照相偵察衛(wèi)星就是利用光電遙感器對地面攝影以獲取軍事情報(bào)的偵察衛(wèi)星。它是發(fā)展最早、最快，發(fā)射數(shù)量最多，技術(shù)最成熟的衛(wèi)星之一。
衛(wèi)星所載遙感器主要有可見光照相機(jī)、紅外相機(jī)、多光譜或超光譜相機(jī)、電視攝像機(jī)、成像雷達(dá)和掃描儀等。目標(biāo)信息記錄在膠片上或星載記錄器中，由地面回收膠片或接收無線電傳輸?shù)膱D像信息，加工處理后，判讀和識別目標(biāo)的性質(zhì)，并確定其地理位置。
照相偵察衛(wèi)星按信息傳送到地面方式的不同分為返回型照相偵察衛(wèi)星和傳輸型照相偵察衛(wèi)星。返回型是將拍好的膠卷存入回收艙中返回地面，其優(yōu)點(diǎn)是圖像分辨率高、直觀，易于識別分析，缺點(diǎn)是回收不及時(shí)，容易貽誤戰(zhàn)機(jī)。傳輸型是先把圖像信息記錄在磁帶上，當(dāng)衛(wèi)星飛到地面接收站的控制區(qū)時(shí)，將圖像信息發(fā)送到地面，由地面進(jìn)行處理、識別。它的優(yōu)點(diǎn)是地面收到信息快，但圖像分辨率不高。
按獲取圖像遙感器的不同分為光學(xué)型照相偵察衛(wèi)星和雷達(dá)型照相偵察衛(wèi)星。光學(xué)照相偵察衛(wèi)星作為一種重要的空間偵察手段，被喻為太空中的“眼睛”，它是利用光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)行偵察，獲取軍事情報(bào)的衛(wèi)星。目前最好的光學(xué)照相偵察衛(wèi)星所拍攝的圖像可以分辨出汽車尾部的牌照。雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星則可以彌補(bǔ)光學(xué)成像偵察衛(wèi)星的不足，其獨(dú)特的穿透偵察能力，對于夜間和全天候監(jiān)視非常有用。
按用途的不同分為普查型照相偵察衛(wèi)星和詳查型照相偵察衛(wèi)星。前者分辨率為3~5米，一幅圖片的面積達(dá)幾千到一兩萬平方千米，主要用于大面積監(jiān)視目標(biāo)地區(qū)的軍事活動、戰(zhàn)略目標(biāo)和設(shè)施的特征以及對危機(jī)地區(qū)和局部地區(qū)的戰(zhàn)略偵察；后者的分辨率優(yōu)于2米，一幅圖片可覆蓋幾十到幾百平方千米，主要用于獲取局部地區(qū)重要目標(biāo)詳細(xì)信息的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)偵察。
照相偵察衛(wèi)星的主要發(fā)展趨勢是提高地面分辨率、時(shí)間分辨率、偵察圖像寬度、移動目標(biāo)指示能力等。美國和蘇聯(lián)/俄羅斯發(fā)射了大量的照相偵察衛(wèi)星。
由于衛(wèi)星技術(shù)、光學(xué)遙感技術(shù)、信息傳輸技術(shù)和圖像處理技術(shù)的進(jìn)步，使照相偵察衛(wèi)星性能有了很大提高。由于衛(wèi)星軌道運(yùn)行時(shí)間長，偵察覆蓋面廣，且飛行不受國界限制，又沒有駕駛?cè)藛T的生命安全問題，所以目前美國衛(wèi)星已取代人駕駛的飛機(jī)來執(zhí)行照相偵察任務(wù)。
照相偵察衛(wèi)星上使用的照相機(jī)有“全景照相機(jī)”“畫幅式照相機(jī)”和“多光譜照相機(jī)”。
“全景照相機(jī)”可以旋轉(zhuǎn)整個(gè)相機(jī)，其旋轉(zhuǎn)角度達(dá)180度，可以用來進(jìn)行大面積搜索、監(jiān)視、進(jìn)行地面目標(biāo)的“普查”。“畫幅式照相機(jī)”主要用于“詳查”地面目標(biāo)，把某一個(gè)重要目標(biāo)拍攝到一張分辨率很高的膠片上。
美國“大鳥”照相偵察間諜衛(wèi)星上的畫幅式照相機(jī)，從160千米的高空拍攝下來的照片，竟能夠分辨出地面上0.3米大小的物體，也就是說能夠看清是一只狗還是一只貓。
“多光譜照相機(jī)”裝有不同的濾光鏡，對同一目標(biāo)進(jìn)行拍照，得到幾張不同的窄光譜的照片，由于不同的物體具有不同的光譜特性，所以，只要用“多光譜照相機(jī)”對偽裝的物體進(jìn)行拍照，就可以揭露它的真面目，識破敵方的詭計(jì)。
現(xiàn)代最先進(jìn)的偵察衛(wèi)星是美國的KH-12衛(wèi)星。KH-12是美國現(xiàn)役的光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，從1990年2月28日開始發(fā)射的，至今已經(jīng)發(fā)射了5顆，是美國目前空間照相偵察的主力。
KH-12星上載有一個(gè)反射望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，一臺紅外掃描儀，一個(gè)獨(dú)立的遙感器包和高分辨率CCD可見光相機(jī)等設(shè)備。
星體全長13.1米，直徑4米。直徑4米的星體本身就是一個(gè)大的反射望遠(yuǎn)鏡的鏡體，可以在800千米的空中分辨0.1~0.15米的物體。還裝有被稱為“星光視野”的暗視裝置，可以進(jìn)行夜間偵察。
KH-12能以與“哈勃”空間望遠(yuǎn)鏡一樣的方式進(jìn)行成像，衛(wèi)星上的紅外相機(jī)可發(fā)現(xiàn)地面?zhèn)窝b物、飛機(jī)發(fā)動機(jī)和大煙囪等有熱源的目標(biāo)。衛(wèi)星上的高級“水晶”測量系統(tǒng)可使數(shù)據(jù)以網(wǎng)格標(biāo)記進(jìn)行傳輸。
另外，星上還裝有雷達(dá)高度計(jì)和其他用于測量地形高度的傳感器。KH-12的燃料用完之后可由航天飛機(jī)在軌進(jìn)行加注，因而該星的機(jī)動變軌能力很強(qiáng)，其設(shè)計(jì)壽命達(dá)8年。
KH-12不僅有可見光/近紅外成像儀，還增裝了熱像儀，可用于監(jiān)測地下核爆炸或其他地下設(shè)施。星上裝有GPS接收機(jī)、雷達(dá)高度計(jì)和水平傳感器等，對目標(biāo)定位十分準(zhǔn)確。
最重要的是，KH-12通過跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)大量高速率的圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送，因此能在全球進(jìn)行實(shí)時(shí)偵察。
蘇聯(lián)雖然在1961年4月12日首先發(fā)射了世界上第一艘載人宇宙飛船，揭開了載人航天技術(shù)發(fā)展的序幕，但是在間諜衛(wèi)星研制方面還落后于美國。
1962年3月16日，蘇聯(lián)第一顆間諜衛(wèi)星“宇宙-1號”飛上了藍(lán)天，在短短的9個(gè)月內(nèi)，蘇聯(lián)一口氣發(fā)射了“宇宙-1號”至“宇宙-12號”總共12顆照相偵察間諜衛(wèi)星，著實(shí)使美國諜報(bào)部門大吃一驚。
“宇宙號”照相偵察間諜衛(wèi)星重約4~6噸，分普查和詳查兩種，并且都是回收型的。初期時(shí)均為衛(wèi)星整體回收，1968年后才發(fā)展成為只回收膠卷艙，以延長衛(wèi)星的使用壽命。
回收一律是在蘇聯(lián)的塔什干和哈薩克地區(qū)進(jìn)行，當(dāng)衛(wèi)星飛抵這些地區(qū)上空時(shí)，衛(wèi)星的儀器艙與回收艙便自動分離，裝有膠卷與信標(biāo)發(fā)射機(jī)的回收艙從空中下降，到一定高度時(shí)便自動打開降落傘，進(jìn)行軟著陸。
在降落過程中，信標(biāo)發(fā)射機(jī)還會連續(xù)以四對字母TK、TG、TF、TL中的一對莫爾斯電碼發(fā)射信標(biāo)信號，以便使回收人員準(zhǔn)確尋找到回收艙的降落點(diǎn)。
蘇聯(lián)光學(xué)偵察衛(wèi)星共歷經(jīng)了6代。第一代和第四代為膠片回收型光學(xué)成像衛(wèi)星，其中前三代的分辨率為1-4米，第四代采用兩臺相機(jī)，分辨力達(dá)到0.3米。第五代屬可機(jī)動高分辨率傳輸型衛(wèi)星，帶有光電遙感儀，使衛(wèi)星具有實(shí)時(shí)偵察能力，其地面分辨率大于3米，是類似于KH-11的普查衛(wèi)星。
蘇聯(lián)第六代照相偵察衛(wèi)星裝有高性能的光學(xué)系統(tǒng)及供實(shí)時(shí)數(shù)字圖像傳輸?shù)默F(xiàn)代電子設(shè)備，可提供實(shí)時(shí)數(shù)字圖像，具有多次變軌能力，可降到150千米高度清晰拍照，也可以拋下回收型膠卷艙，具有雙重功能。
拓展閱讀
美國的偵察衛(wèi)星KH系列已發(fā)展了六代。KH即keyhole，“鎖眼”的意思。其中“科羅納”計(jì)劃KH-1、2、3、4為第一代；“氬”計(jì)劃的衛(wèi)星KH-5、“火繩”計(jì)劃的KH-6為第二代；“后發(fā)制人”計(jì)劃的KH-7、8為第三代；“大鳥”計(jì)劃的KH-9為第四代；“凱南/晶體”計(jì)劃的KH-11為第五代；“偶像”計(jì)劃的KH-12為第六代。