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楼主: supsauce
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[其他主题] 卫星隐身技术讨论贴

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hyperion 发表于 2018-1-14 14:38 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 14:32
同样是放大器,噪声水平可以有巨大的差别。比如战术用户用超导接收机肯定不现实对不对。当然如果你说使用 ...

但是这个隐身的通信卫星肯定只是给顶级用户使用的话,它们的装备不可能比接听者差多少的。
SIGINT监听的也不是那些顶级用户呀!
而且还要注意那些“低频”通信系统没有这么高的主瓣/旁瓣比,主瓣波束也快得多,因此更容易监听的。
当然上行链路还是比较容易监听的。雪貂卫星通常是低轨道的,它们监听同步卫星通信时,受到的上行信号比同步卫星接收到的大30~40dB。但对于下行信号就没优势了。不过在这里方向会是个更大的问题。如果说卫星在地面的波束宽度高达200km的话,那同样的天线向卫星发射时,在400km高空波束还只有2km宽,想要截获太难了。
hyperion 发表于 2018-1-14 14:47 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 14:33
涉及具体应用情况的敏感话题就没必要讨论了

简单估计一下,假设使用者用的是0.3m小终端,卫星主瓣比旁瓣强70dB,窃听者通过深冷超导接收机等设备实现了比使用者高20dB的接收增益,又假设他通过其他情报手段获得了卫星通信的具体频率,处理增益与使用者一样高。那么也需要95m的天线指向正确的方向才能截获信号了。如果不知道具体频率导致处理增益损失10dB,那就得用300m的天线。前提还得是这些巨大的天线能达到理想增益效果。
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 14:49 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 14:38
但是这个隐身的通信卫星肯定只是给顶级用户使用的话,它们的装备不可能比接听者差多少的。
SIGINT监听的 ...

我是比较倾向于谨慎的,电子情报历史上把不可能化为可能的事并不少,苏联和美国都吃过太自信的亏。当然这是题外话了
hyperion 发表于 2018-1-14 14:51 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 14:49
我是比较倾向于谨慎的,电子情报历史上把不可能化为可能的事并不少,苏联和美国都吃过太自信的亏。当然这 ...

别的方法也许有,但那就不太可能是在地面或者低轨道从旁瓣监听高增益毫米波点对点卫星了。如果知道具体轨道的话,最有效的监听方法显然是把一颗小雪貂送到它附近来监听旁瓣。
用探测手段发现这颗隐身卫星的话,更有可能是通过天基红外/可见光系统。
hyperion 发表于 2018-1-14 14:57 | 显示全部楼层
关于卫星的RCS需要多低才能在雷达下隐身也可能简单的估计一下大概的数量级:
宙斯盾上的雷达在搜索模式可以探测到1000km外的RCS=1m2目标,如果料敌从宽,假设对天雷达功率孔径积比宙斯盾用的高40dB,那么在高更新率的搜索模式下它就能探测到10000km外的RCS=1m2目标。但是对天雷达显然不需要那么高的数据更新率,假设采用凝像模式,性能还能再提高30dB,那么就可以在56234km探测到RCS=1m2目标,或者在40000km外探测到RCS=0.256m2目标,或者在10000km外探测到RCS=0.001m2目标。看起来在中高轨道实现雷达隐身还是很有希望的。至于低轨道,还是别想了。
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 15:00 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 14:51
别的方法也许有,但那就不太可能是在地面或者低轨道从旁瓣监听高增益毫米波点对点卫星了。

咳,我为什么这么谨慎,因为当年苏联人对他们的微波接力通信有基于一模一样理由的自信,结果造成了重大泄密。我刚才就一直在想这个事情
hyperion 发表于 2018-1-14 15:02 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 15:00
咳,我为什么这么谨慎,因为当年苏联人对他们的微波接力通信有基于一模一样理由的自信,结果造成了重大泄 ...

这不一样呀!微波接力通信的增益比这个低得多,主瓣/旁瓣强度比远没有这个那么高。而且微波接力的主瓣是能直接打到太空中去的呀。
此外通过被动射频截获很低强度的未知信号明明比已知该信号源具体情况去监听难得多。俺这里可都是料敌极宽了。
不要把目光停留在地面旁瓣监听上,其他方向应该是更容易做到的。
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 15:12 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 15:02
这不一样呀!微波接力通信的增益比这个低得多,主瓣/旁瓣强度比远没有这个那么高。而且微波接力的主瓣是 ...

我这是举个例子说明过分自信的后果,因为以当时的技术水平,按公开情报完全可以认为微波接力的高指向性使其无法被截获。。。
hyperion 发表于 2018-1-14 15:14 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 15:12
我这是举个例子说明过分自信的后果,因为以当时的技术水平,按公开情报完全可以认为微波接力的高指向性使 ...

那么实际中是怎么被截听的呢?你不能因为微波接力被截听了,就认为这个毫米波卫星会被旁瓣截听呀。明明很多其他方案更可能做到。
比如低轨道的锥形隐身卫星,很容易实现对地面的红外隐身。但面对天基红外卫星的话,尖锥型就无效了。因为这个构型会导致尖锥将地球热辐射向径向反射。而且面对超高性能的对天/反导雷达,低轨道卫星就算在怎么隐身也难以避免被发现。
而对于高轨道的毫米波点对点卫星,期待低轨电子情报卫星飞到波束(毕竟毫米波的波束还是很大的)里显然比用超级巨大的毫米波天线尝试截听旁瓣容易。如果有幸直到具体轨道,那更可以干脆把卫星发到旁边。
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 15:39 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 15:14
那么实际中是怎么被截听的呢?你不能因为微波接力被截听了,就认为这个毫米波卫星会被旁瓣截听呀。明明很 ...

我并没说这个一定会被截获或者一定不会被截获。。。我只是说我谨慎的原因。不记得当时是卫星还是地面站截获的了,但是苏联人最让人难以置信的错误是他们太过于相信信道的安全性以至于没有进行合适的加密。。。
鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 15:43 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 15:14
那么实际中是怎么被截听的呢?你不能因为微波接力被截听了,就认为这个毫米波卫星会被旁瓣截听呀。明明很 ...

现在对天/反导雷达的性能不是很高吧。。。美国的SBX那个X波段雷达大球也只不过是在一个超小的视角上发现4000公里外的棒球大小的物体。广角检测很可能要减上一个数量级,面对隐身目标估计还要减上一个数量级。如果卫星隐身水平达到或者超越F22正面那种0.0001平方米那种隐身水平,在400公里以上的轨道就有可能躲避探测
hyperion 发表于 2018-1-14 15:49 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 15:39
我并没说这个一定会被截获或者一定不会被截获。。。我只是说我谨慎的原因。不记得当时是卫星还是地面站截 ...

所以当然要把各种手段都综合的放上去啦!
比如两边都用高增益天线时其他方向的信号是很难进来的,这样卫星与地面站之间就可以独占所有频率了。此时还可以通过大扩频(超宽带)来进一步降低发射功率(通常一个波束只有500MHz的带宽,如果能放大到5GHz,那么功率就可以再小10dB),此时对于波束覆盖范围内的其他用户来说,这个卫星信号会被完全淹没在噪声中。
hyperion 发表于 2018-1-14 15:57 | 显示全部楼层
鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 15:43
现在对天/反导雷达的性能不是很高吧。。。美国的SBX那个X波段雷达大球也只不过是在一个超小的视角上发现4 ...

俺这是在料敌极宽啦!对天雷达不需要数据更新率,花上一个小时才扫描整个全周天也是够用的吗,因此不会有广角监测损失。估计对高度隐身的卫星,探测距离有可能达到1000~4000km左右吧?
鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 16:29 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 15:57
俺这是在料敌极宽啦!对天雷达不需要数据更新率,花上一个小时才扫描整个全周天也是够用的吗,因此不会有 ...

对于一个棒球0.1平方米能探测4000公里的SBX雷达来说。
对反射面积0.0001平方米的水平的隐身物体的探测距离就只有500公里了。
但这只是理想情况,要分辨是否是太空垃圾得需要更高的分辨率和解析度。因为0.0001平方米这一量级的太空垃圾数量很多很多。要达可以达到到排除假目标水平的话,估计连200公里高的隐身目标都无法确认的。
0.001就是F22战斗机了,对于不用考虑气动的卫星来说,可以达到到0.0001这个水平并不过分。
hyperion 发表于 2018-1-14 16:39 | 显示全部楼层
鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 16:29
对于一个棒球0.1平方米能探测4000公里的SBX雷达来说。
对反射面积0.0001平方米的水平的隐身物体的探测距 ...

0.1m2的棒球是个什么鬼?棒球的直径不是才7.2~7.5cm吗?这样面积才0.0044m2的好不。
鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 16:50 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 16:39
0.1m2的棒球是个什么鬼?棒球的直径不是才7.2~7.5cm吗?这样面积才0.0044m2的好不。

好吧。。。我犯了一个严重的常识性问题
 楼主| supsauce 发表于 2018-3-10 02:18 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 16:39
0.1m2的棒球是个什么鬼?棒球的直径不是才7.2~7.5cm吗?这样面积才0.0044m2的好不。

太空垃圾可能确实是个问题,特别是空间探测雷达波段都比较低,天生不好做目标识别

拿反导雷达去算不太恰当,那个是有预警雷达引导的,靠X波段扫全空域不现实

另外针对中俄这种地基雷达都不是很全的情况,现阶段(或者很久之前就开始)美国是有可能有搞一些相对低价值的低轨隐身卫星,反正就算被发现也问题不大
 楼主| supsauce 发表于 2018-3-10 02:41 | 显示全部楼层
发现一篇好文章,讲了很多薄雾计划的具体细节
这个要强烈推荐一下

https://www.douban.com/note/222792948/

因为不能转载,不知道作者在不在本站可以来认领一下。好像是 @贝尔纳多特 ?
hyperion 发表于 2018-3-10 06:32 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-3-10 02:18
太空垃圾可能确实是个问题,特别是空间探测雷达波段都比较低,天生不好做目标识别

拿反导雷达去算不太 ...

低轨隐身卫星不容易实现吧?关键是雷达方面虽然容易隐身,但面对光学望远镜实在躲不起来。
 楼主| supsauce 发表于 2018-3-10 06:59 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-3-10 06:32
低轨隐身卫星不容易实现吧?关键是雷达方面虽然容易隐身,但面对光学望远镜实在躲不起来。

咱们前面不是讨论了吗,不是太敏感的载荷就装个圆锥或者多棱镜算了
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