「科技前沿」“星链”军事能力与发展的潜在能力分析

来源:华体会公司    发布时间:2024-08-26 21:21:45

华体会的主要产品和服务AS3545系列屏蔽箱


  2022年爆发的俄乌冲突中,“星链”卫星完成首次实战,发挥了强大的通信作用,在俄军使用GPS干扰机,打击乌军战略通信节点的情况下,还能提供高速互联网服务。甚至部分军事专家觉得,“星链”具备了与无人机之间发生数据传递,利用无人机的高清摄像头拍摄地面人物的画面,与大数据进行比对,确定俄军高级军官的位置,助乌军精准击杀俄军。在俄乌冲突中,“星链”的军事能力已得到充分证明,其军事化应用和发展的潜在能力值得警惕。详细情况分析如下:

  美军方正在推动“星链”等卫星通信网络的军事应用,验证其在多域战(MDO)中的潜力。美空军从2018年开始,就对“星链”卫星终端在军用加油/运输机平台应用来测试评估;2022年3月在F-35战机部队进行了后勤与供应链数据传输测试;美陆军2020年5月与SpaceX签署协议,对“星链”卫星跨网络数据传输能力进行为期3年的合作研发测试;在美陆军2020年“项目融合”(Project Convergence)演习中,也突出了对商业卫星在网络通信、对地遥感侦察等领域的应用验证,目标是将传感器到射手的时间由20分钟压缩至20秒。

  但“星链”目前暂不具备全面的星间通信能力,使其军事应用受限。由于目前不具备卫星间激光通信能力的1.0版本“星链”卫星仍占多数,卫星对位于其覆盖范围内的地面站网络接口依赖度高,对没有地面站的内陆、远海,尚不能够实现全方面覆盖。乌“星链”用户的上网应用,也一定要通过波兰、立陶宛、土耳其境内地面站来实现网络接入。

  一是加速推动卫星间激光通信,减少对地面站依赖。为打通远海、内陆等无地面站保障地区的网络通信,降低卫星间传统射频通信带宽不足、易受侦察干扰、频率使用需提前申请等坏因,SpaceX把为“星链”加装卫星间激光通信设施作为发展关键,并最早应用于2021年1月发射的10颗极地轨道卫星,2021年9月后发射的1.5版本“星链”卫星则全部装备激光通信设备。

  二是增加卫星数量与覆盖范围。“星链”卫星目前轨道高度在550千米左右,对地面特定地域连续服务时间不足,在地面天线°时,单颗卫星仅能覆盖半径580千米、面积105万平方千米的圆形地域,对距地面站较远地区服务能力不够。为此,SpaceX公司采取以数量换质量策略,继续增加卫星数量,从而具备向同一地区多用户、高速率、大通量通信保障能力。仅未来18个月该公司即计划再发射4200颗“星链”卫星。

  另外,SpaceX公司2020年向美联邦通信管理局(FCC)提出申请,计划将用户天线°,从而扩大单颗卫星的通信服务覆盖范围。这是SpaceX公司在2.0版本卫星大量投入到正常的使用中前,采取的临时性技术措施。

  “星链”卫星采用平板设计,面积相当于办公桌大小,体积不大,理论上不具备装备远距光学侦察所需大体积、高精度光学成像设备的空间,也未发现其从事相关光电侦察科学技术研发活动。目前其具备光电成像侦察的可能性不大。

  “星链”卫星采用4块相控阵通信天线设计,理论上具备接收地面其他相近频段通信信号的能力。马斯克2021年6月宣称,其当时已发射的1500余颗“星链”卫星总发电能力为5兆瓦,推算其单颗卫星发电能力约为3千瓦。根据空间电子侦察卫星功率一般在数百至3千瓦的情况研判,“星链”可能具备一定的对地电子侦察能力,特别是在无需提供网络服务的区域上空实施电子侦察的可能性更大。

  “星链”卫星具备数量多、在低轨运行、电磁信号相对来说比较强等优势。一方面,“星链”卫星具有对其他几个国家的军用卫星信号进行压制干扰甚至欺骗干扰的潜力,可用于降低对手卫星通信和卫星导航能力。另一方面,其部分地面站信号上传频谱范围与部分国家5G通信频谱接近/重叠,也可能会引起部分国家的5G通信信号、其他近地轨道通信卫星的通信信道受到干扰。如果未来“星链”卫星上加装专用的电子战载荷,其太空电子战能力将明显地增强,从而改变电磁频谱作战的形态和样式。

  “星链”卫星配备1台霍尔氪动力离子推进器以及1套反作用轮实现变轨机动,理论上具备一定的空间拦截能力。受限于离子推进器、反作用轮数量少、功率低、初始加速度小等因素,其对弹道导弹不具备快速响应拦截能力,但具备对其轨道附近的其他几个国家航天器实施拦截撞击的潜力。2021年“星链”卫星两次变轨机动,就对中国空间站造成了威胁。美国NASA同样对“星链”卫星大量部署,对其自身航天器安全造成的威胁,也表示极大的关注和担忧,并采取了相应的防范措施。

  依据2020年与美国防部签署的合同,SpaceX正在研发、生产4颗专用红外反导预警卫星,采用的星载广角红外传感器“由分包商提供”,计划在今年秋季前交付。初步分析,SpaceX公司具备多种卫星平台的研发生产能力,可以装载多种不同的军方载荷,将逐渐增强低轨星座对未来军事行动的支撑和保障能力。

  整体分析,无论是美军还是乌克兰军队,目前对现有“星链”卫星的运用仍是网络通信,尚未发现“星链”卫星担负侦察、预警、拦截、干扰任务的证据。但根据SpaceX公司2021年8月推出的计划,“星链”卫星2.0版本即将推出。2.0版卫星数量高达近3万颗,将分布在328至614千米高度的近地轨道,能比1.0版本卫星提供更高通信带宽和更低延迟;卫星体积将有所增大,太阳能电池板发电功率也将有所增加。在此情况下,新的2.0版本“星链”卫星装备各型专用预警侦察监视、导航授时、电子干扰、反导拦截载荷的可能性大为增加,其未来在军事领域的应用也将明显扩展。