俄罗斯军用侦察卫星发展现状与趋势评析

◎ 中国航天系统科学与工程研究院 陈建光 徐程远 马 婧

苏联解体后，俄罗斯军事航天能力严重下滑，特别是军用侦察卫星发展停滞，致使天基侦察能力不足的状况长期持续，与其航天大国地位不相适应。进入21世纪，随着经济形势的好转，俄罗斯提出重振航天强国的战略目标。通过实施《2006～2015年俄罗斯联邦航天计划》《2011～2020年国家武备计划》，俄罗斯军事航天步入能力恢复期。但与军用导航卫星和军用通信卫星建设相比，军用侦察卫星发展仍显缓慢。为提升天基侦察能力，满足军事行动需求，俄罗斯一方面推进在轨侦察卫星的升级换代，另一方面着手发展新的民用遥感卫星星座。

一、军用侦察卫星发展现状

目前，俄罗斯初步构建了涵盖光学侦察卫星、雷达侦察卫星、电子侦察卫星、民用遥感卫星的天基侦察体系。军用传输型光学成像侦察卫星全色分辨率达到0.3米，雷达卫星分辨率达到1米；民用光学遥感卫星全色分辨率优于1米。虽然侦察卫星的空间分辨率在世界上处于较高水平，但时间分辨率仍显不足。一方面是侦察卫星数量较少，重访周期较长，另一方面是雷达卫星故障频发，缺乏全天候侦察能力。

俄罗斯2015年在叙利亚战场上动用的卫星

与美国相比，俄罗斯天基侦察能力仍有较大差距。目前，美国在轨有3颗分辨率0.1米的“锁眼”-12光学成像卫星，3颗分辨率0.3米的“长曲棍球”雷达成像卫星，4颗分辨率0.15米的“未来成像体系”雷达成像卫星，战时可每2小时对战区内重点目标侦察一次；电子情报卫星十多颗，可24小时连续监听全球重点区域的通信信号。

表1 俄罗斯在轨军用侦察卫星数量统计（截至2017年6月）

（一）军用光学侦察卫星完成向传输型的过渡

目前，随着“角色”（Persona）传输型光学成像侦察卫星和“猎豹”-M（Bars-M）传输型测绘卫星的部署，俄罗斯军用光学侦察卫星完成从返回式向传输型的过渡，可为作战人员快速获取战场态势提供支持。

1.光学成像侦察卫星

20世纪90年代，俄罗斯曾部署过“阿拉克斯”（Araks）传输式光学成像侦察卫星。但受国家经济严重滑坡影响，该型卫星发射两颗后停止部署。从2004年起，俄罗斯基本依靠每年发射1～2颗“琥珀/钴”-M（Kobalt-M）返回型卫星维持天基侦察能力。“琥珀/钴”-M卫星通常部署在高度180千米×330千米的低地轨道，工作寿命120天左右，最高分辨率0.2米，侦察图像从胶卷返回到交付使用至少需要1个月时间。“琥珀/钴”-M最后一次发射部署是2015年6月5日，现已退役。

20世纪90年代末期，俄罗斯启动“角色”传输式光学成像侦察卫星研制，由进步中央特种设计局承担。卫星长约7米，质量约5000千克～7000千克，标称轨道为高度约750千米的太阳同步轨道，设计寿命约7年。采用了与“阿拉克斯”卫星类似的光学系统，即柯尔施式三镜消像散结构，由3块非球面反射镜和1块平面反射镜组成。光学系统的主镜直径为1.5米，焦距20米。星下点全色分辨率0.3米，是俄罗斯目前分辨率最高的传输型成像卫星。

“阿拉克斯”（Araks）可能的成像模式

“角色”系列卫星发射程序示意图

“猎豹”-M卫星构成示意图

“角色”卫星共发射了3颗，但工作状况并不理想。“角色”-1卫星（编号“宇宙”-2441）2008年入轨后不久就由于空间辐射造成电路故障，导致整星失效。经过近5年的改进，“角色”-2卫星（编号“宇宙”-2486）在2013年6月7日发射入轨，但不久后出现星上存储器故障，有一半存储器失效，2014年8月上传新的软件修复存储缺陷，将卫星重新激活。“角色”-3卫星（编号“宇宙”-2506）在2015年6月23日入轨，目前工作正常。

2.光学测绘卫星

2015年2月，俄罗斯部署了名为“猎豹”-M的首个传输型数字测绘卫星系统，运行在高度约580千米的太阳同步轨道上，具备全球高时效性军用地图测绘能力。“猎豹”-M卫星由进步火箭航天中心研制，搭载“克拉”光电系统，装配一个高分辨率相机，分辨率1.1米～1.35米，幅宽60千米，有7个工作谱段；装配一个中等分辨率广角相机，用于概览拍摄和地形拍摄。2015年2月27日，俄罗斯成功发射“猎豹”-M1卫星（编号“宇宙”-2503），2016年3月24日成功发射“猎豹”-M2卫星（编号“宇宙”-2515）。

（二）军用雷达侦察卫星发展差强人意

俄罗斯部署了名为“秃鹰”（Kondor）的首型雷达成像侦察卫星，但发展并不顺利，故障频发。“秃鹰”-1（编号“宇宙”-2487）和“秃鹰”-E1（出口型，为南非军队建造）分别于2013年6月27日和2014年12月19日发射入轨。“秃鹰”-1卫星雷达在2015年9月出现故障，已停止工作。“秃鹰”-E1在轨亦出现异常，后经检修恢复工作。

“秃鹰”卫星由机械制造科研生产力联合体公司研制，质量约1150千克，运行在高度约500千米的极轨道上，采用S频段抛物面天线，具有聚束、条带、扫描三种合成孔径雷达（SAR）成像模式，可实现对卫星两侧成像，入射角为20°～55°，视场范围为每侧500千米。聚束模式分辨率1米，幅宽10千米～20千米；条带模式分辨率1米～3米，幅宽10千米～20千米；扫描合成孔径雷达模式分辨率5米～30米，幅宽20千米～150千米，并具备一定的立体观测和干涉测量能力。

（三）新型电子侦察卫星开始服役

俄罗斯2 0 0 6年开始研制新的电子侦察卫星“莲花”（Lotos），以取代苏联时期研制的“处女地”（Tselina）卫星。2009年11月20日，首颗实验卫星“莲花”-S（编号“宇宙”-2455）发射入轨，后出现故障，通过软件修正后恢复工作。2014年12月24日，第二颗“莲花”-S（编号“宇宙”-2502）发射入轨，目前运行正常。

“莲花”电子侦察卫星

“莲花”-S卫星运行在高度900千米的低地轨道，主要用于截获侦听敌方无线电发射信号，未来还计划与搭载了雷达载荷的新型“芍药”-NKS（Pion-NKS）侦察卫星相配合，组成俄罗斯新一代空间监视与目标指示系统“蔓”（Liana）。该系统将可跟踪敌方陆上战车、空中飞机和海上船只的移动，形成目标移动实时指示图，为精确打击提供支持。

（四）民用遥感卫星星座完成构建

俄罗斯希望民用遥感卫星为天基侦察能力提供补充，目前有3颗“资源”-P（Resurs-P）系列高分辨率光学成像卫星在轨。“资源”-P1、“资源”-P2、“资源”-P3卫星分别于2013年6月25日、2014年12月26日和2016年3月13日发射入轨。

“资源”-P民用遥感卫星

“资源”-P卫星是俄罗斯新型对地遥感卫星，由进步中央特种设计局研制，主要用于监测土地使用、森林植被情况、重大灾难和紧急突发事件，还肩负开发卫星成像数据库等满足军事需求的任务。卫星质量约5920千克，设计寿命为5年～7年，运行轨道为高约475千米的太阳同步轨道，轨道倾角约97.3°。全色模式下分辨率优于1米，多光谱模式下分辨率为3米～4米，幅宽38千米。

二、军用侦察卫星未来发展

俄罗斯2012年4月出台的《2030年及未来俄罗斯航天发展战略》、同年12月出台的《2013-2020年俄罗斯航天活动国家规划》，都将发展对地观测系统作为未来航天活动的重点方向之一。俄罗斯2015年8月新组建的空天军，正在推进包括空天侦察、预警与监视子系统的空天防御体系建设。预计俄罗斯将构建军民协同的天基侦察体系，以满足未来军事需求，目前已在光学成像侦察卫星和民用雷达卫星方面提出未来发展计划。

俄罗斯空天军在2016年7月宣称，将研制新型“拉兹丹”（Razdan）光学侦察卫星，取代目前在轨的“角色”卫星，作为未来光学成像侦察卫星系统的主力。空天军所辖的航天兵正与进步火箭航天中心协商卫星设计问题。根据国防部初步计划，首颗“拉兹丹”卫星将于2019年从普列谢茨克发射场发射，第二颗2022年发射，第三颗2024年发射。第三颗及后续“拉兹丹”卫星将安装有直径约两米的新型光学主镜。

民用雷达卫星方面，俄罗斯航天局（现已撤销，职能并入“俄罗斯航天”国家公司）已授予进步中央特种设计局“视野”-R雷达卫星的研制合同。俄航天局希望“视野”-R卫星能提供优于1米的遥感图像，用于制图、航海安全、地质应用、自然资源探查和农业等目的；要求“视野”-R卫星工作寿命达到5年，对北纬35°～60°区域的重访周期少于2天，星上数据能在拍摄后12小时内传送到地面站，并可使用格洛纳斯（GLONASS）和GPS的导航卫星数据。“视野”-R卫星配备有“虎鲸”-R（Kasatka-R）高分辨率雷达，目前卫星有效载荷已进入测试阶段，首星预计2019年发射。俄航天局还计划研制“视野”-O光学卫星，组建包括2颗雷达卫星和4颗光学卫星的“视野”天基遥感星座。

表2 “视野”-R雷达卫星参数

三、对俄军用侦察卫星发展的几点评价

为反击北约东扩，俄罗斯对提升周边态势感知能力的军事需求紧迫。但是，由于航天投入有限、航天工业基础仍有不足，加之航天发射故障不断，尚难使其天基侦察体系具备全天时、全天候的侦察能力。

（一）提升天基侦察能力需求紧迫

俄罗斯在2014年出台新版《俄联邦军事学说》，首次提出“非核遏制”概念，指出在信息领域和空天领域等的对抗是现代军事冲突的重要特征之一。特别是近年来俄罗斯强硬反击北约东扩，开展了一系列军事动作，如俄格战争、克里米亚危机、出兵叙利亚等。为提升战场态势感知能力，俄罗斯迫切需要提升天基侦察能力来支持军事行动。

（二）航天投入略显不足

2015年以来，受西方制裁、卢布贬值、原油价格走低等因素影响，俄罗斯经济大幅下滑，虽出台多项规划计划以期振兴航天事业，但受困于经费不足而进展有限。2016年，俄政府通过《2016～2025联邦航天计划》，未来十年航天预算从起初的2万亿卢布降至1.4万亿卢布（约合213亿美元），降幅达30%。可以预见，俄罗斯难以保持航天领域的持续投入，势必迟滞军事航天能力恢复。

（三）航天工业基础有待加强

俄罗斯电子产品长期落后西方国家，其运载火箭和卫星中使用的4500多种电子元器件，有1500多种需要进口。俄格冲突和乌克兰危机后，西方对俄制裁力度加大。虽然俄罗斯自2014年以来加速实施电子元器件进口替代，但是，宇航级电子元器件短缺问题在短期内难以解决。电子产品质量不高也影响到了卫星的有效工作。首颗“角色”光电传输型卫星2008年发射入轨后失效；2013年第二颗“角色”卫星入轨后不久又出现了星上存储器故障问题；两颗“秃鹰”雷达侦察卫星在轨期间也出现故障。此外，近年来俄罗斯航天发射故障不断，从2010年至2015年，俄罗斯航天发射任务有15次未获成功，部分军事卫星未能按期入轨，影响了俄罗斯军事航天能力建设。

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