现代小卫星一般是指质量低于1000千克的卫星,也有专家把它们更细地分为小卫星、微卫星、纳卫星、皮卫星。现代小卫星采用新的设计思想和大量高新技术,功能密度急剧提高,既能以单颗卫星廉价、快速地完成各项航天任务,又能以多颗卫星组成星座完成多项空间任务。卫星的技术性能和功能密度已成为现代小卫星区别于传统小卫星的主要指标。

    现代小卫星具备的优点
    一、体积小、重最轻,既可以利用大型卫星发射火箭的剩余能力进行搭载发射,也可以一箭多星发射,或者用小型运载火箭发射,从而大大节约发射费用。
    二、采用成熟、先进的技术,运用科学的管理手段,加之可用多种方式发射,因此小卫星的研制和发射成本低,系统投资少。
    三、发射方式灵活,能够机动发射、生存能力强并适应未来战术作战的需要。
    四、结构简单,设计研制开发周期短,制造要求条件高,可以采用标准化星体和模块化设计,从而可以批量生产和存储,便于即时发射和补充。国外一些航天大国的现代小卫星,从立项研制到发射,一般仅需要一两年的时间。
    五、技术性能高,主要体现在卫星各分系统本身和有效载荷两方面。更为重要的是,由小型卫星组成的星座及小型卫星的编队飞行,可完成一颗大卫星的功能。
    上世纪80年代末期以来,国际上出现了小卫星热潮,而且有愈演愈烈之势。它代表了当今空间技术发展的一种新趋势,受到了世界各国航天界的普遍重视。小卫星不但在民用通信、遥感气象、地球科学、空间科学、行星探测、技术验证等领域获得了广泛应用,在商业和军事方面的应用更是成为各国致力发展和研究的重点。

    成像侦察与监视
    卫星侦察主要用来对重要的军事目标进行成像侦察,确定目标的地理位置并识别其性质。
    现代战争要求侦察监视信息的精确性、快速性、覆盖性和连续性,实现上述要求必须要发展由一个或多个星座构成的天基成像侦察监视系统。近年来,由于技术的进步,美国及欧洲在继续发展大型高性能超高分辨率侦察卫星的同时,正逐步发展1米分辨率的小型战术成像卫星。在美国,优于1米分辨率卫星的市场基本上由民用或商用小卫星占据,军方是其最大用户。
    由于合成孔径雷达不易受气候、日照条件影响,能穿透云层全天候昼夜工作,因此,装备有合成孔径雷达成像侦察载荷的小卫星已成为侦察小卫星的一个重要发展方向。美国、俄罗斯以及欧洲部分国家均在发展这类小卫星系统。
    意大利ALENIA公司拟发展“宇宙”(COSMOS)合成孔径雷达小卫星群,主要用途是地中海地区的区域环境监测。该小卫星星座由7颗小卫星组成,4颗为合成孔径雷达小卫星、3颗为光学星。
    卫星侦察的发展趋势是小型化、低成本和高性能,即不断地提高星上信息处理、数据压缩和数据实时传输的能力,保持良好的多星组网状态,使小卫星在军事活动中发挥更大的作用。

    电子侦察与监视
    作为军事侦察的另一个重要领域,电子侦察卫星一直发挥着重要作用。它们通过侦收敌方陆基和海基雷达的信号或通讯信号,完成情报搜集、目标定位,甚至承担电子对抗等任务。
    1960年,美国海军发射了第一颗电子侦察卫星——“银河辐射背景”卫星(GRAB)。此后美国空军的“雪貂”电子侦察卫星、海军的“白云”系列侦察卫星等一系列小卫星极大地丰富了电子侦察卫星家族。美国海洋监视卫星系统虽几经变化,但其子卫星始终是小卫星。
    苏联于1967年开始发射电子侦察卫星。苏联的电子侦察卫星大致可划分为五代,壳笆褂玫闹饕 谴?990年开始发射的第四和第五代电子侦察卫星。除了第一代重约400千克外,其他的重量均超过了1000千克。
    “蜂群”(Essalm)是法国的试验型电子侦察微小卫星星座,已在2004年12月19日与“太阳神-2A”侦察卫星一起发射。该星座采用时差定位体制,计划由4颗重120千克的卫星组成,其中3颗上工作星、1颗是备份星。

    军事通信和导航
    迄今为止,世界各军事大国均已拥有自己的军用卫星通信系统。美、俄、英等国都发射了几代军事通信卫星,形成了综合的、覆盖全球的军用卫星通信网。军事卫星通信在美国的国防预算中,一直享有极高的优先权。近20年来,美国用于军事卫星通信的经费每年超过10亿美元。除继续发展传统的大型静止轨道通信卫星外,中、低轨道卫星通信系统小卫星也得到了足够的重视。
    美国国防部高级研究计划局的“先进卫星技术计划”(ASTP)主要是开发小卫星技术,现已研制了“多路存取通信卫星”(MACSAT)和Microsat两种使用超高频(UHF)频段的存储—转发型通信卫星。
    自1987年起,前苏联开始使用采用存储—转发通信方式的第二代战术通信卫星。当卫星经过地球上空时,地面移动用户可用手持式发射机发送数据,卫星接收并存储这些数据,到达地面接收站上空时再转发下来。它主要用来把驻国外部队和情报单位的数据传送到国内。英国国防部提出了由数百颗卫星组成的低轨卫星网,供作战部队进行战术通信。它由50-100颗卫星组成一条卫星链路。地面用户使用UHF频段向卫星发送信息,信息在卫星间快速传送,直到抵达目的地。

    军事气象和海洋环境监测
    大气和海洋环境信息是现代战争环境保障的重要信息,各国军队都非常重视。美国不但拥有“国防气象卫星计划”(DMSP)系列和海洋卫星OEOSAT系列,而且还有庞大的地面应用系统。俄罗斯也拥有气象卫星“流星” (METEOR)系列和海洋遥感与侦察卫星Okean系列,及各级地面应用系统。日本和印度也都可利用本国的气象和海洋卫星为其军事气象和海洋环境保障服务。

    军事测绘与重力场测量
    卫星大地测量是利用人造地球卫星测定地球上任何点(包括地面上和海洋上)的位置并计算其间的距离,以及测定地球重力场和地球形状、大小等。由于观测精度的提高,所以目标中包含与时间相关的变化。主要任务有:全球、区域或局部的三维位置精确定位,大地控制网的建立、测绘,地球重力场的精确测定等。
    过去的几年里,国外提出了一系列大地测量卫星发展计划,它们都具有成本较低的优点。比较著名的有美国和德国合作的“重力补偿和气候试验”(GRACE)卫星、德国的“挑战小卫星载荷”(CHAMP)地球物理研究卫星、意大利的“圣人”(SAGE)卫星等项目。其特征是飞行器上携带
有星载GPS接收机、三轴加速度计、相对距离和速度测量等设备之部分或全部。正在研究的欧洲航天局的“重力海洋环境试验”(GOCE)卫星等项目,则携带重力梯度仪和GPS接收机等设备。这些计划有的已经成功实施,有的还处于试验、研究阶段。

    卫星空间攻防
    在现代战争中,敌对双方都设法消灭对方的军用卫星、保护自己的军用卫星,这就促进了反卫星武器的发展。反卫星卫星(亦称截击卫星)就是通过软杀伤和硬杀伤手段干扰和摧毁敌方卫星的卫星系统。反卫星卫星自然不会太大,属于军用小卫星。
    反卫星卫星系统作为一种空间攻防武器,用于在轨干扰和破坏敌方空间系统。它可以是非破坏性的装置,如干扰和电子对抗装置;电可以是能够摧毁敌方目标的武器,或者两者兼而有之。反卫星卫星系统可以分为共轨式和非共轨式两类。非共轨式天基反卫星武器指任何部署在空间、能够从其驻留的轨道直接攻击卫星的武器。
    共轨式天基反卫星武器是一种携带干扰载荷、爆炸物或动能武器的小型卫星,其轨道与目标卫星的轨道基本相同,它可以伴随要攻击的目标卫星飞行几周或数月,最后通过遥控或者预定程序进入作战状态。它可能通过强力干扰使敌方卫星失效;也可能自行引爆或利用动能武器碰撞来摧毁目标卫星。在理论上,它可以布设得很密,常年处于战斗岗位上,威胁处于任何轨道的卫星。
    美国武器控制专家刘易斯披露,美国国防部太空武器清单中名列榜首的是——种“微卫越动能杀手载荷”(MKKP),其任务就是“摧毁敌方的航天器”。它们从可重复使用军用轨道器中被释放,然后“高速尾随”敌方的目标卫星并伺机将其摧毁。美国于2003年1月29日发射的重28千克的XSS—川卫星,就是反卫星卫星的实验系列。XSS-10及其后继者XSS-11都具备“靠近另一个卫星并拍摄图像”的功能,摧毁敌方的卫星或阻断其通信自然不在话下。刘易斯表示,他最欣赏的还是“掠夺者”(grabber)微卫星,它具备“钩住对方”的特性,能够与敌方卫星对接并使其重新定向。

    创新概念的军用小卫星
    国外军方正在以创新的军事概念,研究各种具有独特能力的小卫星系统。例如,分布式卫星系统,用于通信/导航、分布式雷达以及编队飞行光学干涉测量;用于天基感知的卫星系统,执行视觉和红外地球成像、多光谱地球成像和地图绘制、目标探测与跟踪等任务;预警小卫星,用于跟踪飞行中的洲际弹道导弹和潜射战略导弹及其弹头,并引导拦截弹截击目标;虚拟孔径小:卫星系统,用于在军事行动中提高感知能力; “后勤”卫星,在轨保持执行补给任务,等等。可以预见,在未来的军事行动中,将会大量应用小卫星完成其他军事系统无法执行的特殊任务。
    小卫星由于研制周期短、功能密度比高、发射灵活、组网较快等优点,已在军事领域中得到了广泛的应用。我国在发展民用卫星的同时,也应大力发展军事小卫星,提高军事威慑力,为国家安全和国防建设服务。