2025-02-13
分享到
近年來(lái),隨著科技的不斷進(jìn)步,人類對(duì)地球的觀察從未如此精確,在250公里的高空,美國(guó)“鎖眼”衛(wèi)星能夠清晰地拍攝到地面上的車牌號(hào)碼,甚至是人臉五官。
而中國(guó)的“高分”系列衛(wèi)星,盡管起步較晚,但憑借后發(fā)優(yōu)勢(shì),也在近年來(lái)展現(xiàn)了不容忽視的實(shí)力。
那么美國(guó)“鎖眼”衛(wèi)星為何如此強(qiáng)大?中國(guó)又憑什么被認(rèn)為可以超越?誰(shuí)會(huì)成為這場(chǎng)科技競(jìng)賽的最終贏家?
太空技術(shù)的起步,可以追溯到上世紀(jì)五十年代的冷戰(zhàn)時(shí)期,當(dāng)時(shí),美蘇兩國(guó)為了爭(zhēng)奪全球科技與軍事的主導(dǎo)權(quán),將觸角延伸至浩瀚的太空。
1957年,蘇聯(lián)率先發(fā)射世界上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克一號(hào)”,正式拉開(kāi)了太空競(jìng)賽的帷幕,緊隨其后,美國(guó)也發(fā)射了自己的衛(wèi)星,并迅速將太空科技應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。
1960年,美國(guó)發(fā)射了代號(hào)為“鎖眼”的第一代偵察衛(wèi)星,盡管技術(shù)遠(yuǎn)不如現(xiàn)代衛(wèi)星先進(jìn),但在當(dāng)時(shí)的歷史背景下,其成就已經(jīng)相當(dāng)驚人。
鎖眼衛(wèi)星通過(guò)光學(xué)成像技術(shù),首次讓美國(guó)能夠在高空俯瞰地球,對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)拍攝,兩年后,這一技術(shù)便在古巴導(dǎo)彈危機(jī)中大放異彩。
鎖眼衛(wèi)星拍攝到了蘇聯(lián)部署在古巴的導(dǎo)彈基地,為美國(guó)提供了可靠情報(bào),直接影響了國(guó)際政治局勢(shì),從那時(shí)起,太空不再僅僅是科技競(jìng)爭(zhēng)的場(chǎng)所,而成為各國(guó)戰(zhàn)略部署的核心。
冷戰(zhàn)的結(jié)束并未讓太空競(jìng)賽降溫,反而給了新興國(guó)家嶄露頭角的機(jī)會(huì),在美國(guó)的“鎖眼”系列衛(wèi)星不斷升級(jí)迭代的同時(shí),中國(guó)的觀測(cè)衛(wèi)星也悄然崛起。
1975年,中國(guó)成功發(fā)射了返回式衛(wèi)星,成為世界上第三個(gè)掌握此類技術(shù)的國(guó)家,這種衛(wèi)星不僅能夠在軌道上完成任務(wù),還可以攜帶拍攝的數(shù)據(jù)返回地面。
相較于傳統(tǒng)的即時(shí)傳輸數(shù)據(jù)方式,返回式衛(wèi)星更適合當(dāng)時(shí)中國(guó)的技術(shù)發(fā)展水平,為后來(lái)的突破奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
進(jìn)入新世紀(jì)后,中美之間的“太空相機(jī)”競(jìng)爭(zhēng)逐漸進(jìn)入白熱化,美國(guó)“鎖眼”衛(wèi)星經(jīng)歷了多代更新,逐步邁入了高分辨率、實(shí)時(shí)監(jiān)控的全新階段。
比如第四代KH-11衛(wèi)星,具備0.1米的分辨率,這意味著它可以在250公里的高空看清地面上一個(gè)人的五官細(xì)節(jié),甚至能夠識(shí)別車輛的車牌號(hào)。
這一能力讓它成為軍事偵察的無(wú)價(jià)之寶,更重要的是,“鎖眼”衛(wèi)星還具備強(qiáng)大的紅外觀測(cè)功能。
能夠精準(zhǔn)識(shí)別出地面上所有發(fā)熱的物體,無(wú)論是偽裝的導(dǎo)彈發(fā)射井,還是在熱帶叢林中隱匿的軍隊(duì)營(yíng)地,都難以逃過(guò)它的“眼睛”。
相比之下,中國(guó)的觀測(cè)衛(wèi)星雖然起步較晚,但憑借后發(fā)優(yōu)勢(shì),也走出了自己的發(fā)展道路。
2013年,中國(guó)發(fā)射了第一顆高分一號(hào)衛(wèi)星,這顆衛(wèi)星以“高分辨率”命名,其覆蓋范圍達(dá)到800公里,僅需4天時(shí)間便可以完成一次全球觀測(cè)。
盡管其分辨率為2米,仍與美國(guó)的“鎖眼”有較大差距,但在更寬的覆蓋范圍和更高的監(jiān)測(cè)效率上實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破,直接服務(wù)于氣象、農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。
從那以后,中國(guó)的“高分”系列不斷迭代升級(jí),2016年的高分三號(hào)引入了合成孔徑雷達(dá)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了全天候觀測(cè)能力。
2018年的高分五號(hào)是全球第一顆大氣與陸地綜合高光譜觀測(cè)衛(wèi)星;而到如今的高分十四號(hào)衛(wèi)星,其分辨率已經(jīng)可以清晰捕捉到一張A4紙大小的目標(biāo)。
可以說(shuō)美國(guó)“鎖眼”衛(wèi)星憑借其出色的光學(xué)成像和數(shù)據(jù)處理能力,成為全球偵察衛(wèi)星領(lǐng)域的標(biāo)桿,而中國(guó)的“高分”衛(wèi)星則依靠全方位布局,逐漸縮小了與美國(guó)之間的技術(shù)差距。
那么在分辨率之外,這場(chǎng)太空相機(jī)的較量還有哪些看點(diǎn)?在人工智能與多源數(shù)據(jù)融合方面,中美又誰(shuí)能勝出?
美國(guó)的“鎖眼”系列衛(wèi)星憑借高精度的光學(xué)成像和紅外觀測(cè)能力,牢牢占據(jù)了全球偵察衛(wèi)星的技術(shù)高地。
而中國(guó)的“高分”系列則通過(guò)持續(xù)迭代,逐步縮短了兩者之間的差距,甚至在某些領(lǐng)域展現(xiàn)了獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
鎖眼衛(wèi)星的主鏡直徑接近3米,具備極高的光線收集能力,同時(shí)結(jié)合先進(jìn)的傳感器,可以在各種光照條件下拍攝清晰圖像。
除此之外,KH-12衛(wèi)星更是在此基礎(chǔ)上新增了實(shí)時(shí)直播功能,使得監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以以更快速度傳輸?shù)降孛嬷笓]中心,為實(shí)時(shí)軍事決策提供強(qiáng)有力的支持。
更重要的是,美國(guó)的“鎖眼”衛(wèi)星并未局限于可見(jiàn)光成像,其紅外觀測(cè)能力讓它成為一雙“無(wú)所不見(jiàn)”的眼睛。
無(wú)論是偽裝得天衣無(wú)縫的導(dǎo)彈發(fā)射井,還是深夜中移動(dòng)的軍事車隊(duì),只要目標(biāo)有溫差,就逃不過(guò)這顆衛(wèi)星的追蹤。
正是這種多源觀測(cè)能力,使得美國(guó)在全球范圍內(nèi)的軍事情報(bào)收集占據(jù)了無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
而中國(guó)“高分”系列衛(wèi)星,雖然起步較晚,但近年來(lái)卻展現(xiàn)出不同于美國(guó)的技術(shù)路徑,中國(guó)在“高分”系列的研發(fā)中,除了注重分辨率提升外,還將重點(diǎn)放在廣覆蓋與多功能的結(jié)合上。
高分一號(hào)衛(wèi)星覆蓋范圍達(dá)到800公里,僅需4天時(shí)間即可完成一次全球觀測(cè),成為全球范圍內(nèi)數(shù)據(jù)采集的多面手。
值得一提的是,高分三號(hào)通過(guò)引入合成孔徑雷達(dá)(SAR)技術(shù),突破了傳統(tǒng)光學(xué)衛(wèi)星的局限,實(shí)現(xiàn)了全天候、全天時(shí)觀測(cè)。
即便是在烏云密布的雨季或漆黑的夜晚,高分三號(hào)仍然可以提供精準(zhǔn)的地面圖像,這在軍事、農(nóng)業(yè)、氣象等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
在技術(shù)延展方面,中國(guó)的高分衛(wèi)星正在積極擁抱人工智能,通過(guò)引入深度學(xué)習(xí)技術(shù),高分系列的部分型號(hào)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別。
這一突破不僅減少了地面工作人員的數(shù)據(jù)處理工作量,還顯著提升了監(jiān)測(cè)效率,例如高分六號(hào)專注于農(nóng)業(yè)遙感領(lǐng)域,可以自動(dòng)分析農(nóng)作物的種植面積和生長(zhǎng)狀況,為農(nóng)業(yè)決策提供依據(jù)。
而高分七號(hào)則瞄準(zhǔn)了城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域,能夠?qū)Τ鞘谢A(chǔ)設(shè)施進(jìn)行高精度立體測(cè)繪,為城市規(guī)劃和統(tǒng)計(jì)調(diào)查提供重要數(shù)據(jù)支持。
除此之外,中國(guó)在光學(xué)技術(shù)上的進(jìn)步同樣值得關(guān)注,2021年,中國(guó)成功研制出直徑4米的高精度碳化硅非球面反射鏡,這一成果不僅刷新了全球光學(xué)材料領(lǐng)域的紀(jì)錄,還為下一代觀測(cè)衛(wèi)星的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
如果將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于未來(lái)的高分衛(wèi)星,其分辨率很可能會(huì)超越美國(guó)“鎖眼”系列,成為全球頂尖水平。
不過(guò)僅僅提升分辨率已經(jīng)無(wú)法滿足未來(lái)衛(wèi)星技術(shù)的需求,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)和社會(huì)治理中,多源數(shù)據(jù)融合和智能化處理正在成為關(guān)鍵。
美國(guó)在這方面的布局早已起步,其“鎖眼”衛(wèi)星搭載的智能算法,可以自動(dòng)識(shí)別并標(biāo)注目標(biāo)區(qū)域,甚至根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)潛在威脅。
這種智能化處理能力,使得衛(wèi)星不僅僅是一臺(tái)拍照工具,更像是一個(gè)“空中參謀”,與之相比,中國(guó)在人工智能的實(shí)際應(yīng)用上展現(xiàn)了后來(lái)居上的潛力。
基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)技術(shù),使得高分系列衛(wèi)星在復(fù)雜場(chǎng)景中的識(shí)別準(zhǔn)確率進(jìn)一步提高。
而中國(guó)的“高分”系列則憑借快速迭代和人工智能技術(shù)的引入,持續(xù)縮小差距,在這場(chǎng)科技競(jìng)賽中,分辨率是否是唯一的勝負(fù)手?
兩國(guó)在衛(wèi)星技術(shù)上的較量,正在從單一的分辨率競(jìng)爭(zhēng),走向更全面的多功能化與多領(lǐng)域應(yīng)用。
在軍事領(lǐng)域,美國(guó)的“鎖眼”衛(wèi)星無(wú)疑是目前全球最頂尖的偵察工具,通過(guò)其高精度的光學(xué)成像和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸能力,“鎖眼”衛(wèi)星能夠在戰(zhàn)場(chǎng)上充當(dāng)“千里眼”,為美軍提供精準(zhǔn)的情報(bào)支持。
最具代表性的案例之一便是2011年擊斃本·拉登的軍事行動(dòng),在這場(chǎng)高度機(jī)密的行動(dòng)中,“鎖眼”衛(wèi)星利用其高清成像技術(shù),準(zhǔn)確捕捉到了本·拉登藏身之處的細(xì)節(jié)畫面,甚至包括院落內(nèi)的人員活動(dòng)。
結(jié)合無(wú)人機(jī)的高空偵察與地面部隊(duì)的聯(lián)合行動(dòng),這場(chǎng)軍事任務(wù)得以順利完成,而這一事件,也讓“鎖眼”衛(wèi)星的強(qiáng)大能力進(jìn)入了公眾視野。
除此之外,美國(guó)還利用“鎖眼”衛(wèi)星監(jiān)控其他國(guó)家的軍事部署,通過(guò)紅外成像技術(shù),“鎖眼”可以精準(zhǔn)識(shí)別軍事目標(biāo)的熱量特征。
從而發(fā)現(xiàn)隱藏的導(dǎo)彈發(fā)射井、移動(dòng)的裝甲車隊(duì),甚至偽裝得十分巧妙的戰(zhàn)機(jī)停機(jī)坪,結(jié)合其強(qiáng)大的實(shí)時(shí)傳輸能力,這些數(shù)據(jù)能夠在數(shù)秒內(nèi)傳遞至美軍指揮中心,為戰(zhàn)術(shù)部署提供支持。
然而中國(guó)的“高分”系列衛(wèi)星在軍事領(lǐng)域也展現(xiàn)了不容小覷的潛力,近年來(lái),高分八號(hào)至十四號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射,標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)成功跨入亞米級(jí)分辨率的時(shí)代。
這些衛(wèi)星不僅能夠清晰捕捉地面上A4紙大小的目標(biāo),還可以實(shí)現(xiàn)每微秒一張圖像的實(shí)時(shí)傳輸。
這意味著,在快速移動(dòng)的目標(biāo)監(jiān)控方面,中國(guó)的“高分”系列已經(jīng)具備了世界一流的能力。
此外依托人工智能技術(shù)的加持,高分系列衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別軍事目標(biāo),并對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,這種技術(shù)一旦應(yīng)用于軍事行動(dòng),無(wú)疑將為戰(zhàn)場(chǎng)提供極大的情報(bào)優(yōu)勢(shì)。
相比于軍事用途,中國(guó)的“高分”衛(wèi)星在民用領(lǐng)域的表現(xiàn)更加亮眼,以高分三號(hào)為例,這顆衛(wèi)星的全天候監(jiān)測(cè)能力,使其在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。
無(wú)論是地震災(zāi)害后的地形變化監(jiān)測(cè),還是洪澇災(zāi)害的實(shí)時(shí)跟蹤,高分三號(hào)都能夠迅速提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),為救援和重建工作爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。
而高分五號(hào)衛(wèi)星,則是全球首顆大氣與陸地綜合高光譜觀測(cè)衛(wèi)星,其探測(cè)能力覆蓋了從城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)到農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)分析的方方面面。
通過(guò)對(duì)中美觀測(cè)衛(wèi)星技術(shù)的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),盡管美國(guó)“鎖眼”衛(wèi)星憑借其高分辨率和智能化能力,在軍事領(lǐng)域占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
但中國(guó)的“高分”系列衛(wèi)星也憑借覆蓋范圍廣、軍民兼顧的多功能特點(diǎn),展現(xiàn)出了強(qiáng)大的潛力。
中國(guó)國(guó)防報(bào)2019年09月11日《從泄密照片到神秘衛(wèi)星 揭秘美國(guó)“鎖眼”間諜衛(wèi)星》
如今中國(guó)衛(wèi)星分辯率,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了美國(guó)[贊][贊][贊]7月份鎮(zhèn)上協(xié)同村領(lǐng)導(dǎo)來(lái)我鄰居家,說(shuō)根據(jù)衛(wèi)星圖斑顯示,他家在耕地保護(hù)紅線內(nèi)有一處違建,已經(jīng)硬化了地面。根據(jù)圖斑顯確實(shí)找到了,約0.1畝??上?!可惜!!不是違建,是一個(gè)光禿禿的大石包,在那里可能上萬(wàn)年了。