將“星鏈”投入軍用會(huì)怎樣？

以銥星公司、SpaceX、一網(wǎng)公司為代表的商業(yè)航天公司大力發(fā)展各自的商業(yè)星群計(jì)劃，并加快推進(jìn)星群部署力度。美軍在新型作戰(zhàn)理念的指引下尋求多種手段滿足未來作戰(zhàn)需求，實(shí)現(xiàn)新的作戰(zhàn)樣式的改變。美軍關(guān)注商業(yè)星群的發(fā)展，并積極探索商業(yè)星群與軍事作戰(zhàn)的融合與應(yīng)用。

1  美商業(yè)星群支援作戰(zhàn)的特點(diǎn)及趨勢分析

2020年以SpaceX公司為代表的商業(yè)低軌星群部署緊鑼密鼓，引發(fā)了商業(yè)星群在未來太空信息支援作戰(zhàn)中發(fā)揮作用的種種猜想。商業(yè)星群因其特點(diǎn)和發(fā)展勢頭，未來用于支援作戰(zhàn)有著很大的可能性。

1）以信息為主導(dǎo)。商業(yè)星群搭載成像載荷、電子信號(hào)、導(dǎo)航、預(yù)警等各類載荷，可為作戰(zhàn)提供偵察、導(dǎo)航、通信、預(yù)警等信息支援，在天基信息支援作戰(zhàn)動(dòng)中發(fā)揮更大作用。SpaceX公司將“星鏈”星群的應(yīng)用范圍從寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)拓展到了衛(wèi)星通信與傳輸、衛(wèi)星成像、遙感等服務(wù)。

2）以技術(shù)為引領(lǐng)。美軍大力發(fā)展彈性低軌星群，亟需利用商業(yè)星群技術(shù)成果，加快新技術(shù)向支援作戰(zhàn)能力的快速轉(zhuǎn)化，加速迭代更新以提升支援作戰(zhàn)能力。美軍太空發(fā)展局（SDA）的成立就是為了激發(fā)軍事航天領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，將商業(yè)航天新興技術(shù)引入軍事航天。

3）以服務(wù)為優(yōu)先。商業(yè)星群發(fā)展速度快、商業(yè)模式新，為軍方部署低軌星群提供了技術(shù)支持和力量儲(chǔ)備。當(dāng)前商業(yè)航天的發(fā)展在許多方面走到了軍事航天的前面。商業(yè)星群為軍方提供衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)和商業(yè)采辦服務(wù)，成為傳統(tǒng)天基信息支援作戰(zhàn)的有力補(bǔ)充。

4）以利益為驅(qū)動(dòng)。近年來，商業(yè)航天呈急劇上升趨勢。在過去的10年中，商業(yè)航天收入增長達(dá)77.8%。美國2019年商業(yè)航天收入達(dá)3 369億美元，比上年增長6.3%。商業(yè)衛(wèi)星追求低成本、高收益，利用商業(yè)星群支援作戰(zhàn)，可持續(xù)推動(dòng)其進(jìn)行低成本升級(jí)，并快速生成新型作戰(zhàn)能力。

1）支援作戰(zhàn)能力快速提升。商業(yè)星群性能先進(jìn)，支援作戰(zhàn)能力不斷提高。美軍利用商業(yè)星群衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸測試，評估其是否符合美軍數(shù)據(jù)傳輸需求，為日后進(jìn)行商業(yè)星群軍事應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。低軌星群軌道高度及部署形式可降低導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星的精度要求和覆蓋范圍要求，提升衛(wèi)星跟蹤導(dǎo)彈的能力，更好地支援作戰(zhàn)。（見表1）

表1 美國在軌及在研星群情況（截止2021年1月底）

2）支援作戰(zhàn)樣式加快變革。商業(yè)星群具有高度彈性、分散性和多樣性，一旦發(fā)展軍用，將具備威懾和作戰(zhàn)功能，并催生新的作戰(zhàn)樣式，能夠在各種威脅形勢下很好地完成作戰(zhàn)任務(wù)。美陸軍希望利用商業(yè)星群為自己的作戰(zhàn)旅提供支持，以實(shí)現(xiàn)全域作戰(zhàn)指揮與控制。

3）支援作戰(zhàn)領(lǐng)域不斷拓展。商業(yè)星群大規(guī)模部署，在支援作戰(zhàn)的各個(gè)領(lǐng)域得到深化。商業(yè)星群平臺(tái)根據(jù)任務(wù)需要可搭載各類載荷，商業(yè)航天公司根據(jù)軍方需求定制衛(wèi)星和載荷，既可利用現(xiàn)有技術(shù)和生產(chǎn)線生產(chǎn)軍用衛(wèi)星載荷，縮短衛(wèi)星研制和發(fā)射周期，還可尋找合作公司設(shè)計(jì)研發(fā)所需傳感器，不斷深化拓展商業(yè)星群的軍事應(yīng)用領(lǐng)域。

4）支援作戰(zhàn)應(yīng)用潛力巨大。商業(yè)星群根據(jù)任務(wù)形態(tài)搭載各類載荷，擁有擴(kuò)展任務(wù)類型的便利條件和顯著優(yōu)勢。商業(yè)航天創(chuàng)新技術(shù)引入軍事航天系統(tǒng)，既滿足軍事需求，又可提供優(yōu)質(zhì)的天基信息支援、采辦服務(wù)，確保高效的太空軍事行動(dòng)。

2 商業(yè)星群在美太空信息支援作戰(zhàn)中發(fā)揮的主要作用

商業(yè)星群的發(fā)展大大促進(jìn)了商業(yè)太空技術(shù)和太空能力的發(fā)展，軍方通過購買服務(wù)可以快速獲取新技術(shù)，獲得新能力。未來商業(yè)航天會(huì)出現(xiàn)更多的商業(yè)模式和更廣的業(yè)務(wù)范圍，能夠滿足軍用航天技術(shù)更新、快速采購、按需發(fā)射的需求。

商業(yè)航天力量具有的太空威懾作用為美軍軍事航天理論和決策的發(fā)展提供新的思路和方向。美軍未來軍用低軌星群將部署在商業(yè)星群附近，利用商業(yè)星群建立星間鏈路支援作戰(zhàn)。商業(yè)星群將可能成為美軍的基礎(chǔ)設(shè)施，為美軍軍事行動(dòng)提供天基信息支援，并推動(dòng)支援作戰(zhàn)領(lǐng)域不斷拓展。商業(yè)星群的分散性和多樣性可以使敵方陷入決策困境，降低其決策質(zhì)量和作戰(zhàn)效能，使其無法達(dá)成作戰(zhàn)目的。

美軍自2016年開始密集出臺(tái)許多創(chuàng)新概念，如“多域作戰(zhàn)”、“全域作戰(zhàn)”、“聯(lián)合全域作戰(zhàn)”（JADO）等概念，近兩年又提出馬賽克戰(zhàn)和決策中心戰(zhàn)等新概念。SpaceX公司敏銳地嗅到美軍未來馬賽克戰(zhàn)和決策中心戰(zhàn)的巨大商機(jī)，從2018年開始部署“星鏈”星群，特別是2020年，發(fā)射部署的節(jié)奏明顯加快，截止2021年1月底，共發(fā)射1015顆衛(wèi)星，目前在軌951顆，在獲取巨大商業(yè)利潤的同時(shí)，為未來去平臺(tái)化、去中心化的新型戰(zhàn)爭形態(tài)提供關(guān)鍵軍事基礎(chǔ)設(shè)施。

美國軍方為最大限度購買商業(yè)航天能力和服務(wù)，積極探索創(chuàng)新采辦方式獲取商業(yè)航天產(chǎn)品和服務(wù)。軍方歷來重視商業(yè)航天發(fā)展，專門制定政策對商業(yè)航天提供支持，為太空信息支援裝備發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力支持和政策支撐。傳統(tǒng)大型衛(wèi)星采辦流程復(fù)雜，時(shí)間周期長，且費(fèi)用高昂，甚至因故導(dǎo)致項(xiàng)目取消，對天基信息支援能力、太空安全以及國家安全造成影響。

隨著商業(yè)星群的快速崛起，美國軍方看到了希望，將商業(yè)星群能力作為太空信息支援裝備采辦的重要選項(xiàng)，不但引進(jìn)商業(yè)星群創(chuàng)新技術(shù)，甚至考慮將某些業(yè)務(wù)交給商業(yè)航天公司承辦。前總統(tǒng)特朗普上臺(tái)后，為了在航天領(lǐng)域保持“美國優(yōu)先”，積極發(fā)展商業(yè)航天，發(fā)布新版《國家安全戰(zhàn)略》，簡化并完善商業(yè)航天管理，通過商業(yè)航天合作來提升太空體系彈性，甚至將商業(yè)合作伙伴納入國家安全保護(hù)范圍。太空發(fā)展局的建立為借鑒商業(yè)模式和商業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)太空信息裝備創(chuàng)新發(fā)展、部署新的軍事航天能力提供了重要的制度和機(jī)構(gòu)保障。

商業(yè)航天公司可利用自身技術(shù)優(yōu)勢和能力強(qiáng)項(xiàng)為天基信息支援作戰(zhàn)提供有力支援。軍方為商業(yè)航天公司提供資金支持，扶持其為軍方提供高性價(jià)比服務(wù)。商業(yè)遙感星群正逐步成為軍用偵察衛(wèi)星的重要補(bǔ)充，對太空信息支援作戰(zhàn)產(chǎn)生顛覆性影響。商業(yè)航天遙感數(shù)據(jù)成為情報(bào)航天機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)的重要來源，越來越多的商業(yè)航天公司成為軍方合作機(jī)構(gòu)，為戰(zhàn)略戰(zhàn)役行動(dòng)提供多樣化高質(zhì)量遙測數(shù)據(jù)。

美國卡佩拉太空公司合成孔徑雷達(dá)（SAR）星群衛(wèi)星的最高分辨率已達(dá)0.5m×0.5m，可用于支持導(dǎo)彈防御、創(chuàng)建預(yù)測情報(bào)、模擬潛在對手場景等。美國空軍、地理空間情報(bào)局和國家偵察局已分別與該公司簽訂合同購買SAR圖像數(shù)據(jù)用于作戰(zhàn)支援。銥星的最大客戶是美國國防部，為美軍提供通信服務(wù)。在伊拉克戰(zhàn)爭和阿富汗戰(zhàn)爭中，美軍對“銥星”星群容量使用激增，有效地支援戰(zhàn)場作戰(zhàn)支援。目前“銥星”星群已充分融入美軍作戰(zhàn)。

商業(yè)星群通過一體化設(shè)計(jì)、一箭多星發(fā)射、運(yùn)載火箭重復(fù)使用等技術(shù)快速部署低軌衛(wèi)星，提前占據(jù)寶貴的軌道資源，為太空信息裝備發(fā)展提供重要的技術(shù)條件和試驗(yàn)場所。目前軍方在構(gòu)建軍用低軌星群的過程中重點(diǎn)放在演示驗(yàn)證上，利用建成的商業(yè)星群提供試驗(yàn)和軍事服務(wù)。

2019年3月，空軍向SpaceX公司授予“商業(yè)天基互聯(lián)網(wǎng)軍用實(shí)驗(yàn)”（DEUCSI）的合同，旨在探索利用商業(yè)低軌通信星群為空軍提供通信支持。對SpaceX公司2顆“星鏈”原型星進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸能力測試結(jié)果顯示，傳輸速率可以達(dá)到610 Mbps，是美軍現(xiàn)行通信速度的102倍。

2020年5月，陸軍與SpaceX簽訂“合作研發(fā)協(xié)議”（CRADA），將用3年時(shí)間試驗(yàn)利用“星鏈”星群在各軍事網(wǎng)絡(luò)間傳輸數(shù)據(jù)的服務(wù),借此評估“星鏈”星群同軍事系統(tǒng)連接時(shí)的性能，了解使用“星鏈”星群需要的地面設(shè)備以及需要開展的系統(tǒng)集成工作量，更好地掌握“星鏈”星群的潛在應(yīng)用。美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）的“黑杰克”項(xiàng)目就是探索利用商業(yè)低軌寬帶星群發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和成果，在低軌演示驗(yàn)證能夠全球持續(xù)覆蓋、低成本的星群。

3 商業(yè)星群軍用對美聯(lián)合全域作戰(zhàn)能力的影響

隨著SpaceX、一網(wǎng)、行星實(shí)驗(yàn)室為代表的商業(yè)航天公司的崛起，商業(yè)星群在人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、云計(jì)算等新技術(shù)的加持下，將在未來聯(lián)合全域作戰(zhàn)中扮演越來越重要的作用。商業(yè)星群搭載載荷可提供偵察、監(jiān)視、預(yù)警、通信、導(dǎo)航和戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)視等能力，可為戰(zhàn)場感知、指揮控制、精確打擊提供太空信息支援。

為提高太空系統(tǒng)的生存能力，美國提出構(gòu)建彈性與分散式太空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。美空軍發(fā)布的《彈性與分散式太空系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)》的白皮書中就指出，可用結(jié)構(gòu)分離、功能分解、有效載荷搭載、多軌道分解和多作戰(zhàn)域分解等途徑構(gòu)建分散式太空系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。2020年6月發(fā)布的《國防太空戰(zhàn)略概要》提出，要建立太空彈性架構(gòu)，構(gòu)建綜合性太空軍事優(yōu)勢。商業(yè)星群大規(guī)模布局地球低軌，功能彈性，重構(gòu)部署快，“先占永得”低軌資源，為后期應(yīng)用創(chuàng)造更多條件，贏得先機(jī)。

模塊化、集成化的設(shè)計(jì)理念和批量化生產(chǎn)模式可最大限度地降低成本，將高價(jià)值衛(wèi)星性能分解為低成本分布式星群的性能聯(lián)合，能夠有效提高聯(lián)合全域作戰(zhàn)中天基信息支援裝備的抗毀生存能力。美國國防部及太空發(fā)展局借鑒低軌商業(yè)星群技術(shù)構(gòu)建分散式未來太空體系，確保己方太空系統(tǒng)能夠不間斷地提供信息支援?！昂诮芸恕毙侨簩⒔梃b商業(yè)星群技術(shù)，從商業(yè)供應(yīng)商處購買小型衛(wèi)星，使星群的成本更低、周期更短、設(shè)計(jì)和建造用時(shí)更少，通過搭載軍用有效載荷來滿足太空作戰(zhàn)信息支援需求，星群能力與目前在軌運(yùn)行的軍事衛(wèi)星系統(tǒng)相當(dāng)，但具有更強(qiáng)的聯(lián)合作戰(zhàn)抗毀生存能力。

太空已成為獨(dú)立的作戰(zhàn)域，開始從信息支援的配角逐步向正面戰(zhàn)場的主角轉(zhuǎn)變。未來太空作戰(zhàn)將是聯(lián)合全域作戰(zhàn)中的一環(huán)，太空作戰(zhàn)將在戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)役層面進(jìn)行，并依賴太空態(tài)勢感知能力。商業(yè)星群節(jié)點(diǎn)多，部署頻繁，通過搭載軍用有效載荷，不僅可以拓展業(yè)務(wù)，增加營收，還可滿足軍方需求。商業(yè)星群在低軌以量制勝，通過大量部署提升覆蓋范圍，可滿足遙感、測繪、導(dǎo)航、通信需要，可為作戰(zhàn)提供戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)級(jí)信息保障，具備支撐各作戰(zhàn)域的戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力以及作戰(zhàn)目標(biāo)的跟蹤監(jiān)視能力，將成為太空信息支援作戰(zhàn)的競爭熱點(diǎn)，快速提升戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力。

美國防部利用商業(yè)衛(wèi)星搭載軍用有效載荷，不但節(jié)省成本，還能更快獲得在軌能力。若商業(yè)星群搭載偵察監(jiān)視載荷，結(jié)合其重訪率高、抗干擾能力強(qiáng)、高彈性等特點(diǎn)，可對地球?qū)崿F(xiàn)24h無縫監(jiān)視，大大提升美軍戰(zhàn)場感知能力。目前，“星鏈”星群的服務(wù)范圍已經(jīng)拓展至遙感領(lǐng)域。未來，美太空軍極有可能在“星鏈”星群上搭載軍用遙感載荷，從而大大提高太空態(tài)勢感知及對地偵察監(jiān)視能力。

聯(lián)合全域作戰(zhàn)的前提之一就是信息通聯(lián)能力。未來太空體系架構(gòu)若要實(shí)現(xiàn)整體協(xié)同工作、快速響應(yīng)，必須貫通各個(gè)功能層之間的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，大規(guī)?；ヂ?lián)互通互操作是必要條件。通過互聯(lián)互通充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享與在軌實(shí)時(shí)處理帶來的協(xié)同效應(yīng)，提升載荷工作效率，實(shí)現(xiàn)通信、導(dǎo)航、遙感等多類應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，滿足體系架構(gòu)多元化、高彈性應(yīng)用需求。國防太空架構(gòu)以構(gòu)建大規(guī)模星群組成的“網(wǎng)狀網(wǎng)”為基礎(chǔ)，其中“傳輸層”包括約658顆小衛(wèi)星，充分利用“黑杰克”項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)以及商業(yè)低軌寬帶互聯(lián)網(wǎng)星群成果，為全球任意兩點(diǎn)之間提供持續(xù)低時(shí)延數(shù)據(jù)通信傳輸服務(wù)，支持美軍作戰(zhàn)。美軍可借助“星鏈”商業(yè)星群的通信能力將聯(lián)合全域作戰(zhàn)中陸、海、空、天等作戰(zhàn)裝備聯(lián)成一體，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，提升全域作戰(zhàn)能力。

多域作戰(zhàn)和聯(lián)合全域作戰(zhàn)需要強(qiáng)大的導(dǎo)航定位能力，將坦克、火炮、直升機(jī)等武器裝備聯(lián)成一體，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，提升聯(lián)合作戰(zhàn)能力。專司作戰(zhàn)的太空司令部和專司部隊(duì)建設(shè)的太空軍的成立，加快美軍實(shí)現(xiàn)軍事航天部隊(duì)由“支援型”向“作戰(zhàn)型”的轉(zhuǎn)變。聯(lián)合作戰(zhàn)對導(dǎo)航衛(wèi)星的要求是高精度、全天時(shí)、全天候、全球覆蓋、抗干擾能力強(qiáng)。導(dǎo)航領(lǐng)域多系統(tǒng)、多手段集成融合的趨勢已經(jīng)確立。目前“全球定位系統(tǒng)”（GPS）星群有31顆衛(wèi)星提供導(dǎo)航服務(wù)，2020年8月星群完成升級(jí)，適用性和抗干擾性得到改善，穩(wěn)定性和安全性進(jìn)一步增強(qiáng)。商業(yè)星群可提供低成本、全球覆蓋的高速天基互聯(lián)網(wǎng)波束覆蓋，大大增強(qiáng)美軍GPS精確導(dǎo)航能力?！靶擎湣毙侨嚎商峁?5 ms的低延遲傳輸，可作為戰(zhàn)區(qū)外遠(yuǎn)程發(fā)射不管武器的末端導(dǎo)航控制平臺(tái)，比起目前高軌通信衛(wèi)星250 ms的延遲傳輸，提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)，極大提高聯(lián)合作戰(zhàn)精確打擊能力，更好服務(wù)聯(lián)合全域作戰(zhàn)。

4 啟示

低地球軌道是非常稀缺的戰(zhàn)略資源，衛(wèi)星時(shí)延低，信息傳輸快，頻率資源有限。國際電信聯(lián)盟規(guī)定，軌道和頻譜資源“先占先得”。商業(yè)星群一旦部署完畢，后期通過補(bǔ)充發(fā)射，就可“先占永得”低軌資源，給后期使用低軌的國家造成了空前的壓力，可謂非常不友好。我國應(yīng)加快商業(yè)星群立項(xiàng)，鼓勵(lì)私營公司和國家民用航天部門發(fā)展商業(yè)星群應(yīng)用，加大商業(yè)星群的籌劃、申報(bào)和部署力度，搶占低軌軌道和頻譜資源，為后期更多低軌軌道和頻譜應(yīng)用創(chuàng)造條件，搶得先機(jī)。

商業(yè)星群提供的遙感、通信、導(dǎo)航等能力一旦用于軍用，將大大提升天基信息支援聯(lián)合作戰(zhàn)的能力。我國的商業(yè)星群正處于蓬勃發(fā)展期，我們要加大商業(yè)航天投入，保持商業(yè)航天的高速發(fā)展勢頭，鼓勵(lì)軍方根據(jù)需求從商業(yè)航天公司定制服務(wù)，為其提供資金支持。重視商業(yè)星群的軍事利用價(jià)值，借鑒商業(yè)星群技術(shù)和服務(wù)，以更低的成本、更快的節(jié)奏擴(kuò)充太空基礎(chǔ)設(shè)施，利用商業(yè)星群快速、靈活、通用的地面基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)射能力以及不依賴于單一節(jié)點(diǎn)的管理和控制，實(shí)現(xiàn)覆蓋面廣、低延遲、可持續(xù)的全球監(jiān)視與通信能力，高效利用商業(yè)航天技術(shù)及能力的軍事轉(zhuǎn)化，為軍事航天采辦及技術(shù)更新提供支持。

商業(yè)星群可滿足當(dāng)前軍用太空系統(tǒng)的“彈性”需求，具有一定的太空威懾功能。美國當(dāng)前大力推進(jìn)聯(lián)合全域作戰(zhàn)新型概念和模式，將大大提升商業(yè)航天在軍事應(yīng)用中的占比。我國要加速開展對商業(yè)太空資源的利用研究，推進(jìn)商業(yè)低軌星群資源在軍事領(lǐng)域的利用與融合。商業(yè)低軌星群的超低時(shí)延可保證監(jiān)測圖像更快回傳，更快完成目標(biāo)搜尋。研究星群模塊化設(shè)計(jì)、批量化生產(chǎn)搭載于商業(yè)星群的軍用載荷，實(shí)現(xiàn)利用商業(yè)星群完成對全球主要地區(qū)24h不間斷遙感監(jiān)測。研究利用商業(yè)衛(wèi)星進(jìn)一步提升導(dǎo)航定位系統(tǒng)精度和抗干擾能力的可能性。通過建設(shè)和利用商業(yè)星群滿足新型作戰(zhàn)的要求。

結(jié) 語

美國商業(yè)星群發(fā)展迅猛，美軍一直重視商業(yè)航天公司的技術(shù)與服務(wù)，加強(qiáng)商業(yè)航天與軍事航天的融合利用，為未來的聯(lián)合全域作戰(zhàn)提供天基支持。我國應(yīng)加大商業(yè)航天投入，利用商業(yè)航天資金和基礎(chǔ)設(shè)施加快發(fā)展商業(yè)星群，加快商業(yè)星群的軍事應(yīng)用研究，為未來可能爆發(fā)的太空沖突提供技術(shù)、設(shè)備和能力支持。