以色列侦察卫星体系发展情况与特点分析

胡 磊，张岐龙，张树才，刘力瑛

(解放军95806部队，北京 100076)

0 引 言

随着空间技术的发展，卫星情报对于各国安全的重要性日益凸显，世界军事强国均把加强航天情报侦察作为新时期军队建设的重点，大力研究发展自主的航天侦察手段。地平线-1的发射成功，使以色列成为继俄罗斯、美国之后世界上第3个拥有侦察卫星的国家[1]。经过多年的发展，以色列侦察卫星体系已具备了一定的早期战略预警能力，在历次局部战争中发挥了重要作用。

1 以色列侦察卫星发展概况

自建国以来，以色列因历史、领土和宗教等因素，频繁遭受周边阿拉伯国家围攻，先后发生了5次大规模的中东战争。其中，在第4次中东战争中，以色列一度几乎全军覆没，最后依靠美军提供的侦察卫星图像情报，提前侦获战场征候情报，为战略决策和战术行动提供了关键支撑，最终以色列在这次战争中实现了绝地反攻[2]。战争实践让以色列人认识到卫星情报的重要性，但由于使用美国卫星情报存在灵活性差和时效性不高等问题，以色列于1984年和1988年先后组建了空间技术理事会和航天局，主要负责制定和实施以色列国家航天计划，开始着手发展本国的侦察卫星。迄今为止，以色列共发展了4个卫星系列，分别是“地平线”侦察卫星系列，“地球资源观测系统”军民两用遥感卫星系列、“阿莫斯”通信卫星系列和“技术卫星”试验卫星系列[3-4]，其中“地平线”和“地球资源观测系统”主要用于航天侦察，尤其是“地平线”卫星系列影响最大，正所谓“中东上空的地平线”。

1988年9月，以色列使用国产“沙维特”运载火箭发射了首颗光学成像卫星——地平线-1。由于以色列周边均是敌对的阿拉伯国家，向东、南，被发射火箭均会经过敌对国领空，且火箭残骸会落入他国，唯有西侧地中海“中立”，最后，以色列采用与地球自转相反方向发射该卫星[3]，将其送入逆行轨道，该卫星作为试验卫星，在轨仅运行4个月。

1990年4月～1998年1月，以色列采用相同方式先后发射了4颗“地平线”系列卫星，其中，地平线-2卫星仍为试验卫星，在轨运行仅3个多月；地平线-3是以色列首颗形成能力的侦察卫星，但分辨率达16 m，仅能大致辨别地面的大型隐蔽洞库以及机场上有多少架飞机，难以满足高精度作战需求，且设计寿命仅2年；1998年1月，地平线-4发射失败。另外，1994年以色列有过1次秘密卫星发射活动，据报道，该卫星也是“地平线”系列卫星，最终以发射失败告终。

2000年5月，以色列发射了地平线-5，填补了因地平线-3无法工作和地平线-4发射失败而导致的航天情报侦察能力缺失，弥补了对中东地区各国军事设施和活动监视的短暂空白。该卫星地面分辨率达1 m，能够执行高分辨率观测任务，可拍摄地面部队移动、导弹发射架位置、核设施修建情况等内容，通过图像能清晰地看出机场每个角落的变化，识别暴露在外的飞机型号，是以色列实施军事侦察的主要装备。

2007年9月，以色列成功发射地平线-7卫星，该卫星主要用于替代超年限服役的地平线-5卫星，其分辨率达0.7 m，仅次于美国同类卫星，拍摄的图像足以辨别导弹发射车内是否搭载了导弹等细节。

由于光学成像卫星受昼夜和天气等因素影响，不能全天候工作，对此，以色列于2008年1月首次使用印度“极轨卫星运载火箭”发射了首颗雷达成像卫星——地平线-8，该卫星载有先进的合成孔径雷达，分辨率达1 m，可以全天候监视周边敌对国家相关动向，与地平线-5、7实现双重性能互补，确保对重点区域的高频次侦察。

2010年6月，以色列成功发射地平线-9卫星，该卫星与地平线-7、8，以及超年限服役的地平线-5组成星座，增加了对伊朗、叙利亚等敏感区域的侦察频次。

2014年4月、2016年9月和2020年7月，以色列分别发射了地平线-10、11、16卫星，其中，地平线-10是以色列第2颗雷达成像卫星；地平线-11是全新一代光学侦察卫星，采用了光学卫星-3 000平台，具备高度的敏捷性和自主性，可拍摄大量高清卫星图片[4]；地平线-16与地平线-11性能相近，但做了更加精密的改进，可以提供最大的输出[5]。这3颗卫星的成功发射使以色列侦察卫星体系规模逐步扩大，侦察范围和侦察频率得到进一步提升。

截止2020年10月12日，以色列共发射了15颗侦察卫星，包括13颗“地平线”系列卫星和2颗“地球资源观测系统”系列卫星，其中有3次发射失败，如表1所示[1-5]。据掌握，以色列目前有8颗侦察卫星在轨工作，6颗为光学成像卫星(地平线-5、7、9、11、16和地球遥感观测卫星-B)，2颗为雷达成像卫星(地平线-8、10)，其中大部分卫星均超年限服役。

表1 以色列主要侦察卫星发射情况

2 以色列侦察卫星侦察能力仿真分析

评估侦察卫星的侦察能力指标包括分辨率、图像质量、探测范围、过境频率等因素[6]，本文主要基于STK软件，从过境频率这个因素出发，对以色列侦察卫星体系的运行情况和侦察能力进行仿真分析，其中，由于未获取地平线-16的最新轨道根数，该卫星在此不作分析。

2.1 仿真条件

探测模型：假设以色列侦察卫星探测模型为矩形，探测范围为60°×60°；

侦察对象：伊朗导弹基地1(56.007°E、27.861°N)和基地2(46.5925°E、38.2173°N)；

轨道根数：以色列目前在轨工作的7颗侦察卫星轨道根数如表2所示，轨道历元在此略过；

表2 以色列在轨工作侦察卫星轨道根数

轨道预报模型：SGP4；

仿真时长：20 d。

2.2 结果分析

根据以色列在轨侦察卫星最新轨道根数和假定的侦察对象，基于STK软件，仿真了以色列7颗侦察卫星过伊朗导弹基地1和2的情况。

图1 以色列在轨运行的侦察卫星三维示意图

图2 以色列在轨运行的“地平线”系列卫星星下点轨迹

图3 以色列在轨运行的地球遥感观测卫星B星下点轨迹

图1、2、3是以色列7颗在轨工作卫星运行示意图和星下点轨迹，可以看出，地球遥感观测卫星B运行在倾角为97°的太阳同步轨道，其星下点轨迹基本遍布全球，可以拍摄到全球任意区域，但数量过于单薄，难以对特定区域实施高频次侦察；“地平线”系列卫星主要运行在3个500 km左右高度的近地轨道面，其中有2个轨道面采用光学成像和雷达成像卫星协同工作(地平线-7、8协同，地平线-9、10协同)，性能互补，以此克服光学成像卫星受天气和夜间等因素的影响。另外，“地平线”系列卫星星下点轨迹主要分布在南北纬41°之间，只能监视中低纬度地区，但可覆盖整个中东地区。图4、5和表3是以色列侦察卫星2020年6月17日～7月7日连续20天过伊朗导弹基地1和2的情况和统计次数，结果显示，7颗在轨工作星可以对伊朗导弹基地1和基地2实现每日5次或5次以上的过境侦察，由此可得出，以色列侦察卫星体系可对中东地区实施高频次的过境侦察，为以色列提供近实时的战场征候情报。

表3 以色列侦察卫星过伊朗导弹基地1和2情况

图4 以色列在轨运行侦察卫星过伊朗导弹基地1情况

3 以色列侦察卫星发展特点分析

从以色列侦察卫星发展历程和侦察能力来看，其发展主要有以下几个特点：

一是侦察卫星整体技术水平稳步提高。“地平线”系列卫星大都由以色列国产“沙维特”火箭采用逆向方式发射，由于与地球自转方向相反，火箭速度受到一定损失，限制了火箭有效载荷运载能力[3]，因此，“地平线”系列卫星均采用超小型卫星平台，然而，其有效载荷探测性能逐步提升，从最初的“看得见”阶段逐步发展到“辨得清”阶段，被世界公认为与美国、俄罗斯同属“第一集团”。据资料统计，以色列“地平线”系列卫星技术主要经历了4代，第1代主要包括地平线-1，属于试验星；第2代包括地平线-3，采用光学卫星-1000平台，分辨率达16 m；第3代包括地平线-5、7、9，均采用光学卫星-2000平台，分辨率分别为1 m、0.7 m和0.7 m；第4代包括地平线-11，采用光学卫星-3000平台，分辨率达0.5 m。以色列侦察卫星体系总体呈现在轨数量逐步增多、性能稳步提高的特点。

图5 以色列在轨运行侦察卫星过伊朗导弹基地2情况

二是对中东地区国家的侦察能力得到有效提升。目前以色列在轨运行的侦察卫星共计8颗，其中，“地平线”系列卫星7颗，“地球资源观测系统”系列卫星1颗。“地平线”系列卫星主要采用光学成像和雷达成像2种模式搭配工作，地平线7、8在同一轨道面协同工作，地平线9、10在另一轨道面协同工作，这种搭配可以实现对中东地区重点区域全天候、全天时、高频次的侦察监视。虽然部分卫星是超年限服役，但仍高效工作，既可参与体系工作，亦可作为备份。总体来看，经过30多年的发展，不论是卫星性能还是对重点地区的侦察频次都在逐步提高，以色列整体侦察能力得到了有效提升。目前，以色列与印度开展长期合作研究，其卫星亦可从印度发射。未来，以色列会根据作战需求发展不同轨道的侦察卫星，拓展其侦察区域。届时，随着新的“地平线”系列卫星不断入轨，其侦察能力将得到进一步提升。

三是天基导弹预警能力有待提高。目前，以色列利用“箭-2”、“箭-3”、“大卫弹弓”、“铁穹”以及“爱国者-3”等防空导弹系统构建了3层防空反导作战体系[7-9]，具备了全方位的国土防空反导作战能力。然而，反导作战是典型的跨空域、跨地域作战，弹道导弹的高、快、远特点对反导作战提出了更高的时效性要求。这些年不管是在数量还是性能上，以色列侦察卫星体系都得到了不断的完善，对中东地区的侦察能力不断提升，为以色列提供了大量的周边敌对国家战场征候情报。但对于导弹预警来说，侦察卫星情报均是非实时的，难以满足反导作战需求。目前，以色列没有自己的导弹预警卫星，主要引接了美国的导弹预警卫星情报，以此获取导弹发射告警和来袭告警情报，但受制于人，无法灵活调度导弹预警卫星对自己关注的重要目标进行重点监控，天基导弹预警对美国依赖性强。

4 结束语

历次战争实践凸显了情报对作战的重要性，促进了情报在作战中的渗透，大大提高了作战行动的有效性[10]。以色列深刻认识到这一点，自上世纪开始发展并不断扩充完善其侦察卫星体系，提高对中东等地区的监视力度，并将情报纳入到作战指挥链条之中，充分发挥战场征候情报对防空反导作战的支撑服务作用，这种“大情报”体系下的防空反导作战模式值得借鉴。