星链在俄乌军事冲突中的应用探研

内容目录：

1　星链低轨星座概况

1.1　星链系统的轨道信息

1.2　星链系统的星地工作频率

1.3　星链系统的波束覆盖

1.4　星链系统的星间链路

2　俄乌冲突中的星链运用解析

2.1　乌方维持网络连接、争夺信息战主动的通信链

2.2　乌方获取情报支援、战场态势感知的情报链

2.3　乌方无人机作战、“任务下单式”打击的指挥链

3　星链等低轨星座的潜在军事应用

3.1　星链等低轨星座使未来战场更加透明

3.2　星链等低轨星座使全域作战更加融合

3.3　星链等低轨星座使 OODA 环更加迅捷

3.4　星链等低轨星座使作战行动更加精准

3.5　链等低轨星座使无人作战更快涌现

4　 结  语

2015 年美国 SpaceX 公司（太空探索技术公司）提出的星链（Starlink）计划是迄今为止卫星数量最多的巨型低轨卫星星座，其整个计划将在近地轨道部署约 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。星链计划虽然以提供高速互联网服务为名打着“民用”的幌子，但其背后却有着深厚的美国军方背景和军事项目合作背景。美军极可能通过搭载侦察、导航、气象等不同星上载荷，实现星链系统的军事化应用，增强美军在侦察遥感、通信中继、导航定位、打击碰撞、太空遮蔽等方面的作战能力，从而使美军占据未来战场主动，也很可能成为美国称霸太空的“帮凶”。

2022 年 2 月 24 日 俄 乌 军 事 冲 突 爆 发，26 日SpaceX 公司就宣布在乌克兰境内启用星链低轨互联网卫星服务，更是让星链系统直接介入俄乌军事冲突战场，使星链等低轨星座的军事应用成为战场之外关注的热点。针对星链等低轨星座的军事化应用，余南平等人站在国际和国家安全的视角，从国防、产业价值链、信息主权与监管、轨道与频谱资源使用、太空空间利用和天文探索等方面，分析了星链对国家安全与经济社会发展来的“复合型、交叉型”新挑战；王金平等人 结合新型低轨星座实现导弹武器打击与拦截的场景描述，概述了低轨星座在通信中继、情报侦察、打击引导、预警探测、在轨服务等方面的军事应用潜力；李陆等人 归纳了星链系统在通信保障、侦察导航、导弹防御、作战集群及态势塑造等方面的军事用途。本文在上述文献基础上，对星链系统轨道信息、工作频率和星间链路进行概述，从信息通信技术层面对星链系统在俄乌军事冲突中的运用进行分析，并以星链等低轨星座对地观测、导航、通信、控制等技术体系能力的视角，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。

星链是 SpaceX 公司正在构建的非对地静止轨道（Non-GeoStationary Orbit，NGSO） 卫 星 系 统，整个计划由 2 期星链 42 000 颗卫星组成，其第一期星链（星链一代）由 2 个子星座 12 000 颗卫星以及相关地面控制设施、网关地球站（Gateway）和用户网络终端构成；第二期星链（星链二代）计划在340~614 km 之间 9 个不同轨道高度、多个倾斜轨道面上部署 29 988 颗卫星，以增加太阳同步轨道卫星数量并提升卫星在纬度上均匀分散的能力，确保更好、更一致的全球覆盖。2015 年 1 月 SpaceX 公司宣布建造大型互联网星座的计划；2018 年 2 月两颗试验卫星成功发射；2019 年 5 月首批 60 颗卫星发射成功，并配合 2 颗试验卫星完成星载天线与推进系统测试；2022 年 3 月星链系统总发射卫星数已超过 2 300 颗，处于运行状态的卫星近 2 000 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。

1.1　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1 150 km 轨道高度上由 4 425 颗卫星组成的低地球轨道（Low Earth Orbit，LEO）星座，以及在 340 km轨道高度上由 7 518 颗卫星组成的极低地球轨道（Very Low Earth Orbit，VLEO）星座。根据美国通信委员会（Federal Communications Commission，FCC）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 550 km 的 LEO 子星座和340 km 的 VLEO 子星座构成。其中 LEO 子星座共计 4 408 颗卫星，分别由 540 km 轨道倾角 53.2° 上1 584 颗卫星、550 km 轨道倾角 53° 上 1 584 颗卫星、560 km 轨道倾角 97.6° 上 520 颗卫星、570 km轨道倾角 70.0° 上 720 颗卫星组成。VLEO 子星座共计 7 518 颗卫星，分别由 335.9 km 轨道倾角 42°上 2 493 颗卫星、340.8 km 轨道倾角 48° 上 2 478 颗卫星和 345.6 km 轨道倾角 53° 上 2 547 颗卫星组成。据 2021 年 8 月 SpaceX 公司向 FCC 提交的“第二代星链星座”修订申请显示，星链二代将首选配置29 988 颗卫星，分别由 340 km 轨道倾角 53° 上、345 km 轨道倾角 46° 上、350 km 轨道倾角 38° 上各5 280 颗 卫 星，360 km 轨 道 倾 角 96.9° 上、525 km轨道倾角 53° 上、530 km 轨道倾角 43° 上、535 km轨道倾角 33° 上各 3 360 颗卫星，以及 604 km 轨道倾角 148° 上 144 颗卫星和 614 km 轨道倾角 115.7°上 324 颗卫星构成。

1.2　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，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（Tracking,Telemetry and Command，TT&C）。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。在星链一代系统中，LEO 子星座卫星的工作使用 Ku、Ka 和 V 频段，VLEO 子星座卫星的工作全部使用 V 频段。其中在 Ku 和 Ka 频段，LEO 子星座的卫星设有 3 个右旋圆极化接收波束，247 个接收信道，其信道带宽为 50 MHz，还设有11 个右旋圆极化发射波束和 11 个左旋圆极化发射波束，275 个发射信道，其信道带宽为 50 MHz。V 频段卫星设有 10 个右旋圆极化接收波束和 10 个左旋圆极化接收波束，140 个接收信道，服务信道带宽为 1 000 MHz，测控信道带宽为 10 MHz；设有8 个右旋圆极化发射波束和 8 个左旋圆极化发射波束，240 个发射信道，服务信道带宽为 1 000 MHz，测控信道带宽为 10 MHz。

1.3　星链系统的波束覆盖

在星链一代系统 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 550 km，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 573.5 km，用户网络终端和网关可以以至少 40° 的仰角与卫星进行通信，其窄点波束可覆盖约 103 万 km2，即相对较宽的服务区域。VLEO 星座中的卫星轨道约为 340 km，可在距视轴最远 51.09° 的范围内提供服务，地面覆盖半径为435 km，用户网络终端和网关可以以至少 35° 的仰角与卫星进行通信，其星座运行高度约为 LEO 星座高度的 2/3，卫星窄点波束覆盖范围约为 LEO 星座波束面积的 1/2，但会与 LEO 波束映射到同一网络。虽然 VLEO 星座必须部署更多的卫星，但这样使该星座具有更强的频谱重用能力，从而使 VLEO 星座能够为用户提供更多的带宽和更多的卫星分集选项。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，进一步增强系统容量、频率可用性和频率重用率，从而极大地增加星链服务的用户数量，并使系统能够提供更多的高速、低延迟宽带，进而改善用户服务质量。

1.4　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，这会导致星链服务无法覆盖到没有办法建立地球站的地方，而 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。自 2021 年 9 月 14日第一批改进后的卫星发射入轨，后续发射的卫星均加装激光星间链路组件，从而可实现空中星链卫星之间的信息传输和交换，数据可以在卫星之间直接传输。如此一来，星链卫星之间在轨道上的直接通信大大减少了对地球站的依赖，也可以说彻底解放了星链信号的覆盖能力，提升了星链系统的低延迟服务保障能力。

此外，星链一代系统中每颗卫星大约重 260 kg，当前星上载荷主要是 5 个激光通信组件、4 个星地通信相控阵天线、可展开太阳能电池板（约 3~5 kW）和离子推进器。相比之下，星链二代每颗卫星重约850~1 250 kg，提供大约 15~20 kW 的太阳能，能够为 SpaceX 网络提供支持扩展能力，并在未来容纳更多的有效载荷。

俄乌军事冲突中，乌境内军事基础设施“几乎完全”遭定点清除，重型武器装备也基本被毁灭，但在美国及北约盟国的情报支援和“遥控”指挥下，乌克兰军队仅使用“标枪”反坦克导弹、“毒刺”防空导弹等单兵武器以及让前线部队“化整为零”的游击策略，仍然给俄军造成大量人员伤亡和战场武器装备损失，这其中重要的原因之一或是乌方信息通信始终没有全部中断和瘫痪。2022 年 3 月17 日，第 4 批星链卫星天线送达乌克兰，乌境内的SpaceX 卫星宽带用户网络终端数量超过 5 000 台，更有 100 000 以上人（次）下载安装星链应用程序。

2.1　乌方维持网络连接、争夺信息战主动的通信链

现代化战争中，快速切断作战对手的对外通信网络是“常规操作”，但让外界诧异的是，在俄乌军事冲突期间，除了早期受到部分影响外，乌克兰的对外通信联络基本保持畅通。乌克兰总统泽连斯基不断通过社交媒体对外发声，同时社交媒体上也每天都传播着俄乌战场的最新信息，使前线的景象以“第一视角”的方式，向全世界进行直播展示。这说明乌克兰境内的信息通信“关键”基础设施并未遭到俄军全面毁瘫，而星链系统或是乌方维持互联网始终在线、保持内外联系的保底通信链。截至2022 年 3 月 4 日，星链在轨卫星 2 017 颗，实际在轨运行 1 992 颗，从星链系统技术层面分析看，星链系统具备为乌克兰提供宽带互联网接入服务的可行性，其详情分析如下文所述。

一是星链卫星覆盖乌克兰全境。星链在轨运行的 1 992 颗卫星，其轨道高度为 550 km，主要由星链 1.0 版卫星 1 538 颗和 1.5 版卫星 454 颗（88 颗在预定轨道正常运行，366 颗尚处于轨道爬升阶段）组成。星链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，过顶乌克兰上空的星链卫星密度具备为乌方提供接入服务的可行性。但现有星座以 1.0 版卫星为主体，载有激光星间链路组件的 1.5 版卫星数量非常有限，这就要求用户网络终端与网关地球站必须处于同一视场内，用户网络终端才能通过星链卫星临近网关地球站完成互联网连接。

二 是 星 链 网 关 地 球 站 支 持 乌 克 兰 服 务。从SpaceX 公司已公布的地球站来看，虽然星链目前尚未在乌克兰境内布设网关地球站，但在乌克兰邻近国家设有网关地球站，如立陶宛的 Kaunas 地球站、波兰的 Wola Krobowska 地球站、土耳其的 Muallim地球站、德国的 Aerzen 和 Frankfurt 地球站，以及在周边国家，如在西班牙、法国、英国设有 10 个网关地球站，这些地面站理论上都能够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。特别是立陶宛的 Kaunas 地球站和波兰的 Wola Krobowska 地球站在单颗星链卫星约 570 km 地面覆盖半径内，为乌克兰西部地区用户网络终端提供直接落地支撑是毫无问题的。

三是星链用户网络终端提供机动通信接入。目前，SpaceX 已发布两代用户网络终端设备，第二代星链终端天线由蝶形（直径约为 0.48 m）设计转变为矩形设计，天线采用相控阵技术，能够以高指向性天线波束跟踪星链系统卫星，并可实现在卫星之间的快速切换。同时，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，能够适应移动或快速机动作战环境下的应用要求。

2.2　乌方获取情报支援、战场态势感知的情报链

现代战争中，从陆、海、空、天、电、网多维立体空间感知战场态势，获取更多、更细、更准的战场情报，不但是开展作战指挥决策的依据，更能为各类武器装备实施火力打击和多样化作战提供强有力的“信息弹药”支撑。俄乌军事冲突以来，军事侦察能力平平的乌军经常能靠单兵作战的导弹对俄军坦克部队、直升机和战斗机进行偷袭，远程导弹也不时发起攻击，甚至俄军几次空降作战行动都遭遇了激烈抵抗，没有获得太大的战果，显然乌方事先得到了情报并有所准备。这说明乌方能够及时感知战场态势、获得战场情报支援，从而使俄军军事行动丧失隐蔽性、突然性优势，乌方却能借助准确的战场情报预先做有针对性的军事准备，在一定程度上抵消了乌军力量对比上的弱势，其中星链系统或是乌方不间断情报链的重要组成部分，其原因如下文所述。

一是俄乌军事冲突中，虽然俄罗斯在乌克兰上空明确划设了空中禁飞区，但北约仍然动用各类侦察机在乌克兰附近空域实施“抵近侦察”，包括动用 E-3 望楼空中预警机对空中作战态势进行探测，使用 E-8C 战场监视指挥机对地面动态进行观测，使用 RC-135W 战略侦察机搜集各类通信信号等。此外，美空军还频繁出动 RQ-4B 全球鹰无人机，执行长达 40 个小时的侦察行动，从而可以完整掌握俄罗斯军队的行动。据 ADS-B 广播式自动监视系统提供的数据显示，每天都有超过 10 余架次北约侦察机盘旋在乌克兰禁飞区边缘，特别是波乌边境、波罗的海、黑海更是北约侦察机巡航的重点区域。

二是俄乌军事冲突中，美国国家地理空间情报局（National Geospatial-intelligence Agency，NGA）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（Synthetic Aperture Radar，SAR）成像卫星实施战场目标监测，并 利 用 Hawkeye360、Unseenlabs 等 公 司 的 信 号 情报（Signals Intelligence，SIGINT）卫星进行战场无线电测向、信号特征分析和通信破译。目前，至少200 颗以上商业遥感卫星照片被 NGA 采用，NGA购买的关于乌克兰的商业遥感卫星照片数量增加了一倍多，购买的合成孔径雷达成像卫星照片数量也增加了五倍以上，并且这些照片能够直接流向美军欧洲司令部、北约军方和乌克兰政府 。

三是不仅乌方利用人工智能（Artificial Intelligence，AI）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，及时为乌方提供俄军事部署、动向研判及高价值目标位置等战场敏感情报支援，并能在 1 小时内将侦察和分析结果直接告诉乌克兰军队。基于以上丰富的情报来源，乌方能够及时获得战场情报支援，除乌方与北约的专用军事通道外，星链系统单星17~23 Gbit/s 的通信能力和波兰 Wola Krobowska、立陶宛 Kaunas 网关地球站的接入服务能力，以及星链终端及配套光伏系统能够确保乌方情报链即使发生地面基础网络设施故障或大规模停电也能工作，从而使乌方情报链始终不断、战场侦察情报有保障、作战行动有更强的目标指向性和针对性。

2.3　乌方无人机作战、“任务下单式”打击的指挥链

现代战争中，指挥控制是战争的神经中枢，指挥链是连接和铰链各作战单元、作战要素的神经网络。俄乌军事冲突初期，俄军动用远程制导弹瘫痪和摧毁乌军指挥链路，乌军指挥链遭到致命打击，让乌军短暂地成为了聋人和盲人，但之后乌方开展无人机作战及特种作战小队多点出击，袭击俄军战线的后方和侧翼，打击俄军的零星装甲部队、后勤补给车队，从而一定程度上迟滞了俄军的军事行动。这说明乌方指挥链特别是能够直达末端作战单元的指挥链路仍在正常运转，武装力量的指挥并没有受到较大的干扰，其中大量星链卫星终端的军事运用或是乌方能够保持指挥链正常运转的重要因素，其原因如下文所述。

一是俄乌军事冲突中，乌克兰所使用的“旗手”TB-2 型无人机采用“三角洲”系统，与北约指挥信息系统相兼容；美国向乌方提供的“弹簧刀”攻击无人机，更是深度融入美军作战体系的数据链之中；而 SpaceX 公司与美国及北约盟国军方合作紧密，多次开展星链系统军事运用测试和演习实战验证。例如，2019 年美军曾利用星链进行无人机指挥测试，证明它可以突破无人机通信瓶颈，不仅允许操作员同时指挥大量无人机执行集团化行动，而且能将完整杀伤链时间缩短至 20 s 之内；2021 年北约在演习中使用“三角洲”系统，结合无人机、卫星和人工智能成功追踪敌人，其使用的卫星也包含了星链系统。

二是俄乌军事冲突中，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。乌方这种作战方式离不开任务指派的快速下达、打击目标的精准指示和作战小队位置的及时报送，而星链卫星点波束约103 万平方公里区域的服务范围以及用户网络终端平均 104.97 Mbit/s 的下载速率、12 Mbit/s 的上传速度和 20 ms 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。

俄乌军事冲突中，以星链为代表的低轨卫星介入战场，提高了乌方军队的情报、通信和指控等作战能力，使相对弱势的乌方无人机作战、“正规军”游击作战得以凸显，也真实地显露出近地轨道卫星的潜在军事应用价值，其必然推动军事与低轨星座结合形成天基对地观测、定位、通信、控制等体系化作战能力，加速战场环境、作战样式和战争形态的深度演变。

3.1　星链等低轨星座使未来战场更加透明

自 20 世纪 80 年代起，商业遥感已被广泛应用和服务于国防和军事领域，2017 年星链系统的应用范围也拓宽到通信与传输、卫星成像、遥感等服务领域。此次俄乌军事冲突中，各国商用遥感卫星更是不断对战事热点地区进行卫星成像并在网上发布，让公众在家中就能感受到“上帝视角”。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。

一是根据瑞利判据，其中 σ 是极限分辨角，λ 为光波波长，D 为物镜口径，地面物体分辨率，其中 H 为轨道高度。从瑞利判据可知，光学侦察卫星的分辨率与轨道高度成反比，当 σ 极限分辨角相同时，遥感卫星轨道越低，其地面物体的分辨率（亚米级）越高，但其可视面积（幅宽仅为几千米、十几千米或几十千米）也会越小，因而需将静止轨道与中低轨道侦察卫星相结合，才能实现“不眨眼”的广域监视和“靠得近”的重要目标高分辨率侦察。

二是美军现役“锁眼”系列成像侦察卫星是当今世界最为先进的光学成像侦察卫星，其搭载了可见光、红外、多光谱和超光谱传感器等光学成像侦察设备，最高分辨率达 0.1 m。而 Maxar 公司的世观3 号（Worldview-3）、地眼 1 号（GeoEye-1）低轨遥感卫星的光学成像最高分辨率也分别达到 0.31 m和 0.41 m，其空间最高分辨率与军事侦察卫星相媲迹。

三是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；BlackSky 公司正在发展由 60 颗卫星组成的星座，具备 10~60 min 的重访能力；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。同时星链卫星可通过搭载多种遥感载荷，全面覆盖光学、红外和 SAR 雷达成像能力，使其不仅具备高、中等多种空间分辨率，还具有高时间分辨率和高光谱分辨率，从而全面实现近乎全天候全天时的战场侦察和监视能力，使得未来战场更加透明。

3.2　星链等低轨星座使全域作战更加融合

从作战领域的角度看，全域作战是陆、海、空、天、电等各域和跨域作战要素、作战力量的集成融合与协同行动，是基于网络信息体系的高端战争形态，具有较高弹性和生存力的全域互联互通信息网络及分布式指挥控制是制胜全域作战的关键。而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。

一是实现全域作战要素互联融合。从星链系统的卫星数量来看，整个星链计划由 4.2 万颗卫星组成，其中一期 LEO 子星座在 550 km 左右轨道高度部署 4 408 颗卫星，VLEO 子星座在 340 km 左右轨道高度部署 7 518 颗卫星；二期在 340~614 km 之间 9 个不同轨道高度上部署 29 988 颗卫星。如此多轨道面、大数量卫星组成的巨型低轨星座，使星链系统具有高弹性和高顽存能力。从系统通信容量看，概略地按照 Ku、Ka 工作频段的单星通信容量20 Gbit/s 测算，完成一期 LEO 子星座部署后，星链系统数据吞吐量可达 88.16 Tbit/s，VLEO 子星座完成后达 238.52 Tbit/s，全部计划实施后系统吞吐量远超 830 Tbit/s，更无须考虑利用 V、E 新频段的增容能力，如此高容量的系统传输能力，能够为实现全域作战要素互联融合提供通信网络支持。

二是实现全域态势决策同步融合。从星链系统的星间链路看，自 2021 年 9 月 1.5 版及以后的卫星都载有 5 个激光通信组件，可始终保持与 4 颗卫星的稳定链接，且其星间链路传输速率达 100 Gbit/s以上。同时，星间链路的激光数据传输可以比光纤当中的光速快大约 40%，即星链卫星之间能够以每秒 291 020.9 km 的速度传输数据，达到真空中每秒30 万 km 光速 97% 的传播速度。因而，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（跨洲、跨洋等远距离传输）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。

三是实现全域作战行动协同融合。从星链系统的星地通信看，星链卫星搭载 4 个相控阵天线，其下行链路点波束可独立操纵，能快速实施点波束的控制和调整，实现战场区域密集波束覆盖，增强区域内星地之间的通信容量和用户网络终端接入能力。小巧的星链用户网络终端也同样采用相控阵天线和波束赋形技术，其相控阵天线不仅相位变换速度快（毫秒至微秒级），能以高指向性天线波束快速跟踪星链卫星，实现舰载、机载等高速移动装备的通信信号稳定，而且可同时跟踪多颗星链卫星，达成通信不中断的“软切换”。此外，星链系统还能有效解耦军（兵）种作战指挥控制的信息系统路径依赖，实现全域全要素的泛在物联，从而促成全域作战行动协同的深度融合。

3.3　星链等低轨星座使 OODA 环更加迅捷

OODA 环即观察（Oberve）、判断（Orient）、决策（Decide）以及行动（Act）的循环，它是一个杀伤链的循环周期。作战中 OODA 环越快就越容易抢占战场先机，取得作战胜利。而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。

从观察环节看，星链等低轨星座的轨道高度可以低至 250 km，重访周期可以缩短到 10~60 min 以内，其自身不仅能够搭载多种星上传感器载荷，担负不间断战场情报的近地卫星侦察任务，而且其大容量、高通量、低时延的优势能够确保陆基、海基、天基、空基以及无人机等多源战场信息的高效传输、海量汇集，从而加快战场情报信息获取，迅疾捕捉战场细微变化，为快速形成覆盖全、容量大、情况准的场态势提供有力支撑。

从判断、决策环节看，星链等低轨星座不仅可实现对现有天基体系的功能覆盖、能力冗余和体系融合，而且将形成新的天基 C4KISR 体系和边缘计算能力，可以大幅提升作战指控能力，也能够充分释放虚拟现实、大数据、云计算、人工智能、军事物联网等颠覆性技术的战争潜能。星链系统每发射60 颗卫星就包含 4 000 多台 Linux 计算机，按照这样的方式计算，目前近 2 000 颗在轨卫星相当于部署了 13.3 万余台 Linux 计算机，第一期 1.2 万颗卫星完成后将超过 80 万台，全部 4.2 万颗卫星部署完毕即至少有 200 万台 Linux 计算机在太空中运行，从而构建起“天基云计算”平台、“天基大数据”中心，实现星上更快地处理所采集的数据以及开展自主判断、智能决策，极大地缩短 OODA 环判断和决策环节时间。

从行动环节看，星链 LEO 子星座的轨道高度约为 550 km，VLEO 子星座轨道高度约为 340 km，其星地单向传播时延只有 1.83 ms 和 1.13 ms，数据传输链路即使按照“用户网络终端—卫星及星间路由—网关地球站—卫星及星间路由—用户网络终端”路径计算，其完成数据传输往返的时间分别在 7.32 ms、4.52 ms 左右，即便将星上、星间路由延迟考虑在内，也可以肯定其最小 20 ms 的延迟是可以实现的。况且完整地环 550 km、340 km 卫星轨道一周的星间链路传播时间也仅有约 149.4 ms 和144.9 ms，因此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。

3.4　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（Global Navigation Satellite System，GNSS）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，从而能够满足精确作战的精准、实时、动态和全球定位导航需要，使作战行动更加精准。

传统 GNSS 卫星精密定轨必须以全球均匀分布的大量地面监测站为支撑，而搭载星载 GNSS 接收机的低轨卫星作为“星基监测站”，不仅具备受电离层、对流层影响小，跟踪弧段长、覆盖次数多、多径效应影响小等特点，还可以极大改善观测几何图形，削弱切向轨道与相位模糊度相关性，提高导航卫星轨道和时钟精度，而且其参与高中低轨卫星联合定轨，还能有效弥补地面监测站的不足，极大增强 GNSS 卫星跟踪网的图形强度，使轨道动力模型参数估计更加准确，实现区域监控条件下的导航卫星精密定轨。

GNSS 卫星普遍运行在 20 000 km 左右高度轨道上，其运行速度为 3.9 km/s，运行周期约 12 h，而低轨星座轨道高度为 300~2 000 km，卫星运行速度为 7.7~6.9 km/s，运行周期为 90.4~127.1 min。低轨星座轨道在相同时间内卫星划过的天空轨迹更长，几何图形变化快，使得定位过程中历元间观测方程的相关性减弱，参数的可估性大大增强，能够从根本上解决高精度定位载波相位模糊度参数收敛和固定慢的问题，进而实现快速精密定位。理论上，低轨卫星运行 1 min，约相当于目前中轨卫星运行20 min 的几何变化，从而能够使高精度定位（厘米级）收敛时间由 15~30 min 缩短至 1 min 之内。

当前 GNSS 定位性能一般处在 5~10 m 的米级水平，要达到分米、厘米乃至毫米级定位精度，就需引入导航增强系统，而以低轨星座建构星基增强系统能实现 GNSS 信号与信息双增强，其仅需消耗星链卫星不足 1% 的下行链路信道带宽。信号增强是低轨卫星对地面广播测距信号，相当于增加新的GNSS 卫星信号，其具有更强的抗干扰能力、更高的信息承载量，能有效提升 GNSS 信号的环境适应性。简单来说，如果低轨和中高轨卫星发射相同的信号功率，低轨卫星发射抵达地球表面的信号功率将比中高轨卫星高出 30 dB（即 1 000 倍），可全面改善复杂地形环境、复杂电磁环境以及室内环境下的定位效果。信息增强通过修正 GNSS 误差，如网络实时动态（Real-Time Kinematic，RTK）载波相位差分技术、地基 / 星基差分技术，提供消除 GNSS误差的修正信息和完好性信息，从而满足地面终端精密单点定位（Precise Point Position，PPP）的需要。

3.5　星链等低轨星座使无人作战更快涌现

星链等低轨星座可为无人作战提供各类侦察预警、导航定位、目标识别以及远程控制、协同通信能力的支持，使无人作战能够更加精确判明敌情部署、掌握行动动态、锁定打击目标、摧毁装备设施，从而促使无人化作战加速涌现。

一是为无人作战提供“千里眼”和“天基大脑”。星链系统服务已拓宽到卫星成像、遥感探测等领域，且第二代星链卫星支持在未来容纳更多的有效载荷，而其 335~614 km 近地轨道遥感载荷及星间激光链路，能够实现对地面目标的高分辨率（亚米级）侦察和全球近实时监视能力，成为无人作战的“千里眼”。同时，数万颗星链卫星构成的“云计算”能力可成为无人作战的“天基大脑”，使无人作战能够摆脱陆基通信系统的限制，并通过“天基云计算”平台进行行动控制、态势感知、信息共享、目标分配和智能决策。

二是使无人作战远程部署和操控得以实现。星链卫星可以以数百兆的通信速率向无人战车、无人艇、无人机提供超视距通信服务，无人作战装备和无人作战指控系统可布置在全球任意地点，从而使无人作战的突发性和操控人员的安全性大幅度提升。星链系统低时延（毫秒级）通信使无人作战指控系统能够实时操控远在数千公里之外的地面无人战车、海上无人舰艇和空中无人机作战，真正实现“决胜千里之外”的“非接触”远程精确打击。

三是使蜂群、鱼群、狼群无人作战协同性更强。数万颗星链卫星能够为无人作战集群提供不间断的通信链路保障，其单星 17~23 Gbit/s 的传输容量可以突破无人装备通信瓶颈，能够有效解决无人作战集群通信控制的“阿喀琉斯之踵”，不仅使大规模的智能无人作战集群在复杂目标环境中通过成员之间情报、位置信息的实时共享与交互进行任务执行的调整和自主控制的迭代，快速适应不确定的战场环境变化，而且使无人作战集群成员之间的任务规划、行动协同更加密切。如在电子战中，各成员协作确定相对位置、最佳攻击时刻，使电磁干扰攻击波尽可能同时到达目标；在火力毁伤中，采取“分散兵力、集中火力”战术，突破防御并形成高强度饱和打击，甚至成员之间协调角色、各司其职，自主形成“诱、侦、打、评”无人智能作战链。

星链介入俄乌军事冲突，为乌方提供通信、情报和指控链路支持，从信息通信技术层面分析看是现实可行的，也得到了乌方投降军官的证实。星链等低轨星座凭借其大容量、高通量、低时延和重访周期短等优势，或在未来战争中发挥越来越重要的作用，一旦 4.2 万颗星链星座完成部署并投入运行，不仅可极大地改变人类的生活，而且必将颠覆未来战争的形态。对此，不仅要研究如何应对星链的威胁，更需未雨绸缪，统筹规划和加快布局我国的低轨卫星星座建设，争取低轨星座资源、技术和运用创新的战略高点，以积极应对未来战争形态之变，维护我国太空权益及国家战略的主动性。

编辑：陈十九

审核：商密君

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来源：信息安全与通信保密杂志社

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