设为首页|收藏本站|
发帖
登录 注册
西兔生活网 › 华人生活 › 都市圈 › 挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声 ...
回复 发帖
返回列表 发新帖
开启左侧

[科技] 挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑

[复制链接]
97335 1
一花一木 发表于 3 天前 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
近日，航天博主SegerYU转载了一组来源于“蓝布达”的月球图像，这组图像是由我国高分四号卫星拍摄，可以看到成像图像层次丰富、纹理清晰，质量相当优异，要知道这是相隔几十万公里拍摄的画面，却给人以身临其境之感。在太空专门看地球的卫星，为什么转身看了一眼月球？有网友说，这是“无声的威慑”。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第1张图片


挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第2张图片


挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第3张图片


这其实是高分四号在对月球进行观测试验。
高分四号是一颗相当传奇的遥感卫星，它不同于部署在距离地球300至600公里高度的近地光学遥感卫星，而是一颗部署在距离地球约3.6万公里的静止轨道光学遥感卫星。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第4张图片


按照常理，只有距离越近才能看得越清楚，成像分辨率越高，这就是为什么大部分遥感卫星部署在近地轨道的原因，但是，近地轨道卫星是有不少缺点的。
首先是时间分辨率低，基于轨道因素影响，不能实现对某一地的实时图像更新，只能间隔较长时间周期进行定时拍摄；
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第5张图片


其次是成像幅宽限制，短时间内获取的成像数据有限；
再就是战时易遭敌方反卫星武器攻击。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第6张图片


挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第7张图片


挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第8张图片


解决的办法有两个，首先是进行大规模卫星组网，进行协同成像，这样就能获得较高的时间分辨率，能近实时获取目标图像，还需要卫星组批生产与组网发射能力作为补充，以化解战时易遭敌方反卫星武器攻击的问题。比如吉林一号卫星星座、遥感系列卫星星座等都是此类产品。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第9张图片


挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第10张图片


挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第11张图片


挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第12张图片


另一个办法就是让卫星飞到更高的位置，既可以远离反卫星武器的攻击，也能实现站得高看得远，还能看得快，不用像近地轨道卫星那样需要轨道机动才能看到想要看到的地点，只需调整相机指向就能实现对感兴趣的地点进行快速成像，可以说是一箭多雕。
地球静止轨道光学遥感卫星高分四号就是这第二个办法的产物，它的出现为我们突破光学成像极限探索了新路径。
但是，高轨轨道的光学遥感卫星能不能解决看得清（高分辨率成像）的问题呢？
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第13张图片


挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第14张图片


高分四号部署至今已有将近九年时间，其设计寿命是八年时间，显而易见该星目前已经进入超期服役阶段。
这颗卫星亮相初期，坊间就给它冠以“反航母利器”的美誉，言外之意就是它能站在距离地球约3.6万公里的位置看到地球海洋上航行的航空母舰，真的是这样吗？
高分四号整星重量4.6吨，核心有效载荷就是一台“可见光-红外共口径大面阵凝视相机”，成像幅宽可以达到400公里，一次成像就能获取相当于河南省面积的高分图像，只需三颗此种卫星就能实现全球覆盖，而且它能盯着我们感兴趣的某一热点区域进行高频长周期成像，从而可以直接获得热点地区的高价值动态信息。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第15张图片


另外，这台相机不仅能获取图像与目标尺寸信息，还能获得同样重要的温度信息，这个数据有什么用呢？作用相当大，在民用领域可以防灾减灾，如果用在军用领域，就可以知道哪里发射了运载火箭或者导弹，毕竟运载火箭的尾流温度不是一般的高。
说了半天，究竟能不能看航母呢？高分四号这台相机的可见光成像分辨率是50米，在此之前，国际同类卫星的最高成像分辨率是500米，高轨成像能力一举提升10倍，这是什么概念呢？
就好比过去站在地球静止轨道上能看到首都国际机场，有了高分四号就能轻松看到面积更小的国家大剧院。如果将3.6万公里外的高分四号放在距离地球约500公里的近地轨道上，成像分辨率就可以达到0.69米。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第16张图片


50米成像分辨率虽然可以看见国家大剧院，也能看到海上航行的船舶与船舶航行产生的尾流，然而船舶目标在图像中只是几个像素点，还不足以分辨船舶的种类，因此它并不具备对海上航母的成像侦察能力。但是……
重要的话都在“但是”之后，虽然高分四号还不能发现航母，但它开辟的高轨高分成像新路径，却也为我们的反航母大业开辟了新路径。
高分四号作为国家重大专项之一，它所做的事情就是开好高轨高分辨率成像的新局，本来也不是作为军用产品发展，从该星在地球静止轨道的定点部署情况也能看出端倪，主要是服务本国的民用领域需求。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第17张图片


虽然高分四号不足以发现航母，但它的后继者高分十三号配置了口径更大的高分相机，据外籍物理学博士刚特·克雷布斯推测，其空间分辨率有可能达到了15米。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第18张图片


15米分辨率能够更加清晰地看到海上航行的大船，并且能够分辨船舶种类，意思就是能够发现航母。
但是，在大量的成像数据里如何快速筛查目标又成了难题，如果靠肉眼在图像数据中识别航母，可以做到，但是效率很低，在动辄以分钟为单位计算的现代战场环境中，很难在短时间内实现既定作战意图。而如果在15米分辨率图像中应用自动处理软件辨别航母目标，虚警率又比较高。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第19张图片


挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第20张图片


不过，能在3.6万公里的地球静止轨道实现15米分辨率已经是相当难得，针对虚警率较高的问题，不是没有办法，可以先由高轨卫星进行成像辨别，再调动近地轨道遥感卫星补充探测，同样是事半功倍，可以说15米分辨率的高轨遥感卫星已经具备了实际的作战能力。
15米分辨率就是极限了吗？并不是，中国航天人正在朝着更高的极限目标突进。
八年前的《“地球观测与导航”重点专项2016年度项目申报指南》披露了“静止轨道对地全色成像分辨率不低于2.5米的光学相机系统关键技术攻关”项目，当时该项目的计划完成时间是5年，如今这个五年早已过去，意味着在地球静止轨道实现2.5米成像分辨率的所有关键技术我们大概率早已实现突破。
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第21张图片


无独有偶的是，就在此项技术计划完成时间的两年后，也就是去年年底，我们使用一枚配置加长版整流罩的CZ-5大型火箭发射了“遥感四十一号卫星”，这颗卫星为什么要使用加长版整流罩呢？
挑战光学极限，传说看航母的卫星转身，看了眼月球，无声的威慑 第22张图片


原版CZ-5火箭整流罩的长度是12.3米，有效包络长度也有约11米，加长版整流罩长度达到了18.5米，足足长高了6米有余，身处其中的卫星必定是又重又长的，这就可以想象它的相机镜头有多大多长了。此种卫星的身板要超过高分四号/高分十三号数倍有余，实现更高的高轨成像分辨率将会是必然。
假设它真的实现了地球静止轨道2.5米分辨率，就意味着它完全可以依托图像自动处理软件进行航母目标的判别，战情信息获取效率将呈几何级提高，这对于制胜未来战场将是至关重要的。


上一篇：eStar3-2DRG，花海稳定C，清融状态差，子阳持续科研，一念神魔
下一篇：虚拟币全线崩跌！最近24小时11万人爆仓，发生了什么？
@
免
责
声
明
1.西兔生活网 CTLIVES 内容全部来自网络;
2.版权归原网站或原作者所有;
3.内容与本站立场无关;
4.若涉及侵权或有疑义，请点击“举报”按钮，其他联系方式或无法及时处理。
举报
回复

使用道具 举报

 

精彩评论1

正序浏览
跳转到指定楼层
沙发
不如头条好用啊太坑人 发表于 3 天前 | 只看该作者
 
低轨卫星或无侦先找到目标，然后高轨卫星持续跟踪…
回复 支持 反对

使用道具 举报

 
返回列表
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

一花一木中级会员

0关注

1粉丝

57帖子

热门图文
热门帖子
排行榜
  • 日
  • 周
  • 月
活跃网友
返回顶部快速回复上一主题下一主题返回列表APP下载手机访问
Copyright © 2016-2028 CTLIVES.COM All Rights Reserved.  西兔生活网  小黑屋| GMT+8, 2024-7-7 09:28