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航空侦察技术总结与展望

作者：黄厚田

来源：《科技风》2019年第24期

摘 要：侦察是指主动获取目标区域信息的技术，主要由军事需求引领。从侦察手段来

看，最早期通过侦察兵人眼近距离侦察回报，到用胶片式相机拍照，再到近代结合通信电子侦

察技术，雷达电子侦察技术，红外侦察技术，多光谱高光谱侦察技术，手段越来越多样，获取

到的信息越来越丰富。从侦察载体来看，有地面固定载体，如雷达阵地，优点是功率大，侦察

能力强，缺点是灵活性差;有地面移动载体，如侦察用装甲车，优点是灵活隐身性好，缺点是

视野首先，侦察距离和能力有限，有航天载体，主要是侦察卫星，优点是突防能力好，侦察范

围大，缺点是侦察实时性不强，需要卫星运动到指定位置，有水面载体，如侦察船，优点是运

动范围广，能长时间连续工作，缺点也是视野受限，对空天侦察能力强，对地面侦察能力偏

弱，最后是好空侦察，主要是侦察机和飞艇，优点是机动灵活，侦察实时性强，视野好，缺点

是受空域限制突防能力不如航天侦察。

关键词：航空侦查;发展历程;发展趋势

一、航空侦察发展历程

第一次世界大战期间，用于侦察的飞机，首先挂装的是半自动式胶片相机，需要飞行员进

行辅助操作，获取到的胶片需要在飞机返航后进行冲洗才能够获取到目标区域的信息，操作不

方便而且获取信息周期长。

随着电子科技的发展，尤其自1969年美国贝尔实验室发明CCD（Charge-coupled

Device，电荷耦合器件）以后，航空侦察相机开始普遍采用光电子探测器替代传统胶片，以提

高侦察的实时性，尤其是数据高速传输技术的发展，实现航空侦察机获取到的图像通过空天数

据链实时传输到地面指挥中心，极大的提高了航空侦察的实时性与灵活性，对目标区域的第一

时间数据获取的高效性是其他侦察手段所不能比拟的。数字式航空侦察相机是航空侦察的最主

要组成部分。

航空侦察用CCD又分成两类，线阵CCD和面阵CCD。线阵CCD在拍照时通过相机进行

推扫或摆扫动作时同时进行TDI积分对景物进行连续成像，优点是探测器靶面小，光学系统设

计相对简单，缺点是对目标进行连续成像的过程中，容易受到载机飞行姿态变化的影响，图像

容易产生弯曲和变形。

自从上世纪90年代，面阵CCD出现及成为航空侦察的研究主要方向，面阵CCD探测器

初期靶面尺寸较小，随着科学技术水平的提高，大靶面的面阵CCD可以很好的替代传统胶片

式相机，相较于线阵CCD相机，面阵CCD相机曝光时间更短，受载机姿态扰动更小。

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航空侦察相机按照作用高度分为三类，中低空侦察相机，载机飞行高度一般为200-

3000m，相机焦距较短，采用垂直对地成像工作模式，主要在防区内对评估攻击武器的毁伤打

击效果;中高空侦察相机，载机飞行高度为3000-10000m，采用垂直或倾斜侦察模式，用于防区

内外高速战术侦察;高空侦察相机，载机飞行高度为10000-20000m，焦距较长，相机多采用倾

斜侦察模式，用于防区外对敏感区域进行战略和态势侦察;临近空间侦察相机，载机或飞艇飞

行高度为2m，在这区域使用的航空相机突防能力突出，对地空武器的躲避能力

强，适用于长期或超快速目标信息获取，临近空间侦察手段最典型的应用就是美国的X37B空

天战机上搭载的侦察相机，X37B空天战机在近地轨道上能够实现22倍音速的超超高速飞行，

突防及实时侦察能力突出。

除航空侦察相机以外，近期随着科技水平的提升，传感器种类的极大丰富，促进了不同航

空侦察手段的发展，其中又以红外侦察探测器，多光谱高光谱探测器，合成孔径雷达最为迅

速。红外侦察探测器的应用主要是弥补可见光相机无夜间侦察能力，同时针对热目标成像的工

作原理，提供了一定的伪装识别能力，在预警领域，对于飞机发动机等热目标的红外侦察预警

有着广阔的应用前景。多光谱高光谱探测器是针对景物不同谱段的光谱信息分别成像，其对目

标的识别能力极高，对各谱段的信息综合汇总后，能够针对隐身伪装目标的特征谱段尽心分析

识别，可以有效提升航空侦察对隐身目标的能力。合成孔径雷达是上世纪50年代基于美国科

学家提出的基于目标与雷达的相对运动所产生的多普勒频移提高分辨力的思想研发，相对于可

见光相机或红外相机，合成孔径雷达的特点是成像效果不直观，需要繁琐的数值计算才能提取

出目标区域的信息，优点是成像距离遠，可以获取到精确的距离信息，并且受天气影响小，可

以实现全天候的侦察。

二、航空侦察未来发展趋势

当代社会，军事战争较少，但是军事对抗的压力持续存在，航空侦察的设备必然随着科技

水平提升不断进步，未来航空侦察有以下四种发展趋势。

（1）以大型预警机和飞艇为代表的长时空中监视和预警。航空侦察的特点一直以来突出

的都是灵活性，但随着空中加油技术的不断提高和飞艇研发技术的不断发展。大型预警机和飞

艇可以实现长期驻留空中，再进一步通过增加数量，实现组网侦察，对防区内进行不间断的反

突防保护侦察，有效针对美国F22等隐身战机，抑制其利用自身高隐身性能对防区进行侦察。

（2）以X37B为代表的超高空超高速侦察机，相对组网的预警机和飞艇，超高空高速的

侦察机就是进一步强调灵活性，X37B的22音速的最大巡航速度能够保证在全球任何地区发生

敏感事件时，第一时间赶到，获取到有效信息并传回地面指挥中心。

（3）以捕食者飞机为代表的察打一体化侦察模式。美国的捕食者飞机在近代战争中已经

有多次成功应用，在识别要打击的目标后，第一时间又侦察机进行武装打击，极适合于斩首行

动，在未来察打一体化侦察机的侦察能力和作战半径和作战能力必将有进一步的提升。

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（4）利用小型无人机对目标进行连续跟踪侦察。在通过其他手段获取到目标位置信息

后，利用小型无人机的灵活性和数量，对敏感目标进行连续不间断的跟踪式侦察，可以有效的

获取目标的长时信息，可以有效防止突防目标的突然消失。

三、总结

受军事和民用需求引领，各种侦察手段随着科技的进步，都在飞速发展，航空侦察作为多

种侦察手段中的主力，从问世至今，经历多个阶段的跨越式发展，在多次演习及实战中，验证

了其灵活机动实时性高的特点，在未来针对更加具体的需求，会有更多元化的发展，在军事侦

察侦察领域中将扮演越来越重要的角色。