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技经观察丨商业航天军事应用潜力锋芒初露

张嘉毅 全球技术地图 2023-08-21


俄乌冲突爆发以来,美西方商业卫星在支持乌克兰战场通信、情报搜集、态势感知等方面发挥了重要作用,初步体现出其在现代战争中军事应用潜力。同时,美国军方也深刻认识到商业航天力量在现代战争中的独特优势,正在积极部署,拟将商业航天力量作为提升综合作战能力的重要手段。


一、“星链”星座成为保障乌克兰通信网络连接、作战指挥和情报传输的关键平台


俄乌冲突伊始,俄军对乌克兰境内通信设施和网络进行打击和干扰,使乌通信网络处于瘫痪状态。面对网络瘫痪的不利局面,乌克兰政府向美国SpaceX公司求助,希望借助“星链”系统恢复国内网络通信。2022年3月,美国SpaceX公司应乌克兰政府请求,迅速为其提供“星链”终端,并开启了乌克兰部分地区的“星链”网络服务。4月,美国SpaceX公司和美国国际开发署(USAID)向乌克兰交付5000台“星链”终端,以帮助其应对与俄罗斯的持续冲突。截止2022年12月,乌克兰使用的“星链”终端超过2万台,正在俄乌冲突中发挥重要作用。一是为乌提供高质量网络服务,保障当地基础通信能力。“星链”终端设备为政府机构、军事单位、基础设施、医疗机构、公共场所及避难所等提供不受限制的互联网连接,有力地支持政府部门与当地民众以及与外界沟通。同时,“星链”终端可通过特斯拉太阳能供电系统工作,为断电地区提供持续的网络通信能力。二是为军事作战提供通信、指挥和情报支持。乌军通过“星链”卫星网路传输无人机收集的情报,为对俄军发动袭击提供战场态势感知支持。乌克兰使用美国协助开发的Delta系统将无人机、卫星、侦察兵获得的情报汇总,并创建互动地图,构建物理图像,帮助乌军跟踪打击俄军的坦克。同时,乌克兰利用“星链”卫星提供的网络服务,通过民众提供的图片和文字信息收集俄军情报,实现对俄军的动态感知。


“星链”系统在俄乌冲突中充分体现出军民两用特征和较强的系统韧性。“星链”星座凭借全球通信覆盖和强大的系统韧性,为乌军民通信提供关键支持。截至2022年12月,“星链”星座在轨规模突破3600颗,基本实现初步的全球通信覆盖,并凭借数量多、补网快和成本低等优势,使俄军难以对其实施全面打击。此外,“星链”终端体积小,方便携带,并可实现移动部署,便于隐藏和转移。“星链”的系统韧性为其实现稳定、高效的网络通信能力奠定基础。

二、多家商业遥感卫星公司为乌克兰提供战场态势感知服务


俄乌冲突发生后,美西方媒体公布了大量的商业遥感卫星照片,高清晰度地展示了俄军的部署情况和战场实况。商业遥感卫星公司公布的图片信息不仅帮助美西方掌握了舆论的主导权,并直接为美国、北约国家和乌克兰军方提供了大量的战场情报。


美国科罗拉多州商业卫星公司MaxarTechnologies利用遥感卫星获取乌克兰热点地区的卫星图像,并将图像发布在网站上,对冲突进行直播。美国Maxar公司发布的卫星图片显示了俄军在白罗斯的集结,这被西方专家认为是俄军将从白俄罗斯直捣乌克兰首都基辅的标志。Maxar公司发布的高分辨率卫星影像,清晰显示了机场上的苏-25攻击机、苏-27/35战斗机、野战医院、陆军车辆和防空部队等装备和部署情况。此外,美国的BlackSky公司、卡佩拉空间公司(Capella Space)、法国空中客车防务与宇航公司(Airbus Defence and Space)、芬兰冰眼公司(Iceye)等遥感卫星公司都通过旗下的高分辨率光学和合成孔径雷达(SAR)卫星拍摄到了大量俄乌战场上的高价值卫星影像。其中,美国BlackSky公司于2022年4月发射的两颗卫星,在发射12小时后就提供了乌克兰地区的卫星影像,创造了商业遥感卫星新纪录。法国空客防务和宇航部门的商业遥感卫星“昴星团”聚焦乌克兰,利用光学遥感和雷达遥感卫星双管齐下,拍摄了大量高分辨率卫星影像。2022年3月,冰眼公司表示,正在和芬兰、波兰、欧盟以及美国等相关国家政府合作,为其行动决策提供SAR卫星影像支持。


三、美国加强对商业航天公司发展的支持力度,并积极开展商业卫星参与现代作战的测试与研究


随着商业卫星性能的提升,美国更加重视商业卫星在作战通信支持、情报获取领域的价值,正在更广泛地使用和采集商业服务和数据,并拟制定战时商业卫星响应制度。


在商业卫星通信服务方面,2022年4月,美国空军基于“星链”卫星开展F-35A“闪电II”(Lightning II)的地面后勤数据通信测试。第388战斗机联队的业务支援中队利用“星链”网络系统,连接了F-35通信设备,使通信连接速度提升约30倍。5月,美国北方司令部司令格伦∙范赫克(Glen VanHerck)表示,美国将利用OneWeb和“星链”星座开展极地通信实验,并将把终端集成在平台以及指挥所和作战中心等通信节点,使美军能够更好地共享数据和信息。6月,英国OneWeb和美国休斯公司(Hughes)在格林兰图勒空军基地(Thule)成功部署并测试了低地球轨道网络原型设备系统。测试证明了,低地球轨道网络可在北极地区实现高速互联网连接。7月,美国空军第49测试和评估中队利用一架B-52H轰炸机的机载IRIS超视距通信系统(Beyond-Line-Of-Sight,BLOS)通过“下一代铱星”(IridiumNEXT)低轨卫星星座完成了实时语音、图像和视频等数据的传输,将帮助B-52H轰炸机实现全球覆盖。8月,美国空军与SpaceX签订了一份为期12个月、价值192万美元的合同,为美国欧洲-非洲空军司令部位于德国拉姆施泰因(Ramstein)空军基地的第86空运联队提供支持。美国空军称,“星链”是唯一一个能够同时在欧洲和非洲提供低地球轨道卫星通信的商业系统,并在对抗环境中具有抗干扰能力。11月,美国亚马逊、柯伊伯、微软Azure Space及SpiderOak Mission Systems公司加入美国防部国防创新部门(DIU)混合太空网络架构计划。该计划旨在将地面通信系统和商业通信卫星建立互联链路,将利用商业通信系统作为通道传输通道,传输由成像卫星收集的数据,为军事和政府用户提供快速天基通信服务。


在商业遥感数据采集方面,2022年7月,美国空军研究实验室(AFRL)拟开发“全球统一环境”(GLUE)系统,加强对商业卫星图像的采集能力。GLUE将允许作战指挥部从商业供应商和盟国合作伙伴获取卫星图像数据,以满足军事行动需求。预计,GLUE系统将在2024财年过渡至美太空部队。7月,美国太空军采购部门考虑在大型商业星座上搭载战术情报-监视-侦察(Tactical ISR)载荷,为美军及盟友的一线作战部队指挥官提供快速更新的战场情报数据。8月,美国SpaceLink公司与美国陆军签署合作研发协议,以研究使用该公司数据中继星座将商业卫星图像直接传送给地面部队的方法。该中继星座将由4颗卫星组成,将同时具有光学和射频通信链路,计划2024年开始部署于中地球轨道。根据协议,SpaceLink公司将帮助陆军开展建模仿真分析,向陆军展示政府的系统如何与中继网络连接。9月,美国国家侦察局授予Aurora Insight、HawkEye 360、Kleos Space、PredaSAR、Spire Global和Umbra Lab六家公司合同,允许国家侦察局(NRO)访问这些公司的系统和商业产品,探索无线电监测的潜力。这些公司使用低轨道卫星跟踪船舶、车辆或任何发射射频信号的设备,拥有大量射频数据,可为美军提供情报。


在战时响应方面,2022年10月,美太空司令部和太空军与情报界合作,拟制定对商业太空系统的要求及使用方式。美太空军表示,俄乌冲突揭示了商业航天力量对国家安全的价值,未来应将商业航天服务纳入到混合体系架构中,并通过提供财政和政策支持等手段,鼓励商业航天的研发,保护商业航天的利益,使其在战时更好地发挥作用。10月,美国太空军寻求深化与商业公司的伙伴关系,建立一支商业航天器征召预备队,类似于民用后备航空队可随时响应战时需求。太空系统司令部创新和原型设计局表示,商业航天公司已提供了国防部所依赖的许多能力,包括卫星通信、太空领域感知以及情报、监视和侦察。美太空军指出,该服务需从多个商业资源中获取,因此将其与更广泛的卫星和地面控制系统组合整合将至关重要。


四、结语


通过对俄乌战况的分析可以预见,以SpaceX公司为代表的商业太空力量日渐壮大,不仅深度接入俄乌冲突,并对改变战争态势和进程产生重大影响,成为战场“奇兵”。同时,在大国竞争加剧的背景下,美西方国家将继续支持商业航天公司发展,并积极推进商业航天军事应用,进一步增强其国防军事实力。面对商业航天力量与现代作战融合的新趋势,我国应继续加强太空系统综合能力建设,并积极推动国内商业航天建设,尽早形成可与美西方抗衡的商业航天力量,更好维护我太空利益和太空安全。

作者简介

张嘉毅 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究六室

研究方向:航空航天领域形势跟踪及关键核心技术、前沿技术研究

联系方式:18910175731@163.com  zjy@drciite.org



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编辑丨郑实



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