主要擔負戰略偵察任務，也可擔任戰役偵察和戰術偵察任務。獲取戰略、戰役情報的主要手段。通常由高級參謀機關組織。具有範圍大、速度快、效果好、不受國界和地理條件限制等特點，可以定期或連續偵察監視某個地區，能獲取其他手段難以得到的軍事情報。衛星偵察系統由衛星、發射場、測量控制系統和地面套用系統等組成。偵察衛星子系統根據賦予的偵察任務和所確定的軌道，探測、接收地面目標輻射、反射和發射的電磁波信號，記錄存儲在膠片或磁帶等載體上，在地面、空中、海上將衛星或裝有信息載體的再入艙回收，或者以無線電傳輸的方式直接或經由數據中繼衛星將數據實時傳輸到地面接收站，地面套用系統經光學、化學、電子計算機、圖像處理設備處理和分析判讀，從中獲取有價值的情報。運用衛星偵察時，通常按照上級意圖，明確任務，選定偵察方式和偵察範圍，建立可靠的工作系統。主要方式有成像偵察、電子偵察、飛彈預警和海洋監視等。衛星成像偵察用於獲取戰場態勢和目標地區的圖像情報，利用安裝在衛星上的可見光、紅外、高光譜和合成孔徑雷達等成像設備，獲取目標影像信息。獲得的信息通過星載數據傳輸系統直接下傳，或經數據存儲設備記錄、適時回放下傳；或將偵察信息記錄在膠片上，由地面回收膠片艙。地面套用系統將接收到的數據或回收的膠片進行處理後，判讀和識別目標的性質，確定其位置，並整編成情報分發給各類用戶。成像偵察是衛星偵察中使用最早和最多的一種方式。可見光偵察衛星的地面解析度高達0.1米，圖像直觀，容易判讀；星載紅外相機可實現夜間成像，對打擊效果進行評估；合成孔徑雷達解析度小於1.0米，可實現全天候、全天時成像偵察，還可以揭露偽裝。衛星電子偵察主要用於截獲敵方雷達、通信等系統傳遞的信號，確定其位置和性能參數，竊聽其信息或進行破壞，是現代軍事偵察不可缺少的重要手段。衛星飛彈預警用於監視和發現敵方發射的彈道飛彈，並發出警報，是戰略預警的有效手段。衛星海洋監視主要用於對海上艦船和潛艇活動情況進行探測、跟蹤、識別和監視。海洋監視衛星能全天候監視海面，有效鑑別敵艦隊形、航向和航速，探測水下潛航的潛艇，跟蹤巡航飛彈，為發射反艦、反潛飛彈或其他武器摧毀敵艦隊提供重要情報。衛星偵察將向衛星微型化，偵察全域化、實時化方向發展。
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