12月1日,生活在北京的小伙伴不幸地發(fā)現(xiàn):霧霾又來(lái)了。霧鎖都城,指數(shù)爆表,朋友圈被刷屏,各種段子紛紛襲來(lái):北京能發(fā)射的基本都發(fā)射了!北上廣不相信眼淚,京津冀不相信好肺……11月30日中午開(kāi)始,北京地區(qū)PM2.5濃度快速上升,15時(shí)北京城區(qū)平均濃度超過(guò)500微克 立方米。
“不開(kāi)導(dǎo)航,真的找不到家”,在能見(jiàn)度只有幾十米的環(huán)境下,不少北京居民發(fā)出這樣的感慨。那今天我們就來(lái)科普一下,霧霾對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航以及其他制導(dǎo)武器的影響。
霧霾,是霧與霾的混合物。霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng),霾則由微小的固體顆粒物(空氣中的灰塵包括重金屬之類、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘W樱┙M成。霧霾最直接的兩個(gè)體現(xiàn),一是有毒對(duì)人體有害,另外一個(gè)就是能見(jiàn)度低,無(wú)法精確定位易發(fā)生事故。這對(duì)軍事最直接的影響是偵察效果變差。
可見(jiàn)光偵察全歇菜
目前,對(duì)地面目標(biāo)的偵察主要包括可見(jiàn)光照相偵察(或視頻偵察)、紅外偵察和合成孔徑雷達(dá)成像偵察。其中可見(jiàn)光照相偵察受霧霾影響最大。照相偵察是發(fā)展最早、使用最廣泛的偵察方式。目前,照相偵察使用仍十分廣泛,上到衛(wèi)星、下到低空飛行的無(wú)人機(jī)以及地面的偵察車都在使用。它對(duì)目標(biāo)細(xì)節(jié)呈現(xiàn)得非常清楚。據(jù)說(shuō),美國(guó)的“掃描鷹”無(wú)人機(jī)能夠看清地面上咖啡杯里冒出的熱氣。不過(guò),在霧霾面前,這些偵察裝備全都會(huì)失靈,當(dāng)霧霾造成能見(jiàn)度為1000米時(shí),大多數(shù)可見(jiàn)光偵察便失去了意義。而目前頻頻出現(xiàn)的能見(jiàn)度幾十米的霧霾,更是讓可見(jiàn)光照相偵察全部失靈。
相比之下,合成孔徑雷達(dá)受霧霾影響不大。盡管霧霾中的微小顆粒和水汽對(duì)電磁波也有一定的吸收和阻擋作用,但和可見(jiàn)光波段相比,這些影響可忽略不計(jì)。不過(guò),目前合成孔徑雷達(dá)偵察分辨率尚不及可見(jiàn)光偵察,也就是對(duì)目標(biāo)細(xì)節(jié)的呈現(xiàn)不那么精細(xì)。而紅外偵察受霧霾的影響,介于雷達(dá)和可見(jiàn)光之間。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,在沙塵暴中的美軍M1A1主戰(zhàn)坦克,依靠熱像儀能夠識(shí)別800米外的伊軍坦克(無(wú)沙塵暴時(shí)可識(shí)別2500米外的坦克),而當(dāng)時(shí)伊軍裝備的白光瞄準(zhǔn)裝置幾乎是睜眼瞎。
導(dǎo)彈攻擊失準(zhǔn)頭
霧霾同樣會(huì)影響制導(dǎo)武器的制導(dǎo)頭。目前,對(duì)地面目標(biāo)實(shí)施精確打擊的精確制導(dǎo)武器主要采取電視、紅外成像、激光和衛(wèi)星導(dǎo)航制導(dǎo)。只有衛(wèi)星導(dǎo)航制導(dǎo)受霧霾的影響較小計(jì),前三種制導(dǎo)方式,都會(huì)不同程度受到霧霾影響。電視制導(dǎo)和可見(jiàn)光偵察有些類似,特別是“鎖定后發(fā)射”的電視制導(dǎo)炸彈,它需要操縱人員確實(shí)看到目標(biāo)才能瞄準(zhǔn)、鎖定、實(shí)施攻擊,看不見(jiàn)目標(biāo)自然瞄不準(zhǔn)、打不上。
激光半主動(dòng)制導(dǎo)的原理是先向目標(biāo)照射一束激光,導(dǎo)彈或炸彈的導(dǎo)引頭接收到目標(biāo)漫反射的激光后便可攻擊。激光本來(lái)在大氣內(nèi)的損耗就較大,再加上霧霾中微小顆粒的影響,進(jìn)一步導(dǎo)致激光照射距離大大降低,甚至根本接收不到。紅外成像制導(dǎo)依靠接收目標(biāo)自身發(fā)出的熱量來(lái)發(fā)現(xiàn)識(shí)別外形,有著較好的穿云破霧的能力,但無(wú)論是霧中的水汽還是霾中的微小顆粒都可能會(huì)給熱成像系統(tǒng)的探測(cè)距離造成一定影響。
巡航導(dǎo)彈作戰(zhàn)也可能受到霧霾的影響。早期的巡航導(dǎo)彈采用地形匹配加末端景象匹配的制導(dǎo)方式。地形匹配使用無(wú)線電進(jìn)行,因此影響較小。但是最后實(shí)施精確一擊的時(shí)候,需要對(duì)目標(biāo)進(jìn)行拍照,然后和彈內(nèi)存儲(chǔ)的目標(biāo)衛(wèi)星照片進(jìn)行對(duì)比、匹配,如果因?yàn)殪F霾籠罩目標(biāo),很可能造成無(wú)法發(fā)現(xiàn)、識(shí)別目標(biāo)而導(dǎo)致功虧一簣。當(dāng)然,這對(duì)防御一方就是一件好事。科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中,南聯(lián)盟軍隊(duì)就通過(guò)燃燒廢舊輪胎等人工制造霧霾的方式,來(lái)躲避北約的轟炸。
16年前的中國(guó)駐前南斯拉夫大使館“被炸事件”,有相關(guān)人員分析美軍之所以能如此精確命中目標(biāo)就是通過(guò)激光搭配GPS制導(dǎo)。說(shuō)句玩笑話,霧霾中的帝都,美軍的導(dǎo)彈也無(wú)法再精準(zhǔn)制導(dǎo)指哪打哪了。換句話說(shuō),沒(méi)了衛(wèi)星導(dǎo)航,霧霾中北京無(wú)懼任何國(guó)家的遠(yuǎn)程打擊。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)對(duì)霧霾天
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)對(duì)霧霾天主要依靠導(dǎo)航與監(jiān)測(cè)。
許多專家認(rèn)為靜止的氣象條件是霧霾形成的“幫兇”。實(shí)際上,這很容易理解??諝獠涣鲃?dòng),污染物自然難以擴(kuò)散,所以很容易形成霧霾。而北斗對(duì)氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),能夠判斷出氣象流動(dòng)情況,從而預(yù)測(cè)霧霾形成時(shí)間、形成范圍。此外,衛(wèi)星還能測(cè)定工廠、車輛排放的污染氣體。比如,渣土車經(jīng)常選擇夜深人靜的時(shí)候在城市道路上暴土揚(yáng)煙,亂倒渣土。北京目前大部分渣土車上安裝北斗導(dǎo)航,北斗導(dǎo)航將定位渣土車,監(jiān)控渣土流向,倒查違法行為。
另一方面,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航除用于我們生活中的導(dǎo)航外,可用于霧霾天港口的導(dǎo)航調(diào)度。上海海事局透露,霧霾天氣導(dǎo)致航路及港口能見(jiàn)度不足1000米停航的年平均時(shí)間已超過(guò)50天。2015年試點(diǎn)借助北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在能見(jiàn)度200米至500米時(shí),仍引導(dǎo)旅客郵輪、大型集裝箱貨輪等進(jìn)港。