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探测海洋的各种特性，不仅在民用事业中有重大意义，在军事上也是非常有用的。然而，海洋占全球表面积的70%左右，若用船只或飞机监测全球海洋和跟踪海面舰艇，花费是巨大的，但如用卫星则容易得多。集电子侦察、成像侦察、对舰船等运动目标定位于一身的海洋监视卫星，就是探测、跟踪、定位、识别和监视海上舰艇的“大腕”。
监视海洋的两大神探
与监视陆地的电子侦察卫星相比，海洋监视卫星具有战术侦察性质，因为海上目标经常是运动的，所以卫星须实时传输与分析数据，而电子侦察卫星则反之；海洋监视卫星监视的地区占地表面积大，故卫星轨道均较高，以便覆盖更大面积，而电子侦察卫星的轨道较低；海洋监视卫星的工作方式有主动型和被动型两种，而电子侦察卫星主要采用被动型。
主动型海洋监视卫星用星载雷达确定目标的航行位置和航速，并可全天时、全天候提供舰船尺寸甚至类型。被动型海洋监视卫星则是用多颗卫星同时截获舰载雷达信号，从而测定水面舰只的大致位置和形状。若主动型和被动型配合使用，则可使被监视的船只无法藏身。
苏联很早就同时拥有主动型和被动型2种海洋监视卫星了。1965年12月27日，苏联第1颗海洋监视卫星升空。此后的发展分为2个阶段：1965年～1973年为试验阶段，1974年以后为实用阶段。
雷达型海洋监视卫星
独一无二
装有雷达系统的苏联主动型卫星又叫核动力“雷达型海洋监视卫星”，还称为US-A，在世界上独一无二。它重3800千克，是长10米、直径1.3米的圆柱体，其中核反应堆加上高轨道储存部分重1250千克、长5.8米。由姿控火箭、电子设备、核电源系统和雷达系统组成，工作在高250千米、倾角65°的轨道上，分辨率数十米，寿命3～6个月。工作过程如下：星载大功率X波段相控阵雷达主动发射脉冲信号，并接收目标的反射波，用以测定目标的位置和外形。星上装载大功率雷达的大孔径抛物面天线，扫描海上舰只活动，然后把侦察到的情报发回地面站，从而确定舰艇的位置、航速和航向。先进的“雷达型海洋监视卫星”装有侧视雷达，1次扫描覆盖宽度可达460千米。因雷达功率大，需要几千瓦，故按当时的技术水平只能使用小型核反应堆供电才行。但这种卫星在20世纪70～80年代多次发生坠落事件，引起全球恐慌，所以现在停用了。
“雷达型海洋监视卫星”的主要有效载荷就是大功率X波段相控阵雷达。呈半圆形的雷达天线从圆柱形卫星平台的一端伸出，全长约4米。卫星上还装有第2副侧视雷达天线。在执行工作任务期间，一个独立的计算机系统控制着雷达。
星上雷达在良好的海况条件下能够探测到中型和某些小型舰只，如巡洋舰和驱逐舰；即使在恶劣的海况条件下多半也能够探测到大型舰只，如航空母舰。潜艇探测既不是“雷达型海洋监视卫星”系统的原本目的，也不是这种卫星所能做到的。
核反应堆
“雷达型海洋监视卫星”计划中最富挑战性的项目之一是研制核反应堆。该卫星核反应堆的实际设计和制造工作先后由不同的机构所承担，同时对2种类型的天基核反应堆开展工作：一种是带有半导体转换器的核反应堆，另一种是带有热离子转换器的核反应堆。
工作型“雷达型海洋监视卫星”所携带的BES-5核反应堆是由用铀-235浓缩的铀-238提供燃料的，额定功率约5千瓦左右。反应堆的燃料组件重53千克、长0.6米、直径0.2米。
卫星平台
该卫星平台采用了一些专门研制的、按预定程序工作的“微型组件”，这些微型组件带有当时苏联最好的微型集成电路，它们被装入星载系统中用于无线电控制和通信。卫星的定向和稳定系统不仅使卫星保持正确的姿态，而且在核反应堆发生灾难性故障情况下使卫星自动处于正确的方位。
飞行剖面
“雷达型海洋监视卫星”最初是以2颗卫星配对工作的，它们在轨道上一前一后飞行，彼此相差约20～30分钟。通过比较2颗卫星发回的雷达信息，地面计算机可判断出目标的航速和航向。
由于“雷达型海洋监视卫星”要在较低轨道上飞行，这意味着装有核反应堆的卫星会在短时间内衰减并坠落到地球上。为了防止核反应堆意外再入大气层对地球造成放射性污染，卫星采用了这样一种飞行剖面：在卫星标称飞行时间结束或卫星发生无法补救的故障时，1台辅助的固体推进剂火箭发动机会将有辐射危险的部分即反应堆和堆芯推到一条高约900～1000千米的安全轨道，这样可确保它们在轨道上逗留400年左右。待到它们在24世纪再入大气层时，放射性燃料将会自然衰变，对地球上的居民不会构成任何威胁。
飞行试验
苏联海军分3个阶段对“雷达型海洋监视卫星”系统进行了试验：
第1阶段为1965～1966年，仅对卫星的定向、稳定和推进系统进行了试验。卫星未装核反应堆，而是携带一种化学电源作为其替代物。
第2阶段为1967年12月～1969年1月，重点是试验无线电控制系统、特制的核反应堆模拟器以及“雷达型海洋监视卫星”的化学电源。卫星第1次装备了执行所有操作所需的全套控制系统，共发射了3颗，其中1颗由于火箭的第2级发生故障而未能入轨，另2颗卫星起先飞行在高度为280千米×260千米、倾角为65.1°的低轨道上，在发射后2～6天内便机动到约950千米×900千米的高轨道，卫星均没有携带核反应堆。
第3阶段自1970年10月开始。到1973年底共进行了6次发射(其中有些遭到失败)，所有卫星都首次携带了工作型BES-5核反应堆。
1974年5月发射的宇宙-651和宇宙-654首次以双星配对工作飞行，2颗卫星的反应堆分别在发射后71天和74天被推入了高轨道，这大大超过了卫星的设计寿命。
1974年10月，苏联宣布“雷达型海洋监视卫星”系统正式投入使用。尽管系统已投入使用了，但试验计划的第3阶段直到1978年才正式结束，因为“雷达型海洋监视卫星”系统正式投入使用后在试验阶段出现的问题并未全部得到解决。到1978年，苏联海军才有了第一批“雷达型海洋监视卫星”样星。
安全措施
为防止由于卫星发生意外而给地球造成核污染，在“雷达型海洋监视卫星”系统中配有安全系统，该系统可由下述4个条件之一所触发：地面发出有效指令、卫星失去加压能力、反应堆动力出现异常及卫星失去稳定。
在正常情况下，卫星完成任务后会分解为3部分：带有自含助推火箭的核反应堆、卫星的推进级、卫星平台。反应堆会把自身推进到较高的椭圆形转移轨道，留在较低轨道上的其余2部分不久就会从轨道上衰减而再入大气层焚毁。在到达转移轨道后不到1小时，反应堆的火箭发动机会再次点火，将其轨道圆化为约900千米×1000千米。作为一条附加的安全措施，在此轨道上，反应堆的燃料芯会从反应堆内被弹射出去。
万一上述4个条件无一促使反应堆被推入更高的轨道，还有一条后备措施会在反应堆开始从轨道上自然衰减时发挥作用。在114～120千米的高度上，地球上层大气密度的增加会导致反应堆温度相应升高，从而会促使燃料芯从反应堆中弹射出去。这样，在再入大气层前数小时，反应堆内的危险物质就会在大气中燃烧而化为灰烬。
改进卫星
1987年2月和7月，苏联分别发射了2颗“雷达型海洋监视卫星”—宇宙-1818和宇宙-1867，它们采用了新型核反应堆—TEU-5“白杨”，而且是世界上首批发射到太空的装有带热离子转换器的核能装置的卫星。这2颗卫星显然是用来对这种新型反应堆和经过改进的“雷达型海洋监视卫星”卫星平台进行试验的，这种平台则是为未来的雷达型海洋侦察卫星而设计的，这些未来卫星将装有功率大得多的雷达，因而能够在更高的轨道上工作。
电子型海洋监视卫星
隔云有耳
装有电子情报系统的被动型卫星又叫“电子型海洋监视卫星”，也称为US-P。它重3吨，是长17米、直径1.3米的圆柱体,载有被动式电子接收机、十字交叉干涉仪天线阵(利用2个天线接收信号的相位差来确定目标的方向角)，使用的传输频率为166兆赫。它把要接收和检测的信号分为4个波段,每个波段都有3个不同基线干涉仪的正交天线阵。这种卫星一般成对工作在高450千米、倾角65°的圆轨道上，寿命8～12个月，后经改进延长到2年，地面轨迹的重复周期也由4天减为3天。
星上的被动式电子情报系统有一副X形天线装在卫星平台朝向地球的一面，它与民用“海洋”卫星上所用的天线相似。该系统以“发现-传输”的方式直接接收来自卫星的数据，然后将所选目标的坐标输入到反舰导弹的制导系统。
平台差异
运行在略高一点轨道上的“电子型海洋监视卫星”用太阳电池翼为其供电。它虽采用与“雷达型海洋监视卫星”相同的平台结构，但在某些方面却有所不同。“电子型海洋监视卫星”平台主体的直径与“雷达型海洋监视卫星”相同，也是1.3米，但它要长得多，达17米。卫星总质量3000千克。圆柱形平台外面装有2个大型太阳电池翼，其长度约为主体的2倍半。
卫星携带一台推力为300～600千克的主发动机，其用途与“雷达型海洋监视卫星”上的相同。此外还携带一组共4台10千克推力的姿控发动机。
飞行剖面
“电子型海洋监视卫星”系统的主要任务是，通过记录所接收到的电子信号类型并确定发射机相对于卫星位置所处的方向来探测海上舰只目标。这些信息经由数据中继卫星被近实时地中继给地面站和海基舰艇。然后，在地面上通过计算机或分析人员将来自几颗卫星的数据结合起来进行快速分析，就可准确判定发射源的位置和类型。由于“电子型海洋监视卫星”的侦察目标通常是移动的，所以频繁地飞越目标对于保证目标方位信息准确可靠至关重要。
不过，“电子型海洋监视卫星”星座同样无法进行潜艇探测。
工作情况
1986年，“电子型海洋监视卫星”系统显示了2种新的飞行剖面：2月发射的宇宙-1735在高度为405千米×420千米、倾角为65°的轨道上飞行，这一轨道略低于通常的轨道，但地面轨迹每3天即每46圈重复一次。这一新的轨道高度使得“电子型海洋监视卫星”系统最终于1988年5月，以一个3星星座而不是更为复杂的4星星座实现了对目标的完全覆盖。而3月发射的宇宙-1737则采用另一种新飞行剖面，其轨道倾角是73.4°，卫星在持续46天的飞行中仍保持每3天重复一次地面轨迹。
到1989年，首次建立了一个由4颗“电子型海洋监视卫星”组成的星座，这4颗卫星分别运行在2个轨道面上，这两个轨道在赤道上间隔172°。4颗卫星共用一组共46个升交点，而且每3天重复一次，因而能准确侦察海上目标动向。后来，在1990年，该星座有一小段时间扩充到了破纪录的6颗卫星，这一举动多半是为了弥补“雷达型海洋监视卫星”星座的缺乏。理想的“电子型海洋监视卫星”星座应由6颗卫星组成，它们运行在两个间隔145°的轨道面上，每一轨道面上的3颗卫星间距均等。
改进卫星
自1986年的宇宙-1769之后再没有别的卫星采用老的飞行剖面了，这说明老型卫星自那时起已停止飞行。新型卫星除了采用新的飞行剖面外，还采用了一种新的飞行结束方式：利用轨道机动降低其近地点高度来结束飞行，因而便于卫星快速从轨道上衰减。
“电子型海洋监视卫星”星座有3种型号：US-P(原型)；US-PU(改进型)；US-PM(改进型)。US-P卫星大概在1974～1986年期间飞行，US-PM型卫星大概自1986年以宇宙-1735开始飞行。1989年10月，US-PM改进型卫星投入使用，这意味着新的飞行剖面效果良好。
监视海洋的两大神探
与监视陆地的电子侦察卫星相比，海洋监视卫星具有战术侦察性质，因为海上目标经常是运动的，所以卫星须实时传输与分析数据，而电子侦察卫星则反之；海洋监视卫星监视的地区占地表面积大，故卫星轨道均较高，以便覆盖更大面积，而电子侦察卫星的轨道较低；海洋监视卫星的工作方式有主动型和被动型两种，而电子侦察卫星主要采用被动型。
主动型海洋监视卫星用星载雷达确定目标的航行位置和航速，并可全天时、全天候提供舰船尺寸甚至类型。被动型海洋监视卫星则是用多颗卫星同时截获舰载雷达信号，从而测定水面舰只的大致位置和形状。若主动型和被动型配合使用，则可使被监视的船只无法藏身。
苏联很早就同时拥有主动型和被动型2种海洋监视卫星了。1965年12月27日，苏联第1颗海洋监视卫星升空。此后的发展分为2个阶段：1965年～1973年为试验阶段，1974年以后为实用阶段。
雷达型海洋监视卫星
独一无二
装有雷达系统的苏联主动型卫星又叫核动力“雷达型海洋监视卫星”，还称为US-A，在世界上独一无二。它重3800千克，是长10米、直径1.3米的圆柱体，其中核反应堆加上高轨道储存部分重1250千克、长5.8米。由姿控火箭、电子设备、核电源系统和雷达系统组成，工作在高250千米、倾角65°的轨道上，分辨率数十米，寿命3～6个月。工作过程如下：星载大功率X波段相控阵雷达主动发射脉冲信号，并接收目标的反射波，用以测定目标的位置和外形。星上装载大功率雷达的大孔径抛物面天线，扫描海上舰只活动，然后把侦察到的情报发回地面站，从而确定舰艇的位置、航速和航向。先进的“雷达型海洋监视卫星”装有侧视雷达，1次扫描覆盖宽度可达460千米。因雷达功率大，需要几千瓦，故按当时的技术水平只能使用小型核反应堆供电才行。但这种卫星在20世纪70～80年代多次发生坠落事件，引起全球恐慌，所以现在停用了。
“雷达型海洋监视卫星”的主要有效载荷就是大功率X波段相控阵雷达。呈半圆形的雷达天线从圆柱形卫星平台的一端伸出，全长约4米。卫星上还装有第2副侧视雷达天线。在执行工作任务期间，一个独立的计算机系统控制着雷达。
星上雷达在良好的海况条件下能够探测到中型和某些小型舰只，如巡洋舰和驱逐舰；即使在恶劣的海况条件下多半也能够探测到大型舰只，如航空母舰。潜艇探测既不是“雷达型海洋监视卫星”系统的原本目的，也不是这种卫星所能做到的。
核反应堆
“雷达型海洋监视卫星”计划中最富挑战性的项目之一是研制核反应堆。该卫星核反应堆的实际设计和制造工作先后由不同的机构所承担，同时对2种类型的天基核反应堆开展工作：一种是带有半导体转换器的核反应堆，另一种是带有热离子转换器的核反应堆。
工作型“雷达型海洋监视卫星”所携带的BES-5核反应堆是由用铀-235浓缩的铀-238提供燃料的，额定功率约5千瓦左右。反应堆的燃料组件重53千克、长0.6米、直径0.2米。
卫星平台
该卫星平台采用了一些专门研制的、按预定程序工作的“微型组件”，这些微型组件带有当时苏联最好的微型集成电路，它们被装入星载系统中用于无线电控制和通信。卫星的定向和稳定系统不仅使卫星保持正确的姿态，而且在核反应堆发生灾难性故障情况下使卫星自动处于正确的方位。
飞行剖面
“雷达型海洋监视卫星”最初是以2颗卫星配对工作的，它们在轨道上一前一后飞行，彼此相差约20～30分钟。通过比较2颗卫星发回的雷达信息，地面计算机可判断出目标的航速和航向。
由于“雷达型海洋监视卫星”要在较低轨道上飞行，这意味着装有核反应堆的卫星会在短时间内衰减并坠落到地球上。为了防止核反应堆意外再入大气层对地球造成放射性污染，卫星采用了这样一种飞行剖面：在卫星标称飞行时间结束或卫星发生无法补救的故障时，1台辅助的固体推进剂火箭发动机会将有辐射危险的部分即反应堆和堆芯推到一条高约900～1000千米的安全轨道，这样可确保它们在轨道上逗留400年左右。待到它们在24世纪再入大气层时，放射性燃料将会自然衰变，对地球上的居民不会构成任何威胁。
飞行试验
苏联海军分3个阶段对“雷达型海洋监视卫星”系统进行了试验：
第1阶段为1965～1966年，仅对卫星的定向、稳定和推进系统进行了试验。卫星未装核反应堆，而是携带一种化学电源作为其替代物。
第2阶段为1967年12月～1969年1月，重点是试验无线电控制系统、特制的核反应堆模拟器以及“雷达型海洋监视卫星”的化学电源。卫星第1次装备了执行所有操作所需的全套控制系统，共发射了3颗，其中1颗由于火箭的第2级发生故障而未能入轨，另2颗卫星起先飞行在高度为280千米×260千米、倾角为65.1°的低轨道上，在发射后2～6天内便机动到约950千米×900千米的高轨道，卫星均没有携带核反应堆。
第3阶段自1970年10月开始。到1973年底共进行了6次发射(其中有些遭到失败)，所有卫星都首次携带了工作型BES-5核反应堆。
1974年5月发射的宇宙-651和宇宙-654首次以双星配对工作飞行，2颗卫星的反应堆分别在发射后71天和74天被推入了高轨道，这大大超过了卫星的设计寿命。
1974年10月，苏联宣布“雷达型海洋监视卫星”系统正式投入使用。尽管系统已投入使用了，但试验计划的第3阶段直到1978年才正式结束，因为“雷达型海洋监视卫星”系统正式投入使用后在试验阶段出现的问题并未全部得到解决。到1978年，苏联海军才有了第一批“雷达型海洋监视卫星”样星。
安全措施
为防止由于卫星发生意外而给地球造成核污染，在“雷达型海洋监视卫星”系统中配有安全系统，该系统可由下述4个条件之一所触发：地面发出有效指令、卫星失去加压能力、反应堆动力出现异常及卫星失去稳定。
在正常情况下，卫星完成任务后会分解为3部分：带有自含助推火箭的核反应堆、卫星的推进级、卫星平台。反应堆会把自身推进到较高的椭圆形转移轨道，留在较低轨道上的其余2部分不久就会从轨道上衰减而再入大气层焚毁。在到达转移轨道后不到1小时，反应堆的火箭发动机会再次点火，将其轨道圆化为约900千米×1000千米。作为一条附加的安全措施，在此轨道上，反应堆的燃料芯会从反应堆内被弹射出去。
万一上述4个条件无一促使反应堆被推入更高的轨道，还有一条后备措施会在反应堆开始从轨道上自然衰减时发挥作用。在114～120千米的高度上，地球上层大气密度的增加会导致反应堆温度相应升高，从而会促使燃料芯从反应堆中弹射出去。这样，在再入大气层前数小时，反应堆内的危险物质就会在大气中燃烧而化为灰烬。
改进卫星
1987年2月和7月，苏联分别发射了2颗“雷达型海洋监视卫星”—宇宙-1818和宇宙-1867，它们采用了新型核反应堆—TEU-5“白杨”，而且是世界上首批发射到太空的装有带热离子转换器的核能装置的卫星。这2颗卫星显然是用来对这种新型反应堆和经过改进的“雷达型海洋监视卫星”卫星平台进行试验的，这种平台则是为未来的雷达型海洋侦察卫星而设计的，这些未来卫星将装有功率大得多的雷达，因而能够在更高的轨道上工作。
电子型海洋监视卫星
隔云有耳
装有电子情报系统的被动型卫星又叫“电子型海洋监视卫星”，也称为US-P。它重3吨，是长17米、直径1.3米的圆柱体,载有被动式电子接收机、十字交叉干涉仪天线阵(利用2个天线接收信号的相位差来确定目标的方向角)，使用的传输频率为166兆赫。它把要接收和检测的信号分为4个波段,每个波段都有3个不同基线干涉仪的正交天线阵。这种卫星一般成对工作在高450千米、倾角65°的圆轨道上，寿命8～12个月，后经改进延长到2年，地面轨迹的重复周期也由4天减为3天。
星上的被动式电子情报系统有一副X形天线装在卫星平台朝向地球的一面，它与民用“海洋”卫星上所用的天线相似。该系统以“发现-传输”的方式直接接收来自卫星的数据，然后将所选目标的坐标输入到反舰导弹的制导系统。
平台差异
运行在略高一点轨道上的“电子型海洋监视卫星”用太阳电池翼为其供电。它虽采用与“雷达型海洋监视卫星”相同的平台结构，但在某些方面却有所不同。“电子型海洋监视卫星”平台主体的直径与“雷达型海洋监视卫星”相同，也是1.3米，但它要长得多，达17米。卫星总质量3000千克。圆柱形平台外面装有2个大型太阳电池翼，其长度约为主体的2倍半。
卫星携带一台推力为300～600千克的主发动机，其用途与“雷达型海洋监视卫星”上的相同。此外还携带一组共4台10千克推力的姿控发动机。
飞行剖面
“电子型海洋监视卫星”系统的主要任务是，通过记录所接收到的电子信号类型并确定发射机相对于卫星位置所处的方向来探测海上舰只目标。这些信息经由数据中继卫星被近实时地中继给地面站和海基舰艇。然后，在地面上通过计算机或分析人员将来自几颗卫星的数据结合起来进行快速分析，就可准确判定发射源的位置和类型。由于“电子型海洋监视卫星”的侦察目标通常是移动的，所以频繁地飞越目标对于保证目标方位信息准确可靠至关重要。
不过，“电子型海洋监视卫星”星座同样无法进行潜艇探测。
工作情况
1986年，“电子型海洋监视卫星”系统显示了2种新的飞行剖面：2月发射的宇宙-1735在高度为405千米×420千米、倾角为65°的轨道上飞行，这一轨道略低于通常的轨道，但地面轨迹每3天即每46圈重复一次。这一新的轨道高度使得“电子型海洋监视卫星”系统最终于1988年5月，以一个3星星座而不是更为复杂的4星星座实现了对目标的完全覆盖。而3月发射的宇宙-1737则采用另一种新飞行剖面，其轨道倾角是73.4°，卫星在持续46天的飞行中仍保持每3天重复一次地面轨迹。
到1989年，首次建立了一个由4颗“电子型海洋监视卫星”组成的星座，这4颗卫星分别运行在2个轨道面上，这两个轨道在赤道上间隔172°。4颗卫星共用一组共46个升交点，而且每3天重复一次，因而能准确侦察海上目标动向。后来，在1990年，该星座有一小段时间扩充到了破纪录的6颗卫星，这一举动多半是为了弥补“雷达型海洋监视卫星”星座的缺乏。理想的“电子型海洋监视卫星”星座应由6颗卫星组成，它们运行在两个间隔145°的轨道面上，每一轨道面上的3颗卫星间距均等。
改进卫星
自1986年的宇宙-1769之后再没有别的卫星采用老的飞行剖面了，这说明老型卫星自那时起已停止飞行。新型卫星除了采用新的飞行剖面外，还采用了一种新的飞行结束方式：利用轨道机动降低其近地点高度来结束飞行，因而便于卫星快速从轨道上衰减。
“电子型海洋监视卫星”星座有3种型号：US-P(原型)；US-PU(改进型)；US-PM(改进型)。US-P卫星大概在1974～1986年期间飞行，US-PM型卫星大概自1986年以宇宙-1735开始飞行。1989年10月，US-PM改进型卫星投入使用，这意味着新的飞行剖面效果良好。