间谍卫星（reconnaissance satellite）：又称侦察卫星。用于获取军事情报的军用卫星。侦察卫星利用所载的光电遥感器、雷达或无线电接收机等侦察设备，从轨道上对目标实施侦察、监视或跟踪，以获取地面、海洋或空中目标辐射、反射或发射的电磁波信息，用胶片、磁带等记录器存储于返回舱内，在地面回收或通过无线电传输方式发送到地面接收站，经过光学、电子设备和计算机加工处理，从中提取有价值的军事情报。
2024年4月5日报道，韩国国防部5日证实，韩国将于下周在美国发射韩国第二颗国产军事间谍卫星。这是韩国为更好地对抗朝鲜而采取的最新举措。 [4]
- 中文名
- 间谍卫星
- 外文名
- reconnaissance satellite
- 设 备
- 有自爆装置
- 作 用
- 天基武器
搜集的情报种类可以包含军事与非军事的设施与活动，自然资源分布、运输与使用，或者是气象、海洋、水文等资料的获取。由于如今的领空尚未包含地球周遭的轨道空域，利用卫星搜集情报避免了侵犯领空的纠纷；而且因为操作高度较高，不易受到攻击。
主动卫星与被动卫星区别：主动手段就是由卫星发出讯号，借由接收反射回来的讯号分析其中代表的意义。譬如说利用雷达波对地面进行扫描以获得地形、地物或者是大型人工建筑等的影像。被动手段是利用被侦查的物体发射出来的某种讯号，加以搜集并且分析。这种侦查方式是最为常见的一种，包括使用可见光或者是红外线进行照相或者是连续影像录制，截收使用各类无线电波段的讯号，像是各种雷达与通讯设施等等。
显然,从卫星影像上仅仅发现目标还远远不够,往往还需要具体识别出目标军用或民用的身份,以及目标的型号,甚至当前状况。军事上对地面侦察共分为四级。
第一级是发现,从影像上仅仅能判断目标的有无,例如海面上有无舰船,地面上有无可疑物偏。
第二级是识别，能够粗略辨识目标种类,例如是人还是车,是大炮还是飞机。
第三级是确认,从同一类目标中指出其所属类型,例如车辆是卡车还是公共汽车,海上舰船是油轮还是航母
第四级是描述,能识别目标上的特征和细节。例如能指出飞机、汽车的型号和舰船上装备的导弹种类等。在这四级中,“发现”(看见)所要求的地面分辨率最低,“描述”(看清)所要求的地面分辨率最高。
其实,分辨率30米的侦察卫星就可以发现港口、基地、桥梁、公路或水面航行的舰船等较大目标。3一7米分辨率就可以发现雷达、小股部队、导弹基地、指挥所等较小的目标。1米分辨率的Google“卫星地图”上,可以清晰“识别”城市建筑物和道路以及汽车,可以找到本刊编辑部的房子,指出我们办公室的位置。当然也可以“确认”航空母舰、飞机、坦克。至于美国最先进的军用间谍卫星最高0.01一0.05米分辨率的影像,则足以“描述”地面上的士兵手中枪的型号,“看见”报纸的标题。但所谓美国卫星可以看见当今地面上的一切,例如士兵有没有刮胡子,以及“看清”地面上报纸的标题等耸人听闻的报道却是夸大其词。如果要从卫星影像上看清(不只是“看见”)报纸的标题,其地面分辨率必须达到0.003米,而这在目前是办不到的。另外,目前影像卫星可以向下垂直拍照,也可以左、右、前、后倾斜拍照,所以很容易照到建筑物等垂直物体的侧面,以及其他地方。相对而言建筑物南面光照比北面好得多,卫星拍到房子南面窗前的物体也不奇怪,但由于分辨率的限制,以及窗玻璃的影响,还是难以看清南屋里的秘密。
朝鲜宣布再次为开发侦察卫星进行重要试验
2022年3月5日，朝鲜国家宇宙开发局和国防科学院根据侦察卫星开发计划再次进行了一次重要试验。 [2]
目前各种光学摄影的效果的最大分辨率是各国家的机密，不过从各种公开或者是半公开的资讯当中，很多人相信侦察卫星要取得地面上的车牌的数字是轻而易举，至于是否可以连报纸上的文字都能够清晰的获得，就没有足够的资料与以佐证。
美国DSP红外线侦察卫星
苏联虽然在1961年4月12日首先发射了世界上第一般载人宇宙飞船，揭开了载人航天技术发展的序幕，但是在间谍卫星研制方面还落后于美国。1959年美国的“发现者1号”间谍卫星升空后，苏联便大大加快了研制间谍卫星的步伐。1962年3月16日，苏联第一颗间谍卫星“宇宙—1号”飞上了蓝天，在短短的9个月内，苏联一口气发射了“宇宙—1号”至“宇宙—12号”总共12颗照相侦察间谍卫星，着实使美国谍报部门大吃一惊。“宇宙号”照相侦察间谍卫星重约4～6吨，分普查和详查两种，并且都是回收型的。初期时均为卫星整体回收，1968年后才发展成为只回收胶卷舱，以延长卫星的使用寿命。回收一律是在苏联的塔什干和哈萨克地区回收，当卫星飞抵这些地区上空时，卫星的仪器舱与回收舱便自动分离，装有胶卷与信标发射机的回收舱从空中下降，到一定高度时便自动打开降落伞，进行软着陆。在降落过程中，信标发射机还会连续以四对字母TK、TG、TF、TL中的一对莫尔斯电码发射信标信号，以便使回收人员准确寻找到回收舱的降落点。
照相侦察卫星上使用的照相机有“全景照相机”；“画幅式照相机”和“多光谱照相机”。
“全景照相机”可以旋转整个相机，其旋转角度达180度，可以用来进行大面积搜索、监视、进行地面目标的“普查”。“画幅式照相机”主要用于“详查”地面目标，把某一个重要目标拍摄到一张分辨率很高的胶片上。美国“大鸟”照相侦察间谍卫星上的画幅式照相机，从160公里的高空拍摄下来的照片，竟能够分辨出地面上0.3米大小的物体，也就是说能够看清是一只狗还是一只猫。“多光谱照相机”装有不同的滤光镜，对同一目标进行拍照，得到几张不同的窄光谱的照片，由于不同的物体具有不同的光谱特性，所以，只要用“多光谱照相机”对伪装的物体进行拍照，就可以揭露它的真面目，识破敌方的诡计。
电子侦察卫星具有多种功能。它能够截获敌方预警、防空和反导弹雷达的信号特征及其位置数据，能够载获敌方的战略导弹试验的遥测信号，也能有效准确地探测敌方军用间谍电台的位置。
苏联从60年代中期开始发射电子侦察卫星，到1982年底共发射了134颗。苏联的电子侦察卫星一般是椭球体或圆柱体，多采用“混杂多颗组网法”使用，即在同一轨道内，发射4～8颗电子侦察卫星，一颗飞过去后，紧接着又飞过来一颗，可以接力式地连续进行通信窃听。这种卫星具有情报联络的功能，可以与世界各地的苏联间谍保持无线电联系。1977年4月，伊朗反间谍部门逮捕了一名叫拉巴尼的间谍，他就是利用“通信情报型的电子侦察卫星”在飞越当地上空时，接收这颗间谍卫星发送给他的密码电文。由于在接收密码电文时，拉巴尼没能隐蔽好他的卫星接收天线而被反间谍部门发现后，突然冲进密室将他抓获。
间谍卫星2023年2月17日，韩联社报道，韩国防卫事业厅在国会国防委员会全体会议的工作报告中表示，韩军第一颗侦察卫星将于今年11月发射。 [3]
2024年5月28日，据朝中社报道，朝鲜27日进行的军事侦察卫星发射活动失败。报道说，朝鲜国家航空航天技术总局27日使用新型卫星运载火箭在平安北道铁山郡西海卫星发射场发射了“万里镜-1-1”号侦察卫星。火箭第一级飞行异常，空中爆炸，发射任务失败。 [5]
1977年11月，苏联塔斯社发布了一条措词模糊的新闻：“苏联一颗人造卫星的压力降低，并采取计划外的飞行形式，开始下降……”接着，美国设在科罗拉多州的北美防空司令部卫星观测站，提出了一条比较露骨的新闻预测：“一颗苏联的间谍卫星将在近日内坠落到地球上。”这消息一时在世界各国引起了惊慌，担心坠落的卫星会落在自己的国土上，1978年1月24日，美国夏威夷的马维岛卫星观测站观测到天空中有一个闪着耀眼红光的物体，急速向东北方坠下，最后在空中爆成数千块碎片，纷纷落在加拿大的大奴湖地区。美国谍报技术部门立刻派出100多名航天专家去那里搜寻卫星碎片残渣。通过分析，美方认为，这是苏联的一颗重达2700公斤的雷达型“海洋监视间谍卫星”，即苏联第16颗海洋间谍卫星——“宇宙954号”。这种间谍卫星主要是用来探测、跟踪世界海洋上的各种舰艇。通过截获舰艇上的雷达、通信和其它无线电设备发出的无线电信号，对海上的军事目标进行监视。苏联研制海洋监视卫星起步较早，拥有用核反应堆提供能源的“雷达型海洋监视卫星”和用太阳能供电的“电子窃听型海洋监视卫星”。从1967年起就使用这两类卫星了。而美国则在10年以后才拥有“电子窃听型卫星”。海洋监视卫星上面装有红外辐射仪等高灵敏度的探测仪器，不仅能够发现和跟踪海上目标，而且也能够监视水下60米深的核潜艇的活动。更奇妙的是它既能够测量出核潜艇上的核发动机排出的热量与周围海水的温差，掌握潜艇在海下的位置和计算出潜艇行驶的速度，而且还能测出海底山脉、海沟、隆起部位和断裂区的高度、深度和宽度，绘制出精确的海底地图。1982年英阿马岛之战中，苏联接连发射了“宇宙—1365号”和“宇宙—1372号”海洋监视卫星，以此来侦察英阿双方的军事战况，并把所获取的英国军队的有关情报马上提供给阿根廷军队，以致阿根廷空军一举击沉了英国特遣舰队中著名的“谢菲尔德号”驱逐舰。
间谍卫星导弹预警卫星对导弹的防御功能
苏联利用导弹预警卫星对美国进行监视
苏联的导弹预警卫星是在1967年发射的。它既能够“看”到美国中西部的戴维斯——蒙森、小石城的“大力神导弹”发射基地和马姆斯特罗姆、沃化的“民兵式导弹”发射基地，又能随时与苏联保持通信联系，用这种大椭圆轨道的预警卫星每天可以进行14小时的监视，因此，只要同时使用2～3颗这种卫星就可以进行全天候的环球监视了。至1982年底，苏联共发射了33颗导弹预警卫星，在太空中与美国又开始了一轮超级侦察之战。
新一代的导弹预警卫星性能更加优越
国外正在研制新一代的导弹预警卫星，主要是采用一种“凝视”型红外探测器。这种探测器含有几百万个敏感元件，各自负责凝视盯住地球表面的每个地区。只要某地区有导弹发射，快速飞行的导弹尾部喷出的猛烈火舌便会被卫星上某一部位的敏感元件感测到，于是立刻就可以预先报警了。它还具有排除非导弹的自然火光和飞机尾部的热辐射，降低虚警率和测算出导弹的轨迹，飞行速度及弹着点等高度敏感精确的功能。
1979年9月22日凌晨3时，一颗高于地球11万公里的间谍卫星，发现在非洲南部出现了一种神秘的闪光，并且在1秒钟之内，连续闪动了两次。10月底，美国发表了一项声明，宣称该地区发生了一次2000～4000吨级的核爆炸。然而，处于这一地区的南非却矢口否认与他们有关。但是，不论是怎样否认也无法排除这颗间谍卫星侦察的可靠结果。这颗间谍卫星就是美国1971年发射的“核爆炸探测卫星”——“维拉号”（拉丁语，“监督者”的意思）。卫星上有二十几个探测器，可以探测核爆炸时产生的X射线和Y射线，也可以数出
核炸时产生的中子数目和记录核爆炸火球的闪光及电磁脉冲。它能够探测到高空（爆炸高度在30公里上）、大气层（爆炸高度低于30公里）和近地面的任何核爆炸。并且还可以运用先进的探测仪器系统侦察到地下的种种核爆炸。
美国天基预警系统在上个世纪60年代开始研制，1970年确定了地球同步轨道卫星的方案。我们听过最多的DSP系统，现役是美国第三代国防支援计划DSP系统，已经发展三代，目前的DSP星座由4颗工作性和1颗备用星组成，运行在地球静止轨道上，具备变轨到大椭圆轨道的能力以实现对高纬度地区的有效监测。工作星的典型定点位置是一颗在印度洋上空(东经60度)，一颗在巴西上空(西经70度)，一颗在太平洋上空（西经135度）。通常该系统对洲际弹道导弹能给出20-30分钟的预警时间，对潜射弹道导弹能给出10-15分钟预警时间，对战术弹道导弹能给出5分钟的预警时间。
第一颗间谍卫星有一个3米的全色谱传感器和一个巧米分辨率的多色谱传感器,其图像班盖范围为9平方公里到驯叉)平方公里,而且能拍立体照片。该卫星可把搜集到的图像数据储存起来,然后传回地面接收站。 [1]
现在使用的天基预警系统卫星DSP Phase III ：
2001年，随着SBIRS-Low系统由美国空军移交给弹道导弹防御局，系统改称太空跟踪与监视系统(STSS)，现在所称的SBIRS系统一般特指原有的SBIRS-High。红外传感器采用双探测器方案，每颗高轨道卫星安装一台宽视场的高速扫描探测器和窄视场凝视跟踪探测器，通过两者的结合，使SBIRS卫星的扫描速度和灵敏度远远高于DSP卫星，同时覆盖面积也大得多。高轨道卫星之间本身不进行通信，不过可以和低轨道进行相互通信以做到接力跟踪。STSS卫星分布在三个不同平面的太阳同步轨道上，这些低轨道卫星装备了宽视场扫描探测器和窄视场凝视多光谱探测器。宽视场扫描探测器可以捕获地平线以下弹道导弹的尾焰，以尽快完成高轨道卫星转交的跟踪工作，窄视场多光谱探测器具有中长波和可见光探测能力，能锁定目标并对整个弹道中段和再入段进行跟踪，利用极为灵敏的多光谱探测器，STSS可以实现对助推器燃尽后母舱弹头等冷目标的探测，在杂波和噪声中跟踪弹头分离并具有分辨弹头，弹头母舱，轻重光学雷达诱饵的能力。STSS系统对弹道导弹弹头的精确定位，是通过4颗STSS卫星同时探测到并跟踪为前提，具有很高的定位精度。对于远程和洲际导弹，通过SBIRS和STSS的配合探测，可以在助推段，上升段，中段和再入段实现对弹道导弹的全程探测与跟踪，通过精确定位为拦截导弹提供坐标，在来袭导弹进入陆基海基雷达探测范围前发射，实现多层拦截提高拦截成功率。
按现有的合同，SBIRS系统包括4颗高椭圆轨道(HEO)卫星和5颗静止轨道(GEO)卫星。SBIRS GEO卫星采用洛克希德公司的A2100卫星平台，12年设计寿命，卫星平台使用三轴稳定，电源功率约2800瓦，重量约4500千克，作为有效载荷红外传感器重量约450千克。自1996年美国国防部批准天基红外高轨道系统计划以来，SBIRS进度不断拖延，原定SBIRS GEO首颗卫星于2004年发射，但2002年调整合同拖延到2006年发射，2004年部署时间再次延后发射再次延期，推迟到2007年，最后发射又推迟到2011年，结果导致经费严重超支，所需预算倍增，从1996年合同的21亿美元增加到75亿美元。
因为SBIRS计划一直存在问题，美国国防部2006年开始实施一套并行计划，即“替代性红外卫星系统”(AIRSS)。这个计划旨确保即使SBIRS研制失败，仍能确保美国拥有可靠的导弹预警与防御能力，也可能作为廉价的SBIRS-高轨卫星系统的替代品。相对而言，高椭圆卫星的进度要顺利得多，SBIRS HEO-1和HEO-2已经于2006年和2008年发射升空，HEO-3和HEO-4也将在未来陆续发射。
SBIRS HEO性能令人满意，这是SBIRS HEO-2于2009年6月11日拍摄的Delta II 7920H轨迹
美国空军和洛克希德马丁公司宣布HEO-1和HEO-2有效载荷的性能甚至超过了预计指标，这对进度拖延经费超支之下困难重重的SBIRS系统来说是个不错的好消息。不过SBIRS-GEO轨道的卫星继续拖延，甚至可能无法在2011年顺利发射交付使用。 STSS系统包括24颗小型卫星，重量约1000千克，其数据链支持卫星间60g通信和卫星地面间40/20g通信。STSS的灵敏度远高于现有系统，这对研制工作提出了很高的挑战，所以整个计划一直受到经费超支的困扰不足为奇。1999年美国空军把低轨道卫星部署时间推到到2006年，由于所用技术风险太大，评估试验进度大大拖延，总投入可能从2000年初估计的106亿美元增加到230亿美元以致更多。原定计划的2006年首次发射，也推迟到2008年，最后2009年9月发射头两颗卫星。
低轨道的STSS卫星，计划部署24颗，实现24X7时间全球范围全程弹道跟踪探测能力
尽管SBIRS和STSS存在诸多问题，研制过程也不顺利，但是作为新一代天基预警系统却是弹道导弹防御体系的基石。以防御洲际弹道导弹来说，SBIRS卫星比现有的DSP卫星敏感得多，可以可以透过云层监视，在导弹一点火发射即可探测到，同时探测范围也有质的增强。SBIRS采用的扫描探测器采用一维阵列对地球南北半球进行扫描，探测到强红外辐射后交由24000单元的凝视焦平面阵列进行二维跟踪。以APS报告设定的7公里云层高度为例，由于可以穿透云层探测，对于固体洲际弹道，探测时间可以提前30秒，对于液体洲际导弹则提前45秒。STSS卫星尽管采用较为廉价的小卫星平台，但是红外传感器的性能也十分出色。以作为试验的中段空间实验(MSX)搭载的设备为例：宽视场短红外探测器波段在1~3微米之间，口径在50厘米以上；中长波红外探测器波段在4~16微米之间，口径在50厘米以上；可见光探测器波段在0.3~0.7微米之间，口径超过20厘米。根据瑞利公式，短红外探测器对于1500公里外的目标仍然具有3米左右的分辨能力，可以有效识别导弹尾焰。不过同样根据瑞利公式，中长波红外探测器在1000公里外对目标分辨能力已经大于10米，无法对2米左右尺寸的弹头进行成像。不过探测距离要远得多，对于300K温度的典型目标，中长波红外探测器具有高达30000公里的理论探测距离，即使降温到200K温度，也有高达7000公里的理论探测距离。
STSS对应于传统天基红外预警系统的特色在于对飞行弹道中段的跟踪，并能分辨弹头与诱饵。由于无论是弹头，诱饵还是母舱在STSS的探测器上都是点状目标，因此STSS卫星是通过光谱等信息来进行识别的。，其主要特征有以下几个：由于工艺的不同，诱饵和弹头的温度特征会有较大差异，STSS凝视阵探测器通过多个波段检测温度差异进行区分；由于质量的不同，因此弹头和诱饵热容量不同，导致其温度变化率不同，STSS的探测器可以通过多波段探测器连续观测目标温度变化，计算变化率以区分真伪目标；弹头和诱饵表面材料的不同，导致发射率不同，通过分析辐射谱分布特征可以区分材料不同；此外确定目标温度后，和目标红外发射率后，可以确定目标的表面积，由此间接推算目标大小，区分弹头和碎片。通过这些方法，配合灵敏的探测器，STSS不仅可以探测跟踪弹道中段的冷目标，还可以区分目标和诱饵，引导拦截器进行拦截。
STSS全程跟踪探测示意图，DSP将被更强大的SBIRS GEO卫星代替
当然，天基红外预警系统不是万能的，目前还无法取代陆基海基大功率雷达的作用，但是没有SBIRS和STSS的导弹防御系统，由于地面雷达存在盲区，探测距离有限，更无法在第一时间探测到弹道导弹的发射，其作战效能将急剧下降，说失去中段拦截能力也不为过。可以说，SBIRS和STSS系统是弹道导弹系统中当之无愧的力量倍增器。随着今后SBIRS和STSS的逐步建成，美国弹道导弹防御系统的作战效能将提升到一个前所未有的高度。
2010年1月11日晚8点58分，根据新华社正式发布的新闻，中国11日在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验，试验达到了预期目的。这是中国国家弹道导弹防御系统的第一次反导测试。此前在2007年1月11日我国反卫星试验公开后，根据美国报道，我国在2005年7月7日和2006年2月6日分别进行了两次拦截测试。根据相关公开信息分析，这四次试验均属于国家弹道导弹防御系统的测试，经历多次测试后，我国的陆基中段反导拦截弹已经追上了美国10年前的水平，但这并不意味着我们能有美国10年的导弹防御水平，其中的关键就在于我国缺乏天基预警能力。
在发展陆基中段反导拦截弹的同时，预警系统作为陆基中段反导能力必不可少的部分也进行了大量的开发工作。目前我国弹道导弹防御系统测试，仍然只能使用大型X波段陆基远程预警雷达，这对测试的时间和地点都有很多限制。更重要的是，和美国拥有优越的地缘政治形势不同，我国缺少海外基地部署X波段预警雷达；美国拥有北极阿拉斯加这种任何敌方陆基弹道导弹来袭的毕竟指出，而我国在主要威胁方向无法前出就近部署大型预警雷达。尽管由于我国高性能红外传感器和高性能卫星平台发展的滞后，迄今没有实用的天基红外预警卫星投入使用，但是在反导需求上我国更迫切的需要天基红外预警系统，以弥补陆基雷达的缺陷，这也是我国航天部门雄心勃勃要研制类似于SBIRS和STSS的天基红外预警的根本原因。期待着我国的SBIRS和STSS系统早日投入使用，为我国的陆基中段反导系统增加一双明亮的眼睛。
相比美国，另一个航天超级大国俄罗斯也没有闲着，苏联从20世纪70年代开始启动预警卫星系统，基本和美国保持同步，1976年苏联开始发射OKO/眼睛预警卫星，卫星定轨在大椭圆轨道，目前仍有4颗在轨运行。1988年又发射了PROGNOZ/预报预警卫星，运行在地球同步轨道。这两个系统苏联联合使用，用于监控美国的陆基导弹发射基地，对洲际导弹提供30分钟预警时间。1999年起，俄罗斯又发射了宇宙2366、宇宙2369、处女地2、琥珀4K2、彩虹1、飓风等预警卫星，逐步完善了对美国全境洲际导弹发射场的全时空监视。俄罗斯还计划通过发射更新，组建全球预警卫星网，计划发射18颗预警卫星。其更庞大的计划，是利用各种卫星平台的115颗已有和计划发射的卫星组建ROSTELESAT/多功能卫星通信与远程地球监视系统，可以军民两用。
总的来说，美国现有DSP预警卫星的探测能力和精度有限，扫描和捕获周期较长，而SBIRS很好的完善和提高这些缺陷，能够做到及时精确的对探测区域内的导弹发射做出反映，利用SBIRS系统，目标导弹全程都在SBIRS-L的监视之下，在同一时刻，总有2颗和2颗以上的卫星能够同时观测目标导弹，不但能对弹道导弹本身，甚至对弹道都能进行预报，为导弹拦截目标提供了重要的技术支撑，而且完善的SBIRS系统有效的提供了早期导弹预警信息，有利于提早捕获目标、锁定目标，还能提供超视距制导和组织多批次拦截，是美国NMD、TMD系统不可获取的重要支撑。
回过头来看我国，我国面临着周边国家中远程导弹和核扩散的风险，无论朝鲜、伊朗这些潜在的核国家，还是印度、巴基斯坦这些迈入核门槛的国家，还有日本这种具备核武装潜力的国家都在中国附近。而且对于我国来说，作为美国最大的战略假想敌，美国核大棒的潜在威胁是我国面临最主要的战略威慑，而美国是具备强大的陆基、海基、空基三位一体核打击能力的超级大国。我国有着非常迫切的反导需求，迫切需要建设天基红外预警系统，短期要达到DSP的作战效能，远期要跟踪建设中国技术特色的“SBIRS”系统，配合陆基、海基雷达探测网，实现陆海空天全时空、无缝连接的反导预警体系，用我们的话说，就是实现防空、反导、空间目标监视一体化。而我们也要观察和借鉴美国、俄罗斯等国建设天基预警体系的经验，避免重复投资和资源浪费，做好体系规划和方案设计。用有限的资源和尖端技术，发展我国的天基红外预警系统，实现军事斗争中的信息对等，为国防安全和世界和平做出重要贡献。
