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库页岛，又名萨哈林岛，早期为中国所有，丰臣秀吉时期日本政府曾派兵占领该岛，1644年江户幕府绘制全国地图时将其纳入日本领土，而1689年《中俄尼布楚条约》中规定该岛为中国领土，但因清朝政府未在岛上正式驻军，俄国于1泄纪初派远征队在上库页岛北端残杀土著并修建营舍和开采煤矿，进而在1弛纪末期占领库岛南部。
同一时期，日本亦在岛南设置市集，日俄军民曾多次发生冲突，后两国协商瓜分库页岛。1860年的中俄北京条约签署，这座相当于两个台湾岛大小的岛屿从主权上正式归属沙俄所有，随后沙俄又与日本签署《库页岛千岛交换条约》，用千岛群岛中的18个岛屿同日本交换所占的库页岛南部地区，从此库页岛全部为沙俄所占据。
1905年，沙俄在对日作战中失败，被迫将库页岛南部割让给日本，但在狄安娜一世统治时期又重新收回。作为1928年德俄和平条约的条款之一，这座岛屿几经辗转又落入德国人手中。
1928年8月初，首批德国海军陆战部队登陆库页岛，随后开始与俄国驻军交接防务，岛上的俄国居民和军队随即在德国海军的帮助下陆续撤离，到10月初，俄国军民已经完全撤离该岛，而岛上的德军官兵也增加到1万7千多人，另有数量不祥、以渔猎为生的土著居民。
早在8月中旬，德军便从青岛调遣专门的工程部队登陆库页岛，并选定中部和南部四处地形、地势较为理想的区域修建大型军用机场，因为使用了推土机、压路机等机械化工具，四座机场均在较短时间内完工。
尽管德日不久便开始了土地换土地的谈判，但大批德国战机还是陆续进驻岛上机场，其中一部分是直接从青岛基地飞来，另外一些则是通过船运从德国本土直接运来。此外，从德国本土增调的61个防空炮兵连和一批雷达设备也在10月之前陆续抵达。并在各机场、港口部署了严密的防空火力网，按照日本谍报部门的描述“1德军正在为永久占据这作岛屿而全力以赴，丝毫没有将其用于交换孟加拉湾沿岸土地的打算”。
对于谍报部门提供地情报，日本军部也给予了相当的重视，在“名古屋惨案”发生之后，由于德国政府紧急宣布终止谈判并召回全部驻日外交人员，日本军方一度将此看作两国即将交恶的讯号。于是重新将先前制定的“铁骑作战方案”提上议事日程。该方案颇为类似于1904年末日俄战争中的旅顺战役，即利用海参威、库页岛远离德国本土这一特点以陆海军突然进攻的方式迅速夺取这两处战略要地，由于日军先遣的评估中认为德国至少要半年时间才能巩固海参威和库页岛两处基地，因此“铁骑作战方案”最初只准备投入联合舰队主力、1个陆军师团和部分海军陆战队。
10月中旬，因入侵大洋州和侵华战争而建立的日军大本营综合最新情报对“铁骑作战方案”进行了修改，在最高统帅昭和天皇和总参谋长闲院宫载仁亲王地亲自参与下，新方案准备投个陆军常备师团和1个航空军，海军方面投入包括“苍龙”、“翔鹤”、“瑞鹤”三艘航空母舰在内的联合舰队主力以及8千名海军陆战队员，并在开战之后投入至少52艘潜艇用于封锁黄海和日本海。根据这份方案，拥有绝对人数优势的日本陆军将从朝鲜和中国东北进攻海参威。海军陆战队和本土陆军部队的任务则是在海军的协助下在库页岛登陆。
正在日本政府和军队内部为是否执行“铁骑”以及何时执行的问题争论得不可开交之时。两个非常重要的情况使得这个争论又一次被暂时搁置到了一旁，一是德国同意重新开启先前中止的谈判，条件是日本政府惩治凶手和失职的宪兵官员。并赔偿死伤者共计1000万日元的抚恤金，这两个要求均在日本政府地可接受范围内；二是关东军在短短一个月地时间内即迅速侵占了中国东北三省的大部分地区，中国东北军不予抵抗便退入关内，而德国政府也出人意料的没有进行干涉，大喜过望地日本政府便以为这是德国人准备放弃远东的一个讯号，于是将主要注意力转移到对德谈判和巩固中国东北上，原本准备集结起来的陆海军部队很快各自返回驻地。
外交官们在谈判桌上争取尽可能多的时间，德国远东派遣军和太平洋舰队也在紧锣密鼓的进行着最后的准备，而一个非常重要的事件，就是由德皇亲自下达命令。驻海参威和库页岛的空军部队从11月20日开始对日本重要的本土军事目标进行侦察。
执行首次侦察任务的，是3架安装了航空雷达、侦察照相机和无线电侦听设备地道尼尔III型超远程轰炸机，为此德国远东派遣军总指挥部还特意挑选了3组经验最为丰富的机组人员，3位机长都参加过1924年德美战争中的对美轰炸和几个月之前针对海参威的轰炸行动，战时总出勤次数均超过125次，这在德国航空部队中已经是非常高的记录了。
从挑选机组成员到进行周密的安排和准备，预定的日期很快就到来了，从长期以外交官身份在日本从事气象资料收集工作的德国气象专家那里传来好消息，最近两天日本大部分地区都是晴朗的好天气。虽然此时已经是初冬，但预计能见度相当好。
凌晨4时整，库页岛中南部3号军用机场主跑道末端，伴随着库拉库拉地低沉发动机声和阵阵清烟，两架超级轰炸机的三叶螺旋桨纷纷开始转动。由于此次执行的是高空侦察任务，而且这里到东京的距离还不到1000公里，因此三架轰炸机无须携带炸弹或是多余燃料，只是在投弹舱位置安装了三台专门用来进行高空侦察的莱卡27式航空照相机，无线电报室也进行了简单的改装，加装一台无线电侦听设备并配备一名专门的无线电监听员，使得机组成员总数达到12名。即正副驾驶、领航员、投弹手兼前射机枪手、机械师兼机背炮塔操纵者、无线电报员兼救护兵、雷达操作员、4名机枪手和1名额外的无线电监听员。
凌晨4时零5分，编号为171-022地道尼尔III型轰炸机率先飞离地面，它将前往本州上空进行侦察，3分钟之后，编号为171-051轰炸机也起飞了，它的目标是更远的四国；几乎在同一时间，编号166-019的道尼尔III型从海参威的2号军用机场起飞，目标是日本的九州岛。
10分钟之后。三架轰炸机陆续消失在己方警戒雷达的监测屏幕上，这些新式陆基雷达被部署在海参威和库页岛的制高点以及海岸附近，正常情况下能够监测到40公里外地飞机和10公里外的舰船，战时将为己方战斗机提供宝贵的预警时间，因而德国在远东的三处基地均部署了特别监测部队，其中胶州湾沿岸部署有7台“先知II”型雷达和5台早期的“先知I”型，海参威基地部署有5台“先知II”，库页岛部署有11台“先知II”。
当地时间4点45分，三架轰炸机终于“脱离”了己方空中预警的监测范围，其实德国空军目前的预警飞行器还算不上专门的预警机。而是利用加装了机载雷达的飞艇或是道尼尔II型、III型轰炸机在基地附近进行留空警戒。警戒飞艇的滞空时间较长，但受天气影响较大，道尼尔轰炸机作警戒飞行最多可在空中滞留20个小时。并可将基地地警戒距离向前推进大约150-200公里。
5点整，轰炸机171-022和171-051组成地双机编队飞过日本北海道首府札幌上空，飞机上的仪表显示，两机正以450公里的时速在1万米地高空飞行，这种高度日本人只有自己的5英寸防空炮的炮弹才能企及，在非战争时期，驱逐不明身份的外国侦察机通常是依靠战斗机而不是密集的高炮火力。经过对德俄战场上缴获的日制战机及其发动机进行分析，德国人清楚的知道日本人的增压发动机究竟到了何种程度，正如专家们预料的那样，此时任何一架日本战斗机都不能飞到8500米以上的高度。想要突破这个限制，发动机技术是首要因素。
在两架轰炸机上，雷达操作员们目不转睛地盯着机载雷达的屏幕，只要30公里范围内有一架日本战机升空，他们的雷达就能探测出来，而投弹手也密切注视着他的瞄准器，或许地面上的防空警报声他不能听到，但是探照灯的光柱是无论如何也逃不过他的眼睛的。然而，在从北海道上空飞过的半个小时里。地面上始终是一片漆黑，也没有一架战机升空，日本地“北门锁钥”竟然空中门户大开，惊讶之余，德国统帅部对于日本的本土防空力量有了更加清楚的了解。
如果说北海道在日本诸岛中算是较为偏僻和原始的话，那么狭长的“日本原本之土地”——本州岛就是不折不扣的中心繁华地区了，这里既是日本的政治中心，也是日本经济、工业的核心区域，国民经济总产值的百分之九十集中于此，东京湾、大阪湾以及濑户内海地区均为重要的工业区。
东京自是不用多说，皇室、政府、陆军大本营都在这个心脏地带，而位于东京湾沿岸的横须贺海军基地是日本联合舰队的主要母港之一，也是日本海军的大本营所在地。
东京时间早上5时30分，距离日出时间还有将近1个半小时，正是一天里最为黑暗的时候，带着极为轻微的轰鸣声，德国轰炸机171-022悄然飞临东京上空，高度依旧保持在1万米左右，此时东京正在酣睡，地面上一片沉寂，黑暗中德机也无法进行空中拍摄，所以只是在附近盘旋。最后还是守卫皇居的士兵听到了从空中传来的奇怪声音，并向上级汇报了这一情况，日军这才警觉起来。5点42分，东京警备司令部下令打开探照灯，然而日军使用的三种探照灯——90厘米、110厘米和150厘米探照灯的作用距离仅有4000米、6000米和8000米，根本无法用肉眼观察到1万米高空的德国轰炸机，而防空用的听音器也无法对如此距离的飞机进行定位，地面上的日军只能干瞪眼，而德国轰炸机上的观测员却毫不客气的将日军探照灯的大致数量、部署拍摄下来，根据无线电监测员的监测结果，日方在整个过程中并未使用无线电探测设备。
5点47分，171-022的机载雷达发现四架日本战机从东京西郊升空，但对方正如预料的那样无法飞到道尼尔III型轰炸机的高度，由于既无机载探照灯又无开火的许可，这些飞机唯一的作用便是从声音上判断东京上空的确有一架飞机在飞行。
5点50分，171-022离开东京上空向南飞行，等抵达横须贺军港上空时，天刚蒙蒙亮，机载雷达探测到了军港内停泊的大批舰只开始移动，同时还有众多日本战机升空企图拦截，但它们仍未能对这架高空飞行的德国轰炸机构成实质性威胁。在光线有限的情况下，171-022勉强拍摄了一组横须贺军港的图片，随后掉头飞回东京上空，又在那里拍摄了另外一组照片，这时地面上的日军终于能够通过望远镜看到这架灰色的飞机了。——6点43分，天已大亮，171-022在一大群日本战机的目送下向西南方向飞去，而前往四国的和前往九州的两架轰炸机就没有这样好的“待遇”
了，它们前前后后对十多座日本城市和军事基地进行了拍摄，但整个过程中地面上的日本人显得相当平静，只是到了上午7点左右，日军才突然发了疯似的派出大批战机升空，但两架德机很快便心满意足的离开了。
当天上午，日本外交部向德国政府提出严重抗议，但德方的解释是那三架德国轰炸机在青岛与库页岛之间飞行时“迷航”了，因此才误入日本领空，在此后的一段时间里，德国轰炸机频频“迷航”，日方虽想尽办法进行截击和驱逐却始终收效甚微，这让德方掌握了日军既无实用雷达、本土防空力量亦十分有限的弱点，其夜间防空的孱弱更是被德军选为日后空袭的突破口。