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没了卫星导航,雾霾中的北京无惧远程武器打击

发布日期:2015/12/25 9:24:40
  
 

12月1日,生活在北京的小伙伴不幸地发现:雾霾又来了。雾锁都城,指数爆表,朋友圈被刷屏,各种段子纷纷袭来:北京能发射的基本都发射了!北上广不相信眼泪,京津冀不相信好肺……11月30日中午开始,北京地区PM2.5浓度快速上升,15时北京城区平均浓度超过500微克 立方米。

 

“不开导航,真的找不到家”,在能见度只有几十米的环境下,不少北京居民发出这样的感慨。那今天我们就来科普一下,雾霾对卫星导航以及其他制导武器的影响。

 

雾霾,是雾与霾的混合物。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,霾则由微小的固体颗粒物(空气中的灰尘包括重金属之类、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子)组成。雾霾最直接的两个体现,一是有毒对人体有害,另外一个就是能见度低,无法精确定位易发生事故。这对军事最直接的影响是侦察效果变差。

 

可见光侦察全歇菜

 

目前,对地面目标的侦察主要包括可见光照相侦察(或视频侦察)、红外侦察和合成孔径雷达成像侦察。其中可见光照相侦察受雾霾影响最大。照相侦察是发展最早、使用最广泛的侦察方式。目前,照相侦察使用仍十分广泛,上到卫星、下到低空飞行的无人机以及地面的侦察车都在使用。它对目标细节呈现得非常清楚。据说,美国的“扫描鹰”无人机能够看清地面上咖啡杯里冒出的热气。不过,在雾霾面前,这些侦察装备全都会失灵,当雾霾造成能见度为1000米时,大多数可见光侦察便失去了意义。而目前频频出现的能见度几十米的雾霾,更是让可见光照相侦察全部失灵。

  

相比之下,合成孔径雷达受雾霾影响不大。尽管雾霾中的微小颗粒和水汽对电磁波也有一定的吸收和阻挡作用,但和可见光波段相比,这些影响可忽略不计。不过,目前合成孔径雷达侦察分辨率尚不及可见光侦察,也就是对目标细节的呈现不那么精细。而红外侦察受雾霾的影响,介于雷达和可见光之间。海湾战争时期,在沙尘暴中的美军M1A1主战坦克,依靠热像仪能够识别800米外的伊军坦克(无沙尘暴时可识别2500米外的坦克),而当时伊军装备的白光瞄准装置几乎是睁眼瞎。
                                                    

 

导弹攻击失准头

 

雾霾同样会影响制导武器的制导头。目前,对地面目标实施精确打击的精确制导武器主要采取电视、红外成像、激光和卫星导航制导。只有卫星导航制导受雾霾的影响较小计,前三种制导方式,都会不同程度受到雾霾影响。电视制导和可见光侦察有些类似,特别是“锁定后发射”的电视制导炸弹,它需要操纵人员确实看到目标才能瞄准、锁定、实施攻击,看不见目标自然瞄不准、打不上。

  

激光半主动制导的原理是先向目标照射一束激光,导弹或炸弹的导引头接收到目标漫反射的激光后便可攻击。激光本来在大气内的损耗就较大,再加上雾霾中微小颗粒的影响,进一步导致激光照射距离大大降低,甚至根本接收不到。红外成像制导依靠接收目标自身发出的热量来发现识别外形,有着较好的穿云破雾的能力,但无论是雾中的水汽还是霾中的微小颗粒都可能会给热成像系统的探测距离造成一定影响。

 

巡航导弹作战也可能受到雾霾的影响。早期的巡航导弹采用地形匹配加末端景象匹配的制导方式。地形匹配使用无线电进行,因此影响较小。但是最后实施精确一击的时候,需要对目标进行拍照,然后和弹内存储的目标卫星照片进行对比、匹配,如果因为雾霾笼罩目标,很可能造成无法发现、识别目标而导致功亏一篑。当然,这对防御一方就是一件好事。科索沃战争中,南联盟军队就通过燃烧废旧轮胎等人工制造雾霾的方式,来躲避北约的轰炸。

 

16年前的中国驻前南斯拉夫大使馆“被炸事件”,有相关人员分析美军之所以能如此精确命中目标就是通过激光搭配GPS制导。说句玩笑话,雾霾中的帝都,美军的导弹也无法再精准制导指哪打哪了。换句话说,没了卫星导航,雾霾中北京无惧任何国家的远程打击。

 

北斗卫星导航系统应对雾霾天

 

北斗卫星导航系统应对雾霾天主要依靠导航与监测。

 

许多专家认为静止的气象条件是雾霾形成的“帮凶”。实际上,这很容易理解。空气不流动,污染物自然难以扩散,所以很容易形成雾霾。而北斗对气象数据的监测,能够判断出气象流动情况,从而预测雾霾形成时间、形成范围。此外,卫星还能测定工厂、车辆排放的污染气体。比如,渣土车经常选择夜深人静的时候在城市道路上暴土扬烟,乱倒渣土。北京目前大部分渣土车上安装北斗导航,北斗导航将定位渣土车,监控渣土流向,倒查违法行为。

 

另一方面,北斗卫星导航除用于我们生活中的导航外,可用于雾霾天港口的导航调度。上海海事局透露,雾霾天气导致航路及港口能见度不足1000米停航的年平均时间已超过50天。2015年试点借助北斗卫星导航系统在能见度200米至500米时,仍引导旅客邮轮、大型集装箱货轮等进港。



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