“视窗”光电监测系统是俄罗斯太空监测系统的重要组成部分，是俄航天兵在宇宙中的“天眼”。

“视窗”光电监测系统的研制历程

至于说到“视窗”光电监测系统的研发年代，阿?列?戈列利克教授在其名为《太空监测——一个未深度开发的潜力市场》的文章中（该文发表于《空天防御》杂志2001年第3期）曾这样写道：“苏联专家在研制‘卫星歼击机’太空防御系统的过程中，进行了大量的试验，包括卫星靶标试验。可试验结果让专家们很无奈，如果事先测算好卫星靶标的运行轨迹，则‘卫星歼击机’就可成功地将其击落，但如果是在战争模式下，‘卫星歼击机’将会毫无建树。究其原因，主要是由于‘卫星歼击机’缺乏为其提价情报信息保障的相关系统和设备。时任苏联国防部第4科研总局副局长的特鲁索夫中将明确指出，必须研制出确保太空防御系统（特别是‘卫星歼击机’系统）能有效运作的相关特种设备和系统。为此，特鲁索夫中将命令国防部第45中央科学研究所开始筹划新系统的设计方案，并将其命名为‘太空监测系统’。这套设计方案于1969年被当时的苏共中央批准实行。”

设计方案提出，太空监测系统的特种设备主要由雷达和光学设备组成。苏联国防部负责承担研制光学设备的任务，并确定了由两家单位来具体承办此事，即苏联应用物理科学研究所和“兹韦列夫”克拉斯诺戈尔斯克机械制造厂。这两家单位技术力量雄厚，有研制高精密光学机械设备的丰富经验，且各自拥有一批高素质的科研技术人才，把此项任务交给它们是再合适不过了。但科研工作也涉及到一个分工问题，总得有一个单位负责牵头起主导作用，否则不但会造成互相推诿和扯皮，还会严重影响科研工作的进度和质量。于是，根据苏共中央委员会和苏联部长会议于1974年11月21日下发的第896－306号指示精神，苏联军事工业委员会经过综合比较和慎重考虑，于1975年7月25日做出决议，指定由“兹韦列夫”克拉斯诺戈尔斯克机械制造厂负责牵头承办光电监测系统的研发工作，并正式将这套监测系统命名为“视窗”光电监测系统。

其实，早在1969年，隶属于“兹韦列夫”克拉斯诺戈尔斯克机械制造厂的中央设计局就已经为这套全新的光电监测系统准备好了四个名字，供苏共中央选择，“视窗”即为其中之一。“视窗”这个称呼最早由苏联国防部第45中央科学研究所提出，这是一个缩写词，由“天空区域光学监测”这几个词的首字母组合而成，恰好这个组合词与俄语中“视窗”这个单词一模一样，因此“视窗”就被广泛使用流传下来，而原先的“天空区域光学监测”反而是很少见诸于报端，逐渐也就被人们忘记了。在“兹韦列夫”克拉斯诺戈尔斯克机械制造厂的设计方案中，“视窗”光电监测系统一开始叫“视窗”光电观察站，后来随着研发工作的深入和光电监测设备数量的猛增，设计人员觉得“观察站”这个名称已不再适应目前的状况，遂改名为“视窗”光电监测系统。

“视窗”光电监测系统的设计方案成形于1972年，有30多家科研机构参与了新方案的设计工作。1974年，苏联国防部命令弗拉基米尔?谢缅诺维奇?契尔诺夫（技术学副博士，苏联信息控制领域的专家）担任“视窗”光电监测系统的总设计师。1975年初，国防部批准了“视窗”光电监测系统的战术技术要求，并将54Ж6作为“视窗”光电监测系统的代号。

根据规划设计，“视窗”光电监测系统将包括10个光电观察站和大量的全套综合设备。这10个光电观察站共有5种类型，其观测任务、观测范围和观测高度各不相同。用于自动搜索和探测空间物体的三座光电观察站（56Ж6、58Ж6和60Ж6）被统一整合成52Ж6探测系统，用于跟踪和光学测量空间物体的两座光电观察站（57Ж6和59Ж6）被整合成53Ж6情报信息收集系统。

在对“视窗”光电监测系统提出的战术技术要求中，第一次明确了“实现空间监测完全自动化操作”的目标。要知道在当时，世界上还没有一个国家有这样或类似的设备（系统）。

上世纪70年代，在“兹韦列夫”克拉斯诺戈尔斯克机械制造厂中央设计局里，总设计师大多由经验丰富的光学机械专家或电气专家担任。按照惯例，厂中央设计局一开始也打算让一名在研发尖端照相设备和电影经纬仪领域有丰富经验的机械专家来担任“视窗”光电观察站的总设计师。后来，通过对“视窗”光电观察站的构造和所承担的任务进行详细分析后，发现未来光电观察站有50%的功能需要特殊算法和软件程序来保障，因此根据“视窗”光电监测系统总设计师弗拉基米尔?谢缅诺维奇?契尔诺夫的提议，设计局决定让几名工作能力强的年轻系统学专家组成科研小组来负责光电观察站的设计工作，由数名光学机械专家组成的科研小组负责光电观察望远镜的设计工作。也就是说，在光电观察站和望远镜的整个研发过程中，总设计师是没有的，一切工作都由科研小组整体讨论后做出决定。后来的研制进程表明，契尔诺夫的想法是完全正确的，这种新型的工作模式和领导方法使整项科研工作取得了巨大的成功。

苏联的科研工作者们有着极强的开拓进取精神和刻苦求实的坚实作风。下面举一个例子。一位设计师提出了一个新型自动化光学电视探测设备的设计方案。科研小组在经过讨论后，向他提出了两个问题：“在标准的观测条件下，这个新设备探测空间物体的正确率是多少？造成错情的因素有哪些?”这位设计师一开始没有反应过来，不知道他们问得是什么。于是，科研小组将问题换了个角度：“如果有100个空间物体，该设备完成一次空间探测可以探测到其中的多少个？”设计师回答道：“你们原来问的是这个。是的，100个空间物体都能被探测到，且没有错情情况的发生。”当科研小组要求这位设计师出示演算结果时，他说：“这还需要演算吗？这不是明摆的事实吗？”于是，这位设计师的设计方案自然就被否决了，因为他没有严谨的科学态度和扎实的工作作风。在科研的攻关道路上，仅凭奇思妙想是远远不够的，必须一步一个脚印，步步有推理，步步有论证。可喜的是，当时苏联的绝大部分科研工作者都能做到求真务实刻苦钻研，这也正是苏联为什么成为军事科技大国的主要原因之一。

在“视窗”光电监测系统的研制过程中，科研工作者们也遇到了一些颇为棘手的问题。按照战术技术的有关要求，“视窗”光电监测系统应具备下列能力：监测范围在距地40000－150000公里之间；高穿透能力；大通信容量；高准确率；在作战模式下，实现全自动无人值守。而上面所提到的这些参数和指标对科研工作者来说都是很难实现的，但他们没有退缩，而是夜以继日加班加点，以饱满的精神状态和昂扬的工作斗志奋战在科研一线，一座座难关被攻克，一道道难题被解决……

众所周知，高灵敏度电视设备是“视窗”光电监测系统的核心设备之一。当时，人们对使用电视系统开展空间光学监测已经积累了一些经验。最初，这一想法出现于上世纪30年代，那时电视还没有问世。在电视发射管和光电转换器研制成功后，人们才开始逐步地把电视技术应用于天文观测。1952年，人们用电视超正析象管技术观测到了第一个空间物体——月球，并收到了第一批空间电视图像。后来，随着电视发射管技术和性能的不断提高，人们甚至可以用中型望远镜观测到太空中亮度很弱的星体，比如在上世纪60年代初期，人们可观测到太空中亮度为16级－19级的星体。

1962年夏，苏联的克里米亚天文台进行了一次微亮星体的观测活动，科研工作人员使用望远镜探测到了亮度为16.5级的星体。1964年，科研工作人员使用相同的望远镜观测到了亮度为20级的星体。这种巨大的科学进步在很大程度上归功于“仙女座”电视设备的投入使用。“仙女座”电视设备是国防部应用物理科学研究所的研制成果，由超正析象管ЛИ－214和三相光电转换器УМ－92组成。

这些科研活动都充分证明了把电视技术引入到天文观测领域的正确性。首先，此举大大提高了观测设备的临阀灵敏度和对比灵敏度。其次，使观测设备的使用更加灵活，可根据不同的观测条件切换相应的工作模式。遗憾的是，当时的研究方法还比较落后，科学工作者主要是用肉眼在视频监控装置的显示屏上对电视图像进行研究，电视设备的自动化处理功能很弱，几乎可以说是没有。

科学工作者们尝试着将大量的天文数据自动存储到计算机，并让计算机对其进行自动化分析和处理。这是一项很艰苦的工作。上世纪70年代初，随着高性能计算机的出现，计算机处理天文数据的数量和速度都得到了大幅度地提高。但也存在着一些问题，比如视频信号转换成数字编码的特种设备性能不强，计算机的数据处理能力仍然满足不了科研工作的需求等等。

上世纪70年代中期，“视窗”光电监测系统的研制者们开始对“计算机接收处理天文数据技术”实施强力攻关，取得了很大的进展。受“兹韦列夫”克拉斯诺戈尔斯克机械制造厂中央设计局的委托，莫斯科动力工程研究所特别设计局的一个科研小组（负责人是弗?斯?杰尼索夫）研制出了一种新型设备72И6，可对天文数据进行实时自动化处理。

72И6实际上就是一台多通道特种计算机，其运算能力达到每秒1亿2千万次，可每秒处理25幅电视图像，这在当时可以说是首屈一指。要知道，当时著名的拥有4个处理器的“厄里布鲁斯”通用计算机的计算能力仅为每秒4百万次。

72И6设备的调试和测试工作被安排在比拉坎天文观测台（位于亚美尼亚境内）的试验台上进行。试验台上还安装有电视摄像机等一大批空间探测和监视设备。此外，为了保证试验数据的准确性，“队列”大型计算机也参加了72И6设备的科研试验任务。

1977年，苏联进行了首次全自动光电设备空间监测试验。试验中，光电监测设备完成了下列任务：利用计算机程序进行空间自动搜索；确定被测星体的轨道类型和星体亮度；识别空间物体（如果是以前发现的物体，则与数据库的信息进行比对；如果是新发现的物体，则将其数据资料存储到数据库中）；锁定和跟踪空间物体，并提供目标指示；高精度地测量空间物体的角坐标和记录光度曲线；处理空间数据；准确测定空间物体的轨道参数和非坐标属性，比如空间物体的形状、大小、稳定程度等等。在试验的整个过程中，从探测开始一直到数据传输至地面指挥所为止，该光电监测设备一直处于自动化工作状态，完全不用操作人员参与其中。

科研人员在光学系统的研制方面采用了独特的技术解决方案，不但极大地缩短了研制进程，而且节省了大量的资金。光电观察站（57Ж6、58Ж6、59Ж6、60Ж6）配装新型光学系统之后，其望远镜的观测精度得到了很大的提升，远远超过了АЗТ－24望远镜、КТ－50电影经纬仪、空间电视系统等设备的性能。56Ж6光电观察站的光学系统则更为独特，它由一个广角九透镜球形焦面镜头和一个特殊光纤转换器构成。光纤转换器的输入端是一个圆球形装置，上面有两条平行放置的分隔条，用于形成光学障碍。数据信号从输入端进入光学设备，在输出端被转换成可以识别的电视信号。广角镜头由遮光罩、快门、校准器、标尺、对焦器等设备构成，被安装在可转动的静压轴承装置上。这种设计方案的好处主要体现在：探测精度高，探测速度快，受干扰影响小。缺点是：静压轴承结构复杂，在使用和实际操作中有一定的难度。

在上世纪80年代末期，由于苏联国内政局和经济形势不稳，“视窗”光电监测系统的研制步伐明显放缓，这种窘境一直持续到2002年才宣告结束。1996年，“视窗”光电监测系统的总设计师弗拉基米尔?谢缅诺维奇?契尔诺夫宣布退休，由技术学副博士瓦列里?科里尼科接任。之前，瓦列里?科里尼科担任“兹韦列夫”克拉斯诺戈尔斯克机械制造无限股份公司科研生产中心第4专业设计局局长兼电子设备研究室主任。（注：原先的“兹韦列夫”克拉斯诺戈尔斯克机械制造厂已改组为无限股份公司。）

2002年，根据俄联邦总统的命令，“视窗”光电监测系统进入俄航天兵的战斗序列，开始试验性战斗值班。2004年，“视窗”光电监测系统正式执行战斗值班任务，其强大的工作性能和高度的探测精确性得到了航天兵的交口称赞。鉴于此，瓦列里?科里尼科、阿?尤?克瓦斯尼科夫和阿?叶?韦列什金三人被授予俄联邦国家奖金。

至此，光学观测技术完成了历史性的转变，由原先的“观察－照相”时代进入到了“电视－计算机”时代。

回顾往昔，我们有充分的理由认定：“兹韦列夫”克拉斯诺戈尔斯克机械制造无限股份公司无愧为“电视－计算机光学观测技术奠基人”的称号。在该厂科研人员的辛勤努力下，苏联于上世纪70年代一举解决了两大技术难题：研制出了全自动实时处理空间数据的设备；开发出了一整套软件程序，这些程序可保证光学观测站在无人值守的情况下，能自动根据快速变化的观测条件选择相应的观测模式。受当时技术水平的限制，科研人员在试验过程中遭遇到了诸多难题，但都被一一克服。

“视窗”光电监测系统的基本情况

“视窗”光电监测系统作为俄罗斯太空监测系统的一部分，被部署在塔吉克斯坦桑格洛克山山顶，海拔2200米。从外观上看，光学观察站就是一个个银白色的大球，有些像传说中的飞碟。观察站怪异的外形让人觉得非常好奇。原来，中亚阳光非常强烈，有时气温能达到55摄氏度。在强光的炙烤下，透镜需要可靠的保护，而观察站的“球形外套”能使阳光散射，从而达到有效的防晒作用。

在那些神秘的银球内放着主要的光电子武器——10部光学天文望远镜，每个重44吨。在安装时，使用了独一无二的技术方案，44吨重的仪器在100微米厚的油膜上沿两个轴心移动，因此它才能够不颤动地平稳运行，确保其探测的高精确度。

每部望远镜都有一个直径25米的6毫米厚的铁圆罩，涂抹上特殊泡沫，上面再盖上能够反射阳光的铝板。这个防护罩的作用就是防止望远镜上因受冷受热而形成小露珠，使光学仪器蒙上雾气。望远镜白天禁止打开，太阳光有可能损坏摄像头。因此只有到晚上才能打开圆罩，望远镜在太阳的反射光中开始空间探测。这种利用太阳光反射来发现空间目标的工作模式非常节能，这对用电匮乏的塔吉克斯坦来说意义非常重大。

望远镜观测到的所有数据都被输入电脑，然后删除掉多余的无用信息，只留下被捕捉到的空间目标，接着智能识别系统开始工作（计算其准确的方位、轨道和用途），然后将探测结果发送给地面指挥所。

前苏联之所以要将如此重要的“视窗”光电监测系统选择建在塔吉克斯坦的桑格洛克地区绝非偶然，主要是由该地区独特的地理环境和气候条件决定的。桑格洛克地区海拔高度2200米，其天候条件极为优越。塔吉克斯坦为高山地带，夜间天候变化非常稳定，大气的稳定性和透明度都相当高，非常有利于夜间太空观测，一年之中将近有1500个小时适合光学仪器观测。这样好的天候条件不仅在独联体绝无仅有，就是在世界其他任何地方都极为罕见。在这种天候条件下，从世界任何地方发射场发射的轨道高度在2000公里以上的各型航天器都逃不脱“视窗”的“眼睛”。但不好之处在于，桑格洛克山脉是地震活跃区，对天文观测塔的牢固程度是个严峻的考验。

观察站监测的是高椭圆形和地球同步卫星轨道上的飞行物，能观察到距地球4万公里的高空。这就是说，一个这样的观察站就能完成美国沿赤道部署的几座光电系统观察站的功能。

现在，除了军事跟踪任务，光电观察站还承担了一些空间生态监测任务，例如对“太空垃圾”的监测。

“视窗”光电监测系统的发展方向

俄罗斯认为，加强对太空的监测是确保俄罗斯国家安全的一项重要措施。因此，“视窗”光电监测系统被认为是俄罗斯最为重要的战略遏制设施之一。

放眼世界，一些主要军事大国积极谋求太空军事化。在这种形势下，俄罗斯只有大力加强和发展太空监测系统，努力挖掘“视窗”光电监测系统的技术潜力，才能有效保障俄罗斯的国家安全。

“视窗”光电监测系统的发展方向如下：提高光学机械元器件的质量；实现元器件的模块化标准设计；更换视频显示及计算机设备；换装两种新型的辐射探测器（一种用于搜寻空间物体，一种用于测量空间物体的坐标和光度），可使观察站的穿透能力提高1.5－2个等级，搜索视野扩大3.2－5.4倍，空间物体角坐标的测量误差减少8－10倍，光度测量的频率范围达到25－100赫兹；扩大对空间物体的监视距离和监视半径；提高监测和预报空间物体运行轨迹的精准程度；研发新软件，增强对所获取信息数据的提炼、分析和处理能力；减小“视窗”光电监测系统的体积；减少耗能，进一步降低设备运营和维护的成本。

可以预期，在这些现代化升级改造工作完成后，“视窗”光电监测系统的监测范围将覆盖航天器所在的所有轨道，信息处理能力也将提高50%。所有这一切都将使得俄罗斯的太空监视能力得到明显加强。

作者：亚历山大?鲍利索维奇?别利斯基，斯塔尼斯拉夫?叶甫盖尼耶维奇?兹多尔，瓦列里?伊万诺维奇?科里尼科，尼古拉?戈利高里耶维奇?雅茨克维奇