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侦查卫星能看清士兵的胡须吗

科普小知识2022-05-21 14:38:19
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侦察卫星具有指挥能力和广阔的视野,可以日夜在地面上作为战略目标。虽然侦察卫星离地面很远,但它可以使用高性能侦察摄像设备清晰地拍摄地面照片。因此,一旦它诞生,它就成了军事情报部门的骄傲。

那么,从侦察卫星拍摄的照片中可以看到什么呢?意见不一:你能说出马路边的行人是男是女吗?可以清楚地看到牌照上的号码。你可以认出报纸上的标题,和“解放军报”一样大。有些人甚至说侦察卫星可以看到地面上的士兵是否刮过胡子。真是越说越神!

我们知道卫星图像实际上是由许多看不见的图像点组成的。图像点越小,照片细节的尺寸越小。照片上图像点的密度通常用每毫米多少条线来表示。线条越多,照片的质量就越高。例如,每平方毫米卫星照片的垂直和水平线的数量各为250条,即每平方毫米内排列62,500个图像点,两个相邻图像点之间的距离仅为4微米。即使距离大10倍,肉眼也看不见。照片中地面和4微米之间的距离是多少?这与相机的焦距和卫星的飞行高度有关。如果焦距是2米,飞行高度是150公里,那么根据简单的几何关系,地面距离可以是0.3米。这个长度被称为照片的地面分辨率。广义地说,地面分辨率是照片中能够区分两个目标的最小距离。地面分辨率是衡量卫星侦察技术水平的最重要指标。它并不代表从照片中可以识别的地面物体的最小尺寸。一个大约0.3米大小的目标只是地面分辨率为0.3米的图片上的一个像点。不管图片放大多少倍,它仍然只是一个像点。因此,为了从照片中识别目标,照片上必须有几个图像点来形成目标的轮廓。

在美国,“大鸟”侦察卫星照片的分辨率通常被认为是0.3米。这代表了当前卫星侦察的一定水平。一般来说,从照片中识别目标的最小尺寸应该等于地面分辨率的5至10倍,即1.5至3米。一个人的肩宽约为0.5米,相当于“大鸟”卫星照片中的一两个像点。从照片中我们可以看到这里有一个“目标”,但这个目标是人还是物,不能由一两个图像点来决定,更不用说区分男人和女人了!如果你想从大鸟卫星图片中识别报纸的标题,标题上的字符笔画至少要有0.3米厚。另一方面,为了从照片的标题中清楚地看到四个字“人民解放军报”,地面分辨率必须达到3毫米左右,比现在高100倍。

当然,解读卫星照片是一项专业技术。能否从卫星照片中识别出目标不仅取决于地面分辨率,还取决于译员的技术熟练程度、对目标的先验知识以及目标周围的环境条件。国外根据卫星照片的不同用途,对地面分辨率提出了不同的要求。它分为四个层次。第一个层次是发现只有目标的存在与否才能从照片中判断出来。第二个层次是识别,它可以粗略地看到目标的轮廓,比如它是人、汽车、大炮还是飞机。第三是确认它能从相同类型的目标中指出它的类型,例如卡车、公共汽车、房屋或营房。第四是描述,它可以识别目标的特征和细节。例如,它可以指示飞机、汽车和船上设备的类型。在这四个级别中,“发现”所需的地面分辨率最低,“识别”和“确认”的要求越来越高,“描述”所需的地面分辨率最高。例如,为了能够从照片中找到一架飞机,地面分辨率要求为4.5米,而描述飞行需要0.15米的地面分辨率。人们发现一辆车需要1.5米,而描述一辆车需要0.05米。

因此,根据目前的卫星侦察水平,根据照片详细描述物体的特征不是一个简单的问题。说你能看到车牌上的号码和士兵脸上的胡子是不科学的,正如文章开头提到的那样。也许一些外国记者习惯于使用耸人听闻的危险。