构建低轨卫星靶场研究军事卫星体系化对抗

IoT 2周前 admin
19 0 0

构建低轨卫星靶场研究军事卫星体系化对抗


一、研究背景
俄乌冲突中,以星链为代表的低轨道卫星通信系统开始在战争中崭露头角,其军事化应用是大势所趋,将给“战争迷雾”增加更多不确定因素。本文通过分析低轨道卫星系统在未来战争中的复杂性表现方式,从军事、政治、经济、外交、人文、科技等领域,研究应对低轨道卫星系统作战体系结构的复杂性、分析应对作战的体系能力需求的对策,并对未来以低轨道卫星系统为代表的高新技术产业军事化应用趋势进行预测。
战争是典型的复杂系统。恩格斯说,“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的,它们便立刻几乎强制地,而且是违反指挥官的意志而引起作战方式上的改变甚至变革”。现代战争中,随着低轨道卫星系统等颠覆性技术应用于战争,越来越多的私企和民间力量参与作战行动,需要对其战争复杂性影响进行研究,弄清其战争机理,找到矛与盾的对接点和转换点,对赢得未来战争意义重大。
知彼知己,百战不殆。战争复杂性本质上是战争进程的不确定性,作战双方如何“知”,“知”多少,“知”的真实程度等,都是不确定性的具体表现。俄乌冲突中,低轨道卫星系统发挥的泛在即时通信功能,虽然使战争一方在战场态势感知上更具优势,但随着民用系统融入战争体系,其复杂的政治属性和商业属性,也推高了战争的不确定程度。

低轨道卫星系统在军事上助力形成天基信息处理系统 (C4KISR),对抗手段需要革新。智能化战争加速演变,对战争双方都将产生复杂影响。有人预言,谁控制了太空,谁就控制了地球。对使用方而言,低轨道卫星系统不仅增加了战场通信、侦察等作战手段,使作战力量体系更趋复杂,且未来其具备的反卫星攻防、侦察预警、电磁干扰等功能,使低轨道卫星系统作战应用场景更加多样化。美国及其北约盟友在2022年葡萄牙海岸举行的军事演习中,将约 120 架无人飞行器、无人船只和水下航行器通过星链通信服务整合到同一个网络中,不仅通信效果好,而且成本低。美军斥巨资与SpaceX公司合作开发星盾等系统,表明低轨道卫星系统已经实质性进入军事应用领域。对于冲突的另一方而言,如何压制、干扰甚至阻断低轨道卫星系统军事应用,不仅要秉持传统的“卫星”对抗“卫星”作战模式,还需要针对性地尝试和革新作战手段,这将催生出电磁干扰、网络攻击、物理摧毁及认知攻防等高技术对抗手段。

低轨道卫星系统军民混用,跨国界使用,打击目标的不确定性带来了政治复杂性。俄乌冲突中,星链系统主要采用 1.0 版卫星通信模式,并通过在波兰、土耳其、立陶宛、罗马尼亚等战区周边国家部署的地面信关站为乌方提供天基互联网通信服务。乌克兰民众发现俄军行动后,利用星链设备向乌军作战人员传递情报,帮助乌军利用无人机“订单式”打击俄军人员和装备,给俄军造成极大伤亡。同时,低轨道卫星系统借着私企和民用系统的名义,打着信息自由的旗号,披着和平利用太空资源的外衣,让谍报信息跨国界无限制传递,给其他主权国家造成信息监管盲区。目前,现有的武器装备对低轨道卫星系统的软杀伤效果不甚理想,如果物理硬摧毁太空在轨卫星或第三方境内地面信关站,势必将违反相关国际法,遭到世界舆论攻击,并增加敌对国家或国际组织加入战争的风险,迫使战争双方投鼠忌器。


据外媒报道,美国军事情报部门已与美国太空探索技术公司(Space X)签订秘密合同,以打造一个由数百颗卫星组成,能够持续覆盖全球的间谍卫星网络。美捆绑民商实体加速低轨卫星军事化转型发展,进一步模糊太空军事化的界限,凸显出美急于抢占轨道资源、谋求太空霸权的野心,值得国际社会警惕。


一直以来,美国政府高度重视间谍卫星网络的构建,将其视为“最为渴求的太空能力之一”。据报道,该秘密合同是美国制造和运营间谍卫星的机构美国国家侦察局在2021年与Space X签订的。组成该间谍卫星网络的数百颗卫星有地球成像能力,可在近地轨道集群操作,追踪地面目标并与美国军方和情报人员分享相关数据,令其能够快速、持续捕捉到地球上几乎任何地方的活动。相关人士称,“原则上如若成功,所有人都将无所遁形”。可以想象,这套完全服务于美国军事情报侦察、空间态势感知和天基防御打击的间谍卫星网络,一旦建造完成将会在未来战场发挥极为重要的作用。


“谁控制了地球轨道,谁就控制了近地空间;谁控制了近地空间,谁就控制了地球。”100多年前美国人马汉提出“海权论”,今天一些美政客居心险恶地鼓吹所谓“天权论”。这份秘密合同的签署成为美国谋求太空霸权的又一个新动作。据称,该间谍卫星网络由Space X旗下的“星盾”业务部门负责建设。相比着眼于所谓“民用”的“星链”,主要服务于美国国家安全和军事部门的“星盾”,不仅对卫星的安全通信能力进行了升级,还进一步拓展了对地遥感观测和载荷托管的功能。值得注意的是,“星盾”卫星上搭载的除了地面遥感测绘模组,还有能够实现导弹预警与拦截、无人作战平台远程操控等功能的战斗载荷。这也意味着,未来“星盾”或将被用于更主动的军事行动,包括但不限于太空中的攻击能力,比如干扰或摧毁敌方卫星和其他太空资产。


近年来,美国不断模糊军民界限,将民商实体拉入太空军备竞赛,并利用商业公司技术先进、响应灵活、成本可控的特点,满足美军军事需求,从而谋求形成全方位的太空优势。利用商业卫星提高军方太空域感知能力,就是其中的一个例证。这种一体化太空优势所形成的技术壁垒,成为美国祸乱全球的新工具。近几次地区军事冲突中,美国以太空军事实力为后盾,通过提供信息支援的“非交战方式”对其他国家进行干涉,这种行动模式给维护地区和平稳定带来极大挑战。


2021年12月6日,第76届联合国大会全会高票通过“不首先在外空部署武器”决议,呼吁国际社会达成防止外空军备竞赛条约。然而,美国一边在国际场合大肆宣扬“太空非军事化”的重要性,一边却将太空界定为“作战疆域”,研发部署进攻性太空武器,组织军事攻防演习和技术实验,成为太空军事化、战场化的最大推手和太空安全的最大威胁。当下,美国捆绑私企实施大规模低轨星座发射计划,不仅涉及恶意抢占低轨资源,还对他国信息安全以及太空资产安全带来巨大挑战,再次暴露其谋霸野心和双重标准。

商业低轨卫星军事应用
提供高质量通信服务。一般在战争状态下地面通信基础设施可能被战争摧毁,低轨卫星星座具有通信带宽大、效率高、速度快、延时短的特点,可为无人机、飞机、直升机等移动装备提供高质量的通信服务,使其摆脱陆基通信系统的限制,不再受山地、海洋、极地等地形及不良天候的影响,复杂电磁环境下的抗干扰、反劫持能力也将得到大大提高。因此更适宜采用低轨星座通信的方式来确保其通信性能的稳定性。低轨星座的超低延时更可以保证监测图像更快回传,更快完成目标搜寻,保证任务顺利完成。
强化侦查监视能力。低轨商业互联网卫星可搭载多种载荷,结合重仿率高的优势,对全球主要地区,可实现24小时不间断遥感监测分析。美军依托其侦察监视技术上的绝对优势,构建了全维全天候全时的立体侦察监视体系,战场对其具有单向透明性。2019年11月,美国国防部先进技术研究局宣布将打造“庄家”系统,利用低轨道卫星对全球范围进行监控。商业低轨卫星极有可能成为“庄家”系统的重要搭载平台。利用商业低轨卫星搭载侦查监视载荷,将进一步强化美军的侦察监视技术优势。
提升导航定位能力。商业低轨卫星星座的应用,将进一步提升军用导航定位系统的精度和抗干扰能力。导航定位能力的提升,将强化多域联合作战优势。“多域战”的前提是通过强大的导航定位与信息通联能力,将坦克、步战车、自行火炮、直升机等装备联成一体,实现互联互通,将使军事作战中的“全域机动”与“跨域协同”能力得到提升,多域作战能力优势得到强化。

星河璀璨,不容黩武者散布硝烟。美国执意推进太空军事化、谋求太空霸权,严重冲击现有大国间战略稳定架构,与全人类的共同利益背道而驰,势必引发太空新一轮军备竞赛,导致太空治理失序失衡,威胁人类整体安全。


二、构建低轨卫星靶场的必要性

低轨卫星在现代军事体系中的重要性不断提升,作为战场通信、侦察、指挥控制等关键功能的基础,低轨卫星在战争中的应用对敌我双方的战略和战术均产生了深远影响。为了确保在未来战场上占据优势,构建低轨卫星靶场,开展对卫星系统各层面的全面测试与评估,具有极为重要的意义。这不仅有助于提前发现潜在的漏洞与威胁,还能增强低轨卫星在军事化网电对抗中的应用能力。

低轨卫星的高度优势使其能够快速覆盖全球各个战场区域,提供即时的战场通信和侦察支持。尤其是在现代战场上,战场信息传递的速度和精确性直接影响战斗的成败。低轨卫星系统能够通过低延时、高带宽的通信服务,将前线与指挥中心无缝连接,支持实时战场态势感知与决策指挥。此外,低轨卫星系统具备高频次的侦察与成像能力,可以持续监视敌方行动,并为无人机、导弹等精确打击平台提供情报支持。

提升卫星系统的综合抗打击能力:构建低轨卫星靶场能够模拟复杂的战场环境,对卫星的抗干扰、抗摧毁能力进行测试。通过模拟敌方的反卫星武器攻击、电子战干扰等手段,评估卫星系统的生存能力和冗余设计的有效性,进而优化卫星的战术部署。

全面评估卫星网电对抗性能:低轨卫星靶场能够通过仿真与实测结合,验证卫星系统在面对网络攻击和电子干扰时的防御能力。在现代战争中,网电对抗已成为主要战斗手段,靶场测试有助于研究卫星系统在复杂电磁环境中的抗干扰能力,以及如何通过频率跳变、数据加密等技术提高网络防护能力。

验证多域协同作战能力:低轨卫星在现代战场上扮演着多域协同作战的重要角色。通过靶场测试,能够模拟空、天、网、地等多域协同作战场景,验证卫星在支持陆、海、空等多兵种作战中的角色,优化各类战场条件下的卫星通信链路设计及信息流转方案。


三、提升军事化网电对抗能力


低轨卫星系统在军事中的广泛应用,使得卫星攻防对抗成为未来战场不可或缺的一部分。未来的战争将不仅仅依赖传统的硬摧毁手段,网电对抗和软杀伤手段将发挥更加重要的作用。通过靶场的实战模拟,可以研究如何提升低轨卫星在复杂战场环境中的防御能力,尤其是应对多频段、多样化的电磁干扰、网络攻击等威胁。


电磁频谱控制与对抗能力:通过低轨卫星靶场,能够研究如何在多变的电磁环境中进行有效的频谱管理与分配,避免敌方的干扰和压制。同时,研究卫星系统如何在敌方干扰下保持通信的连续性和稳定性,将为未来的卫星通信网络提供强有力的支撑。


网络攻击防御与数据安全:现代战争中,网络攻击已成为对抗的重要方式。通过靶场模拟复杂的网络攻击场景,可以研究如何提升卫星通信链路的安全性,防止敌方通过网络攻击篡改数据、窃取信息。量子加密、动态路由等技术的验证与应用,也可以在靶场中得到充分的测试。


四、卫星攻防对抗的战略需求

低轨卫星的军事化应用已成为各国战略布局中的重要一环。为了应对未来战场上日益复杂的对抗局面,构建有效的卫星攻防对抗体系,具备极强的战略意义。卫星攻防不仅涉及卫星本身的生存能力,还包括对敌方卫星的侦察、压制及摧毁能力。因此,系统化、体系化的对抗研究将帮助构建一个全面的军事卫星攻防体系。

反卫星作战能力:通过靶场的模拟研究,可以测试反卫星武器对低轨卫星系统的威胁,并研究如何通过机动变轨、信号隐藏等手段提高卫星的防御能力。同时,通过模拟敌方卫星的行动轨迹,研究如何通过电子压制、定向能武器等手段有效打击敌方卫星。

卫星系统的持续作战能力:战争中的卫星系统必须具备持续作战的能力,能够在受到打击后快速恢复通信和侦察功能。靶场可以测试卫星系统的冗余设计、应急响应机制等,确保在战时卫星系统能够快速恢复并重新投入使用。

卫星情报与反情报能力:低轨卫星不仅用于通信,还承担着重要的侦察任务。通过靶场测试,可以研究卫星系统的情报收集与传递能力,评估其对敌方电子情报、战场态势的侦察效果。同时,研究如何有效防止敌方利用卫星进行侦察,提升卫星系统的反情报能力。


五、军事卫星体系化对抗的迫切性

低轨卫星在现代军事体系中日益重要,其作为战场通信、侦察和指挥控制的重要支撑,在战争中对敌我双方的影响巨大。构建低轨卫星靶场,可以对卫星系统的各个层面进行全面测试和评估,提前发现潜在的漏洞与威胁,提升应对敌方打击和干扰的能力。同时,卫星攻防对抗将成为未来战场上的重要组成部分,研究如何在复杂的多域作战环境中有效防御敌方卫星攻击,已成为维护国家安全的战略需求。

靶场研究的紧迫性不仅在于技术的验证,还包括在国际军事博弈中占据主动权。构建一套完整的低轨卫星靶场,将为军事指挥部门提供更精准的情报与决策支持,并为未来战场的卫星攻防作战积累宝贵的经验。


六、构建低轨卫星靶场

构建低轨卫星靶场,通过空间段、地面端和用户段全面研究军事卫星体系化对抗的需求,已成为现代军事战略中的迫切任务。随着太空军事化进程加快,低轨卫星在军事通信、侦察预警、电子战等领域的应用日益普及。传统的陆、海、空战场格局正逐渐向天地一体化战场转变,低轨卫星系统在未来战争中扮演着不可或缺的角色。因此,研究并发展有效的卫星对抗手段对于维护国家安全、提升作战能力至关重要。下面将从空间段、地面端和用户段三个方面探讨构建低轨卫星靶场,推进军事卫星体系化对抗的迫切性。


1. 空间段:卫星星座与太空战场态势感知

空间段是低轨卫星体系对抗的核心,主要涉及在轨卫星的部署、运行和攻防对抗。在军事应用中,卫星星座用于提供通信、导航、情报收集、目标定位等重要作战支援。通过靶场模拟,能够测试不同星座布局、轨道规划的有效性以及应对敌方卫星攻击的抗干扰能力。

威胁情景分析:低轨卫星星座在战时可能面临定向能武器、反卫星导弹等物理打击,电磁干扰、网络攻击等软杀伤手段。通过靶场可以模拟这些攻击情境,评估现有卫星防御系统的脆弱性,优化卫星编队和应急响应方案。

电子对抗与干扰防护:随着电子战技术的迅速发展,低轨卫星极易受到电磁干扰和欺骗。靶场能够模拟复杂的电磁环境,评估卫星系统的抗干扰能力,并研究通过卫星调整波束、动态频谱管理等手段提高卫星通信的可靠性。

太空态势感知(SSA):太空战场瞬息万变,构建靶场可以模拟不同轨道上的目标卫星运动及环境态势。通过SSA系统,研究如何提高卫星轨道态势感知、实时监控、目标跟踪等能力,增强对敌方卫星活动的侦察、预警能力。

2. 地面端:信关站与数据链路保护

地面端是低轨卫星系统的“生命线”,包括信关站、控制中心和相关地面通信设施。地面端的稳定性直接关系到整个卫星系统的运作效率。在军事对抗中,敌方可能通过攻击地面信关站切断卫星通信链路,从而瘫痪整个星座的运行。因此,构建靶场研究地面设施的防护与冗余设计至关重要。

信关站抗毁性:靶场能够模拟不同攻击手段,如反辐射导弹、网络攻击等,验证信关站的抗毁性和网络安全性。在战争中,地面信关站易成为敌方优先打击目标,因此靶场测试可以帮助设计高冗余性、分布式的地面网络,确保通信不中断。

网络安全与数据链路保护:通过靶场模拟网络攻击,测试卫星通信链路的抗攻击能力和数据传输的加密保护。研究如何通过多层次网络安全架构、量子加密等技术提升卫星通信的数据安全性,避免敌方截获和篡改数据。

地面设施快速修复与应急响应:在战时地面设施遭受攻击后,快速修复与恢复至关重要。靶场模拟能够帮助制定紧急修复方案,研究如何通过备用站点、快速重建信关站等手段,确保系统能迅速恢复功能。

3. 用户段:终端设备的抗干扰与安全保障

用户段即为战场上的终端设备,如单兵终端、车载卫星通信设备和无人机载设备等。在现代战争中,低轨卫星终端设备承担了战场信息传递、无人机指挥控制等重要任务。构建靶场对用户段进行模拟测试,有助于提高终端的抗干扰能力和信息安全水平。

终端设备抗干扰性:靶场可以模拟电子干扰、频谱压制等环境,测试终端设备在极端条件下的通信性能。研究如何通过频率跳变、抗干扰滤波等手段,提升用户终端的可靠性和通信质量,确保战时关键信息的畅通传递。

终端设备定位安全性:战场上,敌方可能通过无线电信号定位用户终端,从而实施精确打击。靶场测试能够验证终端设备的隐蔽性和抗定位手段,研究如何通过降低信号特征、使用伪装技术等手段,避免敌方的电子定位和打击。

终端设备的综合防护:终端设备易受到多种攻击形式的影响,靶场测试可以帮助评估其在多重威胁环境下的生存能力。包括物理破坏、网络攻击、数据篡改等,研究如何通过硬件加固、软件保护等措施,提升终端的综合防护能力。

七、应对低轨道卫星作战体系的总体能力需求

主动谋势,树立积极主动防御理念,构建平战一体的潜在斗争格局。主要构建 3 种能力:
一是对冲低轨道卫星系统的能力,通过构建本国的低轨道卫星系统,坚持和平利用太空,以民间应用和商业运行为主,积累技术优势,保持该领域的话语权,打破敌方技术垄断。
二是开展认知攻防的能力,与舆论宣传同向发力,攻心为上,通过虚实结合、以打促和,宣传敌方低轨道卫星系统战争危害,取得民众对于反低轨道卫星作战的广泛认可,限制敌方的战争应用行为。
三是利益深度关联的能力,鼓励与国外公司特别是潜在对手低轨道卫星企业的商业合作、技术交流、人才互动等,深度绑定其经济利益或产业链关键节点,能够保持限制其战争应用的备用手段。
软硬兼施,在战前使用威慑手段,力避其参与战争或限制战争应用。主要包括4种能力:
一是网络攻击的直接威慑能力,在发现其即将参与战争的征候时,向大众公开其行动计划,甚至通过攻击其应用服务和后台基础服务节点,慑止其战争应用行为。
二是商业干扰的能力,联合相关企业和民间资本力量,对低轨道卫星企业进行资金围堵、技术牵制、产业链阻扰。
三是外交联合施压的能力,包括外交谴责、示强威慑,以及联合其他国家或组织共同进行施压,宣示反低轨道卫星作战的决心。
四是经济制裁的能力,包括对参与战争的低轨道卫星企业、负责人,以及关联企业和个人进行经济制裁,干扰动摇其参战意志。
协同攻击,直接反制其战争应用效果。针对低轨道卫星企业参战实际,直接由军事力量实施攻击行动,包括 5 种能力。
一是攻击卫星的能力,针对作战区域内的在轨卫星,能够使用导弹、定向能武器、杀手卫星、电子战设备进行软硬攻击,使其失去或暂时失去能力。
二是干扰压制地面信关站的能力,对于作战区内的地面信关站进行硬摧毁打击,对第三方境内的地面信关站实施网络攻击、电磁干扰或压制。
三是摧毁终端的能力,就是对单兵或车载的卫星设备进行打击,俄军多次缴获乌方使用的星链终端设备证明这是目前战场上最容易实现的能力。
四是网络攻击系统节点的能力,包括攻击卫星系统本土节点,以及与战区关联的次级节点的能力,主要是通过网络攻击行动实现。
五是干扰通信的能力,就是对一定作战地域内卫星设备的通信频率进行压制、阻塞或欺骗,干扰其通信效果。

八、战争复杂性影响的未来展望

星链只是低轨道卫星系统民参军的一个缩影。随着越来越多类似的高技术产业等民间力量加入战争力量体系,战争机器结构将更趋复杂,战争双方不再一味追求大当量弹药、远射程导弹,而是转向高技术特征明显的信息化智能化高端战争。斗争的舞台由广域战场前台转向无声对抗的幕后,低烈度战斗、高效能指挥、模糊化对手的趋势更加明显。
民间力量参与作战的深度和广度更大,未来战争军民界限更加模糊。淮海战役中,人民群众用独轮车参战。未来战争中,人民群众不仅继续扮演作战保障角色,还将直接参与作战行动。战争双方都将有大量军工企业、高科技公司等民间力量参战,不仅涉及后勤领域,在太空、通信、预警探测、网络、电子战、认知等多个战场领域和空间同时发力。未来战争样式无论如何演变,人民群众始终是战胜敌人的力量源泉,民间力量如果参战,可能扮演“迂回”“奇兵”的效果。
战争不再是单纯的双方对决,很可能是多方、多国参与的代理人战争,而高科技企业也将从中获利。随着作战双方对人员伤亡数量的控制,未来战争烈度可能降低,代之以无人作战、无声的网络攻击和电子对抗等战斗方式。对手看不见,必然导致利益攸关方积极参与战争、操纵战局,攫取政治和经济利益。高科技公司“嗅到”利益就必然会参与其中,这些公司既可以发战争横财,也能借此提高技术成熟度和产品影响力。
高科技武器将不断推高端战争的资源投入,高端战争的资源消耗将更加多样化。未来战争虽然还会有战斗人员和武器装备损失,但相比而言,随着高技术设备大量投入战场必然导致其消耗极大增加。作为成本高昂的太空资产,俄乌冲突中,星链系统“每月损失 500 个终端”就是战争资源高消耗的一个例证。因此,为应对战场上越来越多的不确定因素,战前必须提前积累或在战争准备阶段筹措数量足够多、种类足够全的战争资源,尤其是高精尖武器装备和弹药资源,否则将陷入被动而造成极大损失甚至招致战争失败。

原文始发于微信公众号(太空安全):构建低轨卫星靶场研究军事卫星体系化对抗

版权声明:admin 发表于 2024年10月2日 下午12:56。
转载请注明:构建低轨卫星靶场研究军事卫星体系化对抗 | CTF导航

相关文章