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

• SpaceX公司提出的星链计划是迄今为止卫星数量最多的巨型低轨卫星星座。
• 星链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。
• 星链计划背后有着深厚的美国军方背景和军事项目合作背景。

1.2 俄乌军事冲突中的星链应用

• 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，成为战场之外关注的热点。

2. 星链低轨星座概况

2.1 星链系统的轨道信息

• 星链系统最初计划部署2个子星座，分别是在1150km轨道高度上由4425颗卫星组成的低地球轨道星座，以及在340km轨道高度上由7518颗卫星组成的极低地球轨道星座。
• 根据美国通信委员会分别在2018、2020年对该计划许可证的两次修改，目前星链一代仅由550km的LEO子星座和340km的VLEO子星座构成。

2.2 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。
• 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。

2.3 星链系统的波束覆盖

• 星链系统将不同轨道高度的卫星与可操纵的窄点波束相结合，优化了频谱使用，并在原有Ku、Ka频段基础上加入V、E工作频段，增强系统容量、频率可用性和频率重用率。

2.4 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，实现了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，具备为乌方提供宽带互联网接入服务的可行性。
• 星链网关地球站支持乌克兰服务，为过境乌克兰的星链卫星提供直接落地和星间路由远程落地。
• 星链用户网络终端提供机动通信接入，适应移动或快速机动作战环境下的应用要求。

3.2 乌方获取情报支援、战场态势感知的情报链

• 北约侦察机在乌克兰附近空域实施“抵近侦察”，获取俄军行动情报。
• 美国国家地理空间情报局与商业遥感卫星公司合作，实施战场目标监测，提供战场敏感情报支援。
• 星链系统单星17~23Gbit/s的通信能力和波兰WolaKrobowska、立陶宛Kaunas网关地球站的接入服务能力，确保乌方情报链始终不断。

3.3 乌方无人机作战、“任务下单式”打击的指挥链

• 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，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。

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。

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。

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。