最先进的军用间谍卫星影像足以看清地面上士兵手中枪的型号，还能看见报纸的标题；但要说今天的世界上已经没有任何秘密，依然是夸大其词。

　　各国军用间谍卫星(也称侦察卫星)影像一直属最高机密。由此产生的神秘感，令有关卫星影像的神话四处流传。如美国记者多尔·迈德尔的一篇报道称：一颗运行在160公里高度轨道上的美国侦察卫星拍摄到一艘俄罗斯战舰，照片放大以后，清楚得可以看到甲板上的螺栓，而站在旁边的一个水兵在看报纸，报头的《真理报》字样居然也历历在目。一位写小说出身的中将说，在美国高科技间谍卫星24小时的严密监视下，今天的世界上已经没有任何秘密可以隐藏。

　　这样的描述让世人震惊。事实是这样的吗？

　　卫星的“眼睛”

　　过去影像卫星都是采用特制的胶片相机，照完后的胶片装入返回舱送回地面，所以获取影像的周期很长。这些照片俗称卫星照片。

　　但近20年交付用户的影像卫星大都是采用特制的数字(数码)相机，获取的图像多是数字信息，可以直接用电波发回地面，所以获取影像的周期从数月、数天大幅度缩短到数小时甚至更短，同时也便于用电脑处理和分发。

　　但这些数字信息要在计算机或其他相关设备上才能看到相应的影像，所以如今一般称卫星影像而不再称之为卫星照片。相应的侦察卫星也改称影像卫星。

　　地面分辨率是衡量光学影像卫星技术水平的重要指标。分辨率是指在影像中，将两个物体分开的最小间距，而不是能看到的物体的最小尺寸。例如Google“卫星地图”上的分辨率大约为1米。也就是说两个人相距1米以上时，在影像中就可以看到分开的两个人，当两个人距离小于1米时，两个人的影像将合为一体，在影像中只能看到1个点。

　　一个平面尺寸为1米左右的目标，在地面分辨率为1米的影像上，只是一个像点，一般来说，不管把影像放大多少倍，它只是一个像点。但是地面分辨率并不反应能从影像上所“看见”的地面物体的最小尺寸，1米分辨率的可见光卫星影像中，完全可以看到垂直投影尺寸远小于1米的人，却看不见尺寸远大于1米的绿地中的绿色帐篷。

　　在绝大多数情况下，人们都是采用光学影像卫星获取地面信息。这些卫星拥有特长焦距相机，焦距都在2米以上，目前最大焦距已长达6米，相当于大倍数望远镜。美国的“快鸟”等民用高科技影像卫星分辨率为0.6～1米，可以看见天安门广场上垂直投影小于0.5米的游人、北京马路上宽度小于0.2米的分道线，在光照和天气良好时甚至可以看见细细的高压线。

　　美国军用高科技影像卫星的性能当然远远高过民用卫星，看到俄罗斯战舰甲板上的大号螺栓的确没有问题。

　　光学影像卫星一般采用椭圆形轨道，如美国军方“KH-12(高级锁眼)”可见光间谍卫星便运行在近地点322公里、远地点966公里的太阳同步轨道上。影像卫星运行到其轨道近地点时，拍摄正下方地面的影像分辨率最高，其数值就是该影像卫星的最高分辨率。但多数目标区不会恰好位于影像卫星轨道近地点正下方地面上，所以影像卫星往往不得不在较远的距离上倾斜拍摄目标区的地面影像，结果影像卫星拍摄的多数影像的分辨率远远低于其最高分辨率。

　　目前，美国的”KH-12“间谍卫星是世界上最先进的影像卫星，其分辨率已达到0.01～0.05米，有“极限轨道平台”之称。然而，这只是它的最高分辨率，实际上它的绝大多数影像根本达不到这一指标。

　　从“看见”到“看清”

　　显然，从卫星影像上仅仅发现目标还远远不够，往往还需要具体识别出目标军用或民用的身份，以及目标的型号，甚至当前状况。军事上对地面侦察共分为四级。第一级是发现，从影像上仅仅能判断目标的有无，例如海面上有无舰船，地面上有无可疑物体；第二级是识别，能够粗略辨识目标种类，例如是人还是车，是大炮还是飞机；第三级是确认，从同一类目标中指出其所属类型，例如车辆是卡车还是公共汽车，海上舰船是油轮还是航母；第四级是描述，能识别目标上的特征和细节。例如能指出飞机、汽车的型号和舰船上装备的导弹种类等。在这四级中，“发现”(看见)所要求的地面分辨率最低，“描述”(看清)所要求的地面分辨率最高。

　　其实，分辨率30米的侦察卫星就可以发现港口、基地、桥梁、公路或水面航行的舰船等较大目标。3～7米分辨率就可以发现雷达、小股部队、导弹基地、指挥所等较小的目标。1米分辨率的Google“卫星地图”上，可以清晰地“识别”城市建筑物和道路以及汽车，可以找到本刊编辑部的房子，指出我们办公室的位置。当然也可以“确认”航空母舰、飞机、坦克。至于美国最先进的军用间谍卫星最高0.01～0.05米分辨率的影像，则足以“描述”地面上的士兵手中枪的型号，“看见”报纸的标题。但所谓美国卫星可以看见当今地面上的一切，例如士兵有没有刮胡子，以及“看清”地面上报纸的标题等耸人听闻的报道却是夸大其词。如果要从卫星影像上看清(不只是“看见”)报纸的标题，其地面分辨率必须达到0.003米，而这在目前是办不到的。

　　另外，目前影像卫星可以向下垂直拍照，也可以左、右、前、后倾斜拍照，所以很容易照到建筑物等垂直物体的侧面，以及其他地方。相对而言建筑物南面光照比北面好得多，卫星拍到房子南面窗前的物体也不奇怪，但由于分辨率的限制，以及窗玻璃的影响，还是难以看清南屋里的秘密。某些部队，在军营和野营的地面以及墙壁上搞许多不必要的花花草草，以及醒目的大标语和图形，这确实会引导影像卫星轻易发现其位置。

　　影像卫星并非万能

　　今天的影像卫星一般都能同时获取多个光谱的影像。其中红外影像可以揭露伪装，以及识别目标的真假。例如一些浅层的地下工事在可见光影像中无法看到，在红外影像中却清晰可见。而老式充气坦克在红外影像中也很容易和真坦克区分开来。不过红外影像目前的分辨率一般低于可见光影像。

　　雷达影像(成像)卫星可以在完全无光的黑夜工作，也可以穿透云层和烟雾发现地面目标，甚至可以穿透一定厚度的地层发现地下目标，是目前新一代影像卫星。不过它目前的分辨率也远远低于光学影像卫星，不利于目标识别。

　　目前各国仍在轨道上运行的高分辨率的影像侦察卫星总共接近10颗。光学影像卫星一般只能获得卫星下方一定范围内的地面影像；同时影像卫星不能像通信卫星那样悬在某一地点上空不动，而是绕着地球运行。如著名的美国“KH-11” 高科技影像侦察卫星，绕地球转一圈周期约为97分钟。影像卫星的运行轨道一般是可以预测预报的，因此，在没有影像卫星从头顶附近经过时，采取军事行动就不会被影像卫星看到。

　　影像卫星经过目标区时，如果空中正好有云雾或有严重的大气污染，那么影像卫星就很难获得地面清晰的可见光影像。云雾或严重大气污染对红外摄影也有一定影响。充分利用云雾或严重大气污染，以及人工烟雾遮蔽，可以大幅度减小军事行动被影像卫星看到的机率。

　　(感谢中科院遥感卫星地面站胡询的协助)

　　[中国新闻周刊]