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技不如人?卫星拍俄乌战争:国外都彩照!为何中国都是黑白照?
2月26日,《环球时报》的记者从中国商业化SAR遥感卫星数据服务商天仪研究院获取了1米分辨率“海丝一号”C波段SAR遥感卫星照片,该卫星于2月24日对战事热点地区—基辅鲍里斯波尔国际机场、哈尔科夫机场、梅利托波尔空军基地以及敖德萨港进行了高清成像。
基辅州鲍里斯波尔机场战前战后对比图
国外卫星都是彩色照片,为何中国卫星都是黑白照?
通过鲍里斯波尔机场在战前与战后的成像研判,该机场目前已经无法提供航班起降服务,同时还有大型飞机出现,这表示已经有大量物质以及空降兵进入。而尔科夫机场和基辅鲍里斯波尔国际机场也面临类似的场景。
另外敖德萨港口基础设施看起来非常完好,没有迹象显示曾遭受过大规模的打击;
最后的乌克兰梅利托波尔空军基地中乌克兰空军第25运输航空旅的运输机数量,明显减少,但仍有驻扎。
图片清晰度问题是非原图,《环球网》使用用了截图降低分辨率的模式发布,而全网只有环球网发布的版本,只能引用这些卫星图片,相信各位应该是有疑问了,战前的各种警告新闻中多家媒体都使用了卫星照片研读,使用的都是高清彩照,比如日经新闻中使用了下图:
2月4日在白俄罗斯耶尔斯克举行的联合军事演习
Moscow Times则在2月11日发布了“俄罗斯正在乌克兰边境进行军事集结”,照片如下:
俄罗斯正在乌克兰边境进行军事集结
日经新闻和莫斯科时间发布照片都来自美国的科技公司Maxar发布的新卫星图像,尽管看上去也是灰扑扑的,但能看出这是一张彩照,之所以看起来像是黑白照是因为现在的西伯利亚只有黑白两色,白色的是积雪,黑色的阳光的阴影,如果不是特别明显的彩色是很难看出颜色的。
乌克兰危机:2月10日发布的Oktyabrskoye 的部队和装备。
这里没有积雪,彩色就比较明显了,同样是Maxar发布的,还有更清晰的大图,可是图片实在太大,不适合发布在文章里。
国外都是彩色照片了,为何中国发布的照片还是黑白的?
你以为还在用黑白胶卷?从成像角度来分析,确实黑白照要比彩色照片分辨率更高,但早已进入了CCD的时代,怎么可能还会用胶卷呢?而且是卫星成像,这胶卷时代早就过了。
其实答案已经公布在《环球时报》公布的新闻中了,请注意这句描述:
“2月26日,《环球时报》记者从中国商业化SAR遥感卫星数据服务商 @天仪研究院 处获悉该公司旗下的1米分辨率“海丝一号”C波段SAR遥感卫星,于2月24日获取了战事热点地区照片”。
SAR照片是一种雷达成像的照片,亮度高度是根据雷达回波通过计算机计算出来的,无法还原目标的真实颜色,它的好处是可以全天候24小时成像,不必在意雨雾天气,也不必在意是否有光照,这才是中国卫星黑白照的真正原因。
合成孔径雷达究竟是何方神圣?为何能透过云雾成像?
卫星对地面成像经过了几个过程,早期用的是胶卷,定期发射胶卷回收仓或者返回式卫星将胶卷带回来进行判读,但很明显时效不够,后来CCD发明以后,卫星照片就被直接转换成二进制信号直接通过无线电经过地面站接收,然后还原。
卫星观测地面一般有几个手段,最常见的是可见光波段,也就是所见即所得,但在夜间就无法观测了,因此后来发展出了红外成像技术,目标不同的温度会在CCD上留下深浅不一的图像,在森林火灾预警上简直是量身定制的,不过在红外成像上,气象与军事应用同样广泛,因为所有的军事调动都伴随着飞机以及车辆的发动机工作,会释放大量的红外辐射。
地面红外成像照片
后来则有红外预警卫星,特别针对洲际弹道导弹发射时的尾焰,还有极紫外波段,这是针对固体燃料导弹的尾焰预警,不过这种一般都是战斗机上对导弹的警告。
除了这些以外对地面成像就只有雷达成像了,而这种对地高精度成像的叫做合成孔径雷达成像,这是一种微波成像的雷达,可以产生高分辨率的图像,从理论上来看,想要产生极窄的波束,从衍射的原理来说需要一个极大的雷达天线,而对于地面高精度成像的需求,这个雷达天线的尺寸除了地面站以外是不可能实现的。
怎么办?科学家考虑了一种脑洞大开的超级骚操作,利用飞机带着天线在飞行时发射电磁波脉冲,在接收这些信号时候记录回波的振幅与相位,再将这些信号加以处理,模拟出一个超级巨大尺寸天线发射的信号,相当于“合成”了一个大尺寸的雷达天线,所谓的“合成孔径雷达”名字就是其原理得来的。
合成孔径雷达是在运动中成像的,它装载在飞机上可以对地面大面积成像,并且由于电磁波还具有一定的穿透能力,因此它的成像方式让它具有一定的“透视”能力,也就是说使拥阻断红外辐射的方式伪装即可阻止可见光与红外波段的侦察,但对合成孔径雷达是无效的,就像皇帝的新装一样。
假如装载在卫星上,只要愿意就可以对整个地球成像,在地质调查与矿产资源的普查中都具有相当的辅助作用,所以它的技术高低,直接决定了一个国家对地观测能力的水准。
合成孔径雷达取得的数据其实并不是一幅幅图像,大部分情况下合成孔径卫星并不对数据进行处理,而是记录并转发给地面站,由计算机进行处理再判读,它的成像结果与黑白照片很相似,但与黑白照完全不一样,而对于目标的判读也需要大量的模型,使用越多,经验也越多,当然判读也会越准确。
海丝一号
海丝一号卫星是国内高校首颗面向海洋和海岸带科学观测的SAR遥感卫星,其介绍中有几个关键数据:
是国内首颗对标国际先进指标的、基于有源相控阵天线的百公斤级(整星<185㎏)、1米分辨率、C波段商业SAR遥感卫星,可以穿透云层,不受时间和恶劣条件限制,获取全天时、全天候的二维高分辨雷达数据
百公斤级、商业卫星,一米分辨率,全天候无条件限制,这几个描述很关键,我国百公斤级商业级别的卫星就达到了1米的分辨率,已经可以分析出大量的有用的数据,可见我国在合成孔径雷达上的造诣。
海丝一号对汤加洪阿哈阿帕伊岛区域火山喷发前后成像
汤加洪阿哈阿帕伊岛区域火山喷发前的高清SAR图像
海丝一号卫星3m条带模式产品
横亘在苏伊士运河的长赐号
所以黑白彩色不是关键,而是能不能取得有用的信息,当然可见光和SAR两者都不可以详图替代,而是互补。(完)
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发布媒体:好百科 作者:星辰大海路上的种花家