抢占太空高地

【台湾《全球防卫杂志》月刊8月号文章】题：进占太空高地　台湾卫星影像情报的演进（作者　启元）
利用商用卫星购买影像
自从U—2高空侦察机于1968年后不再深入中国大陆内陆侦照以来，不论是空军已退役的RF—104或现役的RF—5E,甚至即将投入使用的RF—16战术侦察机都因航程、性能和照相装备等原因，侦察范围只能及于台海对面的大陆沿岸地区。而共军在福建沿海部署的防空导弹对台湾空军的侦察机亦是一大威胁。
为补战术侦察机之不足，军方很早就对外购买商用卫星影像监控共军动态，1993年开始接收法国SPOT商用卫星影像。不过当时受限于影像解析度，无法提供太精密的共军情报，如1993年开始接收的法国SPOT卫星影像解析度为6·25米（即影像上的一点为6·25平方米，小于这个面积的事物即无法显示），连车辆都无法辨识，因此无法用于掌握部队动态。对于战机虽可看出数量，但无法辨别型号；舰艇虽可辨别型号，不过无法判别武器系统；至于对新建机场跑道、码头、导弹基地等的判读，则无问题。
除了自购商用卫星影像外，美方也会提供共军部署的卫星影像。前行政院长郝柏村在《八年参谋总长》一书中就曾提到，1983年6月7日美国中央情报局中共战略简报小组就曾提供军方当面中共机场的卫星影像。
为了加强判读精度，军方同时使用光学卫星和雷达卫星影像交叉判读。虽然雷达卫星影像解析度不如光学卫星影像，像RADARSAT解析度只有10米，不过雷达影像不受天候影响，还可日夜监测。军方就曾在福建地区的雷达影像中发现很多亮点，经判读为共军导弹基地。另外，雷达影像卫星还可追踪水面或水下船舰尾迹。1995年，曾有雷达影像卫星在台湾东北部海域拍到某不明军舰的尾迹，当时正逢共军在东海演习，经判读该尾迹可能是潜艇所留。
不过商用影像卫星传送讯号时都没有加密，在溢波范围内如有接收站，可收到模糊的影像，据此研判卫星拍摄区域。最近频频出现在台湾附近海域，具有情报搜集能力的中共“向阳红”级海洋科学调查船和负责追踪人造卫星及太空船的“远望”级太空遥测船，都有截收卫星遥测讯号的能力。
1998年8月，曾有媒体刊登从民航机上拍摄的林口爱国者导弹阵地照片，引起军方强烈抗议，认为严重危害国家安全。其实学术单位早先利用法国SPOT商用卫星影像规划高铁路线时，就将该阵地及邻近地区摄入，虽无法显示爱国者导弹发射车和相位阵列雷达，但阵地内掩体和营舍配置都清晰可见。
军方和国安局购买商用卫星影像，大多通过研究机构和代理商订购，购买经费都列为机密预算，有些甚至隐藏在后勤装备购置经费中。由于军方各单位和国安局购买商用卫星影像大都各行其是，经常有重复购买同一地区的卫星影像现象发生。
台湾首度获得卫星控制权
虽然军方已长期利用商用卫星影像对大陆进行情报搜集，不过对大陆卫星侦察方式的重大突破，要算去年初与以色列合作，首次获得商用影像卫星控制权。这枚以色列EROS—A1商用影像卫星可即时提供1·8米解析度的卫星影像，足以用来辨认车辆、战机和军事设施，甚至监控部队动态，共军的M9导弹阵地也难逃此“天眼”。这使台湾在2003年底发射华卫二号遥测卫星前，提前成为国际“间谍卫星俱乐部”会员国。
为了能即时监控共军动态，军方早在七八年前就在国际市场上寻觅可独立控制的影像卫星。美国IKONOS商用影像卫星解析度虽高达1米，已到可辨识人群的地步，但从下单预约到照片交货，需一个月，拍摄区域还要向美国政府备案，不符合军方即时与保密要求。而拥有EROS—A1的以色列国际卫星影像公司推出“卫星运作伙伴”的服务，让参加者可以拥有卫星部分区域控制权，因此获军方青睐。
目前台湾虽可直接接收法国SPOT商用卫星影像，但卫星仍由法国控制，而且在卫星进入接收范围的12小时前就要向法国报告拟拍摄区域的坐标，并无隐密性。所以，台、以双方合约中规定，只要EROS—A1进入以台湾卫星接收站为中心、半径1000公里的圆形区域内，以方必须将卫星控制权完全交给我方，由我方全权决定侦照目标，一旦由台湾操控卫星，以方也不知道侦照区域；不过EROS—A1具有重叠摄影以提高解析度至1米的功能，启动这项功能前必须知会以方，这项功能是华卫二号没有的。
根据合约，台湾总共可接收4颗EROS系列卫星的影像，第二颗EROS—B1的解析度可达0·85米。这4颗卫星除了EROS—A1已在2000年12月发射外，其余3颗预计将在2004年前发射，每颗卫星寿命约6年。
EROS—A1只能拍摄黑白照片，因此军方仍不时购入IKONOS影像以补EROS—A1之不足。即使解析度高，但因涵盖区域较小，军方仍需购入SPOT这种解析度较差的影像作大范围的观察，再利用IKONOS或EROS的高解析卫星影像进一步研判。因此4颗EROS系列卫星加上可提供2米解析度卫星影像的华卫二号，在2005年前台湾就拥有5枚高解析影像卫星，再与IKONOS、SPOT和RADARSAT等卫星影像搭配，台军将更有效地掌握共军动态。
大量卫星影像的最大用途是协助军方建构更精确的“共军影像资料库”，先拍遍共军设施，建立影像档案，隔一段时间再重复拍摄。目前军方已接收了一年多的EROS—A1卫星影像，配合历年搜集的空照照片和卫星影像，可建立内容相当丰富的资料库。另外，敌后工作人员提供的情报和与他国交换来的情报也可利用卫星进行查证。
卫星影像虽然是死的，但经验丰富的判读人员仍可嗅出“玄机”。以对台威胁颇大的M9导弹阵地为例，卫星影像虽然可以显示阵地位置，但是因M9导弹可车载，真正的发射位置很难掌握，不过在卫星影像上还是有蛛丝马迹可寻。冷战时期，美国追踪苏联机动洲际弹道导弹的发射阵地，就是算准导弹发射车体积庞大，转弯半径很大，因此就在卫星影像上找寻那些转弯幅度特别大的道路，其附近就可能有预备发射阵地。另外，前苏联一些重要或机密的军事设施通常都设有多道围墙，美国判读人员也根据这类特征发现不少苏军机密设施。另外，机场跑道的颜色深浅及轮胎痕迹温度，也可据以判断机场飞机起降频率及推算机场大约的飞机数量。
卫星影像的深入应用
虽然卫星影像可向军方提供很多情报，但这只是卫星影像的基本功能，军方应联合科研单位将卫星影像的应用深化，例如根据卫星影像合成的立体图像衍生出的“飞行模拟”技术。“飞行模拟”原理是先将卫星影像合成立体图像，再将飞机或导弹的性能参数输入电脑，就可模拟飞机或导弹飞行的景象。飞行模拟机中各种地形的软件就是利用这种技术制作的。目前中科院资讯管理中心已具备飞行模拟技术。
以战机攻击大陆共军基地为例，先将攻击路线经过区域拍成卫星影像并制成立体图像，输入电脑后就能先模拟出整个飞行过程，然后将模拟结果输入模拟机中，供飞行员进行任务训练，或直接输入机上任务电脑，让飞机循着电脑指令飞行。国内也有研究单位利用立体图像结合F—16的性能参数，用电脑模拟F—16从花莲飞入中央山脉的过程，并制作了大陆福州地区的立体地形图。
另外，立体图像也能应用在巡航导弹的中途导引上。前行政院长郝柏村在《八年参谋总长日记》一书中透露，中科院在1983年曾进行“乾元计划”，即发展利用地形比对导引的巡航导弹。不过当时国际市场上只有美国“大地卫星”（LANDSAT）的影像可购买，解析度为30米，即使当时巡航导弹研发成功，精准度也不会太高。
这种立体图像还可应用在特种任务上。如果台军要突击共军军事基地，就可利用卫星影像先建构出附近地形地物的三维立体图像，再配合虚拟实境的训练，任务执行就将事半功倍。
对于卫星侦察的防范，台湾早在1986年法国第一颗商用影像卫星SPOT—1发射升空后，就曾发文到各基层单位，列出卫星通过台湾上空的时间，要求各单位加强伪装。不过台湾早在60年代时，就受到过间谍卫星的监视。美国就曾从1965年到1969年，利用其第一代影像间谍卫星Corona对位于桃园县龙潭乡筹备中的核能研究所和中科院持续进行侦照，当时美方认定那是台湾的核设施。另外，《八年参谋总长日记》中也提到，1988年美方曾展示台湾核能发展的卫星图像。
其实随着国防信息的开放，卫星在刺探静态军事机密上的空间有限。台军二代战机的部署位置与数量，已在媒体多次刊载。甚至最新的爱国者飞弹阵地的大致部署位置，也被媒体报道过，卫星能做的大概只有拍几张照片，验证一下而已。
至于动态的军事行动，只要妥善应对，就可将卫星的威胁降到最低。以部队调动为例，台湾陆军部队的驻地离防区并不远，一有状况只要几小时就可以进入战备位置，只要部队调动避开侦察卫星通过时间，就位后立即隐蔽，卫星要即时侦察并不容易。而金门、马祖等外岛的防务，因早已地下化，卫星也看不透碉堡掩体。另外，对于战机与军舰这样的机动目标，侦察卫星就更难掌握了。
虽然台湾能有效掌握中共军事动态，但中共一样可依法炮制，并进而运用衍生科技增强对台威胁。今年2月美国《华盛顿时报》就曾报道，中共已能利用卫星立体图像技术，绘制精确的台湾全岛数值地形模型，提高巡航导弹的中途和终端导引精度，使台湾空防威胁大为增加。
以台海空防为例，中共巡航导弹若从西部海岸进袭，台湾很多军事基地都临近海边，导弹一进入陆地不久就到达目标上空，没有足够的时间和距离进行地形或景物比对来修正弹道，将影响命中率。如果中共利用商用影像卫星，先将台湾全岛拍成解析度1米的卫星影像，并制成全岛立体图像，就能在电脑中呈现所有的地形起伏；再把巡航导弹的爬升、转弯等性能参数输入电脑，就可模拟出一条由台湾东海岸穿越中央山脉的飞行路线，这种“由东而西”的攻击路线将颠覆台湾长久以来针对西边来的空中威胁所建构的空防系统。中共巡航导弹可从台湾东海岸直接飞进高度较低的山区，以减少爬升时被发现的时间，一旦进入中央山脉，我方雷达就因山区阻隔无法进行侦测。飞出山区后再贴着山边飞行，还可利用山区作背景干扰雷达侦测，还能进行多次地形比对，大幅提高命中率。将来要攻击台湾北部军事目标的巡航导弹可以从台东进入陆地，飞出山区后再转向北，这种来自四面八方的攻击模式将使台湾空防系统疲于应付。
商用卫星影像是公开贩售、不限买主的，因此是一把“双刃剑”。虽然中共侦察卫星的解析度还不够，但是随手可得的商用卫星影像却也能弥补这项缺点，而台湾更由此才突破了空间的限制，将侦察范围延伸至大陆内地。今天拜商用卫星影像之赐，两岸在卫星影像情报上的竞争起点几乎是平等的，如何分出高下，就要靠军方判读人员的素质，以及在卫星影像应用上下的功夫了。