宇宙战争中的目标侦测方式
这几天由于无聊看了不少的网络小说(普遍质量不高[s:73]),其中对于宇宙战中雷达的实际作用有了兴趣,个人认为在未来(注意是近未来哦)的宇宙战争中雷达的作用起到的作用会很低,主要因为以下两个原因:
1.雷达失效,无法准确侦测的机率大
即使是现在,通过对结构外型(例如隐形战机就是通过减少其机身的镜面反射,边缘散射,尖顶散射,凹腔体散射,蠕动波散射来减少RCS)与电波吸收材料的改良发展(未来的材料学一定很先进.....吧?)已经能使电波的索敌能力大幅弱化。而在宇宙中将来这方面的进展则会更明显。因为太空船的外型并没有没有航空机之类的气动限制,因此能够以匿踪为设计时第一优先需求,无所不用其极地降低RCS(雷达反截面积) ,也就是说使用雷达的话可能根本侦察不到目标。
2.可能曝露己方位置
雷达可以侦测敌方的位置,但是同样可以暴露自己的方位。雷达波的一去一回,在己方能接收到足够强度雷达波以判定目标的距离之前,敌方也可以以此来定位己舰的位置。假设雷达侦测范围是10光秒的话,来回即为20光秒,这表示敌方在20光秒外便可接收到相同强度的讯号从而得知己方的位置。
看起来除了对航道陨石搜索闪避外雷达似乎不太适合宇宙战争呢?[s:58]
那么在未来的宇宙战争中队目标的侦测的最佳方式是什么呢?[s:01]
作为战争可以开始的眼睛?宇宙战的必需品,“被动的电子光学监视系统”隆重出场O(∩_∩)O~(也就是电子光学望远镜啦)
“想要作战,首先便是要能找到敌人,当然要防止自己被敌人找到。”
通过使用大量的 CCD(注1)阵列构成的望远镜。此种望远镜获得的的分辨率取决于 CCD的质量与数量,扫瞄到的资料直接以数码档案的结构储存并以计算机进行全自动的处理。配合强力的计算机,此类系统可以对广大宙域进行长期的全时监视侦测扫瞄。除了电子光学望远镜外,也会装备其它的光学望远镜,比如用以侦测中红外线与远红外线的系统。
那么与雷达相比这种系统有怎样的优点呢?[s:56]
“电子光学监视系统基于其可以长期监视大范围面积的特性。”[s:65]
例证1
美国DSP国防支援计划(注3),其早期预警卫星应用的就是电子光学技术,目前的DSP卫星均携带一组口径为3.6公尺,拥有6000个CCD元素的望远镜,可以从三万六千公里的同步轨道上侦测到地表飞弹发射时的尾焰。而用以接替DSP卫星的次代系统名为SBIRS(Space Based Infrared System,天基红外线系统),则分成了高轨与低轨两个次系统,当然拥有了更强的能力。除了可以侦测飞弹外,还可以侦测喷射机的尾流,甚至可以侦测轨道上已与推进段分离,温度极低的飞弹弹头(邪恶的美帝啊~~~)。并且其由于同时配置了IR扫瞄阵列与凝视阵列,使其能够在扫描一个较宽区域的同时集中探测一个较小的区域。当有导弹发射时, SBIRS高轨道卫星的扫描阵列可迅速侦测导弹排出的尾焰,而凝视阵列则能持续跟踪尾焰,此种方法使其能连续精确地跟踪导弹的轨迹。
例证2
美国陆基远太空光电监视系统(Ground-Based Electro-Optical Deep Space Surveillance,GEODSS)。 GEODSS(注2)是美国专门用来监视地球轨道上所有人造飞行物,特别是高轨卫星的侦测站。此系统为在地球纬度相近的地区建立5个光电观测站以组成一个全球光电空间监视网。GEODSS系统通过使用电子扫描技术,将望远镜观测到的图象转变成电信号,经计算机处理后,滤掉目标周围的星体,在电视监视器上以光纹线形式显示目标。此一系统所使用之主望远镜为口径一公尺,由4096x4096个CCD元件组成的阵列,可以在同步轨道上(三万六千公里)侦获篮球大小的目标,效率远高于雷达或旧式的光学望远镜。
PS:值得一提的是, GEODSS系统在经过1996至1998年的改装,换装新型CCD元件后,投入近地物体监视计画( Near-Earth Object Program)以侦测可能对地球造成威胁的小行星体。期间内连续发现数个新的小行星,并且在任务中证实了其威力:改装后的GEODSS主望远镜可以在 1AU(一亿五千万公里或500光秒,地球到小行星带前端的距离)之内侦察到直径100公尺等级的小行星体。
注意,虽然以上的系统都是位于大气中的陆基系统。但是!!!如果把同样规模的系统拉到太空中免除大气干扰后,如果以具有动力会产生废热的人造飞行体为目标,则侦测能力将有可能提升五至十倍左右。
未来的技术比现在肯定高了不止一点半点(废话~~),所以可以预见类似但更先进的系统也会被配置在船上,成为其主要侦测系统。在大型宇宙船上将会把使用宽频谱的光感元件阵列,或者也有可能混装不同频谱不同性能的元件组合构成整个阵列,这些元件阵列将布设在船壳上,并以光纤将收到的资料集中到舰内计算机中处理。而计算机将根据资料库滤除所有恒星、行星、小行星体讯号,只留下不明的资料。当然舰体也可以在表面完全布满光感元件,以较高的元件数量来得到较大的单舰侦测分辨率。
当然这些都是被动式的侦测方式,不过在宇宙中主动式的侦测方式可不是什么必需的哦。[s:17]
以上可得,在未来的宇宙战争中,宇宙飞船,特别是拥有先进侦测系统的军舰的侦测能力将会远远高于其武器射程与船只航程,这在过去的地球上是没有任何前例的。过去从来没有任何侦察单位能够在一个月以上的时间距离外侦测到敌人部队的情况,通常只有数小时的时间距离,只有构成完整组织的军团级、国家级侦察网统合协力下才能勉强获得数天到一周的侦察时间距离及预警时间,周以上的时间距离则通常只能由侦察以外的情报手段才能获得。而太空船舰几乎是每艘军舰都是单舰就具有这种超长程侦察能力,当然这完全是由于太空特殊的背景环境所导致的结果。
严重声明:
这里所提到的侦测系统之所以只有电子光学望远镜而不包含其它的系统,比如XX侦测器这一类东西(想要其他更好更快更便捷的侦测方式的同学请左转至二次元宇宙)。虽然在更加遥远的未来(远目~~~)可能还会有其它更有效的东西出现,不过光只这一项,我想太空战争就可以用的很高兴了........吧?
注1:CCD,Charge Coupled Device电荷耦合元件,用来作数码相机、望远镜的基本感光构成元素,其感应范围为波长在400~800nm的可见光以及波长800~1200nm的近红外线区段。当然,军用的更猛。
注2:GEODSS是美国专门用来监视地球轨道上所有人造飞行物,特别是高轨卫星的侦测站。此系统为在地球纬度相近的地区建立5个光电观测站以组成一个全球光电空间监视网,这5个工作站分别设在白沙(新墨西哥)、毛伊(夏威夷)、大邱(韩国)、迪亚哥加西亚岛(印度洋)、葡萄牙南部地区。
注3:“国防支援计划”(DSP)
由于仅靠监视系统还不足以完全掌握伪装遮蔽的发射井,所以还必须借助活动在静止轨道上的早期预警卫星监视宇宙空间的红外变化。一旦捕捉到地面有新出现的热源,立刻根据热源的状况和移动情况,对其作出判断,辨别它是森林火灾、火山喷发,还是火箭发动机排出的喷焰。如果判定是导弹升空,立即根据其移动的速度、高度、方向等信息推算出导弹的种类、测算弹着点,并迅速通报有关部门。
最熟悉的红外探测卫星是“国防支援计划”(DSP),可监视地球上每个角落发射的弹道导弹。DSP卫星从1970年到2005年共计发射了23颗,目前在轨的都是大型的block14星。它们是1989年以后发射的9颗星,其中3颗是1991年前发射的。只要有6颗星就可以覆盖全球各个角落。DSP卫星装有红外望远镜,与轴线呈7.5度倾斜。
DSP卫星每分钟转6圈,即10秒1圈。假定朝鲜发射导弹,DSP卫星能立即检测到大量红外辐射,如果在卫星旋转期间热源发生移动,就证明不是火灾或火山爆发,可以判定是火箭升空或导弹发射,并立即测定热源的位置、速度,粗略计算出弹着点。
注4:以上部分内容摘自《太空航行与作战技术导论》,笔者对真实性保留意见,欢迎指出错误。
注5:没有了,纯属笔者想偷懒凑字数而已。[s:114]
注6:有兴趣的同学可以试着回答以下问题,当然,没有奖励也没有答案哦[s:105]
问:宇宙中飞船表层最好应该刷成什么颜色呢?
回复 3# 致病菌
液晶屏啊~~~~,那可要做的厚实点才行,各种太空垃圾表示击穿无压力。[s:38]
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