（第一节）认识人造卫星
科学家把围绕地球运行的无人航天器称为人造地球卫星，简称人造卫星或卫星。通常是用运载火箭发射进入地球轨道运行，它不像飞机那样可以在空中改变航线和方向，而是只能在同一轨道上环绕地球飞行，而且入轨后就无需任何动力，直到轨道降低不足以达到第一宇宙速度时便坠人大气层烧毁。
一、人造卫星的飞行原理及其轨道
人造卫星能绕地球飞行，是因为运载火箭推动使它达到了第一宇宙速度。人造卫星用运载火箭送入轨道后，不再需要动力，靠惯性继续绕地球飞行。它在作圆周运动时所产生的离心力与地球对它的引力相等时，就会环绕地球飞行。如果火箭给它的速度过大，人造卫星的离心力大于地球的引力，就会进入一条椭圆轨道绕地球飞行；如果速度达到第二宇宙速度，它就会飞离地球；如果火箭给卫星的速度不够，它的离心力小于地球对它的引力，卫星就会掉下来，进入大气层烧毁。
人造卫星的轨道，就是指卫星飞行的轨迹。人造卫星的运行轨道十分复杂，按形状划分，有圆轨道和椭圆轨道；按与地球的距离划分，有低轨道（一般在500千米以下）、中轨道（一般在500~2000千米之间）和高轨道（一般在2000千米以上）；按卫星飞行的方向划分，有与地球自转方向相同的顺行轨道，与地球自转方向相反的逆行轨道，在地球赤道上空绕地球飞行的赤道轨道，以及通过地球南北两极的极地轨道。此外，还有一些具有特殊意义称谓的轨道，如近地轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道等。
近地轨道，即指地球低轨道，有圆轨道和椭圆轨道。如果卫星入轨速度正好是第一宇宙速度，而且入轨速度方向与当地水平线平行，就能形成圆轨道。如果卫星的入轨速度大小和方向中，只有一个满足，就形成椭圆轨道，达不到一定速度或偏离入轨方向的，则不能形成轨道而进入大气层中烧毁。
地球同步轨道，是指卫星运行周期等于地球白转一周（即23小时56分4秒）的顺行轨道。
地球静止轨道，是指卫星轨道倾角等于零度的圆形地球同步轨道。这条轨道位于赤道平面上空，仅有一条。卫星在这条轨道上相对丁地球是静止的，距地面高度为35786千米（通常都说36000千米），运行速度为3.0746千米/秒。一颗在静止轨道上的卫星能覆盖地球表面约40%的面积，只要有3颗这样的卫星等距部署在这条轨道上，就可以实现覆盖全球。
太阳同步轨道，是指卫星轨道平面绕地球自转轴进动的方向与地球绕太阳公转的方向相同，且进动角速度等于地球公转平均角速度的轨道。卫星沿此轨道运行，每天从南到北经过同一纬度的当地时间相同，然后从北向南经过同一纬度的当地时间也相同，即与地面的光照条件大致相同。太阳同步轨道的倾角必定大于90°，即是一条逆行轨道。若轨道为圆形，因倾角最大为180°所以圆形太阳同步轨道的高度不超过6000千米。
二、人造卫星的结构及功能
人造卫星的结构组成分为两大部分：一部分是有效载荷，即指完成特定任务的专用设备，如通信卫星的无线电接收和转发设备、遥感卫星的遥感成像设备、天文卫星的科学探测仪器等；另一部分是基本结构，即为保证人造卫星完成各自特有使命所共同具有的支持系统。
人造卫星的基本结构包括：结构系统，热控制系统，姿态控制系统，电源系统，无线电遥测、遥控和跟踪系统。
此外，返回式卫星上还有回收系统；有的卫星上还有实施变轨的动力系统等。
人造卫星种类繁多，应用广泛，几乎是无处不用、无所不能，渗透到了现代化生产的许多部门和人民生活的各个领域，在经济建设和国防建设中都有重要的作用。
1、通信功能
人造卫星利用它距地球的高远位置优势，可以越过高山和大洋，通过无线电波把世界各个角落都联系在一起。如在距地面35786千米高的赤道上空等距部署3颗卫星，它发射的电波就可覆盖全球。通信类卫星，犹如设在太空中的无线电中转站。这类卫星包括通信卫星、广播卫星、导航卫星、救援卫星、跟踪与数据中继卫星、无线电侦察卫星等。
2、摇感功能
人造卫星利用遥感设备对地球进行观察和探测，形成一类遥感卫星。遥感类卫星包括气象卫星、地球资源卫星、环境监测卫星、测地卫星、海洋卫星、照相侦察卫星、导弹和核爆炸探测卫星等。
3、照明和发电功能
在地球静止轨道上配置一颗由直径达几百米的十几个反射镜组成的卫星，反射镜面用镀铝涤纶薄膜材料制成，能百分之百反射太阳光，在夜间把太阳光反射到地面，为城市和乡间提供照明，其亮度可达满月的10倍。这种“人造小月亮”反射到地面上的光，带到地面的热量很少，照亮地面的面积也不大，不致破坏地球的生态平衡。
4、空间科学探测实验功能
人造卫星处在高位置、高真空、微重力和强辐射环境，创造了特有的科学探测和科学实验条件。由于太空没有重力，又没有大气的干扰，人造卫星上的太空望远镜灵敏度大大改善，能更准确地观测到星体的几何形状和位置，更有利于研究它们的演化过程。
5、人造卫星利用它的通信和遥感功能，可富有成效地用作军事通信、侦察、导航、气象、测地、海洋监视和导弹预警，还可直接用作反卫星和反导弹的工具。
三、卫星的发射与返回
茫茫的太空中点缀着许许多多的人造“星星”，它们都在遥远的地球上空兢兢业业地“工作”着。而它们当中的很大一部分，在太空中完成自己的神圣使命后，需要将卫星上的试验材料、实验生物、摄影胶卷等送回地面，为做进一步研究提供第一手资料。但是它们要怎样才能回来呢？
你是否有过这样的经历：当你把一个充足气的气球拿在手上，然后突然放手，气体从气球中喷出来，这时气球就向着气体喷出的相反方向飞出去。
这就是物理学上的反冲原理。卫星的发射和气球飞出去在原理上有着异曲同工之处。卫星的发射必须要依靠火箭的力量，燃料燃烧时产生的力量作用于地面形成反推力，火箭就能够借助这一力量飞出去了。
卫星的发射需要在专门的发射基地完成。在熟悉的“三、二、一”口号之后第一步便是点火，然后运载火箭携带着卫星飞人太空。首先进入的是近地轨道，当卫星开始平稳运行后，火箭会再次自动点火增大速度，将卫星送人更远的以地球为焦点的轨道，并实现分离。在这里，卫星就可以摆脱地球引力的束缚自由漂浮了。
另外，由于地球是自西向东转的，卫星往往是向东发射的，这样可以充分利用地球的惯性以节省燃料。
目前能够自主发射卫星的有俄罗斯、乌克兰、白俄罗斯、中国、日本、欧洲航天局、美国等。然而随着航天技术的发展，更多的卫星被送到太空，形成了大量的太空垃圾。于是，航天器的回收也显得日益重要。
那么，卫星到底是怎样返回的呢？
卫星回收过程是由指挥中心的遥控来完成的，通常分为以下几个过程。
首先要启动地面站上功率强大的监视雷达进行监测，以精确测算出卫星的飞行轨道，确定开始回收程序的时间。
当太空中的卫星接到来自指挥中心的命令后，制动火箭立即启动，改变卫星的再人速度（卫星脱离原轨道的速度），改变再入角（卫星与地平线形成的角度，一般控制在3°~5°）。改变再入速度和再人角是回收技术中最复杂、最关键的一步，要求十分精确。有人曾做过这样的计算：再入角误差0~1°，卫星的着陆点就要偏差300千米。真可谓“失之毫厘，谬以千里”。当然，再人速度和再入角的准确与否，取决于火箭点火时间、推力方向、推力大小、时间长短等诸多因素，这些分别由卫星上的不同设备来控制。一旦失误，卫星就会重新飞回太空或被烧毁。
卫星脱离原来的轨道后，会沿着弯向地面的路线向下降落。当降到离地面60~70千米时，会与大气层急剧摩擦而产生大量热能，此刻的卫星犹如一团熊熊烈火。因此，卫星的表面需要用耐高温的新型材料制作。
卫星下降到离地面16千米左右时，抛掉制动火箭和底部防热罩，依次打开降落伞系统的副伞和主伞，回收舱便缓缓落地。落地后的回收舱还能发出无线电信号，为搜索人员前来回收提供信息。
卫星回收的方式主要有三种：一是在空中，从飞机上用钩子勾住卫星降落伞的绳子；二是在陆地，降落伞使卫星以每秒几米的速度落地；三是在海上，卫星用降落伞在海面降落，借助密封装置在水上漂浮，并施放海水染色剂，舰船和飞机遁迹将卫星收回。目前只有美国、俄罗斯和中国进行过卫星的回收，中国于1975年成为第三个掌握该技术的国家。
（第二节）军用卫星
卫星一上天，不仅使人类生活空间一下扩展到了太空，而且把军事、战争活动带入了一个新的境界：远隔大洋经过卫星可以实现及时通信，摇摇数百千米太空中的卫星，可以发现地面一车一炮，可以为飞机、导弹、车辆、舰船导航，可以准确地预告天气、测定某一目标的位置……卫星在军事上的用处太大了。
一、天之骄子——军用卫星
第一颗人造地球卫星升空，标志着人类离进入宇宙空间的时代不远了，世界也将迎来崭新的时代。
20世纪50年代末期，人类开始试验把人造地球卫星用于军事目的，到60年代中期，已有多种军用卫星相继投入使用。20世纪70年代以来，军用卫星得到很大发展，形成功能不同、总体配套的各种军用卫星系统。到2000年底，在世界各国发射的4400余颗人造地球卫星中，军用卫星的数量约占2/3。
军用卫星根据用途通常分为：侦察卫星、军用通信卫星、军用气象卫星、军用导航卫星、军用测地卫星、截击卫星和军事技术试验卫星等。某些民用卫星也兼有军事用途。
侦察卫星装有光电遥感器、雷达或无线电接收机等侦察设备，用以获取军事信息。包括照相侦察卫星、电子侦察卫星、海洋监视卫星、预警卫星和核爆炸探测卫星。这些卫星主要用来侦察、监视别国的战略部署、大规模军事行动、突发事件、重要武器系统的试验进展，以及边境冲突等。所使用的侦收谱段，覆盖了从Y、X射线到紫外线、可见光、红外线以及无线电波段。侦察卫星一般都具有多功能和较长的寿命，其侦察的信息能实时或准实时地传输，以满足军事上准确、及时的要求。
军用通信卫星包括战略通信卫星和战术通信卫星。战略通信卫星提供全球的战略指挥、控制、通信和情报传输，其中包括各种侦察卫星获取的信息和数据的传输；战术通信卫星则提供地区性战术通信，包括军用飞机、舰船、车辆，乃至小分队或单兵背负终端的移动通信。战略、战术通信卫星正向着合二为一的方向发展。卫星通信具有抗干扰性能好，机动灵活性大，可靠性高，生存能力强等优点。
军用气象卫星是设在天上的气象站，主要用来为陆、海、空军提供气象保障，一般由几颗卫星组网，利用星上各种遥感器，拍摄云图和获取其他定量气象参数，提供全球范围的战略地区和任何战场上空的实时气象资料。与民用气象卫星相比，军用气象卫星具有保密性强和图像分辨率高等特点。军用气象卫星系统也常常与照相侦察卫星系统相配合，以便有效地获取重要军事目标的清晰照片；军用气象卫星获得的数据还可用来校正其他军用卫星轨道测量和洲际导弹的弹道，提高卫星的测轨精度和导弹的命中精度。
二、空中谍眼——侦查卫星
侦察卫星通常被人们称为间谍卫星，侦察卫星是利用光电摇感器，无线电接收机或雷达等侦察设备，从太空轨道上对目标实施侦察、监视或跟踪，以搜集地面、海洋或空中目标军事情报的人造地球卫星。侦察设备搜集到的目标辐射、反射或发射出的电磁波信号，要么用胶卷、磁带等记录存储于返回舱内，在地面回收；要么用无线电传输方式实时或延时传到地面接收站。收到的信号经过处理后，即可得到有价值的军事情报。与传统的侦察方式相比，卫星侦察的突出优点是侦察视点高、范围广、速度快，不受国界和地理条件的限制，能取得其他侦察手段难以获得的情报，对本国政治、军事、经济和外交都有重要意义。
侦察卫星在海湾战争和北约对南联盟战争中的突出表现，进一步表明侦察卫星在现代战争中的重要地位。许多国家从中看到了空间的军事价值，纷纷准备或加紧发展军事航天技术与系统，其中侦察卫星是各国优先或重点发展的项目。截至20世纪末，世界上拥有侦察卫星的国家主要有美国、前苏联/俄罗斯、法国等。
侦察卫星主要包括成像侦察卫星、电子侦察卫星、海洋监视卫星、弹道导弹预警卫星和核爆炸探测卫星。
（1）成像侦察卫星
成像侦察卫星在太空中用“眼睛”查看，它是靠星上的可见光和红外照相机获取地面信息。各谱段中，可见光成像的分辨率极高，可达0.1米，在卫星上能看清地面汽车的牌照，军官肩上的星牌。
（2）电子侦察卫星
电子侦察卫星是太空中的“耳朵”，它是一种专门用于侦察雷达、通信和遥感等系统所辐射的电磁信号的卫星，它能够测定发出各种信号的地理位置。在海湾战争期间，美国两颗“大酒瓶”和一颗“旋涡”电子侦察卫星，每天飞临海湾，窃取了伊拉克大量的通信电子情报。
（3）海洋监视卫星
这种专门用于监视海洋中的舰船和水下潜艇活动的卫星，能有效地探测和鉴别海上舰船，确定其位置、航向和速度，监听和截获舰船发出的电子辐射信号。美国现用的海洋监视卫星主要是“白帆”和“快船”卫星，到目前为止，美国和俄罗斯共发射了上百颗海洋监视卫星。
（4）弹道导弹预警卫星
该卫星主要用于监视敌方弹道导弹，对弹道导弹突袭进行预警，以便采取必要的防御和对抗措施。一般由多颗卫星组成预警网，可昼夜对地面进行监视。导弹预警卫星上装有高灵敏度的红外探测器和带望远镜头的电视摄像机，在敌方从地面或水下发射导弹后数十秒内，红外探测器即可探测到导弹上升段飞行期间发动机尾焰的红外辐射，并发出警报。同时高分辨率的电视摄像机跟踪拍摄目标，自动或按照地面遥控指令向防空指挥部发回目标图像，并在地面电视荧光屏上显示出导弹尾焰的图像。预警卫星上一般还装有核辐射探测器，往往兼作核爆炸探测卫星。预警卫星采用高轨道，覆盖范围广，能克服地面防空雷达因电波信号沿直线传播受地球曲率影响而不能尽早发现目标的缺点。根据敌方导弹发射场的远近，可获得15~30分钟预警时间，从而便于己方捕捉战机，及时组织战略防御或实施反攻，它是现代战争中战略防御系统的重要组成部分。
（5）核爆炸探测卫星
20世纪60年代初美国防部为监视和掌握在大气层和外层空间进行核试验的情况，曾研制了名为“监督者”的卫星。该卫星载有红外、紫外、X射线等多种探测器，可以探测世界各国进行核试验的情况，了解其核杀伤破坏能力等重要情报，可对核爆炸时间、地点、威力等参数了如指掌。
三、太空话务员——通信卫星
通信卫星具有通信距离远、容量大、质量高、抗干扰能力强、安全可靠等优点，在军事上有特别重要的意义。从20世纪60年代中期起，美国、俄罗斯、英国和北约组织就在租用商用通信卫星执行军事通信任务的同时，不断组建和完善专用军事通信卫星系统。一颗军用通信卫星的通信容量已从20世纪60年代初的240路电话提高到目前的11万路电话，增大了460多倍。目前一些大国和军事集团利用卫星完成的军事通信约占总军事通信量的80%，卫星通信已经成为它们军事指挥、控制与通信系统中不可或缺的重要环节。其他国家也已经或准备利用本国或租用他国民用与商用卫星进行军事通信。
通信卫星一般采用地球静止轨道，这条轨道位于地球赤道上空35786千米处。卫星在这条轨道上以每秒3075千米的速度自西向东绕地球转，绕地球一周的时间为23小时56分4秒，恰与地球自转一周的时间相等，因此从地面上看卫星像挂在天上不动。然而，这种方式存在明显的先天不足，即由于卫星轨道位置太高，因而其信号衰减大，信号传输时延达400多毫秒，很不利于进行全球个人移动通信。另外，由于发达国家竞相向静止轨道发射卫星，使静止轨道现已星满为患，而且静止轨道卫星不能覆盖两极地区。为此，从20世纪90年代中期起，一种全新概念的中低轨道卫星移动通信开始陆续建造，它们能克服静止轨道卫星的种种弊端，前景广阔。
低轨道卫星系统的卫星一般运行在500~1500千米高轨道上，由于星地问路径短，所以其信号传输损耗至少要比静止轨道小20~30分贝，信号传输时延仅为静止轨道系统的1/3，从而能大大降低地面卫星用户终端的成本，减小体积，轻而易举地实现全球手持机通信。它还可以实现真正的全球覆盖，低轨道资源也十分丰富。
目前，低轨道卫星移动通信系统又分两类：一类称小型低轨道卫星通信系统，它由12~24颗廉价小卫星组成，工作频率在1GHz以下，能提供低成本低数据传输率的双向通信与定位业务。美国于1995年开始发射的“轨道通信”卫星属于这一类，现在发射12颗，并开始部分使用。另一类叫大型低轨道卫星通信系统，它由24颗以上的小卫星组成，工作频率在1GHz以上，能提供话音和中高速率的数传以及全球个人通信业务，已发射的“铱”星和“全球星”就属于这一类。
“铱”星系统是由66颗卫星组成，每颗“铱”星6704克左右，功率1200瓦，信道3480，寿命5至8年。它们分布在高733~785千米的6个轨道平面上，1998年9月开始提供服务，届时该系统将可以向全球任何地区的用户提供无线的手持电话、数据传输和寻呼等服务，通话费用3美元/分钟，卫星手持电话机的价格为2500美元。其特点是具有星间链路（卫星之间直接通信）和星上处理功能，故不需要通过地球站中继，便可灵活、高质量地进行无缝隙的全球个人移动通信。但总成本高达30亿美元，风险也较大。
“全球星”系统由48颗卫星组成，1999年中期开始投入使用。它没有星间链路和星上处理功能，所以该系统对地面设施依赖性较大，只能提供通信质量和容量较低的服务。
未来的军用通信卫星将需要有抗反卫星（ASAT）威胁的自我生存能力。现有两种基本方案可以考虑：（1）在地球静止轨道（或更高轨道）部署多颗卫星；（2）在中低轨道上部署大量小卫星，以致即使部分小卫星被破坏也只是引起通信能力的降低。美国“军事星”计划采用第一种方案，即在地球静止轨道和倾斜轨道上部署若干颗卫星，它们之间通过交叉链路互连，所需的连接能力可在紧迫、干扰或核环境下，很快通过包括卫星间链路和卫星内链路的网络管理来实现。小卫星群具有较强的生存能力，正日益受到军事部门的重视，是军用通信卫星的发展方向。
四、太空指南针——导航卫星
当人们凝视夜空中的点点群星时，经常发现一颗颗与众不同的星星，它跑得很快，十几分钟就从空中飘然而过了。这是什么星星？名字叫做导航卫星。它像日月星辰一样能够引导海上的舰船航行。
1957年，美国霍普金斯大学应用物理实验室的研究人员，在跟踪观测苏联发射的世界上第一颗人造地球卫星时候，提出了一个问题：既然在地球上，可以根据已知观测站的位置测出卫星的位置，那么，反过来利用已知卫星位置，也应该可以测出地面上观测者的位置。几年以后，这一个新的设想就付诸实现了，卫星导航系统的研制获得了成功。在其后短短的十多年间，舰船全球航行，海上石油勘探，大地测量和海洋调查，都采用了卫星导航定位的技术。人类已经进入用人造小星星导航的新时代。
导航卫星就像一个飞行在天上的广播站，边飞行，边广播，发出导航信息。正是这些从宇宙空间向地球发回来的导航信息，引导着舰船在大海中航行，飞机在天空中飞翔。
导航卫星可向地面、海洋、空中和空间的用户发出导航定位信息，用户可由此确定自身的地理位置和运动速度等。
导航卫星的轨道和其他卫星的轨道不同，它经过地球南极和北极的上空，这种轨道叫做极轨道。假如设想卫星的轨道是在一个平面上，又设想地球的赤道也是在一个平面上，那么，卫星轨道的平面和地球赤道的平面之间有一个夹角，这个夹角叫做轨道倾角。极轨道的轨道倾角是90°。地球是在卫星轨道内从西向东自转的，地球上在各处航行的舰船，都要经过卫星轨道的下方，都可以利用导航卫星测舰位。
“导航星”全球定位系统（GPS）是受美国军方控制的军民两用导航定位卫星系统，在军事上的应用十分广泛，已成为现代战争不可或缺的空间支援力量。能为现代步兵精确定位测距，还可为地面部队实施空中炮火支援提供目标数据。尤其在夜间、浓雾的作战环境中，它能保证部队不迷失方向，并进行快速定位。正因为如此，GPS卫星在海湾战争中深受美军的欢迎。在缺少陆标、满目荒凉的沙特阿拉伯，军队的行动十分艰难，为此，美军就将GPS接收机装在装甲车和直升机上。有资料称英、美部队使用了一万多个“斯巴藤”GPS接收机，甚至一些战斗小组也都配备了这种设备。GPS接收机玲珑小巧，其重量不到1.5千克，大小则可装入军服大口袋中供单兵使用，从而保证了美军部队昼夜乃至在沙漠风暴天气都能较顺利地通过沙漠地区，进行有效的作战，给多国部队夜间作战带来了很大方便。
GPS系统使普通常规炸弹的精度大大提高。海湾战争中，多国部队的轰炸机、攻击机装有GPS接收机，在实施投弹轰炸时能够精确测定自己的位置，使轰炸目标的误差在16米之内，这样高的轰炸精度，自然不再需要像越战时期那样实施大面积的地毯式轰炸。同时，轰炸机所载的普通“铁制炸弹”，在GPS的帮助下，其精确程度达到了“灵敏”弹药的精度。
GPS系统精确的定位情报可使部队避敌锋芒，准确无误地击中敌方的薄弱环节，从而达到出奇制胜的目的。这一点对大规模地面战争尤为重要。
GPS系统可避免误伤。通过它，作战人员能随时了解并及时报告自己的准确位置，从而不会遭到友军的袭击。空军要支援地面作战部队，只要地面部队用GPS接收机测定自己的位置，并通知空军，空军部队就可把该位置数据输入到飞机上的卫星导航设备内，飞机升空后，卫星与导航设备可随时向飞行员显示该地面部队在自己的什么方位、什么距离，从而引导飞机精确飞抵地面部队所在地，而且不受白天、黑夜的影响。
GPS能帮助搜索、救援和撤退等行动，一旦士兵受伤需撤离战区，GPS系统就可使救援部队准确而又及时地找到被救人员的位置，这样在救援行动中就节省了油料和宝贵的时间。在海湾战争中也曾有过这样的实例：美军一架F—16战斗机被伊拉克击落后，依靠GPS系统的定位，最终用直升机迅速而顺利地进行了营救。
GPS系统在航天领域也大有用武之地。如果把GPS接收机装在航天飞机或卫星上，可以精确确定自身轨道位置，增加自主性，减少对地面控制系统的依赖。低高度载GPS的空间用户，甚至可达到与地面用户相当的定位精度。
GPS接收机提供的自纠错导航情报，可使现有的地形扫描技术更加完善。美国正用GPS技术改进“战斧”式巡航导弹，使其能同该导弹上的弹载计算机制图跟踪制导系统协调一致。美国还正在研制新一代的无人驾驶汽车，这种车在惯性导航技术的基础上增加了具有纠错能力的GPS系统，从而使该车具有战术作战能力。一旦卫星信号被山或丛林挡住，它就使用惯导系统来导引车辆，而一旦收到所需的4颗GPS卫星信号时，GPS系统就会对惯性定位纠错。
在科学技术如此迅猛发展的今天，甚至已经实现了海上的舰船、天上的飞机，以至地面的坦克和车辆，都可能配备小型轻便、易于携带的卫星导航接收机。卫星导航系统不断利用世界上的各种最新技术成就，成为一种全球、全天候、全自动和高精度的导航系统，使导航技术跨入了一个崭新的发展阶段。
五、精确的太空尺——测地卫星
测地卫星是专门用于大地测量的人造地球卫星。测地卫星用于测定地面上任意点的坐标、地球形体和地球引力场参数，测绘所需地区的地形图，在现代战争中具有重要意义。卫星测地有几何方法和动力学方法。几何方法是通过同步测定几个地面点到卫星的方向和距离，构成空间三角网，计算出地面点坐标。动力学方法则是通过精确测定卫星轨道的摄动，推算出地面点坐标、地球形状和引力场参数等。
目前，发射过专用测地卫星的国家有美国、俄罗斯和法国。1962年10月美国发射的“安娜”1B第一颗专用测地卫星，该卫星上安装有闪光灯、多普勒信标机和雷达应答机。此后相继发射了“西可尔”卫星系列、测地卫星系列、激光地球动力学卫星。俄罗斯也发射了多颗测地卫星，混编在“宇宙”号卫星系列中。法国发射“调音”号、“王冠”号、“佩奥利”号，以及激光测地卫星等。这些测地卫星的成果为大地测量学的发展开辟了新的前景，促成了空间大地测量学这一新的学科分支。其主要贡献是：（1）提供了在全球范围内进行大地联测的全球统一地心坐标系；（2）人造卫星轨道运动反映了地球引力场的各种摄动，通过长期观测可精确测定地球引力场参数；（3）用卫星进行大地联测，基线长达数千千米，因此控制点位的定位精度比常规大地测量网的精度高一个数量级；（4）测地卫星还可用来测量平均海平面高度的变化，研究地壳运动和大陆漂移，并能预测地震和海啸等。美国20世纪70年代初发射的测地卫星对地面点的定位精度优于10m，大地水准面测量精度±1m。
美国“测地卫星”—7，从700km高的轨道，在可见光和红外光波段量测地球表面，它的分辨率大约30m。下图所示测试照片是从三个可见光波段照片所组合出来的自然色彩影像，精彩且精细地呈现美国旧金山市附近的自然景观，以及周围的丘陵地貌。照片里从蓝色至绿色的连色区域，是来自喜页拉山区和周围高山的春季雪融水，正奔流入旧金山湾和太平洋。
气象卫星是对大气层进行气象观测的人造卫星，具有范围大、及时迅速、连续完整的特点，并能把云图等气象信息发给地面用户。
气象卫星实质上是一个高悬在太空的自动化高级气象站，是空间、遥感、计算机、通信和控制等高技术相结合的产物。由于轨道的不同，可分为太阳同步极轨气象卫星和地球同步轨道气象卫星两大类。太阳同步极轨气象卫星是逆地球自转方向与太阳同步，卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的交角，简称极轨气象卫星。极轨气象卫星的飞行高度约为600km~1500km，卫星每天在固定时间内经过同一地区2次，因而每隔12小时就可获得一份全球的气象资料。地球同步轨道气象卫星是与地球保持同步运行，其轨道平面与地球的赤道平面相重合，从地球上看，卫星静止在赤道某个经度的上空，又称作静止轨道气象卫星，简称同步气象卫星。同步气象卫星，运行高度约为35800km，一颗同步卫星的观测范围为100个经度跨距，从南纬500到北纬500，因而5颗这样的卫星就可形成覆盖全球中、低纬度地区的观测网。
在气象预测过程中卫星云图的拍摄非常重要。卫星云图的拍摄有两种形式：一种是借助于地球上物体对太阳光的反向程度而拍摄的可见光云图，只限于白天工作；另一种是借助地球表面物体温度和大气层温度辐射的程度，形成红外云图，可以全天候工作。气象卫星具有短周期重复观测、成像面积大、有利于获得宏观同步信息、减少数据处理容量、资料来源连续实时性强、成本低等特点。
1958年美国发射的人造卫星开始携带气象仪器，1960年4月1日，美国首先发射了第一颗人造试验气象卫星，目前，已经形成了一个全球性的气象卫星网，消灭了全球4/5地方的气象观测空白区，使人们能准确地获得连续的、全球范围内的大气运动规律，做出精确的气象预报，大大减少灾害性损失。
气象卫星主要观测内容包括：卫星云图的拍摄，云顶温度、云顶状况、云量和云内凝结物相位的观测，陆地表面状况的观测（如冰雪和风沙），以及海洋表面状况的观测（如海洋表面温度、海冰和洋流等），大气中水汽总量、湿度分布、降水区和降水量的分布，大气中臭氧的含量及其分布，太阳的入射辐射、地气体系对太阳辐射的总反射率以及地气体系向太空的红外辐射，空间环境状况的监测（如太阳发射的质子、α粒子和电子的通量密度）等。这些观测内容有助于我们监测天气系统的移动和演变，为研究气候变迁提供了大量的基础资料，为空间飞行提供了大量的环境监测结果。
七、不断发展的军用卫星
美国和俄罗斯是世界上最主要的两个航天大国，他们的军用卫星占各自卫星总量的比例均超过70%。美国的军用航天计划一直在稳步实施。虽然俄罗斯由于近年来经济困难而大幅度削减了航天活动，但军用卫星的发射仍异常活跃。
欧洲国家已经明显加快了军用卫星的发展步伐。如法国已研制出“地狱判官”雷达成像侦察卫星，法、德两国正在联合研制“太阳神”—2号侦察卫星，法、英、德三国正在联合研制下一代军用通信卫星，德国计划2005年发射雷达成像侦察卫星。法国、西班牙、德国三国还在1999年12月初联合组建了世界第三大宇航公司“欧洲航空防务航天公司”，以此推动欧洲航天工业的联合发展，提升其在北约中的地位。
日本正在加速推进军用侦察卫星发展计划，2003年发射2颗照相侦察卫星和2颗电子侦察卫星。日本计划在200—2006年发射第二代间谍卫星，第二代间谍卫星与现有卫星的情报收集能力几乎一样；在2009年，发射的第三代间谍卫星将比第二代卫星的情报收集能力更胜一筹；在2010年以前发射第四代卫星，以期提高其对周边地区的侦察能力。尺寸缩小的第四代间谍卫星，将可以检查停放的飞行器是否已安置导弹，以及什么种类的载具正在进入和离开军事基地。目前日本的间谍卫星，重约2吨，以每小时29000千米的速度绕地球南北纵向运行，每两天通过朝鲜上空一次，卫星最佳拍摄时间仅有数分钟，难以在短时间内迅速转动拍摄照片。第四代间谍卫星通过使用减重材料，将把重量降低到1.2吨左右，使其摄影速度更快。
在亚洲其他国家中，印度在使用民用遥感卫星执行军事侦察任务方面取得成功经验，2001年4月18日成功发射了地球静止轨道通信卫星，正在发展新一代侦察卫星和导弹监视卫星等多种军用卫星。印度还正在筹划建设自己的导航系统——“印度区域导航系统”（IRNS），该系统将由8颗静地轨道卫星组成，预计将在2012年左右开始具备能力。韩国重视发展多功能卫星，2006年，韩国开始发射军用卫星，其中“阿里郎—2”号为军事侦察卫星，分辨率可达1米，这将大大提高其情报侦察能力。2006年4月25日，以色列成功发射了地球资源观测系统“爱神一8”号卫星，据称，该卫星能使以色列更加有效地侦察监视伊朗重要设施的活动情况，特别是伊朗核设施情况。
军用卫星的种类不断增多，对未来战争的影响越来越大，同时也使其成为未来太空作战中首要的打击目标。用于攻击军用卫星的“杀手卫星”——反卫星卫星将有可能研制成功并部署，从而使军用卫星家族更趋庞大。
军用卫星的作战性能正明显提高。新一代军用卫星技术更先进，特别是智能化程度更高。侦察卫星的对地探测能力和目标定位精度将大幅度提高。新一代照相侦察卫星将以可见光侦察为主，合成孔径雷达为辅，实现全天候、全天时对地探测，目标分辨率显著提高；采用CCD相机技术的实时传输型照相侦察卫星将普遍应用，拍摄的多光谱数字图像能包含更丰富的信息，更易于计算机加工处理而实现情报自动化，可以提高侦察卫星的数据处理和实时传输能力；同时还将出现军民结合、一星多用的多功能侦察卫星，如采用普查和详查相结合、多谱段光学遥感器与雷达相结合，中近红外谱段遥感器（提供更准确的目标分类精度）的侦察卫星。通信卫星的发展出现两大趋势，即大容量的大型通信卫星和高机动的小型通信卫星群，建立天地一体的全球移动通信系统。
军用卫星的生存能力将明显增强。新一代军用卫星将普遍采用电磁、变轨、隐身等技术措施，使其不容易被敌方探测；在太空中机动变轨的能力会更强，甚至能施放诱饵，令敌方反卫星武器无法或难以攻击；增加抗摧毁加固措施，以降低受攻击时的损害程度，即使受到攻击也不至于完全受损而丧失工作能力，配备先进的敌我识别与攻击告警系统，以便及时发现和判明威胁。
另外，军用卫星发展出现了另一重要趋势；即小卫星备受各国青睐。但今天的小卫星与昔日的“小卫星”已不是同一个概念。现代小卫星是指质量在500公斤以下、功能与同类型大卫星相当的卫星。由于信息技术、新材料和新工艺等高新技术成果的日益成熟，航天技术的发展也找到了新的出路，可使卫星的体积和质量大大减小，而性能却保持较高的水平。随着纳米技术和微机电系统的进一步发展，将出现纳卫星，质量只有几公斤，功能却很齐全。届时，用几百颗纳卫星建成严密覆盖全球的卫星群也有可能成为现实。美国在2005年4月就发射了一颗微型试验卫星，用于干扰其他国家的军事侦察和卫星通信。军用小卫星具有一些独特的优点：一是研制周期短，成本低。小卫星结构相对简单、功能单一，研制投资少，时间短，见效更快。二是体积小，发射更方便。小卫星可降低对发射的要求，一枚大型运载火箭一次可发射十几颗到几十颗小卫星；小卫星还可用小型运载火箭发射，可利用铁路车辆、公路车辆、飞机、航天飞机等机动运输工具快速发射，其发射准备时间短，成本大大降低。三是生存能力更强。小卫星不容易被敌方发现，受攻击的概率要小得多，生存能力可大大提高；即使有几颗小卫星受到了攻击，还可以用备用小卫星和应急发射来修补，或者牺牲局部而确保整个系统的应急工作使用。四是卫星仪器技术更新快，使用更灵活。由于小卫星广泛采用成熟技术和模块化结构，制造起来很方便，可以更及时、更多地采用最先进的技术，不断进行功能上的改进和完善；同时，小卫星在使用上也比较灵活。
小卫星这种短、平、快的优势，正好与未来战争速战速决、快速反应等新的要求相吻合，充分显示出其军事应用价值，因而将大有作为。许多国家的军事部门对小卫星都表现出了极大的兴趣。
（第三节）著名的军用卫星
当世界上第一颗人造卫星发射成功后，在茫茫的太空中人类部署了许多种类的卫星，其中最多的就是侦察卫星。它们成为活跃在太空中的“秘密哨兵”，起着探查敌方及他国军事情报的“耳目”作用。
一、第一颗人造卫星
世界上第一颗人造地球卫星——人造地球卫星1号是苏联在1957年10月4日发射的。
1957年10月4日苏联拜科努尔航天中心天气晴朗。人造卫星发射塔上竖立着一枚大型火箭。火箭头部装着一颗圆球形的有4根折叠杆式天线的人造卫星“斯普特尼克”1号。随着火箭发动机的一声巨响，火箭升腾，在不到两分钟的时间里消失得无影无踪。世界上第一颗人造卫星发射成功了。
消息迅速传遍全球，各国为之震惊，世界各大报刊都在显要位置用大字标题报道：《轰动20世纪的新闻》、《科技新纪元》、《苏联又领先了》、《俄国人又打开了通往宇宙的道路》等。
这颗卫星的本体是一只用铝合金做成的圆球，直径58厘米，重83.6公斤。圆球外面附着4根弹簧鞭状天线，其中一对长240厘米，另一对长290厘米。卫星内部装有两台无线电发射机——频率分别为20.005及40.002兆周，无线电发射机发出的信号，采用一般电报讯号的形式，每个信号持续时间约0.3秒，间歇时间与此相同。此外还安装有一台磁强计、一台辐射计数器，一些测量卫星内部温度和压力的感应元件及作为电源的化学电池。尽管这颗“小星”在天空不过逗留了92天，但它却“推动”了整个地球，推动了各国发展空间技术的步伐。
它在拜克努尔发射场由一支三级运载火箭发射。起飞以后几分钟，卫星从第三级火箭中弹出，达到第一宇宙速度（7.9公里/秒），进入环绕地球飞行的轨道。它距离地面最远时为964.1公里，最近时为228.5公里，轨道与地球赤道平面的夹角为65度，以96.2分钟时间绕地球1周，比原来预计的所需时间多1分20秒。在秋夜的晴空中，有时它像一颗星星在群星中移动，肉眼可以看到它。这颗卫星的运载火箭于1957年12月1日进入稠密大气层陨毁。卫星在天空中运行了92天，绕地球约1400圈，行程6000万公里，于1958年1月4曰陨落。为了纪念人类进入宇宙空间的伟大时刻，苏联在莫斯科列宁山上建立了一座纪念碑，碑顶安置着这个人造天体的复制品。
二、前苏联“宇宙”号卫星
由前苏联研制和发展起来的卫星混编系列“宇宙”号，是世界上数量最多、功能最全的卫星系列。这种卫星的任务是实现广泛的宇宙空间军事活动和研究计划，以及在空间进行生物和科学技术试验。空间研究计划，包括对近地空间各种不同的区域所发生的物理化学过程的研究；太阳对地球影响规律的研究；对星际空间物理特性、磁场特性、地球辐射带的物理特性、无线电波传输的研究，以及对地球辐射的各种频谱特性、地球和近地空间特性的研究等。生物实验计划，研究宇宙空问的各种因素对生物机体的影响和生物对航天条件的适应性等问题。科学技术实验计划，包括研究为解决航天有关技术问题而研制各种科学仪器和航天器的结构部件实际应用的可能性问题。“宇宙”号卫星包括照相侦察、电子侦察、军用通信、海洋监测、预警、导航、生物试验、天文、空间物理探测和地球资源探测卫星。
“宇宙”号卫星的轨道有圆形和椭圆形两种，在145千米到6万千米（或更高）高度范围内，倾角0.1°~98°，运行周期87.3分~24小时2分。其上装备有各种科学仪器和保证卫星工作的设备。卫星的结构、大小、重量也各不相同。为了控制星上设备和能源的工作，为了储存和传输科学和遥测数据，在“宇宙”号系列卫星上广泛地采用了标准化的星上系统。许多卫星都装有太阳定向系统、地球定向系统和速度矢量定向系统等设备。星上各系统的能源有太阳能电池和各种化学能电池。为了将某些卫星上的科学数据、仪器和实验物体送回地球，采用了回收装置（回收舱）。
前苏联“宇宙”号卫星系列很多是与军事活动有关：世界上最早的核探测卫星，是1962年发射的“宇宙”5号；1967年发射了第一颗试验型海洋卫星“宇宙”198号；1972年前苏联首次发射导弹预警卫星“宇宙”520号；1974年发射实用的雷达型海洋监视卫星“宇宙”65l号、654号卫星和前苏联第一颗被动式电子型海洋监视试验卫星“宇宙”699号；1988年发射第五代电子侦察卫星“宇宙”1961号（前苏联第一颗大面积覆盖连续普查型卫星）；1989年发射的“宇宙”1900号（照相侦察兼地球资源探测卫星）；1989年前苏联首次发射第六代照相侦察卫星“宇宙”2031号，其胶卷回收型的地面分辨率可达o.2米，数字图像传输型的地面分辨率约1至3米，星上装有高性能的光学系统，卫星具有多次机动变轨能力，轨道高度可以降至150千米。
三、前苏联“闪电”号卫星通信系统
前苏联于1965年4月23日发射了“闪电”I型卫星并开始建立卫星通信系统，是世界上第一种实用的军用卫星（美国1958年—1965年间试验研究，1966年才转入实用）。初期的“闪电”I型卫星是一种军民合用的通信试验卫星，后来发展成为军用通信卫星。
“闪电”I卫星质量约1000千克，星体呈圆柱体，头部为圆锥形，底部有6块折叠的太阳能电池板。星上有三个转发器，每个转发器的输出功率为60瓦，可传送200路电话，还可传送电视。一般由8颗组网工作，它们分别运行在相互间隔90°的4个轨道面上，每个轨道面上有两颗卫星。由于前苏联位于北半球高纬度地区，部分领土处在北极圈内，地球同步轨道卫星无法为北纬77°以北地区提供通信。因此，前苏联优先发展了“闪电”通信卫星系统，采用了远地点在北半球上空高度约4万千米、近地点在南半球上空高度约（40~630）千米、倾角为65°，周期约为12小时、偏心率很大的大椭圆轨道，使卫星经过前苏联上空的时间较长，从而提供较长的通信时间。每天同一颗卫星两次飞经前苏联上空、第一圈在前苏联上空持续飞行约（8~10）小时，可覆盖它的大部分领土，第二圈约6小时。如果在同一轨道面上等距离配置（3~4）颗卫星，即可保证24小时不间断的通信。
“闪电”I型是当时前苏联的主要战略通信卫星，主要用于军事指挥、控制和通信，尤其是为前苏联的战略火箭部队提供指挥与控制通信勤务，为前苏联指挥机关与武装部队（包括东欧驻军）之间的战略通信业务服务。“闪电”卫星的地面系统称为“轨道系统”，由85个地面终端站组成了一个卫星通信网。这个系统还与以前苏联为主的所谓“国际卫星组织”成员国的地面站相连。
“闪电”II型是前苏联国内通信卫星，主要是提供民用电视、电话线路，同时也提供部分军用通信线路。到20世纪70年代末期，前苏联已停止发射这种型号的卫星。
“闪电”I型卫星发射了62颗，“闪电”II型卫星发射了23颗。截至20世纪80年代末，“闪电”卫星已发展三代，“闪电”III型卫星是前苏联用于国际通信的卫星，它向以前苏联为首的“国际卫星组织”提供通信线路，也为美苏“热线”提供线路。
四、美国“大鸟”侦察卫星
1971年6月15日，美国范登堡空军基地，太平洋夏季时间11时41分，有17层楼高的“大力神”火箭把一颗新的太空“间谍”，即刚诞生的第三代间谍卫星——KH—9（美国人称它是“低轨道监视平台”）送入轨道。“KH”是英文“锁眼”的缩写，意思是它能从“钥匙孔”里看到对方的紧闭的房门里的秘密。KH—9卫星由洛克希德公司研制，初期代号为“612计划”，1986年改为“467计划”。由于研制中保密性十分强，所以人们私下里给它取了一个神秘的名字——“大鸟”。
“大鸟”长15.24米，直径3.05米，有效载荷9090千克，包括推进剂在内重达13500千克。与前两代“锁眼”侦察卫星相比，其特点是：既作普查，又作详查，是详查与普查结合型；它既可照相，又可进行电子侦察；既带有6个回收胶卷舱，每两个星期把拍得的胶卷送回地球，又可通过直径为6.1米的可展开天线，把侦察到的情报在卫星过顶的10分钟内传给地面站。它的轨道近地点184千米，远地点300千米，倾角96.3°，周期89.1分。在这样的轨道上，卫星每隔三天半可重复经过地面目标一次。“大鸟”的寿命很长，为（71~275）天。此外，“大鸟”还有一绝，能驮着两个“小鸟”出游，它可携带两个小卫星。发射时，它们先一同进入母卫星的轨道，然后，子卫星再弹出来，进入自己的轨道，分别执行自己的任务。
“大鸟”具有分辨率很高的详查照相机，能把地面上的情况详细地拍摄下来。普查型用的照相机，地面分辨率为3米，能够自动冲洗底片。激光扫描成电信号，无线电转发回地面。而详查型用的照相机，在145千米高度可以分辨出地面上的单个行人，分辨率达0.3米。卫星带有新型胶片扫描器的普查相机，它不但可以一目千里地把地球表面物体尽收眼底，而且可以不断地把图像发回地面，供地面人员判渎。一旦发现可疑目标，地面控制中心便会发出指令，让卫星在第二次经过目标上空时，用洋查相机把它们拍摄下来，根据情况定期回收或紧急回收。这样，两种照相机互用，取长补短，其先进性也就在于此。
“大鸟”上的6个胶卷舱可分6次回收，一个回收舱的胶卷拍摄完后，卫星经过美国阿拉斯加上空时，回收舱就从卫星上弹射出去，回收舱降落到夏威夷附近离海面约15千米的高空时，自动打开所带的降落伞，美国C—130运输机会及时地飞抵这一空域，从空中进行回收。如不成功，回收舱就溅落到太平洋里，美国“蛙人”必须迅速赶来打捞起来，否则24小时之后，回收舱会自动爆炸，带着它所拍摄到的秘密永远沉人海底，防止其他人得到它。
五、美国“长曲棍球”雷达成像侦察卫星
为弥补KH系列卫星的侦察效果受气象影响的缺点，美国国家侦察局从1983年开始研制“长曲棍球”雷达成像卫星。1988年12月，由航天飞机首次发射1颗“长曲棍球”雷达成像侦察卫星。这种卫星价值5亿多美元，质量14.5吨，轨道高度675千米/700千米，倾角57~，星上装有较大的雷达天线和发射机，太阳能电池帆板的展宽50米，可产生（10~20）千瓦电力。卫星所获取的情报信息经跟踪与数据中继系统卫星传回位于新墨西哥州的白沙地面站。1991年3月，美国用“大力神”4运载火箭又发射1颗“长曲棍球”卫星，轨道高度683千米，倾角68°。首颗“长曲棍球”卫星在轨道上运行9年多（超过设计寿命），于1998年3月根据地面指令脱离轨道进入大气层陨毁。第二颗目前仍在太空工作。
为提高“长曲棍球”卫星的侦察能力，美国国家侦察局和空军于1997年9月30日用“大力神”4运载火箭，从范登堡空军基地发射了1颗改进型“长曲棍球”卫星。卫星质量15吨，轨道高度684千米、倾角68°。卫星上装有大型成像雷达，其抛物面天线直径9.14米，并带有相控阵馈电系统，可透过云层、伪装和在夜间侦察地上的目标。据称，改进型“长曲棍球”卫星的成像质量提高了，它与1991年发射的“长曲棍球”卫星配对工作，可以反复侦察地面目标。
这种卫星特点是采用高分辨率的合成孔径雷达，而不采用机械扫描天线，是由无数个雷达信号发射和接收单元组成的相控阵起“天线作用”，通过改变每个单元的馈电方式便可完成扫描。用自身发射的微波波束，穿过云、树、土，接收反射回的微弱信号，映在星载雷达屏幕上就可测定地面目标，其分辨率与可见光照相侦察卫星的相当，达0.3米。它能接收雷达搜索到的目标之全部图像，可获得巨大数量的信息，每秒可产生数十亿比特的原始数据。
“长曲棍球”雷达成像卫星的优点是：一，具有全天候、全天时侦察能力，选用合适频率可探测一定厚度的植被和干燥地表以下目标。二，有一定的识别伪装物的能力；可采用多种工作模式，即使用不同雷达频率、不同极化方式、不同波束入射角、不同观测次数和测绘走向，以获取同一目标的几种图像加以对比判读。三，具有动目标显示功能。
六、美国KH—12照相侦察卫星
美国第六代照相侦探卫星KH—12是世界上最先进的照相侦察卫星。1990年2月开始发射，是KH—11型卫星的改进型，后来于1992年、1995年和1996年分别发射一颗。这3颗高级卫星在太空中组成了阵容强大的光学成像星座。
它们是以老式KH—11为基础经重新设计而成，其太阳能电池帆板垂直于星体两侧，展开后总跨度为35米。卫星上装有先进的数字照相机、CCD高倍率大型光学成像望远镜（主镜直径达3.8米）、高度敏感的红外成像仪（可夜间成像）、监听微波通信信号和电话交谈信号的多波段情报接收电子装置等。为了抵消大气抖动引起的图像畸变，这种卫星采用了“自适应光学技术”，可随现场环境灵活又精密地改变相机反射镜和镜面曲率，使卫星在低轨道的分辨率达到0.04米。
卫星所载的改进型“晶体”测量系统（允许把测量数据量同网络标记一同传输）、雷达测高计等，提高了测绘能力（1该卫星地面分辨率约为0.1米（接近回收胶卷型侦察的水平，是目前最好水平），每分钟可以拍摄（8~12）幅图像。它们利用各自携带的成像系统（包括红外遥感器），每天在不同的时间和光照条件下四次扫描相同的目标区。特别是采用先进的红外照相机，使卫星可以探测种种热源和识别伪装，并能在黑暗条件下拍照。该卫星有效工作期（3~4）年。
这一代卫星主要特点是：
一，采用大型电荷耦合器件和“凝视”成傢技术，使卫星在取得高分辨率能力的同时还有多光谱成像能力，其先进的红外相机可提供更优秀的夜间侦察能力，能够探测伪装和埋置的目标，监测地下核爆炸或者其他地下设施，探知导弹和航天器的发射，分辨出目标区内的工厂开工或者关闭。
二，采用镜面曲率可由计算机控制技术，因而当卫星在高轨道普查或在低轨道详查时，能快速改变镜头焦距，这样就能在低轨道具有优越的分辨率，在高轨道可获得大幅度的图像。
三，可改变轨道高度和轨道平面，机动能力强，能满足现代战争的需要；卫星可由航天飞机在轨道上补充燃料，加满燃料时可达（14~18）吨，因而工作寿命更长。四，它还可进行电子侦察，能侦听从电话到电视的各种信号。KH~12照相侦察卫星在海湾战争和科索沃战争中发挥了很大作用。
七、欧洲国家的军事卫星
COSMO—SkyMed是一个两用（民用—军用）系统，由意大利宇航局和意大利国防部出资开发。这个系统正在研制中，该系统包含了四颗中型尺寸的卫星，每一颗都载有一个多模式、高分辨率的X波段的合成孔径雷达（SAR），最高分辨率小于1米。具有雷达干涉测量能力、全天候全天时对地观测能力以及卫星星座特有的高重访周期等优势，它主要应用于全球风险预测、环境灾害管理领域，以及国家安全、科研领域及各项商用服务。
COSMO—SkyMed卫星星座方案的成功完成，堪称意大利航天界的一次创举，是意大利科研机构与工业领域的完美合作。该雷达星座由四颗卫星组成，发射过程分阶段进行，其首颗卫星COSMO—SkyMed—1发射于2007年6月，第二颗卫星COSMO—SkyMed—2发射于2007年12月，第三颗卫星COSMO—SkyMed—3发射于2008年10月，第四颗卫星COSMO—SkyMed—4发射于2010年11月。第四颗卫星的成功发射完成了整个星座计划。
目前，该星座系统已被全球公认是最凭进的且在安全和环保等领域具有独特优势的高性能对地观测系统。早在第四颗星发射之前，COSMO—SkyMed数据就以其独特的优势，在测绘、国土、城市规划、海事管理、地质勘测、灾害管理、农林渔牧、环境保护等领域发挥了显著作用。第四颗卫星的成功加入，将使COSMO—SkyMed星座的实力与优势更加凸显，更能促进该星座数据的广泛应用及深入发展。
“太阳神”（Helios）卫星是欧洲第一代光学监视卫星，基于SPOT、卫星主体设计和成像系统研制。第一代卫星，“太阳神1A”和“太阳神1B”，分别于1995年7月7日和1999年12月3日发射。“太阳神1A”还在运行，而“太阳神1B”在4个电池失效后已经于2004年结束使命。
第三颗卫星“太阳神2A”，是法国、比利时和西班牙合作开发的项目。它在SPOT5平台的基础上做了很大的技术改进，机动性有了显著提高。它所装备的一块太阳能电池板能产生2.9千瓦电力。新一代的“太阳神2”卫星可以达到很高的分辨率，精确度可达0.5米。它具有的远红外能力使它在白天和夜晚都可以拍照。它具有更好的成像能力，可同时以几种模式成像，并且能够在更短的时间内传送图像。“太阳神”卫星载有一个极高分辨率成像系统，能够在可视和红外线中拍照，此外还有一个与SPOT5系统相似的宽视角成像仪器。除了能够在白天和夜晚拍照的能力，“太阳神2”还被用于跟踪目标、制导、计划任务和战争损害查证等任务。“太阳神2B”在2009年12月从法属圭亚那发射场由“阿里安—5”火箭发射，设计寿命为5年。
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