
军事航天技术资料.doc
7页军事航天技术什么是军事航天技术?航天技术又称空间技术指探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术,主要包括航天运载器技术、航天器技术和测控技术三大部分航天运载器技术主要指火箭的制造与发射技术航天器技术包括卫星、飞船、航天站、航天飞机等各类空间飞行探测器的设计制造技术测控技术用于对航天飞行探测器的跟踪、遥测、遥控和通信军事航天技术 把航天技术应用于军事领域,为军事目的进入太空和开发、利用太空的一门综合性工程技术是军事技术的一个组成部分航天技术是通过将无人的或载人的航天器送入太空,以探索、开发和利用太空的综合性工程技术,亦称空间技术它既能服务于国民经济,也可用于军事有效地把航天技术中的航天器设计与制造、航天运输系统设计与制造、运载器与航天器试验、航天器发射、火箭制导和控制、航天器轨道控制、航天器姿态控制、航天器返回技术、航天测控、航天器信息获取和处理、航天医学工程等工程技术应用于军事领域,并组成不同的军用航天工程系统,完成特定的军事航天任务,是军事航天技术主要研究和解决的课题作用与地位 军事航天技术的应用十分广泛,它的发展和应用与军事技术现代化关系十分密切军事航天技术加速了军事现代化的进程。
各种军用卫星的发展,使军事侦察、通信、测绘、导航、定位、预警、监测和气象预报等的能力和水平空前提高,在军事指挥及作战中起着重要的作用军事航天技术已在航天监视、航天支援方面得到应用,在航天作战、航天勤务保障方面的应用也在研究之中航天监视 利用无人或载人的航天器监视地面目标其优点是:监视范围大,不受国界和地理条件的限制,并可重复监视某个地区;可以较快地获得其他手段难以得到的情报主要包括遥感侦察、电子侦察、导弹预警、海洋监视和核爆炸探测等①遥感侦察利用卫星上装载的可见光、红外和微波等遥感器对地面目标进行摄影或观测,以获取图像,并通过分析图像来提取军事情报它不仅能发现各种军事设施,而且能识别它们的类型照相侦察卫星是发展最早和迄今发射最多的一种军用卫星,它的数量约占全部军用卫星的40%利用载人航天侦察,由于发挥了人的主观能动性,可以灵活地选择拍摄地面军事目标和提高侦察的效果②电子侦察在卫星上装载无线电接收机和天线等设备,专门用于侦察和截获对方无线电信号,经破译、分析后提取军事情报电子侦察卫星还可进一步发展为电子对抗卫星,对对方信号源进行定位,并发射干扰信号,以干扰对方电子设备的工作,或假冒对方发射的信号以迷惑对方。
③导弹预警在卫星上装载红外探测器和电视摄像机,从太空探测、发现并跟踪导弹发动机的喷焰,及早发出警报地面预警雷达不仅战时易受攻击、破坏,而且它的作用距离由于受到地球曲率的限制,所能提供防御和反击准备的预警时间较短利用预警卫星从太空监视,能及时发现对方弹道导弹起飞,从而可以延长对洲际弹道导弹来袭的预警时间④海洋监视利用卫星监视海上军舰和潜艇的活动、截获舰艇上的雷达和无线电通信信号进行这种监视的有主动型和被动型两种卫星,它们可相互配合或单独工作主动型(又称雷达型)卫星带有合成孔径雷达,以探测和确定目标的位置和外形;被动型(又称电子侦察型)卫星带有接收机,接收目标发射或辐射的电波,以探测和确定目标的方位、 速度和所使用的电子设备⑤核爆炸探测利用卫星上装载X射线、γ射线和中子等探测器,从太空探测地面和大气层内的核爆炸它还用以核查各国执行禁止核试验条约的情况航天支援 指支持地面军事行动、增强地面军事力量的效能,它包括卫星通信、卫星气象观测、卫星导航、卫星测地和卫星测绘等①卫星通信利用卫星作为中继站,实现地球上各点之间的军事通信军事卫星通信除具有一般卫星通信所具有的通信距离远、容量大、质量高、覆盖区域广、经济效益高等优点以外,还具有保密性好、抗干扰性强、生存力强等优点。
军事卫星通信按用途可分为战略通信和战术通信,前者是为保障统帅部及其派出机构对全军或重要战略方向实施作战指挥而提供的通信联络,后者是为保障军队遂行战斗任务而提供的地区性通信以及军用飞机、舰船和车辆乃至单人背负或手持终端的移动通信②卫星气象观测按照军事上的需要,用卫星观测获得气象资料和预报天气形势军事气象卫星可搜集全球的或特定地区上空的气象信息,为各军种、兵种和战区提供气象资料,包括弹道导弹飞行沿线的气象情况③卫星导航利用卫星为地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位卫星导航能做到高精度、全天候、覆盖全球卫星导航技术已经广泛用于海上舰艇、空中飞机和陆上车辆、坦克、火炮以及单兵的定位与导航,还可为飞机投弹、导弹发射、卫星遥感侦察和航天器空中交会等提供导航支援④卫星测地与卫星测绘卫星测地是以卫星为基准点精确测定地面点的坐标,确定地球形状和地球引力场分布卫星测地技术有两类:一类是几何法,地球上未知准确位置的观测点和几个已知坐标的观测点同时观测卫星,算出它们相对于卫星的位置,从而推算出未知准确位置观测点的精确坐标;另一类是动力学法,通过精确测量卫星轨道的细微变化,根据轨道摄动理论来确定地球形状和地球重力场的分布。
发展卫星测地技术,可以提高陆基和海基洲际弹道导弹打击点目标的命中率卫星测绘是利用卫星对地面目标摄影,测定目标的精确位置、高程和地貌,绘制军用地图航天作战 指利用各种类型的反卫星武器攻击、摧毁敌方的航天器,或利用航天器上载有的定向能武器、动能武器攻击、摧毁敌方陆地、海洋与空中的目标利用载人航天器上的机械臂、机器人或航天员直接擒获、破坏敌方的军用航天器,也属航天作战的范畴 航天作战武器技术尚处于初期研 究、试验阶段,距实战使用还有相当距离定向能武器和动能武器尚在试验阶段已实现的航天作战试验,是利用动能反卫星导弹接近并摧毁了目标卫星航天勤务保障 指在空间对军用航天器实施检测、维修、加注推进剂、更换仪器设备、备用件以及其他消耗器材,在空间组装、建造军用航天器等航天勤务保障主要是利用载人航天器,如航天飞机或载人空间站来实现的这类技术尚处于研究与试验阶段由以上情况可见,军事航天技术可为军事行动,如情报获取、敌情监视、通信导航以及未来的空间作战提供最现代化的手段,作用日益显著,在军事上的地位日益重要,已成为现代军事技术不可或缺的组成部分军用航天工程系统 军事航天技术的监视、支援、作战和勤务保障等功能都要通过军用航天工程系统来实现。
军用航天工程系统由军用航天器、航天运输系统、航天器发射场与回收着陆场、航天测控网和应用系统5部分组成军用航天器 军用航天器是军用航天工程系统的核心它包括军用卫星、载人飞船、航天飞机以及未来的军用空间站和某些空间武器等航天器由不同功能的若干系统组成,它包括专用有效载荷系统、结构系统、热控制系统、姿态控制系统、电源系统、轨道控制系统、跟踪系统、遥测系统、遥控系统、通信系统、数据管理系统等返回型的航天器还配有返回着陆系统,载人航天器还设有环境控制与生命保障系统、应急救生系统航天器的专用有效载荷系统是直接执行特定任务的系统,其种类很多,因执行的任务不同而异例如,侦察卫星的光学照相机,电子侦察卫星的无线电侦察接收机,海洋监视卫星的合成孔径雷达,导弹预警卫星的红外探测器和电视摄像机,军用通信卫星的通信转发器和天线,导航卫星的测距发射机和高稳定度振荡器或原子钟等多用途的航天器装有多种专用有效载荷系统专用有效载荷系统是军用航天器的核心,航天器的其他系统为它提供支持、控制、指令和管理等业务的服务航天器的各个系统均有自己特有的功能和专门的技术航天运输系统 把航天器、航天员或物资等有效载荷从地面运送到预定轨道或也能把有效载荷带回地面的运输工具。
分为运载器和运输器运载器是从地面把人造地球卫星、载人飞船、空间站和空间探测器等航天器送入预定轨道后不返回地面的飞行器,通常为一次性使用的运载火箭运输器是为在轨道上的航天器运送人员、装备、物资以及进行维修、更换部件等在轨服务,完成任务后一般能返回地面的飞行器运载器一般由多级火箭组成,通常有2~4级,最上面的一级称末级,它最后送航天器入轨作为运载器有效载荷的航天器放在末级火箭的前端或货舱之中运载器是军事航天技术的基础,并在很大程度上决定了军事航天技术发展的规模和程度早期的运载火箭大多由弹道导弹改进而成,后来为适应不同航天发射任务的需要,专门研制了系列化的运载器运输器由推进级和轨道器组成推进级可采用火箭发动机、涡轮冲压发动机或火箭与吸气式组合的发动机轨道器是运输器进入预定轨道的部分,可重复使用它是航空技术与航天技术相结合的产物航天飞机靠运载器发射入轨,并作为航天器在太空短期运行,在运行轨道上可把携带的有效载荷送入轨道,返回时能在大气层中滑翔,在机场跑道上水平着陆,经过地面维修后再次发射使用美国的空间运输系统兼有运载器和运输器两种功能航天器发射场和回收着陆场 发射军用航天器和航天运输系统的特定场区。
场内有用以装配、贮存、检测和发射航天器,测量飞行轨道和发送控制指令,接收和处理遥测信息的设施和设备航天器发射场有的是由导弹试验场演变和改造而成根据航天器和航天运输系统的技术特点和安全要求,发射场通常建在人烟稀少,地势开阔,地质、水源、气候条件适宜的地区发射地球静止轨道卫星的发射场,多建于低纬度地区,以尽可能利用地球自转的速度某些航天器发射场还包括助推火箭或运载火箭第一级工作结束后的坠落区及航天器回收场由于航天器在军事上的广泛应用,使得航天器发射场成为重要军事设施军用航天器发射场要求有快速反应的能力,能在最短的时间内完成发射任务回收着陆场是返回式卫星和航天飞机等载人航天器返回地面着陆的专用场区场内有跟踪、测控、起吊、救生等专用设备航天飞机返回着陆的场区则还有一个大型的专门飞机场和辅助设施航天测控网 跟踪测量军用航天器飞行状态并控制其运行和工作状态的专用系统其主要功能包括:①跟踪测量航天器的运行轨道及监视其各分系统的工作环境和状态,对获取的数据加以分析,判断航天器运行轨道的正确性和航天器对空间环境的适应性,为改变航天器轨道、飞行程序和工作状态提供依据②完成实时或程序控制,使航天器达到预定的轨道和所需的姿态,控制航天器的交会、变轨和返回。
③接收航天器的遥测数据、部分探测数据以及航天员生理状态的遥测信息、话音和电视信息等,航天控制中心将这些信息进行记录、显示、处理,供实时和事后分析使用航天测控网由航天控制中心和若干个航天测控站(包括测量船和测量飞机)组成航天测控站的数量、配备和分布取决于航天器的运行轨道及其测控要求航天控制中心通过测控通信网与各测控站构成了航天测控网航天控制中心及各测控站要完成上述任务,必须配备有相应的设备,这些专用设备的综合总称为航天测控系统它主要包括光学跟踪测量分系统、无线电跟踪测量分系统、遥测分系统、遥控分系统、实时计算处理分系统、指挥监控显示分系统、 通信分系统、时间统一分系统和事后数据处理分系统应用系统 发射军用航天器的目的在于开发利用太空为军事服务军事航天任务的成果大量地表现在获取、传输、存储和处理信息,以及对微重力、高真空和太阳辐射等空间资源的利用对这些信息进行处理、存储、加工和提供用户应用的系统以及对空间资源的利用系统,称为应用系统它由信息或资源的传输系统、接收系统、处理系统、存储系统、加工系统组成它是军事航天工程表现效益的系统一颗军用卫星往往能为多个军种、兵种服务,也可为民用服务,因此,可配备多种、多套应用系统。
简史与现状 20世纪40、50年代发展起来的弹道导弹作为航天运载火箭的先声,为航天技术的诞生奠定了基础1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星人造地球卫星技术的发展有相当部分是首先在军事应用中取得突破(如侦察、监视、导航等),然后推广到民用军事航天在整个航天领域中所占的比重很大,到1995年底,军用和军民两用航天器的数量在已发射的航天器总数中所占的比例高达2/3左右美国的军用航天技术是与民。
