陳志華 郭穎穎

(1 中國人民解放軍國防大學，2 河南科技大學）

2023 年11 月22 日，美國太空探索技術公司（SpaceX）使用獵鷹-9（Falcon-9）火箭發(fā)射了第123 批“星鏈”（Starlink）衛(wèi)星。值得注意的是，這是SpaceX 公司此年度完成的第56 次“星鏈”發(fā)射任務，幾乎占已發(fā)射任務總數(shù)的一半?！靶擎湣笔荢paceX 公司推出的商業(yè)低軌衛(wèi)星星座項目，計劃通過相互連通的4.2 萬顆衛(wèi)星和近500 萬個地面站，構建一個覆蓋全球的太空衛(wèi)星通信系統(tǒng)。盡管SpaceX 公司對外宣稱“星鏈”主要用于商用，即面向全球用戶提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務，但其在信息通信、太空監(jiān)視、導彈預警和導航定位等方面的潛在價值，將有助于進一步增強美軍聯(lián)合全域作戰(zhàn)能力。深入分析“星鏈”項目優(yōu)勢，將有助于認清其潛在的軍事價值，特別是對提升美軍作戰(zhàn)指揮能力所帶來的巨大裨益。

1 “星鏈”項目優(yōu)勢

“星鏈”項目最初設計分三個步驟完成。第一步是發(fā)射約1600 顆衛(wèi)星到550km 軌道以實現(xiàn)初步覆蓋；第二步是發(fā)射約2800 顆Ku 頻段和Ka 頻段衛(wèi)星到550～1325km 軌道以實現(xiàn)全球組網(wǎng)；第三步是發(fā)射約7500 顆V 頻段衛(wèi)星到328～580km 軌道用于增強“星鏈”服務能力。此后“星鏈”項目快速發(fā)展，并于2019 年10 月申請追加3 萬顆衛(wèi)星，使得“星鏈”設計規(guī)模達到4.2 萬顆。相較于其他低軌道衛(wèi)星星座項目而言，“星鏈”后來居上、脫穎而出，受到廣泛關注，且影響巨大。分析來看，“星鏈”主要有以下四點優(yōu)勢。

（1）成本低廉，體量巨大

“星鏈”利用SpaceX 公司自主研發(fā)的獵鷹-9運載火箭進行衛(wèi)星發(fā)射任務，該型火箭具有全球領先的可回收技術，可多次重復利用。2023 年11 月22 日完成的“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射任務，采用的是一枚已用過15 次的獵鷹-9 火箭，并在無人駁船上成功回收。此外，SpaceX 公司還通過“一箭多星”發(fā)射和“火箭+衛(wèi)星部署+發(fā)射服務”的成熟商業(yè)運作模式，最大程度降低了衛(wèi)星發(fā)射成本。極低的發(fā)射成本是“星鏈”得以大規(guī)模部署的重要支撐。2022年12 月1 日，美國聯(lián)邦通信委員會對“星鏈”額外部署3 萬顆衛(wèi)星的申請作出裁定，只準許部署其中7500 顆，其余暫緩決定。盡管SpaceX 公司的申請暫未全部通過，但未來4.2 萬顆衛(wèi)星組成的龐大星座依然可能出現(xiàn)。

（2）發(fā)展迅速，搶占資源

從SpaceX 公司2015 年1 月宣布“星鏈”計劃開始，到2018 年2 月兩顆實驗測試衛(wèi)星上天，再到2019 年5 月首批60 顆第一代“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射升空，“星鏈”項目發(fā)展迅速。截至2023 年11 月22 日，“星鏈”項目累計發(fā)射衛(wèi)星5490 顆。通過低成本優(yōu)勢和有效的商業(yè)運作，“星鏈”項目發(fā)展迅猛，快速占領了巨大市場份額，搶先獲得了優(yōu)勢軌道和頻率資源。按照國際電信聯(lián)盟（ITU）的規(guī)定，衛(wèi)星軌道頻率資源分配主要采取“先到先得”規(guī)則，只要一國成功申報衛(wèi)星軌道頻率資源，即便衛(wèi)星還未發(fā)射，其他國家也無權使用，亦不能在后續(xù)項目申報中與之產(chǎn)生沖突。

（3）全域覆蓋，全時高效

“星鏈”計劃采用降低衛(wèi)星軌道高度的方式來降低信號時延和對衛(wèi)星功率的要求，通過低軌衛(wèi)星提供廣泛覆蓋、極低軌衛(wèi)星解決重點需求的多層軌道部署方式，兼顧全域覆蓋和高帶寬服務。大體量的設計使得“星鏈”足以實現(xiàn)全球覆蓋、全天候覆蓋。資料顯示，在第一期4400 余顆衛(wèi)星有效運行情況下，“星鏈”將足以滿足全球天基互聯(lián)網(wǎng)服務，網(wǎng)速至少為1Gbit/s，最高可達23Gbit/s。然而事實上，隨著用戶數(shù)量激增，“星鏈”可以提供的網(wǎng)速明顯下降。但隨著入軌服務衛(wèi)星數(shù)量的進一步增加，重訪周期大幅縮短，“星鏈”將能夠提供信息率更高、時延更低的寬帶衛(wèi)星通信服務。

（4）冗余分布，抗毀力強

“星鏈”系統(tǒng)具有強大的抗毀能力，這主要得益于其巨大的體量優(yōu)勢。如此高的分散度和冗余度，使得星座“不怕打”，未來即使摧毀幾百顆，甚至幾千顆衛(wèi)星，都無法從根本上削弱太空體系的作戰(zhàn)效能。極高的產(chǎn)能和快速發(fā)射部署能力，使得“星鏈”在面對打擊時可以通過應急發(fā)射的方式實現(xiàn)快速補網(wǎng)重組，從而有效確保系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行。此外，大量冗余的備份星設計和多層軌道分散部署方式增大了打擊目標選擇的難度，進一步提高了系統(tǒng)的抗毀能力。

2 “星鏈”對提升美軍作戰(zhàn)指揮能力的影響

“星鏈”衛(wèi)星可通過靈活搭載多種類型載荷的方式，強化美軍指揮通信、偵察監(jiān)視、指揮協(xié)同等多方面能力，以提升美軍聯(lián)合全域指揮控制能力，助力多域作戰(zhàn)概念落地，發(fā)揮舉足輕重的作用。

（1）提供高效可靠的指揮通信能力

相較于美軍傳統(tǒng)的高軌高通量衛(wèi)星而言，“星鏈”在兼顧廣域覆蓋要求的同時，突出重訪周期短、空間傳輸損耗小、通信帶寬高和傳輸速率快等優(yōu)勢，能夠為美軍提供全時全域且高效的寬帶通信服務，最大限度支持美軍聯(lián)合全域指揮控制效能的發(fā)揮。公開信息顯示，“星鏈”項目已經(jīng)跟美國空軍展開密切合作，重點是加強“星鏈”與空軍機載數(shù)據(jù)通信的深度融合。2018 年底，美國空軍向SpaceX 公司注資0.28 億美元進行商業(yè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)軍事試驗，對“星鏈”衛(wèi)星進行了多領域的性能驗證；2019 年10 月，美國空軍利用在2018 年2 月發(fā)射的2 顆“星鏈”試驗衛(wèi)星與C12 軍用運輸機進行了數(shù)據(jù)傳輸測試，速率達到610Mbit/s。此外，“星鏈”還在特殊領域通信、遠距離通信和確保通信安全這3 個方面表現(xiàn)突出：一是有效解決對潛通信問題。核潛艇通常行蹤隱秘、機動性強，要想對其進行及時、高效通信難度極大。目前使用的長波通信雖然覆蓋范圍大，但傳遞內容少，使用繁瑣且容易出錯?！靶擎湣本哂腥蚋采w的優(yōu)勢，核潛艇無論在何處都可通過釋放專用通信浮標完成通信。二是滿足實時遠程通信需要?！靶擎湣辈捎眯情g鏈路通信，在遠距離通信運用方面優(yōu)于光纖通信，能夠進一步縮短信號傳輸時延，保障海量戰(zhàn)場數(shù)據(jù)快速回傳，以支持遠程實時指揮控制的需要。三是提高通信安全性?！靶擎湣毙l(wèi)星通信的星間鏈路使用激光通信，關口和用戶使用微波通信，在星上進行路由，地面終端和衛(wèi)星采用P2P 通信協(xié)議進行通信，加密的通信數(shù)據(jù)分散存儲于多個數(shù)據(jù)模塊中，從而有效提高通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

（2）拓展全域全時的偵察監(jiān)視能力

“星鏈”具有衛(wèi)星數(shù)量多、分布廣、重訪周期短的顯著優(yōu)勢，能夠有效解決傳統(tǒng)航天偵察時效性差的突出矛盾。部分“星鏈”衛(wèi)星搭載成像偵察和電子偵察裝備，能夠近乎實時地感知全方位戰(zhàn)場態(tài)勢變化，重點監(jiān)視戰(zhàn)略對手敏感目標動向，以拓展美軍全域全時的偵察監(jiān)視能力。同時，“星鏈”衛(wèi)星獲取的情報信息可以利用高效的星間鏈路通信實現(xiàn)快速分發(fā)與共享，以顯著提高作戰(zhàn)指揮鏈和行動鏈“偵”與“評”的時效性，加快作戰(zhàn)節(jié)奏，有效提升戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力。美國國防高級研究計劃局（DARPA）宣布將打造“莊家”系統(tǒng)，利用低軌道衛(wèi)星進行全球范圍監(jiān)控，而“星鏈”極有可能成為“莊家”系統(tǒng)的搭載平臺，以強化美軍偵察監(jiān)視技術優(yōu)勢。此外，“星鏈”有望成為美軍彈道導彈預警體系的重要組成部分。多顆搭載導彈預警載荷的“星鏈”衛(wèi)星能夠協(xié)作完成目標導彈的實時跟蹤、靈敏監(jiān)測、目標指引和毀傷評估，為導彈軌道測算、攔截和毀傷效能評估提供有力支撐，有效提高導彈攔截概率。

（3）增強實時精準的指揮協(xié)同能力

“星鏈”在高效信息傳輸、精準導航定位等方面的重要功能，將有助增強美軍實時精準的指揮協(xié)同能力。一是為人-機協(xié)同交互提供高效通信鏈路?，F(xiàn)代化的無人作戰(zhàn)通常由人在后臺操控，遠在千里之外的操作員通過實時精確的通信鏈路實現(xiàn)人-機協(xié)同交互?！靶擎湣毙l(wèi)星可以25ms 的超低延遲傳輸，向無人戰(zhàn)車、機器人、無人機下達行動指令，以提高無人作戰(zhàn)的突然性和安全性，真正實現(xiàn)“決勝于千里之外”。二是為無人協(xié)同交戰(zhàn)提供精準導航定位服務。以無人蜂群作戰(zhàn)為代表的無人協(xié)同交戰(zhàn)對導航的精確性、完好性和實時性提出了嚴苛要求。然而美軍現(xiàn)有的“全球定位系統(tǒng)”（GPS）卻存在通信速率不夠、易被干擾等問題。目前，美軍導航衛(wèi)星的通信速度只有百比特／秒量級，難以滿足大量作戰(zhàn)單元位置數(shù)據(jù)信息的實時精確更新。而“星鏈”可以610Mbit/s 的速率實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)傳輸，通過與現(xiàn)有GPS 系統(tǒng)相結合的方式，可將“星鏈”打造成衛(wèi)星定位和導航系統(tǒng)，完成繁重的位置計算任務，從而為美軍提供更為精準的定位數(shù)據(jù)?？紤]到“星鏈”衛(wèi)星信號強，難以被干擾或欺騙，且系統(tǒng)冗余大、抗毀能力強的特點，將進一步提升美軍的導航定位精度和抗干擾能力。

3 結語

綜上所述，SpaceX 公司的“星鏈”項目具有成本低廉、發(fā)展迅速、體量巨大、冗余分布等突出特點，通過提供全時高效的信息通信服務和支持靈活搭載各類載荷的方式，能夠助力提升美軍指揮通信、偵察監(jiān)視和指揮協(xié)同能力，成為美軍聯(lián)合全域指揮控制能力提升的重要支撐?？梢灶A見的是，隨著“星鏈”項目進一步發(fā)展和在軍事領域更深層次融入，這一助力作用將愈發(fā)顯著。