美軍航天偵察現狀及未來發展方向

何麗

制信息權是奪取現代高技術戰爭勝利的關鍵所在，與空中偵察、人力偵察等傳統情報信息獲取手段相比，航天偵察利用空間軌道飛行器搭載各種傳感器獲取有價值目標信息，具有全天時、全天候、不受空域限制以及偵察范圍廣等優點，占據太空高邊疆，可使敵方戰場透明，因而成為世界各國爭相搶占的戰略制高點。

作為最早研發、利用該手段的軍隊之一，美軍現擁有世界上最先進的偵察衛星，形成了光學、電子、雷達一體的完備天基偵察體系，建立了多部門、機構高效聯動的航天偵察機制，在戰時可為其提供強有力信息支援。系統研究美軍航天偵察實力，對維護國家安全和現實利益具有重大戰略意義。

據統計，截至2021年底，美軍現役偵察衛星43顆，按照載荷類型，可分為光學成像偵察衛星、合成孔徑雷達（SAR）成像偵察衛星、電子偵察衛星三大類。

美軍現役光學偵察衛星共5顆，包括4顆鎖眼-12系列衛星和1顆紅隼眼-2M戰術納衛星。

自1959年發射第1顆光學偵察衛星鎖眼-1以來，鎖眼系列光學衛星已歷經了6代11型發展，目前在軌服役的型號為鎖眼-12。鎖眼-12衛星采用太陽同步橢圓軌道，具有極強的機動變軌能力。其搭載大口徑光學鏡頭電荷耦合元件（CCD）相機，利用自適應光學成像技術，分辨率最高達到0.1米。紅外相機具備夜間偵察能力，分辨率為0.6～1米。此外，該衛星還采取了防核效應加固手段和防激光武器保護手段，搭載防碰撞探測器，以提高太空作戰生存能力。

紅隼眼-2M戰術納衛星星座計劃部署在高度為500千米的5個軌道面上，每個軌道6顆衛星，共30顆。該型衛星成像分辨率為1.5米，幅寬4千米×6千米，目前在軌1顆。

在光照、氣象條件良好的情況下，光學成像偵察獲取影像具有真實直觀反映目標特性的優點，但同時受光照、氣象條件影響大，如目標區域多云或處于夜間時段，則無法獲取有效數據。針對這一問題，美軍發展了SAR衛星偵察手段，目前在軌服役SAR衛星共6顆，包括1顆長曲棍球衛星和5顆未來成像體系雷達衛星。

長曲棍球衛星采用低軌太陽同步軌道，合成孔徑雷達天線工作波段包括L、X等波段，有標準、寬掃、精掃三種工作模式，成像分辨率分別為1米、3米、0.3米。經過星上雷達信號處理后，衛星下傳圖像數據，與地面動目標指示軟件結合，可實現對重點區域動目標的定期跟蹤和動向監視。

未來成像體系雷達系列衛星將工作在高度約1100千米的中軌太陽同步軌道，后續將替代長曲棍球衛星，SAR工作于C、X波段，推測其分辨率優于0.3米。具有大側視角成像能力，按入射角20°～55°計算，掃描帶寬可能達到1000千米。

如果說成像偵察衛星是美軍的千里眼，電子偵察衛星可稱為其順風耳，是獲取敵方高層決策、軍隊部署等情報的重要手段。電子偵察衛星又稱為信號情報衛星，美軍現役電子偵察衛星共28顆，包括小號系列衛星5顆、水星系列衛星3顆、顧問系列衛星6顆、涅墨西斯系列衛星2顆以及天基廣域監視系統12顆衛星。

小號電子偵察衛星是大橢圓軌道衛星，軌道近地點高度約1000千米，遠地點高度約37000千米。其天線直徑約150米，能同時監聽上千個地面信號源，可用于搜索包括俄羅斯和中國北部在內高北緯地區的雷達、導彈遙測信號。

水星電子偵察衛星是地球靜止軌道衛星，軌道高度約36000千米。其圓形天線直徑約100米，靜止軌道間隔分布的3顆衛星能夠搜集世界各地導彈試驗遙測遙控、雷達信號、手機信號、通信廣播等電子信號。

顧問系列衛星為地球靜止軌道衛星，采用大型網狀相控陣天線，直徑遠超過100米，可截獲、監聽0.1～20GHz頻段范圍信號，包括視距微波鏈路、導彈遙測、雷達信號、微波通信、無線電通信等信號，具備星上信號處理和軌道機動能力。該系列衛星主要偵獲對象為印度、巴基斯坦、中國、朝鮮、韓國、日本通信信號和導彈遙測信號。

涅墨西斯（又稱“復仇女神”）系列衛星與其命名一樣極為神秘，相關指標參數鮮有公開報道，疑似為靜止軌道衛星。目前在軌2顆，分別稱為“夜間帕拉丁”和“克萊奧”，部署于中東上空商業通信衛星附近，偵聽語音和數據通信。

天基廣域監視系統是由多顆電子偵察衛星組成、用于海面和水下目標監視的海洋監視衛星系統，采用雙星組網方式工作，每組衛星工作范圍可覆蓋半徑3500千米區域，軌道高度約1000千米，目前在軌6組12顆衛星。該系統通過星載電子偵察設備截獲海上、水下目標發出的無線電通信與雷達信號，以測定目標位置、類型等信息，能發現潛航深度小于70米的潛艇。同時，利用雙星時差、頻差結合定位技術，實現目標定位，海上艦船定位精度優于2千米。

鎖眼衛星影像

在國家、國防部層級，美軍航天偵察機構主要有國家偵察局、國家地理空間情報局、國家安全局等。而在諸軍種中，相關機構主要有美陸軍太空與導彈防御司令部、海軍航天司令部。

20世紀中葉，隨著美國航天技術快速發展，為了統籌協調情報界需求，美國中央情報局和空軍于1960年8月，聯合成立了統一管理偵察衛星的機構——國家偵察局。該局為美國防部的獨立運行機構，由國防部長和中央情報局主任共同負責其管理、運行。該局的主要職能包括：負責美國主要衛星偵察系統的采購、管理、運行，為戰略、戰術用戶提供服務;發展新型衛星偵察系統，保證用戶數據連續性和美國衛星系統全球領先優勢;對潛在的軍事侵略、環境威脅作出預警，監控、核查大規模殺傷性武器，評估自然、人為災難影響;為維護美國國家安全相關的情報活動提供信息支援。

目前，在軌的鎖眼、長曲棍球、未來成像體系雷達系列成像偵察衛星以及小號、水星、顧問、涅墨西斯系列電子偵察衛星，均由該局負責運行、管理。通常，衛星獲取的圖像情報數據傳送至國家地理空間情報局，獲取的信號情報傳送至國家安全局，由這兩個機構負責用戶所需產品的開發、生產和分發。

美國防部國家偵察局負責衛星的運營

國家地理空間情報局是美國防部作戰支援機構，主要負責管理圖像、地圖，為國防部長、中央情報局主任和其他國家級決策者提供圖像、圖像情報和地理情報支援，提供的產品包括圖像、圖像情報、地理空間信息、地理空間情報等。

該局下轄與航天偵察相關的業務部門為中央圖像辦公室和國家圖像判讀中心。其中，中央圖像辦公室受理用戶的成像偵察申請。而國家圖像判讀中心在負責對圖像判讀解譯形成情報的同時，還負責圖像和圖像產品的存儲、處理和分發，包括約1200名判讀員和數據管理員。

為了從國家層面加強對通信情報和電子情報偵察活動的協調、指導，美國于1952年成立了國家安全局，專門負責信號情報的偵察、搜集與處理。該局隸屬美國國防部，其與航天偵察相關的職責包括偵搜信號情報并進行破譯、分析，監管電子偵察衛星地面站。

陸軍太空與導彈防御司令部成立于1997年，職能為指揮控制陸軍太空力量、一體化導彈防御和網絡行動等，并組織實施有關太空裝備的研發和采購。目前，在軌的紅隼眼-2M戰術納衛星即由該司令部負責管理、運行。美陸軍戰術衛星的使用，使得旅級及更低層指揮官有權掌控向衛星下達任務到數據下傳的全過程。

電子偵察衛星可探測雷達、通信信號

海軍航天司令部成立于1983年，人員總數約2000～3000人，職能包括操作、管理、維護配屬的天基監視預警、艦隊衛星通信、海軍衛星導航等海軍航天系統，為遍布全球的美海軍提供支援。天基廣域監視系統由該司令部負責管理、運行。

美軍航天偵察活動的具體實施可大體劃分為四個環節，包括航天偵察任務規劃、計劃制定、信息獲取與處理、情報分發。

在任務規劃環節，要統籌考慮目標區域、作戰任務、目標特性、自然環境及可用航天偵察資源情況，對整個衛星系統工作程序進行規劃，以最大程度滿足美軍作戰指揮機構和人員的航天偵察情報需求。

首先，美軍各軍種、各作戰司令部分別向有關情報部門提出需求，以便國家偵察局等航天偵察力量開展針對性偵察搜集。

由于航天偵察資源較美軍航天情報需求而言相對有限，一般難以在有限時間內滿足所有用戶提出的需求。要確定不同偵察任務需求的優先等級，按照任務性質或信息性質，將偵察任務劃分為重點與非重點、優先與暫緩、計劃內與計劃外。

為了成功獲取目標有效信息，必須依據作戰任務、指揮員意圖、航天偵察現實能力制定合理嚴密的偵察計劃，美國航天偵察情報搜集計劃主要包括偵察區域、偵察任務、衛星調度、完成時限等內容。

其中，美軍將偵察區域按照作戰任務區分為責任區域和關注區域。偵察任務分為軍事情報搜集和地理空間情報搜集。衛星調度則是指對整個航天偵察系統，包括成像偵察、電子偵察和海洋監視等衛星系統的合理使用。完成時限是航天偵察力量獲取情報信息并傳送至用戶的規定截止時間。

信息的獲取與處理是美國航天偵察情報應用流程的核心環節，在這一環節中，成像偵察衛星、電子偵察衛星、海洋監視衛星獲取的信息經過整合處理，形成支撐決策和支援作戰的情報。

根據偵察計劃，美軍不同類型偵察衛星獲取相應的數據信息。成像偵察衛星獲取指揮所、機場、港口、導彈陣地等地面目標圖像數據。電子偵察衛星獲取雷達位置、頻率和導彈遙測信號等電子信號數據。海洋監視衛星獲取艦艇的類型、數量、位置等信息。衛星偵獲信息經數字傳輸設備直接下傳，或經中繼衛星中轉后傳輸至美軍分布于本土、澳大利亞、英國、日本、伊拉克、挪威等地的地面接收站。

針對不同類型數據信息，美國家地理空間情報局對成像衛星獲取的圖像數據進行處理，經過圖像解譯、分析和幾何定位測繪處理，形成圖像情報和地理空間情報。美國家安全局對電子偵察衛星獲取數據進行處理，經過電子信號處理和分析，形成信號情報。海軍航天司令部及相關情報部門對海洋監視衛星數據進行處理，生成艦艇目標情報和海洋態勢。

情報分發是指響應美軍用戶需求，將所需情報產品通過分發系統發送至用戶，完成航天偵察活動閉環。為了及時向遍布全球的美軍提供航天偵察情報，根據任務優先級、情報屬性等情況，美軍通過點播、廣播、組播等方式完成情報產品分發。其中，點播方式適用于小數據量美軍航天偵察情報的分發。廣播方式適用于向所有美軍需求部隊的情報分發。而組播適用于向美軍特定作戰部隊或決策部門的情報分發。

為保持在航天偵察領域的領先地位，美軍不斷推進相關技術體制創新，拓展數據信息來源，推廣應用范圍，近年來突出的特點為，大力發展微小衛星星座、軌道飛行器（空天飛機）偵察技術，積極推動航天偵察戰術應用，吸收融合民商遙感資源。

針對現役衛星應用中出現的問題，美軍不斷創新航天偵察技術、體制，保持其全球領先優勢，主要發展方向有兩方面。

一是大力推動微小偵察衛星星座構建。傳統的鎖眼、長曲棍球系列衛星關鍵指標（如成像分辨率）很高，但也存在研制周期長、成本高、抗毀性差、難以全球覆蓋等缺點。微小衛星則具有研制周期短、性價比高、應急發射快、易于全球組網的優點。因此，美國家偵察局近年著力發展未來成像體系衛星星座，目前已有5顆SAR衛星在軌，將逐步取代長曲棍球系列，預期單位時間獲取圖像數據將達到現役系統的8～20倍。美陸軍也著手發展紅隼眼-2M戰術納衛星星座，計劃構成30顆衛星組成的星座，以達到近實時偵察能力。

二是創新發展軌道飛行器偵察技術。X-37B軌道飛行器由波音公司研制，搭乘火箭進入太空，可運行在地球衛星軌道上，完成任務后能夠重返大氣層自動返回地面，因此X-37B又稱為“空天飛機”。該飛行器具有發射方便、在軌時間長、快速機動能力強等特點，能夠在200～1000 千米高度區間高速變軌。可搭載高分辨率光學成像、雷達成像等偵察設備，通過變軌靈活調整重訪周期。還可攜帶小型光學成像衛星，將其釋放至固定軌道上。X-37B具備極強的對地偵察監視能力，已經過幾年測試初步達到實戰化水平。

美國航天偵察應用從支持戰略決策向支援戰術行動拓展。美國航天偵察系統的建立和早期發展，是在美蘇爭霸的歷史背景下，基于戰略偵察的需求和戰略威懾的目的，主要服務于決策機構和國家、軍隊情報部門。隨著冷戰結束以及航天、電子等相關技術發展，美國航天偵察能力不斷提升，運用逐漸走向實戰，在海灣戰爭、科索沃戰爭、阿富汗戰爭、伊拉克戰爭中都發揮了重要作用，使得敵方戰場單向透明，進而促使美軍取得壓倒性的信息情報優勢。現代戰爭對制信息權的需求越來越高，因此，美軍開始發展直接支援部隊戰術行動的衛星，美陸軍的紅隼眼-2M戰術納衛星星座將使旅及更低級別指揮官具有掌控衛星應用的權利。

美國商用遙感衛星已經成為其航天偵察力量的重要組成部分。1994年3月，美國總統克林頓取消了對商用遙感衛星分辨率不得優于1米的限制，成為民商遙感衛星發展的里程碑節點。經過20多年探索發展，美國商用光學遙感衛星Worldview系列已達到0.31米的高分辨率。美國家偵察局等情報部門通過商業采購方式，極大豐富了航天偵察情報數據來源。2019年，國家偵察局還向Black Sky Global、Capella Space、Hawkeye360、Maxar Technologies、Planet等5家商業遙感公司授予圖像論證合同，計劃采購衛星圖像，以滿足美政府及軍方獲得快速重訪數據和商業SAR圖像數據等需求。

經過半個多世紀發展，美軍已建立了強大、完備的航天偵察力量體系，偵察衛星關鍵指標世界領先，光學、SAR、電子偵察等多技術手段協調發展、有力配合，以國家偵察局為主的航天偵察職能機構各司其職、通力協作，形成了成熟、高效的運行機制。同時，美軍不斷彌補運用中暴露出的不足，并大力開展技術創新，以維持其領先地位和天基信息優勢。

航天偵察力量能夠為美軍提供有力的戰略、戰術情報支援，并已在多次局部戰爭中發揮重要作用，對其他國家安全和現實利益構成潛在威脅。我國應當深入研究其戰法、威脅，制定規避和反制措施，堅決捍衛陸海空天全空間安全，密切跟蹤其先進技術，正視差距迎頭趕上，努力實現我國由航天大國向航天強國的轉變。

責任編輯：劉靖鑫