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网络信息时代的最新革命:浅析“星链”对现代战争的影响

作者: 来源: 日期:2022/6/21 20:05:07 人气:29 加入收藏 评论:0 标签:

作者:张国梁

当地时间5月19日,俄罗斯红星电视台报道称,被俘的乌克兰海军陆战队第36旅参谋长克尔缅科夫接受俄媒采访时透露,乌军在亚速钢铁厂内曾使用“星链”设备用于与乌总参谋部取得联系和传送信息。在俄乌冲突中美国不仅给乌克兰提供了大量武器,还利用“星链”系统来协助乌克兰保障网络通信安全,乌克兰军队也得益于“星链”的支持,遥控无人机对俄军进行侦察甚至发动袭击。美国的“星链”在乌克兰的出色表现凸显了它在未来战场所能起到的巨大作用。

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一、 “星链”简介

2015年,马斯克宣布其名下SpaceX公司将逐步建立太空互联网,计划用“星海”战术向地面传输数据,其目标是让人们随时连接来自大气层外的高速宽带网络,SpaceX还计划在2025年前发射12000颗卫星,其远期计划更是准备部署42000颗“星链”卫星,最终建立起一个个独立的卫星群。自2019年起,自SpaceX发射出第一批卫星后,现在已成功的发射2万多颗低成本卫星,不出意外“星链”计划将很快完成其部属。

“星链”基于很多部署在近地轨道的卫星,组成卫星星座,卫星星座是指发射入轨能正常工作的卫星的集合,用户通过电磁波通信连接到卫星,通过卫星星座的互联最后再把信号传回到陆地上的服务器,实现天基互联网,每颗卫星的主要部件包括展开式的太阳能电池板、推进器、相控阵天线和激光首发装置,目前卫星之间的通讯依然采用的是电磁波通讯,并没有采用计划中原本要采用的激光通信实现卫星之间的互联,“星链”卫星工作在近地轨道,一般认为距离地面2000公里以内的范围为近地轨道,“星链”计划第一期在550km的近地轨道上进行部署,这个轨道略高于国际空间站的轨道,比较接近哈勃天文望远镜轨道的高度。

        官方数据称“星链”网络至少可提供速度为1Gbps的宽带服务,在一定程度上,与目前的5G速度可以媲美。手机用户都可以通过这个网络随时随地实现网络通讯。“星链”卫星不仅可以帮美军的F-35隐形战斗机传输数据,还能进行作战数据和信息更新,美军发现了它的巨大军事用途,加大对“星链”建设的投入。 

       

二、 从“星链”看卫星通讯优势

卫星通信最大优点就是传输的低延时。通过海底光缆的通信,采用光信号在光缆中传输,然而光在不同介质中传输的速度是不同的,光在光纤中的传输速度大概是光在真空中传输速度的三分之二,但是电磁波在真空中的传输速度是可以非常接近理论值光速的。对于通信延迟非常敏感的领域,比如军事领域,几毫秒的时间差可能直接决定了战争的胜负。以美国到中国的通信为例,单纯考虑光速和光信号在光缆中传输的速度,时间差可以达到20毫秒,足够光在真空中传播6000公里,即使实在光缆中也足够传输4000公里。所以相比于传统的光缆传输,“星链”之所以拥有更小的延迟,就是利用了电磁波信号相比光缆更快的原理。

卫星通信的第二个好处就是成本低,光缆铺设并不是仅仅就是光缆本身的成本,还要考虑到海底和陆地的部署、维护和运营。尤其是一些偏远的国家和地区。比如说美国预估4G到5G的网络升级仅仅是光纤的部署,在接下来5到7年的时间内全国之内的升级要花费大概1300到1500亿美金的预算,而“星链”整个项目的预估部署成本最低可以达到100亿美金,后期的维护和运营的预算将会更低,北美通信行业巨头Comcast每年花费在资产的维护费用就可以达到100到110亿美金相当于整个“星链”项目的部署成本。但是随着计划的不断调整,预算也会不断的提升,毕竟构建如此庞大的天基通信网络没有可以借鉴的对象,目前最新的计划是部署42000颗卫星,但是即使这样,“星链”系统的成本也远低于上千亿美金的光纤部署,最重要的一点原因就是卫星的发射成本是非常可控的。

三、 “星链”对现代战争的影响

“星链”旨在为全球提供网络服务,SpaceX正在采取措施来扩展“星链”的总体网络容量以满足用户预期的增长需要。“星链”不会受到天气、地理上的影响。它可以通过卫星发射信号,让偏远地区轻松实现上网。“星链”计划的卫星都在近地轨道运行,最低可达180公里,这么短的距离能有效的减少延迟,使得其信息传输的速度远高于信息在普通光纤中的传输速度。

而在“星链”建成以后,作为数据传输卫星,每个独立的卫星均拥有发射全向波束的能力,理论上可以对航天器弹道轨迹进行遥测、跟踪和控制。如此看来“星链”不仅可以作为数据传输卫星,战时还可以作为情报卫星,通过对相应运载导弹的计算,以便进行高精度的模拟预测,进行后续的拦截工作。即便时使用了不定轨道技术的弹道导弹,也很难突破高密度的“星链”卫星网络,早在2019年在美国阿拉巴马州太空与导弹研讨会议上,美国空军将领欧尚纳斯高度评价了“星链”系统,指出“星链”的出现改变了世界太空防卫的格局,想要解决弹道导弹问题的最佳方法就是在发射过程中将其击毁,而“星链”提供了这种能力。

拥有“星链”卫星通信系统以后,远程无人机的使用成本将大幅下降。因为这类无人机要依靠卫星实时数据链回传图像,同时接收控制指令。以往通过专门的军事通信卫星,成本高覆盖差。“星链”卫星网络具有高质量、低成本、低延时的特点,可以同时指挥更多的无人机作战。因为卫星数量极多,通过多颗卫星的接力,可以实现对同一地点的长时间跟踪拍摄。计算卫星经过时间的掩护策略将不再有效,可以实现对弹道导弹基地,航母舰队等的长期监控。

    

在俄乌冲突中,“星链”卫星不断收集战场信息,处理信息后,把战场的态势不间断地传输给美军情报中心,由美军情报中心把有用的情报发给乌克兰的美军,再由美军把情报分派给乌克兰各军种,再由乌克兰的各军种按情报来研究作战计划,无论是围剿或者阻击或偷袭。美国的“星链”卫星无时无刻不在搜集信息,监视其他国家的一举一动,他们把这些情报经过大数据分析,在里面寻找并发现对他们有用的信息,一旦遇到战事,这些平日里看似不起眼的信息,对战场来说却能起到决定性作用。

作为全球太空前沿技术的引领者,“星链计划”将开创人类通讯的新纪元,对现存5G 通信技术将产生重大的冲击和影响。从深层次的国际和国家安全角度看,“星链计划”与美国刚刚成立的“太空军”的关系密切,背后体现的是美国太空安全战略的转型,蕴含着极高的全球军事价值,对完善美国“空天地一体”作战能力,包括对美国“无尽边疆”的太空战略部署均有着深远的战略意义。


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