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欧洲国家聚焦太空观测能力
内容
    欧洲国家聚焦太空观测能力
  空间技术的发展正在改变作战的本质。对于在任何时间、任何地点爆发的危机,空间技术都能帮助有关国家做出更快、更有效的反应。美国在空间和其他领域新技术的军事应用上走在各国的前列,将其用于收集和处理传感器信息、确定部队位置、引导导弹击中目标等用途。而欧洲政府在对军事空间技术的投资上显得动作缓慢,25个欧盟国家每年的国防总支出为1800亿欧元,在购买和研制军事装备上的总支出为400亿欧元,其中,只有5.5亿欧元用于开发军事空间技术。
  为了在国际事务中能够独立自主,在国际舞台上可以声音更大,欧盟制定了新的军事战略,其核心就是加强高科技武器的研究,缩小与美国在军事上的差距,并最终摆脱对美国的依赖。为了实现这一目标,欧盟决定在2006年至2008年间投入96亿美元发展航天事业。
  自1999年以来,比利时、法国、德国、意大利和西班牙等国政府一直在致力于达成一项名为“全球欧洲地球卫星观测系统的共同作战需求”的协议(BesoinOperationfunction(iterator)Commun),其法文缩写为BOC,目的是确定未来地球卫星观测系统的共同需求。BOC具有很重要的意义,因为这是欧洲国家政府首次就空间军事需求寻求达成一致。以前,欧洲国家政府只是简单地为空间系统的使用向另一国政府支付费用,比利时、意大利和西班牙均购买了法国“太阳神”系统的“股份”,因此能够使用该系统,但只有法国政府才能决定“太阳神”系统的设计。如果各国政府能就共同需求达成一致并签署BOC,它们将联合研制侦察卫星。
  欧洲各国不久就可以通过侦察卫星来迅速地获得和共享卫星图。多国都努力探索发射新一代的成像卫星来代替老化的观测站。该项目允许参与的国家访问各自的卫星和传感器以满足他们情报的需要。而多国天基成像系统(MUSIS)项目的开展就是各国努力的结果。
  该卫星系统将由包括法国、德国、意大利、比利时和西班牙这些国家在内的多国联盟研制,它将为这些国家的军队提供各种用于军事和边境保护的摄像和雷达成像。MUSIS项目起源于五国签署的“全球欧洲地球卫星观测系统的共同作战需求”的协议,以此来协调欧洲的侦察资源。2006年12月,各国同意开始进行MUSIS的结构和可行性研究。研究结果将会在年底提交。
    多国天基成像系统(MUSIS)项目,为主动探索研制多国的成像、归档、数据传播系统的目的是为了开发当前欧洲成像卫星的后继系统。新系统将包括一系列军用和双用途卫星,卫星上配备光学红外线雷达和超光谱传感器。MUSIS将会取代各国的观测站,比如法国的太阳神和昴星团光学卫星,德国的SAR—Lupe合成孔径雷达卫星以及意大利的CosmoSkyMed遥感卫星。
早在1977年,法国就提出了“萨姆罗”(SAMRO)光学侦察卫星计划的设想,1981年开始研究部署这种侦察卫星的可行性。1985年12月法国政府批准了由“萨姆罗”更名的“太阳神1”(Helios-1)军事侦察卫星研制计划。在苏联解体、冷战结束和海湾战争爆发等背景下,法国加快了“太阳神1”卫星的研制步伐。
  “太阳神1”计划由2颗卫星和相应的地面设施组成。
    其中,首颗(也是欧洲的首颗)光学侦察卫星“太阳神1A”于1995年7月7日送入轨道,这使得法国成为世界上少数几个能自主研制和发射实用型成像侦察卫星的国家之一。“太阳神1B”在1999年12月3日被成功送入与“太阳神1A”大致相同的太阳同步极地轨道,拟接替预计2000年服役期满的“太阳神1A”。此后,两颗“太阳神1”卫星协同工作,将地面目标重访周期缩短一半。“太阳神1”卫星运行在高约680千米、倾角98度的太阳同步圆形极地轨道上,地面分辨率为1.0米。重访周期48小时,设计寿命5年。卫星重约2.5吨,基于遥感卫星SPOT-4的平台设计,但其光学成像系统和磁带记录仪的性能比SPOT-4卫星大大提高。2004年10月,法国军方宣布,“太阳神1B”工作了近5年后,因电源系统出现故障被迫停止工作,而1995年发射的“太阳神1A”仍运行正常。
  法国的“太阳神2”侦察卫星的方案论证工作在1994年4月正式启动,该计划也包括两颗卫星。卫星采用SPOT-5卫星相同的平台,重4.2吨,设计寿命5年,卫星运行在高约680千米、倾角98度的太阳同步圆形极地轨道上,地面分辨率高达0.5米。与“太阳神1”相比,“太阳神2”系统将提供更高的分辨率,更强的成像能力,更多的图像,更快的图像获取和分发速度,更大的目标瞄准敏捷性,更新的情报资料,还具备一定的夜视成像能力。“太阳神2A”卫星已于2004年12月18日发射成功,“太阳神2B”将于2005年交货,预计在2008年发射。
  2006年12月19日,德国租用俄罗斯的“宇宙”—3M火箭,成功地将其5颗SAR—Lupe合成孔径雷达卫星中的第一颗送入太空,填补了欧洲在雷达成像侦察卫星领域的空白。SAR-Lupe体系的5颗卫星每颗重770公斤,分布在距地面500公里的轨道上。卫星搭载的雷达成像设备可以在任何照明和气象条件下对地表设施进行观测和拍照,其图像分辨率小于1米。卫星可以辨认汽车和飞机型号,并能识别地面“特殊设施”。整个体系耗资约3亿欧元,设计工作年限为10年。根据德法两国国防部2002年达成的协议,德国将与法国共享该体系获取的数据及情报。
  COSMO-SkyMed1卫星由泰利斯阿莱尼亚航天公司意大利分公司建造,是意大利国防部与意大利航天局一项合作项目中4颗卫星中的第一颗。该项目将提供地球表面的雷达图像。第二颗COSMO-SkyMed卫星预计2007年末或2008年初搭乘“德尔它”2火箭升空。卫星星座的发射任务将于2009年底前完成。
  COSMO-SkyMed系统是一个由4颗雷达卫星组成的星座。该星座能够在任何气象条件下日夜观测地球,是一个可服务于民间、公共机构、军事和商业的两用对地观测系统。建设该星座的目的是提供民防(环境风险管理)、战略用途(防务与国家安全)、科学与商业用途。
  COSMO-SkyMed系统的投资额约为10亿欧元。Telespazio公司负责军用与民用地球段的实现。COSMO-SkyMed雷达技术为地球空间信息的使用开辟了道路。意大利通过COSMO-SkyMed系统,已经在对地观测的军民领域中形成了重要的国际协议,尤其是与法国的政府间协议(ORFEO)和阿根廷的SIASGE计划(自然灾害管理方面的一项计划)。
  MUSIS项目的法国设计师StephaneRoget表示,目前该项目正在设计最合适的卫星类型,它通过先导技术与海军远征部队联络,为战场上的指挥官提供图像。并可直接从军舰上行传达至最近轨道上运行的卫星。这样的目的是为了让卫星把相关的图像转送到处理中心,然后在几小时内返回到指挥中心。目前这个过程需要几天的时间。“这个想法是为了降低我们现有水平下的延迟”,他说。
新卫星群包含大量的卫星,每个卫星都有它专门的传感器。Roget表示,目前的欧洲卫星项目计划在2010年拥有13个卫星群。然而,其中的一些卫星将会在2014年到2017年之间达到它们的服役期限。MUSIS卫星群将会替代这些观测站并且包含在2014年和2015年间发射的10颗或更多颗卫星。但是,他提醒说,对于开发满足普通操作所需要的最佳结构的讨论仍在进行中。
  MUSIS卫星会采用下一代技术比如超光谱传感器技术来探测隐藏的地面目标。
  Roget强调卫星的准确结构还没有完全确定,并且补充说,当新技术可行时,它们会被集成到系统中。
  能够在多国之间处理和共享图像的能力将会形成未来信息系统的核心,该系统拥有数据共享结构,可以允许用户有选择的存取图像的不同类型。Roget推测,对于前线指挥中心的指挥官来说,由战场上的电脑直接通过卫星来发布数据将会是有可能的。“我们预测的卫星是非常灵活的。这意味着它们能够指向战场中的很多地方”,他说。
  MUSIS团队中的领头国家法国把项目的第一阶段的合同授予由EADSAstrium和ThalesAleniaSpace领导的两个防务航空公司。这两个公司的研究将在年底结束,并且主要集中在卫星类型的细化、传感器以及地面支持网络方面。该项目的下个阶段的进度至今仍未确定。
  系统的结构允许合作国家在国家和国际级别上协调成像请求。两个航空团队目前正在定义MUSIS的地面部分和它的内部以及外部接口。地面部分将会提供图像请求管理、行动计划、图像产生、归档、目录编制、图像发布、管理以及安全管理等服务。该项目组同时也负责定义项目的各要素,比如项目的操作、技术、财政以及进度特性。
  除了设计卫星的地面支持系统、结构和接口,这两个团队同时被要求吸取从当前的成像卫星例如太阳神和SAR-Lupe的研发过程中得到的教训。
  MUSIS图像的请求通过在欧洲的一个中心设备管理。尽管地面部分的准确结构还没有确定,但是Roget解释说来自所有参与国家的用户的请求将会融合到系统中。
  MUSIS图像将会在合作国家之间共享,但是至今仍没有制定为欧洲联盟和北大西洋公约组织命令链提供数据的计划。Roget表示其它欧洲国家可以加入该多国组织中,尽管他补充说国际间合作的准确框架仍在协商中。
  五国联盟同样也对从太阳神系列侦察卫星上得到的数据的研究、管理和共享负责。正在服务的太阳神II观测卫星的最新一代能够提供连续的服务,同时有增强的图像分辨力、红外线性能、扩展图像容量、大量模式的同时操作以及图像传输时间的降低等改进的性能。太阳神II卫星将被用于目标确定、导航、行动计划和战斗损害确认。

 

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