美軍利用商業低軌通信衛星星座的進展情況
美國陸軍與SpaceX簽訂“星鏈”星座測試協議。2020年5月,美國陸軍與太空探索技術公司簽訂了為期3年的“合作研究與開發協議”(CRADA),以測試“星鏈”低軌互聯網星座提供的寬帶網與軍事通信網絡連接的可行性,幫助陸軍決定是否購買“星鏈”星座服務。美國陸軍將通過該協議探索以下問題:使用“星鏈”星座服務需要的地面設備、系統集成工作量、為士兵配置新衛星通信終端的成本、信息傳輸是否安全可靠等。項目預期目標是將其整合到美軍現有的軍事系統中。
根據美國國防部航天發展局2019年7月透露的未來軍用衛星體系的規劃,美國下一代軍用衛星將更多地利用廉價的小衛星星座,以代替現有的大型高價值衛星,增加天基系統的“彈性”。2020年1月,美國航天發展局發布“國防空間架構”公告,征集了低軌衛星星座的技術支持方案,將首先建設其于2019年7月提出的下一代空間架構中的傳輸層,包括通信衛星和偵察監視衛星,以監視地面和海上的目標和導彈。通信衛星將兼容Link16戰術數據鏈,偵察監視衛星將搭載紅外探測器、并與通信衛星實現數據共享,兩種衛星均將設激光鏈路。計劃2020年底前部署數十顆衛星,2024年部署上百顆衛星、實現區域覆蓋,2026年實現全球覆蓋。此前表示“星鏈”“一網”等多個巨型星座均在其考慮合作范圍之中。
航天發展局構想的空間傳輸層包括約650余顆小衛星,將極大程度上利用“黑杰克”項目以及商業低軌寬帶互聯網星座成果,開展衛星批量研制工作,每顆衛星將配備星間鏈路功能和備份的星地鏈路。航天發展局還計劃在傳輸層中開發“嵌入的子系統”,提供導彈預警等額外能力。建成后的空間傳輸層將為全球任意兩點之間提供超低延時的數據通信服務,支持美軍作戰管理、指揮、控制和通信能力的進一步升級。
美國防部推進銥星增強衛星移動服務項目。2019年9月,美國防部通過美空軍太空司令部與銥星通信公司簽署了為期7年的合同,選用其近地軌道星座提供無限制的衛星服務。據項目計劃,銥星公司將通過66顆近地軌道衛星繼續提供全球安全和非密話音、廣播、網絡或分布式戰術通信系統(DTCS)的接入服務,并為不限數量的國防部和國防部批準的相關用戶選擇其他服務。該公司與美國空軍的聯合空間作戰中心(CSPOC)合作,在國防部繼續使用商業衛星網絡的同時,努力提高信息共享和網絡態勢感知能力。
美空軍利用美國太空探索技術公司(SpaceX)的“星鏈”星座開展“商業天基互聯網軍用試驗”項目。利用該星座傳輸數據信息,可使C-12J休倫雙引擎渦輪螺旋槳飛機上駕駛倉的下載速度達610兆比特/秒。美空軍后續將在AC-130武裝直升機和KC-135空中加油機上安裝“星鏈”星座的用戶終端,以進一步測試該星座的服務能力。除SpaceX公司外,美空軍還在尋求與銥星公司、加拿大電信衛星公司和O3B公司等的合作,也在讓L3哈里斯公司測試并修改地面設備,以兼容上述星座的服務。
商業低軌衛星的軍事應用
提供高質量通信服務。一般在戰爭狀態下地面通信基礎設施可能被戰爭摧毀,低軌衛星星座具有通信帶寬大、效率高、速度快、延時短的特點,可為無人機、飛機、直升機等移動裝備提供高質量的通信服務,使其擺脫陸基通信系統的限制,不再受山地、海洋、極地等地形及不良天候的影響,復雜電磁環境下的抗干擾、反劫持能力也將得到大大提高。因此更適宜采用低軌星座通信的方式來確保其通信性能的穩定性。低軌星座的超低延時更可以保證監測圖像更快回傳,更快完成目標搜尋,保證任務順利完成。
強化偵查監視能力。低軌商業互聯網衛星可搭載多種載荷,結合重仿率高的優勢,對全球主要地區,可實現24小時不間斷遙感監測分析。美軍依托其偵察監視技術上的絕對優勢,構建了全維全天候全時的立體偵察監視體系,戰場對其具有單向透明性。2019年11月,美國國防部先進技術研究局宣布將打造“莊家”系統,利用低軌道衛星對全球范圍進行監控。商業低軌衛星極有可能成為“莊家”系統的重要搭載平臺。利用商業低軌衛星搭載偵查監視載荷,將進一步強化美軍的偵察監視技術優勢。
提升導航定位能力。商業低軌衛星星座的應用,將進一步提升軍用導航定位系統的精度和抗干擾能力。導航定位能力的提升,將強化多域聯合作戰優勢。“多域戰”的前提是通過強大的導航定位與信息通聯能力,將坦克、步戰車、自行火炮、直升機等裝備聯成一體,實現互聯互通,將使軍事作戰中的“全域機動”與“跨域協同”能力得到提升,多域作戰能力優勢得到強化。