俄乌战区成了全球商业卫星图像的竞技现场,几个星期以来,高清分辨率的卫星图像几乎刷屏,其中出镜率最高的无疑有三家:Maxar Technologies和BlackSky以及中国的天仪研究院的“海丝一号”,究竟哪家更强一些?
各大媒体上发表最多的无疑是Maxar的产品,比如下图就是2月27日发布的卫星图像,车队在乌克兰伊万基夫东北部向基辅驶去:
前往基辅的车队
这个分辨率下,熟悉一点的应该已经可以分辨出车型。
基辅东北约40英里处发现的数百辆坦克、机动火炮、油罐车和其他卡车的车队
这张图看起来就像无人机拍摄,因为有一个倾斜角度,此时卫星已经飞离热点地区上空或者是轨道星下点偏离,倾斜角度成像,显然效果非常不错。
乌克兰边境以北的Khilchikha 的地面部队现场部署和车队。
这副地图具有很大的冲击力,因为部署现场非比较整齐,并且车队以某种放射性队形排列。
这是行星实验室拍的照片
熟悉安东诺夫机场的朋友应该发现这张照片的特殊之处了,右上角那个机棚下就停着全球最大的运输机安-225,根据机棚破损情况,大概率已经遭遇不测,或者至少已经受损。
这是MAXAR的同一位置照片,这张照片是轰炸后不久拍摄的,机棚上还在冒烟,从分辨率上看应该是略胜行星实验室一筹的。
上图是BLACK SKY的卫星图像显示了周六(2月26日)在乌克兰哈尔科夫东北郊区炮击的影响。
中国的吉林一号卫星效果如何?
哈萨克斯坦的炼油厂
笔者翻了半天也没找到“吉林一号”对俄乌战区的成像,找到一张哈萨克斯坦炼油厂的图片作为对比,假设公布即为最大分辨率,那么吉林一号与公开的两家对比还是有些差距的,不过吉林一号可以视频的方式跟踪被拍摄飞行器,这一点具有不少的诱惑力。
吉林一号是中国第一套自主研发的商用遥感卫星系统,由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制,第一颗卫星的指标参数为地面像元分辨率为全色0.72米、多光谱2.88米,“吉林一号”视频星地面像元分辨率为1.12米,所以视频分辨率也相当不错。
Maxar Technologies则是一家总部位于美国科罗拉多州威斯敏斯特的空间技术公司,专门生产通信、地球观测、雷达和在轨服务卫星、卫星产品和相关服务,不过MAXAR发布的卫星都没有标注是哪颗卫星所拍摄,具体分辨率不便了解,不过其公司生产的卫星不错。
除了可见光拍摄的俄乌战区照片外,另一个最突出表现的就是我国天仪研究院的“海丝一号”SAR卫星拍摄的“黑白照”了。
最早公布的是2月12日到2月24日战争前后的一些对比图,由于使用的是截图模式,因此图片非常不清晰,笔者估计官方也发现了这个问题,因此在后续公布的图片中都是高清分辨率的地面成像图片:
乌克兰文尼察空军基地
乌克兰文尼察空军基地的跑道遭受火力打击的照片,跑道在2/3处被一枚精确制导弹药准确命中,这种级别的损伤最快速度可以在2小时内修复,而且总共2500米跑道有效长度还剩1600米,对战斗机满载起飞也没问题,如果要瘫痪跑道,至少需要3~4枚制导弹药,并且最好还能用上延时引信,阻止其修复。
安东诺夫机场
上图的机场是基辅市附近的戈斯托梅利安东诺夫机场,放大的区域是停放全球最大运输机安-225的机棚,从雷达成像角度分析是否有被摧毁。
上图有详细分析,SAR照判读上有个特点是反射波强的位置亮度高,表示存在大量金属表面,规则连续表面回波比较均匀,表示没有损伤,而零散回波或者高亮回波则表示存在镜面反射或者大量金属碎片。画面中下方为均匀反射面,因此可以判定其表面是完整的,应该没有受损。
Google卫星地图截图
另一个机库则出现了大量的零散反射,这表示有金属碎片散落在周围,另外机库表面也出现了非均匀反射,这表示机库很可能已经受损。而旁边的高亮回波可能是被摧毁的飞机碎片撒落,从这个角度判断,AN-225可能已经严重受损,各位读者可于前文MAXAR和BLACK SKY发布的机库图做个简单的对比。
人家都发彩图,我们发黑白图是啥意思?
这个问题非常有意思了,上文几家发的都是地面彩色成像图,偏偏海丝一号就是黑白图,这究竟是怎么回事?有人说黑白图要比彩图分辨率高,真是这样吗?
早期间谍卫星照片
答案还真是肯定的,黑白图的像素只有黑白两色,彩色分辨率需要多个像素才能还原,因此从理论上来看,黑白图确实要比彩色图分辨率要高很多,但上图的黑白却不是因为像素的问题,而是成像原理的差异。
早期间谍卫星照片
海丝一号属于SAR卫星,也就是所谓的“合成孔径”雷达卫星,这是模拟超大天线发出的超窄波束对地面成像,反射波的振幅与相位,然后经过计算机处理成图片,只有回波强度差别,没有颜色差异,所以看到的彩色SAR也是伪彩。
好处是电磁波不挑白天黑夜,也不怕雨雪风霜,属于全天候24小时可以成像的这种,并且还有部分穿透力,因此用途还是非常广泛的,海丝一号的最高分辨率可达1米,和光学成像卫星一起搭配,那是再好不过。
当然有朋友称海丝一号性能不错,其实它只是一颗商业级别的SAR卫星,什么意思?它的成像图片你只要花钱就可以买到,全球在SAR成像类似的产品还有欧空局的Sentinel-1、Earth Observation Directory的Radarsat-2等等,至少在同级别上不输对方,而且在某些方面还略胜一筹。
另外海丝一号的下一代分辨率将可以达到0.5米,这可是商业级别的SAR卫星,至于这个水有多深,笔者也不知道,各位或者可以猜猜看哈。