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星链在俄乌军事冲突中的应用探研

1. 引言

1.1 星链计划概述

• 星链计划是SpaceX公司提出的巨型低轨卫星星座计划，计划在近地轨道部署约4.2万颗小型卫星，实现全球范围内全天候、低时延的高速互联网接入服务。
• 星链计划虽以提供高速互联网服务为名，但其背后有着深厚的美国军方背景和军事项目合作背景。
• 星链系统可能成为美国称霸太空的“帮凶”，其军事化应用已成为战场之外关注的热点。

1.2 俄乌军事冲突中星链的运用

• 2022年2月24日俄乌军事冲突爆发，26日SpaceX公司宣布在乌克兰境内启用星链低轨互联网卫星服务。
• 星链系统直接介入俄乌军事冲突战场，其军事应用前景成为关注的焦点。

1.3 星链的潜在军事应用

• 本文旨在分析星链系统在俄乌军事冲突中的运用，并研判其在未来战场环境、作战方式及战争形态演进中的潜在军事应用前景。

2. 星链低轨星座概况

2.1 星链低轨星座构成

• 星链系统由两期星链构成，一期星链（星链一代）由2个子星座12000颗卫星以及相关地面控制设施、网关地球站和用户网络终端构成；二期星链（星链二代）计划在340~614km之间9个不同轨道高度、多个倾斜轨道面上部署29988颗卫星。
• 截至2022年3月，星链系统总发射卫星数已超过2300颗，处于运行状态的卫星近2000颗，正式提供星链服务的国家和地区达32个，全球用户数超过25万。

2.2 星链系统的轨道信息

• 星链一代系统由550km的LEO子星座和340km的VLEO子星座构成，LEO子星座共计4408颗卫星，VLEO子星座共计7518颗卫星。
• 星链二代将首选配置29988颗卫星，分别由340km轨道倾角53°上、345km轨道倾角46°上、350km轨道倾角38°上各5280颗卫星，360km轨道倾角96.9°上、525km轨道倾角53°上、530km轨道倾角43°上、535km轨道倾角33°上各3360颗卫星，以及604km轨道倾角148°上144颗卫星和614km轨道倾角115.7°上324颗卫星构成。

2.3 星链系统的星地工作频率

• 星链一代卫星与地球站之间使用Ku、Ka和V这3个工作频段，网络用户使用Ku和V频段，而Ka和V频段主要用于连接网管以及进行跟踪、遥测和控制。
• 星链二代在Ku、Ka、V频段基础上，增加了E频段，可用带宽增加3倍，将极大地提高星链系统容量。

2.4 星链系统的波束覆盖

• 星链一代系统LEO和VLEO子星座中，每颗卫星上都有可独立操纵的下行链路点波束。
• LEO星座中的卫星轨道高度约为550km，可在距视轴（天底）最远44.85°的范围内提供服务，地面覆盖半径约为573.5km。
• VLEO星座中的卫星轨道约为340km，可在距视轴最远51.09°的范围内提供服务，地面覆盖半径为435km。

2.5 星链系统的星间链路

• 早期的星链卫星是没有办法互相直接通信的，卫星之间如果要进行通信必须通过网关地球站中转。
• 1.5版星链卫星最大的改进之处就是具备了卫星间激光通信能力，从而可实现空中星链卫星之间的信息传输和交换。

3. 俄乌冲突中的星链运用解析

3.1 乌方维持网络连接、争夺信息战主动的通信链

• 星链卫星覆盖乌克兰全境，其现有卫星数量规模与组网结构几乎可无差别覆盖除两极之外的所有地区。
• 星链网关地球站支持乌克兰服务，如立陶宛的Kaunas地球站、波兰的地球站等。
• 星链用户网络终端提供机动通信接入，星链终端安装简单，可放置在汽车、轮船或飞机等移动载体上。

3.2 乌方获取情报支援、战场态势感知的情报链

• 俄乌军事冲突中，北约侦察机在乌克兰附近空域实施“抵近侦察”，包括动用E-3望楼空中预警机、E-8C战场监视指挥机、RC-135W战略侦察机等。
• 美国国家地理空间情报局与100多家商业遥感卫星公司合作，联合Maxar、BlackSky、Planet等商业公司的可见光和多光谱成像卫星，以及Cepella公司的合成孔径雷达成像卫星实施战场目标监测。
• 不仅乌方利用人工智能技术实施战场人脸识别，美国及北约盟国也运用AI情报分析系统对卫星、侦察机、无人机发现的图像、通信情报以及乌方战场情报进行融合分析。

3.3 乌方无人机作战、“任务下单式”打击的指挥链

• 俄乌军事冲突中，乌方将几十万军队“化整为零”分成大量的特种作战小队，以小建制规模进行灵活机动的游动性作战。
• 星链卫星点波束约103万平方公里区域的服务范围以及用户网络终端平均104.97Mbit/s的下载速率、12Mbit/s的上传速度和20ms左右的低延迟特性，恰好能够为乌克兰军队分散的游击作战方式提供“扁平化”指挥链路保障。

4. 星链等低轨星座的潜在军事应用

4.1 星链等低轨星座使未来战场更加透明

• 星链等低轨星座所具有的运行轨道低、重访周期短、卫星数量多等优势，一旦搭载遥感载荷就能够为未来战场提供高空间分辨率、高时间分辨率的全球侦察监视能力支撑。
• 低轨遥感卫星多为星座布局，重访周期短，如美国Planet公司已发射315颗“鸽群”卫星，其在轨192颗遥感卫星能够提供覆盖全球的近实时信息。
• 星链系统部署完成后卫星数量将达4.2万颗之多，更是能够随时随地在同一片天空上实现几十甚至上百颗卫星过境。

4.2 星链等低轨星座使全域作战更加融合

• 数万颗星链星座的大容量、高通量、低时延能够保持在全域内的信息高速、准确互联互通能力，实现信息的高效转发与共享，保证全域决策实时性、全域要素融合性、全域行动协同性，从而使全域作战更加融合。
• 星链系统具有高弹性和高顽存能力，能够为实现全域作战要素互联融合提供通信网络支持。
• 星链系统的高可靠星间激光链路以其明显快于地面长途光缆网络的传输速度，无疑能够使全域态势与决策的同步融合成为现实。

4.3 星链等低轨星座使OODA环更加迅捷

• 星链等低轨星座的大容量、低时延和边缘计算能力，能够为OODA环的快速响应提供有力的技术支撑，从而使OODA环更加迅速。
• 星链等低轨星座能够与中高轨全球导航卫星系统星座形成互补，实现导航系统精度、完好性、连续性和可用性的全面增强。
• 星链系统的毫秒级传输时延完全具备远程作战指控的低时延保障能力。

4.4 星链等低轨星座使作战行动更加精准

• 星链等低轨星座具有地面接收信号强、几何图形变化快的优势，能够与中高轨全球导航卫星系统星座形成互补，实现导航系统精度、完好性、连续性和可用性的全面增强。
• 星链等低轨星座能够与中高轨全球导航卫星系统星座形成互补，实现导航系统精度、完好性、连续性和可用性的全面增强。 """