中国侦察卫星的迹象推测-超级军网

http://www.irsa.ac.cn/bbsshowdetailfull2.asp?id=53&sort=1
2002年12月13日由中国科学院计算技术研究所联合中国科学院软件研究所、地理科学和资源研究所共同承担的国家自然科学基金重大项目“并行处理与面向地学分析的高分辨率实时成像” 及其重大成果 “高分辨率机载合成孔径雷达实时成像系统”通过了由国家自然科学基金委员会主持的项目验收和成果鉴定，这一重大成果将拉近中国在机载合成孔径雷达实时成像系统方面与美国的距离。合成孔径雷达成像技术需要进行海量的数字运算。实时成像处理器就是能够随着载体（飞机或卫星）的运动，实时地对雷达回波信号加以处理从而得到高分辨率地面图像的设备。它本质上是一部运算能力极强的超级计算机，同时还要受到体积、功耗、重量的限制。
http://bbs.people.com.cn/bbs/ReadFile?whichfile=2650&typeid=45
我国首台小型机动式超级计算机和大型高扩展式超级计算机"巨星10000"系列的技术演示样机"巨星α号"超级计算机通过了技术鉴定。体积只有0点125立方米的“巨星α号”已经达到每秒1580亿次的实测运算速率。由于大量采用通用芯片和普通组件，造价只需几百万元。
http://www.chinatoptech.com/ztl/0403e.htm
在民用和军用卫星方面，美国的最高分辨率已经达到0.61m（QuickBird）和0.1m（KH-11,12），而我国目前的高分辨率卫星尚存在量级上的差距。
http://www.cunews.edu.cn/html/xypd/20041025/124352.html
皮亦鸣又主持了国家863项目《分布式卫星SAR系统总体技术研究》等一系列研究工作。他的工作和论文得到中国工程院张锡祥院士、王小谟院士的高度评价，王小谟院士称赞他“所提出的分布式卫星SAR系统总体实施方案有很强的工程实现可行性……课题的研究结果体现了技术上的超前性，在理论上和工程上均具有较高的指导意义和参考价值”。（应该是00年）
http://www.spacechina.com/index.asp?modelname=zgxw_nr&FractionNo=&titleno=XWEN0000&recno=15003
我国发射升空的“资源二号”01星、02星和03星，经过西安卫星测控中心的精确测控，1日上午实现了三星组网运行。卫星组网对测控系统在控制精度和计算能力上有着非常高的技术要求。“资源二号”系列卫星的组网成功，表明我国已具备了对雏形星座的组网控制能力，这对未来建立有星际链路信息交换的大规模星座和小卫星群控制等提供了关键的技术前提。
http://www.cast.ac.cn/cbw/GJTK/2001/200109/4.htm
据美国空军研究实验室预计，由40个星座组成(每个星座包括8 颗重100kg的小型卫星)的军用SBR，其功能高出现有系统两倍，而所耗费用只是后者的1/3。
推测：
1、我国目前侦察卫星分辨率为米级，接近于实现分米级
2、我国在研制星座式雷达侦察卫星，有了一些理论和经验

[此贴子已经被作者于2004-12-7 19:50:15编辑过]

http://www.irsa.ac.cn/bbsshowdetailfull2.asp?id=53&sort=1
2002年12月13日由中国科学院计算技术研究所联合中国科学院软件研究所、地理科学和资源研究所共同承担的国家自然科学基金重大项目“并行处理与面向地学分析的高分辨率实时成像” 及其重大成果 “高分辨率机载合成孔径雷达实时成像系统”通过了由国家自然科学基金委员会主持的项目验收和成果鉴定，这一重大成果将拉近中国在机载合成孔径雷达实时成像系统方面与美国的距离。合成孔径雷达成像技术需要进行海量的数字运算。实时成像处理器就是能够随着载体（飞机或卫星）的运动，实时地对雷达回波信号加以处理从而得到高分辨率地面图像的设备。它本质上是一部运算能力极强的超级计算机，同时还要受到体积、功耗、重量的限制。
http://bbs.people.com.cn/bbs/ReadFile?whichfile=2650&typeid=45
我国首台小型机动式超级计算机和大型高扩展式超级计算机"巨星10000"系列的技术演示样机"巨星α号"超级计算机通过了技术鉴定。体积只有0点125立方米的“巨星α号”已经达到每秒1580亿次的实测运算速率。由于大量采用通用芯片和普通组件，造价只需几百万元。
http://www.chinatoptech.com/ztl/0403e.htm
在民用和军用卫星方面，美国的最高分辨率已经达到0.61m（QuickBird）和0.1m（KH-11,12），而我国目前的高分辨率卫星尚存在量级上的差距。
http://www.cunews.edu.cn/html/xypd/20041025/124352.html
皮亦鸣又主持了国家863项目《分布式卫星SAR系统总体技术研究》等一系列研究工作。他的工作和论文得到中国工程院张锡祥院士、王小谟院士的高度评价，王小谟院士称赞他“所提出的分布式卫星SAR系统总体实施方案有很强的工程实现可行性……课题的研究结果体现了技术上的超前性，在理论上和工程上均具有较高的指导意义和参考价值”。（应该是00年）
http://www.spacechina.com/index.asp?modelname=zgxw_nr&FractionNo=&titleno=XWEN0000&recno=15003
我国发射升空的“资源二号”01星、02星和03星，经过西安卫星测控中心的精确测控，1日上午实现了三星组网运行。卫星组网对测控系统在控制精度和计算能力上有着非常高的技术要求。“资源二号”系列卫星的组网成功，表明我国已具备了对雏形星座的组网控制能力，这对未来建立有星际链路信息交换的大规模星座和小卫星群控制等提供了关键的技术前提。
http://www.cast.ac.cn/cbw/GJTK/2001/200109/4.htm
据美国空军研究实验室预计，由40个星座组成(每个星座包括8 颗重100kg的小型卫星)的军用SBR，其功能高出现有系统两倍，而所耗费用只是后者的1/3。
推测：
1、我国目前侦察卫星分辨率为米级，接近于实现分米级
2、我国在研制星座式雷达侦察卫星，有了一些理论和经验
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[此贴子已经被作者于2004-12-7 21:36:52编辑过]

有总比没有好。不过指望这东西在军事上能承担制导任务，嘿嘿，先想想SAR的工作条件，信噪比不能低于多少。潜艇是不敢采取有源干扰的，所以这东西对付潜艇倒是比较合适。

记得有种可以用来对付潜艇的雷达，是不是这玩意？

以下是引用JCFERRET在2004-12-7 20:42:00的发言：

有总比没有好。
不过指望这东西在军事上能承担制导任务，嘿嘿，先想想SAR的工作条件，信噪比不能低于多少。
潜艇是不敢采取有源干扰的，所以这东西对付潜艇倒是比较合适。

呵呵，这是当然，一定的能力，而且，有周期性，可以计算卫星临空时间后加强戒备，即使你想攻击也失去了攻击的突然性了：（
不过现在是起步阶段，分辨率是在提高滴，星座形成以后时间分辨率也是在提高滴，呵呵
制导，不敢期望哦，引导兵力用得上，但是目前的能力，看见了要有效攻击还是……
发现潜艇，呵呵，想起某文：）

以下是引用bigpao在2004-12-7 20:54:00的发言：
记得有种可以用来对付潜艇的雷达，是不是这玩意？

去年的《现代舰船》上说过，星载SAR对潜艇的最大发现深度是300-400米。我最近问了一下，这个深度是可以的，但是不能保证清晰了。
不过星载SAR一直是可以做海底测绘的

是理论上还是……

哪怕是2米级的总比没有好，加油啊````

自从看到F-15的地形测绘需要10秒，就不考虑合成孔径雷达制导了，现在的问题是真实孔径需要多大，长征-2/3能否发射（这个估计问题不大）。不过对于识别还有疑虑，物体的边长是分别率2-3倍的时候可以发现，10倍的时候已经可以很好的分辨目标了。即使传输型雷达卫星分辨率为10米，对于330米长、80米宽的航母也能很好的分辨。如果用大型轮船冒充，那么舰载机（可以发现但无法分辨）也可以作为参考的依据。何况没有大型轮船可以跟上33节的航母。走大倾斜轨道的话，6枚卫星能否做到持续跟踪？

以下是引用ddg167在2004-12-7 20:57:00的发言：
>

呵呵，这是当然，一定的能力，而且，有周期性，可以计算卫星临空时间后加强戒备，即使你想攻击也失去了攻击的突然性了：（
不过现在是起步阶段，分辨率是在提高滴，星座形成以后时间分辨率也是在提高滴，呵呵
制导，不敢期望哦，引导兵力用得上，但是目前的能力，看见了要有效攻击还是……
发现潜艇，呵呵，想起某文：）

《台风今夜登陆》？

好！

以下是引用游民在2004-12-7 22:50:00的发言：

自从看到F-15的地形测绘需要10秒，就不考虑合成孔径雷达制导了，现在的问题是真实孔径需要多大，长征-2/3能否发射（这个估计问题不大）。
不过对于识别还有疑虑，物体的边长是分别率2-3倍的时候可以发现，10倍的时候已经可以很好的分辨目标了。即使传输型雷达卫星分辨率为10米，对于330米长、80米宽的航母也能很好的分辨。如果用大型轮船冒充，那么舰载机（可以发现但无法分辨）也可以作为参考的依据。何况没有大型轮船可以跟上33节的航母。
走大倾斜轨道的话，6枚卫星能否做到持续跟踪？

长征就不要考虑了，别说这么大雷达，就是把HQ-2的制导站发上去也不行。何况你这个要求比HQ-2高多了。
你要讨论的关键问题还是一个指令制导，波束锐化程度和距离决定指令制导的精度了。

以下是引用游民在2004-12-8 9:24:00的发言：

《台风今夜登陆》？

不，某论文。

真实孔径想达到10m，天线该有多大（举一例，卫星轨道高度300km，雷达波长3cm，需要的天线长度是900m！！！），上不去的，实在太大了。制导可以说根本就不用考虑，正如ferret所说，距离和精度的关系使得它根本无法实现。

那么卫星上搭载类似战斗机载雷达是否可以？米格-31类大直径1.1米，锁定距离90千米；不行的话，红外成像、可见光受到的干扰会导致多大的误差？类似美国ABL的跟踪照射激光器是否可行？ABL的400千米距离全部在大气层内，卫星只有100千米需要穿过大气层。

没这样的雷达星。雷达成像遥感中，天线与分辨率的关系用公式算出来就是这样。机载雷达肯定是不行的，要能用怎么没有使用啊？不是成像的，但有雷达回波，可以大致确定位置吧？不过应该是非常粗糙的了。具体怎么不行还请电子派高人来帮忙了，偶在这方面菜啊。光学的受大气干扰，难以全天候使用，但是可以用来侦察啊。我的回贴只是针对你顶楼的中国现状说还有很大不足，目前能力仍然非常有限的。至于制导，ferret说的是指令制导不可能啦，偶附和一下嘛，呵呵。只能通过卫星侦察发现目标，确定目标大致位置，毕竟卫星图象一段时间才能传回一张，末制导还得靠导弹自身的制导装置。另：ferret，XDJC2005年1月上都出来了，偶还看不到04年12月下？偶在北太，一直没看见呀？？？

说了半天，还是没明白，机载雷达可不管指令制导，你要的可是一个指令制导站。发现识别和采用指令制导完全是两码事。再说激光，ABL为什么要用这个A？还是为了避开相对浓厚的大气。而且人家要用激光器弄瞎你的卫星不是更容易？

FERRET老大，请问XDJC12下？还有游民上面提到的用其它大型船舶冒充的问题，是可能的，集装箱船航速一般都在二十几节，航母又不是老是全速。

以下是引用ddg167在2004-12-9 13:38:00的发言：

FERRET老大，请问XDJC12下？
还有游民上面提到的用其它大型船舶冒充的问题，是可能的，集装箱船航速一般都在二十几节，航母又不是老是全速。

XDJC12下，就是《海上力量》啊。
大型船舶冒充的问题，就看整个编队了，总不见的也弄一个假的编队也这么绕一圈？
真要是这样，更需要高精度的光学卫星去识别目标了。

2000年光学传输型卫星精度3m（尖兵3），现在不知道多少，应该到1m没什么问题吧，毕竟过去4年了。返回式卫星（尖兵1，尖兵2）最高差不多1m分辨率。雷达卫星好像叫做尖兵5。

航母起飞飞机的时候，是必须开到35节速度的，而这个过程是要经常出现的，大约1.5-2小时就要起飞一次。机载雷达可以锁定目标，然后我们可以另外增加一个弹道计算机来为导弹制导，就像飞机为空空导弹提供中程无线电制导一样。其实我的意思是机载雷达可以在1米直径的天线上实现锁定几十千米远销目标的能力，卫星搭载的雷达是否也能用这种比较小的天线。

以下是引用ddg167在2004-12-7 20:35:00的发言：

1、请注意光学卫星有数据传输型和返回式的区别。
目前国内数据传输的是资源系列，资源一号各个波段的分辨率都是19.5米，资源二号的轨道高度据报道大约是一号的一半，即使成像设备没有提高，也应可达到米级（据NASA把它称为尖兵三号？）。而返回式的分辨率更高，是可以期望达到分米级的，但在是时效性大打折扣。
2、SAR星上天的日子不远了。
3、如果游民兄是要拿这个跟ferret大虾讨论对航母的侦察定位，还是算了，目前还是不够的。返回式基本不用提它，资源一号的分辨率根本不够，资源二号都悬，在影象上应该可以发现舰艇，但不一定能识别，更何况还有时间分辨率以及受到气象条件影响的问题。即使现在SAR星上天了也只会好点，起码受气象条件的影响小，但是其它问题还是有的。

ZY-2的轨道高度大约是1的一半，如果光学设备一样，那么分辨率就是10米，这个还是不行的。实际上ZY-2的设备应该比ZY-1好的多，所以接近1米是完全可能的。从公开报道可以判断至少是几米，而从一些论文看，又不会到分米级，所以1米或者稍大应该是合理的推断。返回式前2代的分辨率很可能并不太高，可以参看5院的网站。新一代的情况不详，估计不低。因为其近地点只有200km左右，又是用胶片，只要光学设备舍得花钱，1米以下是完全可能的。从我们已有ZY-2仍继续发FSW来看，也可以旁证这一点。
SAR本来不是说去年就要打的吗？结果今年还是没看到。从公开报道的样机研制来看，至少好于5米。
如果是1米分辨率，看清楚航母还是完全可能的。当然其他还有很多问题，能不能打是另外一回事。

以下是引用wjpku在2004-12-9 16:40:00的发言：
2000年光学传输型卫星精度3m（尖兵3），现在不知道多少，应该到1m没什么问题吧，毕竟过去4年了。返回式卫星（尖兵1，尖兵2）最高差不多1m分辨率。雷达卫星好像叫做尖兵5。

前两代的FSW从一些公开报道看，其分辨率并不是太好

以下是引用JCFERRET在2004-12-7 21:06:00的发言：
？

去年的《现代舰船》上说过，星载SAR对潜艇的最大发现深度是300-400米。我最近问了一下，这个深度是可以的，但是不能保证清晰了。

不过星载SAR一直是可以做海底测绘的

这个有点令人困惑。雷达要看到海底的潜艇，有两种可能，一是无线电波穿透海水，直接看到潜艇。但是由于现在SAR一般的工作频率，穿透深度很小，所以实际是看不到这么深的。即使将来用蓝绿激光，可能也难到300-400米。二是潜艇在水下，引起了表面的某种变化，被SAR探测到。星载SAR对海底的测绘实际上是通过这种方法。海底地形的起伏会对海面高度有微小的影响，可以被SAR探测到。但是很难想象300米以下的潜艇可以在海面造成看得见的变化？
还请FERRET兄解惑？

以下是引用wjpku在2004-12-9 16:40:00的发言：
2000年光学传输型卫星精度3m（尖兵3），现在不知道多少，应该到1m没什么问题吧，毕竟过去4年了。返回式卫星（尖兵1，尖兵2）最高差不多1m分辨率。雷达卫星好像叫做尖兵5。

前两代的FSW从一些公开报道看，其分辨率并不是太好。分辨率本身没问题，主要是不太清晰，毕竟那个CCD是印度不要我们再买过来的，50片作了3个。西方的制裁搞得阿！能达到这个效果就不错了，毕竟是质的飞跃嘛。和巴西合作是因为咱们卫星的姿态控制不太好，就要他那个技术。

尖－3的图像我见过，清晰度、对比度都比较差，尤其是天气差点。图像看上去灰蒙蒙的，灰度分辨率远远没有饱和，所以对于细微差异地物的分辨能力不强。

以下是引用wjpku在2004-12-13 12:16:00的发言：
。

前两代的FSW从一些公开报道看，其分辨率并不是太好。
分辨率本身没问题，主要是不太清晰，毕竟那个CCD是印度不要我们再买过来的，50片作了3个。西方的制裁搞得阿！能达到这个效果就不错了，毕竟是质的飞跃嘛。和巴西合作是因为咱们卫星的姿态控制不太好，就要他那个技术。

多谢老兄回应。
从5院主页上说的来看，第二代FSW的分辨率是4米 (当然我们不知道它说的是不是实话，还是保留了很多) 这个分辨率实在是不能说好啊。另外，除了在FSW-1 01还是02批次上搭载过CCD作为实验外，其他的FSW应该用胶片相机而不是CCD啊？老兄说的是ZY-1的CCD相机吧，看到过报道说ZY-1的卫片质量不如陆地卫星，虽然分辨率差不多。
另外一个问题是巴西在卫星上并无太多经验啊，为什么姿控系统反而要跟他学呢？

虽然现在可以讨论卫星引导下的各种战法，但是我担心真到战时我们还能在多大程度上依赖天上的这些星星，不光我们担心，以中国的反卫星能力，恐怕连美国都会担心还能在多大程度上依靠卫星来帮助作战。

[此贴子已经被作者于2004-12-15 17:26:07编辑过]

SAR快了

不错的帖子要顶！

米级其实够了基本上能判断出什么大的动作了,高分辨率对一些情报收集还是有用

以下是引用cnhawk在2004-12-16 23:13:00的发言：
米级其实够了基本上能判断出什么大的动作了,高分辨率对一些情报收集还是有用

空间分辨率足够了，可时间分辨率还差得太远，特别是对于航母这样的时间敏感目标。

以下是引用shh在2004-12-10 13:55:00的发言：
>
这个有点令人困惑。雷达要看到海底的潜艇，有两种可能，一是无线电波穿透海水，直接看到潜艇。但是由于现在SAR一般的工作频率，穿透深度很小，所以实际是看不到这么深的。即使将来用蓝绿激光，可能也难到300-400米。二是潜艇在水下，引起了表面的某种变化，被SAR探测到。星载SAR对海底的测绘实际上是通过这种方法。海底地形的起伏会对海面高度有微小的影响，可以被SAR探测到。但是很难想象300米以下的潜艇可以在海面造成看得见的变化？

说说个人见解，纯属基本知识基础上的猜测。
海底地形的测绘，是海洋动力环境卫星测定的，学名叫“海底拓扑地形”，估计是用了拓扑学的工具，这种东西都是严格保密的，公开资料几乎没有。至于发现潜艇，偶看到的报道是潜艇的尾迹会高出海平面1CM左右，长度从几公里到十多公里不等。因为高度太小了，近距离观测很容易被波浪潮汐等海水的起伏掩盖，只有通过大尺度的观测才能发现。卫星侦察对于这种起伏程度小但是尺度大的地表畸变是有优势的，很多大尺度的地质结构（比如罗布泊湖水干涸的痕迹）和古代遗址（比如金长城遗址），在近距离甚至在空中观测根本觉察不到，因为无法形成整体图像，只有在卫星上才能看清。

大秦猛士兄，对浅海海底地形的观测一般就是用SAR。关于原理的研究，已经很多了。一般认为有3步，一是潮流于海底地形相互作用从而影响海表面的流速，二是流的变化引起表面波的变化，三是表面波的变化引起雷达后向散射截面的变化(往往看起来海水表面的粗糙度变化了)。所以浅海海底地形往往在风小而洋流强的时候比较容易被SAR观察到。潜艇的话，我猜测一个是类似于上面的海底地形观测(但是潜艇尺度看起来不大，所以不知效果如何)，二就是潜艇的尾流会使得表面海水的性质发生某些变化，从而引起雷达后向散射截面的变化，类似于SAR对内波的观测。大秦兄提到的潜艇的尾迹会高出海平面1CM左右，不知出处是那里？
SAR对于水下的观测是一种间接观测，会依赖于很多环境因素，所以并不是任何时候都可以看见。

潜艇尾迹高度似乎是十多年前《舰船知识》上介绍的，时间长了记不清楚。当时年纪也小，根本不知道是什么原理，也无从判断。
不过有两段文字可以参考一下：
“目前，美国已能够在近海小风速海况下找出巡航中的潜艇尾迹，正在耗巨资全力开发任何海况下的星载SAR探潜新方法。我国在‘八五’期间开展了实验室探潜原理研究，对SAR仅适用于近海小风速海况这一限制的成因作出了理论解释，给出了全新的技术改进方案，使所研制的实验室探测系统几乎可适用于任何海况，在理论和技术上有所突破。”——《中国航天》1997年12期
“潜艇航行时，会产生尾流，从而在艇后产生一有旋区。传统的波浪理论都是在流体无旋的假定下进行的。波浪从无旋区向有旋区传播，其参数会产生相应的变化。如能了解波浪参数的变化，则有可能由空中探测到的波谱反演出潜艇的航迹，从而为探测潜艇提供一个新的方法。整个问题，必须包含正、反两个方面。即由已知有旋流场或海流，推出波浪参数变化，同时要研究从已知的波谱变化，反推有旋流场及海流。并进而推导产生包含有旋流场的潜艇航向、航速、深度及位置，这自然要包括潜艇航行时尾迹特性及其演化的研究。”——国家自然科学基金会编写的《自然科学学科发展战略调研报告》中流体力学部分。

偶的判断：SAR对潜艇尾迹的观测，可能是先发现现象再探索理论依据，所以目前还不是非常成熟，很难作为科学普及的内容介绍。

同意兄台的看法。如果没有记错，似乎SAR首次看到海底地形(英吉利海峡？)也是没有预料到的。

[B]以下是引用[I]shh[/I]在2005-4-17 14:28:00的发言：[/B][BR]同意兄台的看法。如果没有记错，似乎SAR首次看到海底地形(英吉利海峡？)也是没有预料到的。

以前jc上采访核潜艇总师的文章提到过