美國國家偵察局正在一項稱為“先進電子情報體系結構”的研究中繼續研究改進電子偵察衛星的方法。在改造這種新型電子偵察衛星的過程中,重點是要不斷發展超大型天線技術。因為這種衛星天線很大,所以其收攏、展開和變形等處理技術很復雜。新系統將會在更大程度上滿足前線作戰的需要。電子偵察衛星正向多功能、長壽命、實時性強和適應范圍廣等方向發展。進一步增強星上電子偵察設備的信號處理能力與處理速度,提高電子偵察衛星的抗干擾能力、變軌能力及抗摧毀能力,是美軍電子偵察衛星的發展趨勢。
5. 電子偵察衛星的關鍵技術
電子偵察衛星的關鍵技術主要有超大型天線技術、綜合化集成化技術、定位技術以及星上信號處理技術等。
5.1 超大型天線技術
電子偵察衛星又稱大天線衛星,大橢圓軌道衛星一般采用傘狀天線,技術難度在于肋條的展開精度。靜止軌道衛星采用網格天線,在網格節點上裝微型電機,保證天線的機械均勻性和微波特性。高性能偵察衛星天線要求直徑高達100m左右,攜帶這樣大型天線的衛星的發射難度較大,當天線折疊起來仍不能收藏于運載工具之內時,則需將天線分成若干部分,分批送入軌道后再在衛星上利用空間機器人裝配成完整的天線,這類天線稱為空間組裝型天線。大型天線的收攏、展開、變形處理等技術難度很大,可以探討利用小衛星群組成分布式天線來解決以上問題。
5.2 綜合化、集成化思路
過去的偵察衛星大多采用單星模式,這對于偵收移動部隊的微弱通信信號以及為移動式導彈配置的雷達信號有一定困難,為此提出“集成化過頂信號偵查結構設施”,目標是消除電子偵察盲區。目前,比較熱門的綜合化、集成化技術是衛星編隊飛行技術,它能夠加強電子偵察衛星的綜合化、集成化程度。
5.3 定位方法
電子偵察衛星的定位方法有兩種:一種是單星定位法,另一種是多星定位法。單星定位有兩種方法:一種稱為測角定位法,通過測定衛星一輻射源聯線與衛星一地心連線的夾角來定位;另一種稱為測向交叉定位法,利用衛星在兩個不同位置上測定輻射源的方向,然后交叉定位。
交叉定位的過程是由于衛星飛經每個偵察覆蓋區的時間是準確已知的,利用偵察衛星接收到目標信號的到達時間、衛星的姿態數據和接收到目標信號的輻射方向,推算出偵察對象雷達等電子設備的方位。單星定位要求衛星姿控達到0.1~0.2度的精度。美國電子偵察衛星基本上都是采用的單星測向交叉定位法。
多星定位也稱時差(距離差)定位。一般使用3~4顆衛星定位,先測定電磁信號到達兩顆衛星的時差,也就是測定輻射源至兩顆衛星的距離差,這樣就可以建立一個以兩顆衛星所在位置為焦點的雙曲面。同樣可以建立另一個以兩顆衛星所在位置為焦點的雙曲面。然后根據這兩個雙曲面與地球表面的交線來確定目標位置。多星定位比較適合于大面積地區的監視。單星定位和多星定位已經達到幾公里的定位精度。定位方法不同,對衛星設計提出的技術要求也不相同。