名稱型號：長曲棍球
研製單位：國家偵察局
造 價：10億美元
現 狀：現役
一、概述
儘管美國頂尖級的鎖眼-12衛星有許多優點，但它也存在所有光學成像照相偵察衛星所共有的一個缺點，就是無法透視雲層。在冷戰時期，由於蘇聯的大部分領土和其它一些令美國感興趣的地區經常被雲層所覆蓋，所以這對情報蒐集來說始終是一個難題。
雷達成像照相偵察衛星則可以彌補光學成像照相偵察衛星不能全天候、全天時進行偵察的不足，並有一定的穿透能力，從而能識別偽裝，發現地下軍事設施。其幅寬也比較大，因此時間解析度較高，這對全面觀測戰區和偵察全球性軍事動態有重要意義。不過，它的解析度較光學照相偵察衛星低，而且觀測不到西伯利亞的某些北緯地區。因此，從目前的技術水平來看，兩者結合使用是最佳配製。
在海灣戰爭中，由於伊拉克沙塵暴多，而且為了迷惑美軍視線，伊拉克點燃了不少油井，產生了很多煙霧，所以鎖眼-12的套用會受到一定影響，但美國的“長曲棍球”雷達照相偵察衛星可大放光彩。
“長曲棍球”雷達成像照相偵察衛星是美國1988年12月2日開始發射的。當今，只有美國擁有這種偵察衛星。
二、技術性能和結構特點
該衛星是美國在冷戰時期針對華約製造的。其主體呈八稜體，長8m，直徑約4m，一對太陽能電池帆板在軌道上展開後跨度為45.1m，可提供10kW以上的電力，這在當今衛星中是最大的，因為這種衛星要向地面發射微波能量，所以需要大量的能量。衛星重15t，設計壽命8年，運行在傾角57°～68°、高670～703km的軌道上。
其上的合成孔徑雷達天線呈矩形，長14 .4m，寬3 .6m，由3個平面天線陣組成，每個天線陣含4個長度相等的子陣。雷達的幾何解析度為0.3～3m，所獲圖像數據通過大型拋物面跟蹤天線經“跟蹤與數據中繼衛星”傳至白沙地面站，再經過國內通信衛星傳到貝爾沃堡。
合成孔徑雷達是該星的“千里眼”。那么，合成孔徑雷達是如何工作的呢？它指將雷達邊沿其飛行軌跡移動邊接收到的信號(回波)組合起來以合成一副等效的特長天線所採用的一門技術，被用來產生細節清晰可辨的雷達圖像。由於它是靠自身提供照射(雷達脈衝)，因此不論白天還是黑夜，也不論是否有陽光照射，它都可以隨時對目標成像。而且，由於雷達的波長要比可見光或紅外光的波長長得多，所以合成孔徑雷達還能夠透過雲霧和煙塵“看到”地面目標，這一點是可見光和紅外遙感儀器無法做到的。
由於天基成像雷達可以透視雲層，而且利用合成孔徑雷達技術有可能以接近於光學照相偵察衛星水平的解析度提供圖像，因此，美國早就想利用裝有這種雷達的偵察衛星，來監視“華約”裝甲部隊的活動和核查軍備控制條約的遵守情況。1976年末，時任中央情報局長的喬治·布希批准對這種衛星系統開展研究和研製工作，從而啟動了美國合成孔徑雷達成像偵察衛星研製計畫的實施。
其實，首顆“長曲棍球”衛星早在1987年10月就造好了，但由於“挑戰者”太空梭機毀人亡事故的影響，因此長曲棍球-1衛星直到1988年12月才由太空梭發射升空。迄今為止，這種衛星已發射了4顆，其中後2顆是在前2顆基礎上的改進型，它們帶有相控陣饋電系統，採用拋物面雷達天線，成像質量有所改善，現正在軌服役。
“長曲棍球”衛星單顆價值高達10億美元。這種衛星在設計上的顯著特點是裝有巨大的雷達天線和巨大的太陽能電池帆板。一對太陽能帆板對稱地垂直於星體兩側，比以往飛行過的任何天基雷達所能得到的最大電能高10倍之多。
星載合成孔徑雷達能以標準、寬掃、精掃和試驗等多種波束模式對地面軌跡兩側的目標成像。這些不同的波束模式各有各的獨特用途，如有的模式用來以高解析度對幾十km見方的小面積區域成像，有的模式則用來以較低解析度對幾百公里見方的大面積區域成像。頭兩顆衛星在以標準模式成像時解析度為3m，以精掃模式成像時解析度為1m。這雖與鎖眼12號衛星上的光學成像相機可達到的0.1m解析度相距甚遠，但對於識別和跟蹤體積較大的軍事裝備如坦克車和飛彈運輸車來說肯定足夠了。後兩顆改進型衛星的精掃模式解析度被提高到了0.3m，與鎖眼-12衛星的能力已相差無幾。
“長曲棍球”衛星的巨大數據量,不僅要求數據傳輸速率達到每秒數百Mbit，還要求以強大的計算能力進行數據處理。
2顆“長曲棍球”衛星配對工作可以反覆偵察地面目標。它們不僅適於跟蹤艦船和裝甲車輛的活動，監視機動或彈道飛彈的動向，還能發現偽裝的武器和識別假目標，甚至能穿透乾燥的地表，發現藏在地下數米深處的設施。
三、實戰表現
據推測，“長曲棍球”還載有用於目標識別的光學遙感器，以供鎖眼-12詳細成像之用和核查機動式洲際彈道飛彈條約的遵守情況。在1991年的海灣戰爭中和波赫戰爭中，“長曲棍球”衛星用於跟蹤伊拉克裝甲部隊行蹤和監視塞族坦克。它還多次用來評估美國巡航飛彈對伊拉克和南聯盟的攻擊效果。1996年9月曾用來偵察評估美國巡航飛彈對伊拉克的攻擊效果。其在海灣戰爭中跟蹤伊拉克裝甲部隊行蹤和在波赫戰爭中監視塞族裝甲部隊行動中，都發揮了很好的作用。
四、使用現狀和改進趨勢
到目前為止，美國只發射了四顆“長曲棍球”(Lacrosse)雷達成像衛星。前面兩顆為初始型號，其中首顆是1988年12月2日由阿特蘭蒂斯號太空梭在執行STS－27任務期間施放的，它也是美國的第一顆軍用主動式雷達衛星，運行在近地點668km、遠地點703km的軌道上，傾角57°。第二顆是1991年3月由大力神－4運載火箭發射的，軌道高度為683km，傾角68°。“長曲棍球”衛星可全天候晝夜監視裝甲部隊的活動情況，其解析度可達到1m級。相比之下，美國航宇局的太空梭成像雷達(SIR)可達到的解析度為10m～20m。據推測，“長曲棍球”衛星還載有光學遙感器。該衛星的作用可能還包括目標識別，以供“鎖眼”(KH)衛星詳細成像，並可能被用來核查對機動式洲際彈道飛彈條約的遵守情況。衛星所獲取的情報信息經“跟蹤與數據中繼衛星”傳回位於新墨西哥州的白沙地面站。首顆“長曲棍球”衛星在其飛行時間超過設計壽命後，於1997年3月受令脫離軌道再入大氣層損毀。
出於對“長曲棍球”衛星全天候工作能力的偏愛，以及只剩下一顆“長曲棍球”衛星在軌運行，需要補充一顆星與之配對工作，因此，改進型“長曲棍球”雷達成像衛星應運而生。新的改進型“長曲棍球”雷達成像衛星重15t，已於1997年10月23日由大力神?4運載火箭射入684km高的圓形軌道，軌道傾角68°。衛星上裝有大型成像雷達，採用直徑為9－14m的拋物面天線，帶有相控陣。
