近期,国外网络媒体曝光:中国利用普通免费卫星图像追踪美国海军。这项技术通过对水面舰艇航行时产生的特殊尾流分析,来甄别美国海军的各种大型船只。因为世界上每一艘船的水面航行痕迹都不相同。
据称,该团队在公开的开源卫星图像上测试了他们的技术,并找到了一些更大的美国海军舰艇。据称,Hinese的研究人员开发了一种新技术,利用低分辨率、开源的免费卫星图像跟踪海上船只。该团队的新算法可以快速找到肉眼看不见的船只,以寻找泄露尾流行踪的船只。
所使用的卫星图像分辨率为数十甚至数百米,这意味着即使是像军舰这样的大型船只,也可以占据卫星观测的一个像素。
尽管如此,由位于山东一所舰艇学院的教授领导的研究小组表示,他们从这些照片中发现了美国尼米兹级航空母舰、提康德罗加级巡洋舰和一艘阿利·伯克级驱逐舰。
他们的方法侧重于分析航行船只的尾流波浪,这是一种几乎任何国家或组织都可以使用的简单技术。不同的船只在海面上形成不同的波浪图案,类似于人类的指纹鉴定。
使用低分辨率卫星图像跟踪航行在海面上的船只,需要敏感参数,才能准确识别特定的美国军舰,同行评议论文曾发表在中国学术期刊《计算机模拟》上。
今年4月,中国科学家和海军潜艇学院合作,公布了他们获得的物理参数。其中一个研究小组的研究成果就是:“使用这些参数和论文中提供的算法,可以在特定条件下识别目标战舰的类型。”
一艘船在海上航行时的尾流可以延伸到几十公里。对于研究此项技术的中国科学家们,即使是模糊的卫星照片,也可能包含识别船只的有用信息。他们面临的挑战之一是;如何从噪音环境中提取有用的信息和数据。
从太空观测海洋,云层和海浪往往掩盖了跟踪军舰尾迹的关键特征。使用图像追踪海军舰艇并不新鲜,几十年来各国海军都在使用它(尤其是自冷战以来)。与中国的新技术一样,这些技术通常侧重于识别尾流模式,这可以提供有关船只大小、形状、速度和推进系统的重要信息。
海军经常使用航空和卫星图像来完成这项任务,然后对其结果进行分析。这项技术可以对对手的海军监视和侦察,特别是针对反潜艇战,以及沿海地区的安全和执法有重要作用。
然而,现有技术通常使用的是高分辨率卫星图像。中国通过使用向公众开放的低分辨率图像、来获取对手舰船的位置,该能力相对较新。但在使用这种技术的实时卫星图像传输方面,可能是一个巨大的限制因素。
古法新用
中国的科学家在其论文中概述了如何消除干扰,以便使计算机能够快速检测出感兴趣的目标。然而,他们警告说,如果目标以超过20节(37公里/小时)的速度移动,这种方法可能会失败。
和美国一样,中国也部署了一个庞大的地球观测卫星网络。这些卫星的分辨率可以达到4英寸(0.1米),中国的先进卫星可以与美国军方的锁眼间谍卫星相媲美。中国的先进卫星可以监视军舰,甚至可以穿过云层跟踪高速F-22隐形战斗机。
所以,对中国这样的科学技术一流大国来说,这项新技术可能效用有限,但对于卫星和其他复杂成像系统有限的次一级国家来说,这项新技术可能确实非常有用。
研究小组解释说:"在海洋强风和巨浪的影响下,线形和非线性叠加,会对舰船尾流结果产生重大影响。他们说,这种方法还需要通过大量的实际数据来测试和完善。
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