军事航天技术2010-3.

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1、军事航天技术 东北大学军事教研室东北大学军事教研室 孙贺孙贺 1 把航天技术运用在军事上，就是军事把航天技术运用在军事上，就是军事 航天技术。在我们日常生活中时刻享受着航天技术。在我们日常生活中时刻享受着 航天技术给我们带来的方便，提高着我们航天技术给我们带来的方便，提高着我们 的生活质量，可以说航天技术是举世公认的生活质量，可以说航天技术是举世公认 的的, ,对人类社会生产和生活有重大影响的对人类社会生产和生活有重大影响的, , 是我们现代生活离不开的高技术之一。是我们现代生活离不开的高技术之一。 2 航天技术是指将航天器 送入太空，以探索、开发 和利用太空及地球以外天 体的综合性工程技术，

2、它 又称空间技术。航天技术 的军事应用成果就是军事 航天系统。 一、航天技术概念 3 军事航天技术 军事航天技术是一项用来借以完成军事侦察、 通讯、预警、监测、导航、定位、测绘、和气象测 报乃至反卫星、反导弹等各种军事任务的一种现代 军事高技术。 4 战场转换 海洋战场 陆地战场 空中战场 太空战场 5 航 天 器 无人航天器 载人航天器 人造地球卫星 空间探测器 载 人 飞 船 航 天 站 航 天 飞 机 科学卫星 应用卫星 技术试验卫星 月球探测器 行星和行星际探测器 卫星式载人飞船 登月载人飞船 航天器分类 6 卫星式载人飞船 苏联东方号飞船 苏联联盟号飞船 美国水星号飞船 美国双子星座

3、号飞船 中国神州七号飞船 航天器的出现是 人类历史发展的重大科 技成果。它把人类活动 的范围从地球、地球的 大气层扩展到广阔无垠 的宇宙空间。 7 、火箭的故乡在中国 航天事业的发展离不开火箭，航天事业的发展离不开火箭， 现代运载火箭就渊源于古代火箭。古现代运载火箭就渊源于古代火箭。古 代火箭经过漫长的历史演变，同现代代火箭经过漫长的历史演变，同现代 自然科学的理论和探索相结合，才最自然科学的理论和探索相结合，才最 终发展成为现代的运载火箭。而说到终发展成为现代的运载火箭。而说到 古代火箭，就不能不提到中国的贡献古代火箭，就不能不提到中国的贡献 。 火龙出水火龙出水 二、航天技术的发展概况 8

4、 追溯源头，中国是最早发 明火箭的国家。“火箭”这个词 在三国时代（公元220280年 ）就出现了。不过那时的火箭 只是在箭杆前端绑有易燃物， 点燃后由弓导射出，故亦称“ 燃烧箭“。随着原始火药的出 现，火药便取代易燃物，使火 箭迅速应用到军事中。 9 这种原始火箭虽然没有现代火 箭那样复杂，但已经具有战斗部（箭 头）、推进系统（火药筒）、稳定系 统（尾部羽毛）和箭体结构（箭杆） ，完全可以认为是现代火箭的雏形。 原始火箭构成原始火箭构成 10 火龙出水 神火飞鸦 串联、并联火箭串联、并联火箭 11 在14世纪末期，中国有 位叫“万户”的人，两手各 持一大风筝，请他人把自己 绑在一把特制的座椅

5、上，座 椅背后装有47支当时最大的 火箭（又称“起火”）。他 试图借助火箭的推力和风筝 的气动升力来实现“升空” 的理想。 世界上第一个试图乘坐火箭上天的“航天员” 万户 12 2、现代火箭的发展 19031903年俄国著名科学家齐奥尔科夫斯年俄国著名科学家齐奥尔科夫斯 基从理论上证明了多级火箭可以克服地球基从理论上证明了多级火箭可以克服地球 引力而进入太空，并建立了火箭运动的基引力而进入太空，并建立了火箭运动的基 本数学方程，奠定了航天学的基础。本数学方程，奠定了航天学的基础。 19421942年年1010月月3 3日，德国人布劳恩领导研制日，德国人布劳恩领导研制 的第一枚的第一枚“V-2”

6、V-2”火箭发射成功，它打破了以火箭发射成功，它打破了以 往火箭在载重、速度、高度、飞行距离等方往火箭在载重、速度、高度、飞行距离等方 面的纪录。它宣告现代火箭诞生了。面的纪录。它宣告现代火箭诞生了。 “火箭之父火箭之父”-齐奥尔科夫斯基齐奥尔科夫斯基 布劳恩布劳恩 13 3、现代运载火箭与导弹 第二次世界大战推动了火箭的发展。德国研制成功的第二次世界大战推动了火箭的发展。德国研制成功的V- V- 2 2火箭，它能载着火箭，它能载着1 1吨重的弹头飞行吨重的弹头飞行200200多公里。多公里。V-2V-2火箭奠定火箭奠定 了现代运载火箭的基础。了现代运载火箭的基础。 从从5050年代至今，航天

7、工业进入大年代至今，航天工业进入大 发展的时期。第一颗人造地球卫星发发展的时期。第一颗人造地球卫星发 射成功、第一个载人航天器的发射成射成功、第一个载人航天器的发射成 功以及著名的登月计划得以胜利完成功以及著名的登月计划得以胜利完成 ，无一不是运载火箭的功劳。，无一不是运载火箭的功劳。 14 现在，我国已经基本建成了现在，我国已经基本建成了 各类导弹、人造卫星、运载火箭各类导弹、人造卫星、运载火箭 和测检系统的研究、设计、试验和测检系统的研究、设计、试验 和生产基地，研制出和生产基地，研制出“ “长征长征” ”多种多种 型号的运载火箭。型号的运载火箭。 运载火箭运载火箭导弹导弹 15 把军事航

8、天技术应 用于军事领域的航天器 的称为军用航天器，军 用航天器包括卫星系统 、载人航天系统等。 三、航天技术在军事上的应用 16 5050多年来，人类大约发射多年来，人类大约发射 了近了近50005000多颗各种用途的人多颗各种用途的人 造地球卫星，形成了庞大的造地球卫星，形成了庞大的 卫星家族。军用卫星按用途卫星家族。军用卫星按用途 可分为：侦察卫星、通讯卫可分为：侦察卫星、通讯卫 星、导航卫星、测地卫星、星、导航卫星、测地卫星、 气象卫星和反卫星武器气象卫星和反卫星武器( (拦截拦截 卫星卫星) )等六大类。等六大类。 1、军事卫星系统 17 侦察卫星侦察卫星，就是窃取军事，就是窃取军事

9、情报的卫星，它站得高看得远情报的卫星，它站得高看得远 ，既能监视又能窃听，是个名，既能监视又能窃听，是个名 副其实的超级间谍。副其实的超级间谍。 侦察卫星侦察卫星利用光电遥感器利用光电遥感器 或无线电接收机等侦察设备，或无线电接收机等侦察设备， 从轨道上对目标实施侦察，监从轨道上对目标实施侦察，监 视，跟踪，以搜集地面，海洋视，跟踪，以搜集地面，海洋 或空中目标的情报。或空中目标的情报。 美国“锁眼”侦察卫星 侦查卫星 18 照相侦察卫星 电子侦察卫星 导弹预警卫星 海洋监视卫星 核爆炸探测卫星 美国五角大楼美国五角大楼 电子侦察卫星电子侦察卫星 照相侦察卫星照相侦察卫星 侦察卫星分类 19

10、照相侦查卫星是利用可见光、红外和多光谱相照相侦查卫星是利用可见光、红外和多光谱相 机及电视摄像机对地面摄影并将之记录在胶片上。机及电视摄像机对地面摄影并将之记录在胶片上。 在各种卫星侦察手段中，照相侦察卫星发展得在各种卫星侦察手段中，照相侦察卫星发展得 最早、最快，数量最多，技术也最成熟。它具有分最早、最快，数量最多，技术也最成熟。它具有分 辨率高、察微见著、一览无余、了如指掌的优点。辨率高、察微见著、一览无余、了如指掌的优点。 照相侦查卫星 20 电子侦察卫星是用侦收敌方电子设备的电磁电子侦察卫星是用侦收敌方电子设备的电磁 辐射信号来获取情报的人造地球卫星。它与卫星辐射信号来获取情报的人造地

11、球卫星。它与卫星 地面接收站共同组成卫星电子侦察系统。电子侦地面接收站共同组成卫星电子侦察系统。电子侦 察卫星侦察范围广、速度快、效率高，且不受国察卫星侦察范围广、速度快、效率高，且不受国 界和天气条件的限制，可对敌方进行长时间、大界和天气条件的限制，可对敌方进行长时间、大 范围的连续侦察监视，获取时效性很强的军事情范围的连续侦察监视，获取时效性很强的军事情 报，是现代军事侦察不可缺少的重要手段。报，是现代军事侦察不可缺少的重要手段。 电子侦查卫星 21 用于监视和发现敌方战略弹道导弹并发出警用于监视和发现敌方战略弹道导弹并发出警 报的侦察卫星。通常被发射到地球静止卫星轨道报的侦察卫星。通常被

12、发射到地球静止卫星轨道 ，由几颗卫星组成预警网。利用卫星上的红外探，由几颗卫星组成预警网。利用卫星上的红外探 测器探测导弹在飞出大气层后发动机尾焰的红外测器探测导弹在飞出大气层后发动机尾焰的红外 辐射，并配合使用电视摄像机跟踪导弹，及时准辐射，并配合使用电视摄像机跟踪导弹，及时准 确判明导弹并发出警报。确判明导弹并发出警报。 导弹预警卫星 22 它是用于监视海上舰只潜艇活动、侦察舰艇它是用于监视海上舰只潜艇活动、侦察舰艇 雷达信号和无线电通信的侦察卫星。雷达信号和无线电通信的侦察卫星。 世界上第一颗海洋监视卫星是苏联于世界上第一颗海洋监视卫星是苏联于19671967年年 1212月月2727日

13、发射的日发射的 “ “宇宙宇宙” ”198198号卫星号卫星 ，这是一颗试，这是一颗试 验卫星。苏联的海洋监视卫星自验卫星。苏联的海洋监视卫星自19731973年后进入实年后进入实 用阶段。用阶段。 海洋监视卫星 23 装有核爆炸探测器等设备，探测外层空间、装有核爆炸探测器等设备，探测外层空间、 大气层、近地面以及地下核爆炸的卫星。大气层、近地面以及地下核爆炸的卫星。 它能够探测到高空（爆炸高度在它能够探测到高空（爆炸高度在3030公里上）公里上） 、大气层（爆炸高度低于、大气层（爆炸高度低于3030公里）和近地面的任公里）和近地面的任 何核爆炸。何核爆炸。 核爆炸探测卫星 24 通讯卫星是利

14、用静止通讯卫星是利用静止 地球同步卫星作为中继地球同步卫星作为中继 站站, ,接收和转发中继信号接收和转发中继信号 , ,用来作为通讯中介的人用来作为通讯中介的人 造卫星。可传输电话，造卫星。可传输电话， 电报，电视，传真的数电报，电视，传真的数 据等信息。军用通信卫据等信息。军用通信卫 星又分为战略通信卫星星又分为战略通信卫星 核战术通信卫星。核战术通信卫星。 通讯卫星 25 是为地面、海洋、空 中和空间用户导航定位的 人造地球卫星。导航卫星 属于卫星导航系统的空间 部分，它装有专用的无线 电导航设备。导航卫星网 由数十颗卫星组成，也称 为导航卫星星座，具有全 球覆盖能力，在军用和民 用上均

15、有及其重要的意义 。 导航卫星导航卫星导航卫星导航卫星 导航卫星 26 GPSGPS是一个全球性、全是一个全球性、全 天候、全天时高精度的导航天候、全天时高精度的导航 定位和时间传递系统。空间定位和时间传递系统。空间 部分由部分由2424颗卫星组成。它是颗卫星组成。它是 一个军民两用系统，提供两一个军民两用系统，提供两 个等级的服务。个等级的服务。 全球卫星导航定位系统简介 美国全球卫星定位系统（GPS） 27 GPS系统 GPSGPS卫星定位系统由地面控制站、卫星定位系统由地面控制站、GPSGPS卫星网和卫星网和 GPSGPS接收机三部分组成。接收机三部分组成。 地面控制站地面控制站 GPS

16、GPS卫星网卫星网 GPSGPS接收机接收机 28 GLONASSGLONASS系统系统 俄罗斯GLONASS全球导航卫星系统 GLONASS是“全球导航卫星 系统”的字头缩写，是前苏联从 80年代初开始建设的与美国GPS 系统相类似的卫星定位系统，也 由卫星星座、地面监测控制站和 用户设备三部分组成。现在由俄 罗斯空间局管理。GLONASS空间 部分也由24颗卫星组成。 29 “伽利略”导航卫星 系统由分布在3个轨道上的 30颗卫星组成。该系统与 GPS类似，可以向全球任何 地点提供精确定位信号。 与美国的GPS相比，“伽利 略”系统可以为民用客户 提供更为精确的定位。 欧洲“加利略”导航卫星系统 30 北斗导航卫星系 统是一种全天候、全 天时提供卫星导航信 息的区域性导航系统 。它是通过双星定位 方式来工作的。 我国的“北斗星” 导航定位系 统 北斗卫星定位系统示意图 31 测地卫星是专门用于大 地测量的人造地球卫星，用 于测定地点坐标，地球形体 和地球引力场数，属于卫星 测地系统的空间部分，可作 为地面观测设备进行目标观 测或定位的基准。