi)星也投入使用。這兩種衛(wèi)星相互配合,提高了對(duì)海上目標(biāo)的探測(cè)能力。到1995年底,蘇聯(lián)/俄羅斯共成功地發(fā)射了85顆海洋監(jiān)視衛(wèi)星。從1976年到1995年,美國也成功地發(fā)射了11組44顆“白云”號(hào)海洋監(jiān)視衛(wèi)星。 在航天支援方面,美國已建成國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)、艦隊(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)和空軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)。這3個(gè)系統(tǒng)已成為美國軍事指揮控制系統(tǒng)的重要組成部分,承擔(dān)70%左右的遠(yuǎn)距離軍事通信任務(wù)。國防通信衛(wèi)星已發(fā)展了三代。1989年9月,已有4顆第三代國防通信衛(wèi)星在軌完成了組網(wǎng)任務(wù)。衛(wèi)星采用了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),還采取了抗輻射加固措施。國防通信衛(wèi)星Ⅲ投入使用后,用戶終端數(shù)量大增,不僅可用于該系統(tǒng)原有的固定終端站,而且還能適應(yīng)于可地面運(yùn)輸、機(jī)載和艦載等各種小型終端通信的需要。已經(jīng)建成的“艦隊(duì)通信衛(wèi)星”網(wǎng),由地球靜止軌道上的4顆衛(wèi)星組成,供海軍飛機(jī)、潛艇和水面艦艇間通信使用。空軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供指揮和控制核部隊(duì)的數(shù)據(jù)通信。這個(gè)系統(tǒng)沒有專用的衛(wèi)星,而是把特高頻轉(zhuǎn)發(fā)器裝在其他軍用衛(wèi)星上,這樣做可以提高系統(tǒng)的生存能力。1989年3月,美國發(fā)射了第4顆跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,建成了天基測(cè)控與數(shù)據(jù)中繼網(wǎng),它取代了美國的一些地面測(cè)控站,對(duì)低軌道衛(wèi)星的測(cè)控和數(shù)據(jù)中繼,軌道覆蓋率達(dá)85%以上。美國國防部研制的三軍通用的“軍事戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)中繼衛(wèi)星”(Military Strategic and Tactical Relay),簡稱 “軍事星”(Milstar),其第一、第二顆分別于1994年2月7日和1995年11月5日發(fā)射入軌。這種衛(wèi)星采用了多種先進(jìn)的抗核加固和抗干擾技術(shù),包括極高頻通信技術(shù)、自適應(yīng)天線調(diào)零技術(shù)、擴(kuò)展頻譜跳頻技術(shù)、星上信號(hào)處理技術(shù)、衛(wèi)星間通信技術(shù)和星上核能源技術(shù)等。蘇聯(lián)/俄羅斯用于軍事通信的衛(wèi)星有3種類型,即“閃電”Ⅰ衛(wèi)星、“宇宙”號(hào)戰(zhàn)術(shù)通信衛(wèi)星和“宇宙”號(hào)延時(shí)傳輸型衛(wèi)星,它們成為蘇聯(lián)/俄羅斯軍事指揮控制通信系統(tǒng)的重要組成部分?!伴W電”Ⅰ衛(wèi)星主要承擔(dān)戰(zhàn)略通信任務(wù),蘇聯(lián)/俄羅斯軍隊(duì)的各級(jí)司令部都建有“閃電”Ⅰ衛(wèi)星的地球站。至1995年底,蘇聯(lián)/俄羅斯共發(fā)射“閃電”Ⅰ衛(wèi)星88顆,經(jīng)常保持8顆衛(wèi)星在工作,以保證軍方通信?!坝钪妗碧?hào)戰(zhàn)術(shù)通信衛(wèi)星主要用于軍艦、飛機(jī)與基地之間的戰(zhàn)術(shù)通信。英國和北大西洋公約組織分別擁有“天網(wǎng)”號(hào)和“納托”號(hào)軍用通信衛(wèi)星。 在氣象觀測(cè)方面,美國有“布洛克”氣象衛(wèi)星,是三軍聯(lián)合氣象衛(wèi)星計(jì)劃的一部分,由空軍負(fù)責(zé)管理?!安悸蹇恕?D衛(wèi)星由2顆衛(wèi)星組網(wǎng),每天提供4次全球氣象數(shù)據(jù)。美國國防部也利用“地球靜止環(huán)境業(yè)務(wù)衛(wèi)星”和“泰羅斯”N號(hào)衛(wèi)星的氣象數(shù)據(jù)。蘇聯(lián)/俄羅斯主要由“流星”號(hào)氣象衛(wèi)星執(zhí)行氣象觀測(cè)任務(wù),其軍用氣象衛(wèi)星混編在“宇宙”號(hào)系列中。 在導(dǎo)航方面,美國的“子午儀”號(hào)衛(wèi)星為各地的商船、軍艦和潛艇導(dǎo)航定位?!白游鐑x”導(dǎo)航衛(wèi)星采用雙頻多普勒測(cè)速導(dǎo)航體制,軌道高度約1000千米。系統(tǒng)經(jīng)常有4~5顆衛(wèi)星工作,具有全天候、全球?qū)Ш胶屠脝晤w衛(wèi)星定位的優(yōu)點(diǎn),定位精度為百米至幾百米。該系統(tǒng)使用到90年代中期。美國新一代軍用導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是“導(dǎo)航星”全球定位系統(tǒng)(GPS),由24顆衛(wèi)星組成,采用偽隨機(jī)碼測(cè)距導(dǎo)航體制。1994年3月9日,24顆衛(wèi)星發(fā)射齊全,用戶在世界各地的任何時(shí)間都能同時(shí)觀測(cè)到其中的4顆衛(wèi)星,精確測(cè)量4顆衛(wèi)星信號(hào)的傳播時(shí)間差,可獲得實(shí)時(shí)高精度的三維定位數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)可為飛機(jī)、艦船、坦克、車輛、導(dǎo)彈、低軌道衛(wèi)星、航天飛機(jī)等以及單兵提供全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置、速度和精確時(shí)間。軍用定位精度可達(dá)15米,測(cè)速精度0.1米/秒,授時(shí)精度100納秒,民用定位精度約100米。蘇聯(lián)自1982年開始組建名為“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)與美國的“導(dǎo)航星”全球定位系統(tǒng)體制相似,由24顆衛(wèi)星組成,定位精度為30~100米。蘇聯(lián)解體后,該系統(tǒng)由俄羅斯于1995年9月全部配置完畢,投入運(yùn)行。中國正在發(fā)展新型的由兩顆地球同步衛(wèi)星組成的區(qū)域性導(dǎo)航定位通信系統(tǒng)。 在航天作戰(zhàn)方面,美國于1959年進(jìn)行了世界上首次反衛(wèi)星武器試驗(yàn),1964 ~1975年曾部署帶核彈頭的地基反衛(wèi)星導(dǎo)彈,1977年轉(zhuǎn)向研制小型機(jī)載動(dòng)能反衛(wèi)星導(dǎo)彈,并在1985年9月的一次試驗(yàn)中成功地摧毀了一顆衛(wèi)星。80年代后期,美國國防部開始研究地基動(dòng)能反衛(wèi)星導(dǎo)彈和地基激光反衛(wèi)星武器技術(shù)。蘇聯(lián)從1968年開始試驗(yàn)共軌式反衛(wèi)星武器,截至1982年先后進(jìn)行過20次試驗(yàn),9次成功。美國和蘇聯(lián)還都研究了軌道轟炸武器和部分軌道轟炸武器。1983年3月,美國提出“戰(zhàn)略防御倡議”計(jì)劃,隨后投入大量的人力和經(jīng)費(fèi),研究多種可以用于航天作戰(zhàn)的武器,包括天基的激光武器,中性粒子束武器與動(dòng)能武器,以及地基的激光與動(dòng)能武器。1988年后,名為“智能卵石”(Brilliant Pebble,BP)的小型天基動(dòng)能攔截彈被美國國防部認(rèn)為是最有發(fā)展前 途的天基武器,并組織加緊研究、試驗(yàn),在關(guān)鍵技術(shù)上取得了重要進(jìn)展。蘇聯(lián)1987年11月宣稱,他們也在從事類似于美國的“戰(zhàn)略防御倡議”計(jì)劃的研究工作。1991年末蘇聯(lián)解體和冷戰(zhàn)結(jié)束后,美國在1993年5月宣布,把“戰(zhàn)略防御倡議”計(jì)劃更名為“彈道導(dǎo)彈防御”計(jì)劃,航天作戰(zhàn)武器技術(shù)的研究規(guī)??s小,發(fā)展速度放慢,重點(diǎn)轉(zhuǎn)向研制地基戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。 載人航天是航天技術(shù)的一個(gè)分支,有重要的軍事價(jià)值。1961年4月12日,蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一艘載人飛船“東方”1號(hào)。之后,陸續(xù)發(fā)射了“上升”號(hào)、“聯(lián)盟”號(hào)、“聯(lián)盟”T號(hào)和“聯(lián)盟”TM號(hào)一系列載人飛船。1971年4月19日,蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一個(gè)空間站(蘇聯(lián)稱作軌道站)“禮炮”1號(hào)。到 1986年2月止,蘇聯(lián)先后發(fā)射了7個(gè)“禮炮”號(hào)、1個(gè)“和平”號(hào)空間站,建立了以空間站為核心,用載人飛船和運(yùn)貨飛船為運(yùn)輸器的載人航天體系。1987年12月21日,蘇聯(lián)2名航天員在“和平”號(hào)空間站上連續(xù)生活了366天后返回地面。俄羅斯1名航天員在“和平”號(hào)空間站連續(xù)生活了438天,于1995年3月22日順利返回地面,創(chuàng)造了人在太空生活時(shí)間最長的新紀(jì)錄。蘇聯(lián)解體后,俄羅斯自1992年以來發(fā)射了多艘載人飛船,繼續(xù)發(fā)展載人航天技術(shù)。美國在60年代先后實(shí)現(xiàn)了“水星”、“雙子星座”和 “阿波羅” 3項(xiàng)載人航天計(jì) 劃。1969年7月20日2名美國航天員首次登上月球,到1972年12月止,先后有6艘“阿波羅”飛船完成登月飛行,12名航天員登上月球。1973年5月,美國發(fā)射了“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站,1981年4月12日第一架航天飛機(jī)首航成功。到 1995年底,美國航天飛機(jī)共飛行72次,已將十多顆大型軍用衛(wèi)星送入軌道,還進(jìn)行了包括“戰(zhàn)略防御倡議”計(jì)劃激光反射試驗(yàn)在內(nèi)的軍用有效載荷飛行試驗(yàn),在軌道上對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行了維修、加注、更換部件和裝配等軍事勤務(wù)試驗(yàn)活動(dòng)。美國正在與歐洲空間局、日本、加拿大和俄羅斯合作研制大型國際空間站,計(jì)劃于下世紀(jì)初建成。 到1995年底,蘇聯(lián)/俄羅斯、美國、中國、法國、日本、英國、印度、以色列等國家以及歐洲空間局先后研制出約百余種運(yùn)載火箭,修建了10多個(gè)大型航天器發(fā)射場,發(fā)射各類航天器約4730個(gè),先后有340余名各國航天員進(jìn)入太空。美、俄、中、法、英等國正在使用的通信、氣象、導(dǎo)航等軍用衛(wèi)星系統(tǒng)大約有40多個(gè)。許多國家的民用衛(wèi)星,如通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和其他對(duì)地觀測(cè)型衛(wèi)星也兼作軍用。截至1996年底,中國共發(fā)射了38顆不同類型的人造地球衛(wèi)星;已經(jīng)建立了各類人造衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、發(fā)射設(shè)備和測(cè)量控制系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和生產(chǎn)基地,建成了能發(fā)射近地軌道衛(wèi)星、極地軌道衛(wèi)星和地球靜止軌道衛(wèi)星的擁有多種靶場跟蹤測(cè)量手段的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、太原衛(wèi)星發(fā)射中心和西昌衛(wèi)星發(fā)射中心;組成了由西安衛(wèi)星測(cè)控中心、地面臺(tái)站和航天測(cè)量船及連接它們的測(cè)控通信網(wǎng)所構(gòu)成的中國航天測(cè)控網(wǎng)。 展望 自90年代以來,隨著冷戰(zhàn)結(jié)束后世界軍事格局的變化,軍事航天技術(shù)開始進(jìn)入以適應(yīng)局部戰(zhàn)爭需要,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場支援為重點(diǎn)目標(biāo)的新階段。今后,航天偵察、預(yù)警、通信、導(dǎo)航、氣象和測(cè)地等軍事航天技術(shù),將在支援地面軍事力量方面發(fā)揮越來越重要的作用。各類軍用航天器在未來戰(zhàn)爭中可能成為重要的攻擊目標(biāo)。提高軍用航天器的快速反應(yīng)能力、生存能力和抗干擾能力,實(shí)時(shí)傳輸信息,延長航天器工作壽命,擴(kuò)大用途和提高效益,是軍事航天技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。未來的軍用衛(wèi)星將朝著靈活、機(jī)動(dòng)、有自衛(wèi)能力、可維修、長壽命和自主化等方向發(fā)展。在滿足靈活性和局部戰(zhàn)爭需要方面,戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用衛(wèi)星、移動(dòng)衛(wèi)星通信和建立在新材料、微電子等高新技術(shù)基礎(chǔ)上的輕小型衛(wèi)星具有突出優(yōu)點(diǎn),正日益受到各國重視。與此同時(shí),包括反衛(wèi)星武器在內(nèi)的航天作戰(zhàn)技術(shù),也將繼續(xù)發(fā)展。航天運(yùn)輸系統(tǒng)將朝著低費(fèi)用、高可靠、可重復(fù)使用和快速發(fā)射的方向發(fā)展。隨著載人空間站系統(tǒng)的發(fā)展及其規(guī)模的擴(kuò)大,有可能在它上面配置為軍用航天器進(jìn)行在軌服務(wù)和軍事勤務(wù)活動(dòng)的設(shè)施,諸如推進(jìn)劑倉庫、衛(wèi)星及部件貯存室和修配車間、移動(dòng)式機(jī)械臂、軌道機(jī)動(dòng)器和軌道轉(zhuǎn)移器以及空間武器等。這樣,空間站就可能發(fā)展成為軍事航天支援、勤務(wù)保障及作戰(zhàn)的基地。在完成軍事航天任務(wù)方面,航天員的作用是十分重要的,因此,航天醫(yī)學(xué)工程將有突出的發(fā)展。隨著載人航天和空間站活動(dòng)的增加,航天測(cè)控和信息傳輸已開始向空間發(fā)展,利用衛(wèi)星系統(tǒng)以擴(kuò)大覆蓋范圍和增強(qiáng)數(shù)據(jù)采集能力。(陳芳允 王希季 朱毅麟 宋炳寰 《中國軍事百科全書?軍事技術(shù)》) 精選word范本!- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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