“星链”在俄乌冲突中的运用分析与思考启示

战术导弹技术2023-01-17 云阿云智库•马斯克星链与俄乌战争专题

作者：彭中新 1祁振强 1钟圣 2张璐 3李旗挺 1

1. 中国运载火箭技术研究院研究发展部,北京 100076；

2. 西昌卫星发射中心,西昌 615000；

3. 中国人民解放军96901部队,北京 100094

摘 要

基于“星链”卫星系统在俄乌冲突中的应用，介绍了“星链”计划的基本情况，包括其总体目标、发展阶段现状和主要特点优势。从网络舆论、情报信息、无人机作战等多个方面，分析了“星链”在俄乌冲突中的运用情况。对“星链”卫星在“目标侦察、电子对抗、反导拦截、通信保障”四个方面的战斗能力和潜在威胁进行了分析和研判。针对“星链”卫星的未来发展趋势提出了措施及建议。

关键词

星链；俄乌冲突；军事应用；近地轨道；卫星通信；全球组网；天基互联网

1.引 言

俄乌冲突爆发后，“星链”卫星在乌克兰高调启用，并迅速介入到军事行动中，为乌克兰政府、国防和关键基础设施部门提供连接互联网的冗余网络支持，这也成为“星链”卫星在军事领域的首次使用。美国太空司令部日前已承认“星链”在乌克兰展示出巨型卫星星座在“提供整体能力及能力冗余”方面的潜力。“星链”等由商业公司运行的近地轨道卫星星座在未来战争中的作用、威胁，将引发国际社会的强烈关注［1-3］。

对此，本文通过深入挖掘相关的情报信息，对“星链”卫星在乌克兰的具体应用情况、发挥的主要作用、未来的发展趋势以及潜在的威胁等进行了分析研判，并提出发展启示及措施建议。

2.“星链”计划

2.1　“星链”计划总体目标

2015年美国探索太空公司（SpaceX）成立“星链”部门，负责“星链”近地轨道宽带互联网通信卫星的研发与运营，其“星链”卫星将全部由SpaceX公司的“猎鹰-9”火箭发射。“星链”星座计划包含初步覆盖、全球组网和能力增强三个阶段（图1）［4］。第一阶段：发射约1600颗卫星，轨道高度为550 km，实现初步覆盖；第二阶段：发射约2800颗卫星，轨道为低轨道，高度1110~1325 km，实现全球组网；第三阶段：发射约37500颗卫星，轨道高度为328~580 km，继续增强服务能力［5］。当“星链”卫星数量达到400颗后，可以为部分热点地区提供高速低成本的互联网服务；当卫星数量增加至800颗后，可以为美国、加拿大等国家提供商业的天基互联网服务，网速不低于1 Gbit/s，最高可达23 Gbit/s；当卫星数量增加至12000颗时，可提供速率更高、时延更低的宽带卫星通信服务。

“星链”计划宣称“为全球地面网络无法覆盖的3%~5%的偏远地区提供网络通信”的服务。作为美军太空战略转型的重要部分，“星链”计划在军事方面有着极其重要的战略价值，在情报侦察、星间通信、卫星导航、精确制导、导弹预警等多个方面都具有强大的潜力，加剧了太空轨道资源和频谱资源竞争的紧张局面［6-7］。

2.2　“星链”计划发展现状

2015年，SpaceX公司公布了“星链”星座计划，并先后于2018年2月和2019年5月发射了2颗试验卫星和首批60颗卫星。

自2019年5月首次发射以来，“猎鹰-9”火箭已成功将3108颗“星链”卫星发射入轨，目前有约1700余颗卫星在距地面约550 km的近地轨道运行。

目前，“星链”卫星主要分为1.0和1.5两个版本。其中，1.0版本为2019年5月至2021年5月底发射，质量约260 kg，不具备卫星间激光通信能力，每颗卫星对地面测控网络依赖严重，“猎鹰-9”火箭每次可发射60颗；1.5版本于2021年9月14日开始发射升空，相对1.0版本的主要变化是装备了卫星间激光通信设备，具备星间激光通信能力。升级后的1.5版本单次可以发射的“星链”卫星数量从之前的60颗降低到了50颗左右。2022年3月19日，“猎鹰-9”火箭成功将53颗“星链”卫星发射入轨，马斯克宣称，当天发射载荷重达16.25 t。据此分析，其每颗卫星平均质量增至约300 kg，重量变化应主要来自于卫星加装了星间激光通信设备，从而增强了“星链”组网的能力。

目前，美军方正在推动“星链”卫星通信网络的军事应用，验证其在多域战中的潜力。美空军从2018年开始，就对“星链”卫星终端在军用加油机和运输机平台的应用进行测试评估；2022年3月在F-35战机部队进行了后勤与供应链数据传输测试；美陆军2020年5月与SpaceX签署协议，对“星链”卫星跨网络数据传输能力进行为期3年的合作研发测试；在美陆军2020年“项目融合”（Project Convergence）演习中，也突出了商业卫星在网络通信、对地遥感侦察等领域的应用验证［8］。

2.3　“星链”主要特点优势

“星链”的优势主要包括：成本低；数量多、整体生存能力强；传输速率高（下载速度最高400 Mbps，上传速度最高18.60 Mbps，延迟27 ms）、覆盖范围广、地面终端外形小、易于前沿部署［9］。

（1）低成本。

“星链”卫星采用了模块化的设计方法，已实现大规模批量制造，目前产能是每月120颗，单颗卫星的研制成本低于100万美元［10］。“星链”卫星通过太空探索公司的可回收火箭发射，单星发射成本约50万美元。随着产能的提高和发射技术的改进，未来卫星的造价和发射成本还可进一步降低。

（2）高鲁棒性。

高鲁棒性一方面体现了“星链”的大规模部署特点，通过数量优势消解个别卫星的故障影响；另一方面体现了“星链”卫星的自身防护能力，“星链”卫星同时采用了物理防护措施和完善的信息安全防护措施。卫星搭载氪离子推进器，可用于实现轨道机动、姿态保持，以及离轨再入；根据太空物体跟踪数据，“星链”卫星可以自行调整轨道以避开障碍，而不需要人为干预。

“星链”卫星通信的星间链路利用激光通讯，关口和用户使用微波技术通讯，在星上通过路由，地面终端与卫星之间通过P2P通信协议实现数据传输。卫星的通信数据采用自研的硬件实现数据加密并分布式储存在多个数据信息块中，而这些技术细节信息均对外保密。另外，网路节点数量多、拓扑架构复杂、协议保密、硬件加密、区块链技术、分布式储存等技术的联合应用，极大加强了“星链”星座在网络层面的鲁棒性［11］。

（3）广覆盖。

“星链”星座计划在低轨道和极低轨道部署约42000颗卫星，覆盖地球两极之外的大部分地区，并通过地面上的6个卫星信号网关站点，为全球500万条接入型地面站提供服务。当前阶段，“星链”主要在北美、欧洲、大洋洲等地的25个国家正式运营。而在亚洲地区，虽然在印度、巴基斯坦的实施计划在申报审批环节暂时受挫，但菲律宾今年有望对其开放应用，用于支持偏远岛屿地区的网络通信。2022年2月底，“星链”服务应乌克兰政府要求介入俄乌冲突，迄今已有超过1万套“星链”地面终端在乌应用［8］。

3.“星链”在俄乌冲突中的运用分析

“星链”卫星的通信传输功能具有军民两用的特点。在俄乌冲突中，“星链”带来的卫星网络支持，使乌军在通信、侦察等方面获得巨大助力［12］，提升了其在网络通信、地面遭遇、情报信息、精确打击、无人机支援、反网络电子干扰等方面的能力。

3.1支持网络舆论

俄乌冲突自2022年2月24日爆发后，冲突一线地区通信网络因局部供电中断等原因受到严重影响，主要电信运营商在东南部地区难以提供稳定服务。在此情况下，“星链”成为乌境内特别是政府、军方及部分普通民众内外通信的重要手段。乌方将美国提供的“星链”地面终端配备至政府部门、乌军指挥机构、冲突一线地区乌军部队、关键基础设施甚至重要企业、个人。因此，“星链”成为保障乌克兰方面对外发声、获取国际支持、开展认知舆论战的重要渠道。

3.2保障地面任务

在俄乌冲突的地面遭遇战中（如马里乌波尔地面攻防作战行动），“星链”为乌军在战时保持上下军令政令畅通、全军整体协调统一行动提供了有力保障。无论是位于乌中西部安全地带甚至位于波兰等邻国的乌军高级指挥机构和乌军-北约联合指挥机构对乌军前方指挥机构、一线部队进行的指挥、控制，还是乌军一线部队向前方指挥机构、后方高级指挥机构上报战况、请求支援，“星链”都提供了稳定、持续的网络通信能力，降低了俄罗斯对乌克兰电力、通信等基础设施实施打击行动的实际效果。

3.3串联情报信息

俄乌冲突中，以美国为首的北约，利用其陆海空天电网优势，向乌克兰军队提供了大量的、实时的、高价值的俄军战场态势、军事部署、指挥机构、指挥员位置、重要打击目标指示等情报支持［8］。这些情报通过“星链”提供的网络通信途径，从美军和北约的信息情报中心，尤其是从“星链”卫星、电子侦察机等移动侦察平台，直接向乌军提供。

此外，乌政府还通过“星链”恢复了传统手机通信网络，并鼓励民众通过手机传送图片和文字情报，包括发现的俄军人员和装备的照片、视频、活动时间、精确地点等信息，乌数字化转型部则随时处理上述信息并提供给乌军用于防御作战和打击行动。乌方称，从俄乌冲突爆发至2022年4月底的两个多月时间里，就有26.7万名乌民众通过手机平台提交数据，平均每天收到2000条俄军位置等信息［8］。经过技术分析可知，乌民众手机情报信息上传的路径为：手机——“星链”网络——乌政府“聊天机器人”软件平台——北约和乌军情报指控部门——“星链”网络——乌作战部队。

3.4支撑精确打击

“星链”在乌军对俄重要作战平台、军方要员的杀伤方面发挥了重要作用。

（1）支撑了精确打击“莫斯科”号巡洋舰行动，致使俄海军“莫斯科”号巡洋舰4月13日晚在距乌克兰港口城市敖德萨仅约60至80海里的黑海海域活动时，被乌克兰2枚“海王星”反舰巡航导弹击中并于14日沉没。

（2）支撑了乌对俄军高级军官的斩首行动。例如乌方4月30日掌握了俄军总参谋长格拉西莫夫在乌东部视察的情报，并对其活动的伊齐乌姆地区俄军指挥中心实施炮击。截止5月初，俄军在乌克兰已损失10名少将以上军官［8］。

通过技术分析，可以发现乌军在上述两次作战行动中的情报信息传递路径为：北约各型侦察监视平台——北约和乌军指挥控制中心——“星链”网络——一线作战部队，由此可见，“星链”卫星为实现精确打击和斩首行动的OODA（Observation，Orientation，Decision，Action）杀伤闭环起到了链接作用。

3.5支援无人机作战

在对地面目标进行打击的过程中，乌军通过“星链”建立了无人机与地面打击力量的联系，实现从传感器到射手的完整链条，提高了对重要目标的打击效果（见图2）。

目前乌军主要使用土耳其生产的TB-2空中长航时察打一体无人机，该型无人机不具备卫星通信能力，因此需要地面控制方舱遥控，情报数据也需首先回传地面控制方舱处理，其最大通信范围300 km。无论是从商业可行性、改装时间、技术要求还是美土关系角度来看，几乎不可能在短时间内为该型无人机加装“星链”通信设备。因此，“星链”主要发挥的是在无人机地面控制方舱与一线部队之间的通信保障作用。经过技术分析，“星链”支持下无人化作战的数据传递可能路径为：无人机——地面控制方舱——“星链”网络——地面火力打击力量。通过这一方式，实现目标情报数据的实时或近实时传递，保障了地面打击力量的作战决策与指挥、控制，实现对目标的迅速准确发现与精确打击。

3.6反网络电子干扰

在SpaceX公司2月底向乌克兰发送“星链”地面终端后，“星链”卫星受到网络攻击与干扰，致使在乌克兰冲突周边地区的“星链”服务一度堵塞“数小时”，但在“星链”受到干扰的消息传出后第二天，SpaceX就声称“抛出一行代码并成功修复‘星链’”，使干扰突然失效。

技术分析认为，尽管美军有可能为SpaceX提供了俄军网络攻击手段、电子干扰能力、干扰频段与范围等情报资料，从而为SpaceX公司加快卫星通信恢复速度、确保乌军战场指挥与通信能力提供了便利条件，但是，“星链”能在受到网络电子攻击后，短时间内即可成功排除干扰，显示出了其快速响应下应对新威胁的能力。

4.“星链”潜在战斗能力分析

美国航天发展局（SDA）提出了在外太空发展军事力量的建议，而“星链”星座也完全能够服务于军事任务。“星链”系统投入使用后，一方面可为部队提供全球覆盖的军事通信服务以及全天候、全天时的天基侦察监视能力；另一方面，“星链”卫星可发射全向波束，进而对航天器进行遥测、跟踪和控制，也可作为无人系统数据交换平台和通信中继节点，为无人战斗机、无人机编队提供网络硬件控制基础。面对作为天基长期驻留装备的“星链”卫星，需关注其在战场侦察、电子对抗、反导拦截、通信保障四个方面表现出的潜在能力。

4.1目标侦察能力

“星链”可能已具备天基电子侦察能力。“星链”卫星采用4块相控阵天线设计，理论上具备接收地面其他相近频段通信信号的能力。SpaceX于2021年6月宣称，当时已发射的1500余颗“星链”卫星总发电能力为5 MW，由此可以推算其单颗卫星发电能力约为3 kW。根据空间电子侦察卫星功率一般在数百至3 kW的情况研判，“星链”可能已经具备一定的对地电子侦察能力，特别是在无须提供网络服务的区域上空实施电子侦察的可能性较小。

但是，“星链”是否具备光电侦察监视能力尚无法确定。“星链”卫星采用平板设计，面积相当于办公桌大小，体积不大，理论上不具备装备远距光学侦察所需大体积、高精度光学成像设备的空间，也未发现其从事相关光电侦察科技研发活动。目前其具备光电成像侦察能力的可能性不大。

当前，“星链”星座不仅能做到星地通信，还能实现星间通信。未来，卫星还可以搭载军事用途有效载荷，比如多颗卫星搭载侦察载荷，通过互相配合即可实现对目标的全天监视，解决单颗卫星无法全天监视目标的问题，大幅度提高侦察能力。

4.2电子对抗能力

“星链”卫星具备数量多、低轨运行、电磁信号相对较强等优势，因此其电子对抗能力不容忽视。一方面，“星链”卫星具有对其他国家的卫星信号进行干扰的能力，削弱其他卫星的通信与导航等方面的能力；另一方面，其部分地面站信号上传频谱范围与5G通信频谱接近、重叠，也可能导致5G通信信号、或其他近地轨道通信卫星的通信信道受到干扰。如果未来“星链”卫星上加装专用的电子对抗载荷，其太空电子对抗能力将显著增强，从而改变电磁频谱对抗的形态和样式。

4.3反导拦截能力

SpaceX公司当前已具备多种卫星平台的研发生产能力，可以装载多种不同的军方载荷，这将增强其在未来反导行动中的支撑和保障能力。依据2020年与美国防部签署的合同，SpaceX正在研发生产4颗专用红外反导预警卫星，采用的星载广角红外传感器由分包商提供，计划于2022年前交付。

“星链”卫星配备1台霍尔氪动力离子推进器以及1套反作用轮实现变轨机动，理论上具备一定的空间拦截能力。受限于离子推进器、反作用轮数量少、功率低、初始加速度小等因素，其对弹道导弹不具备快速响应拦截能力，但具备对其轨道附近的其他国家航天器实施拦截撞击的潜力。2021年“星链”卫星两次变轨机动，就对中国空间站造成了威胁。

美军和乌克兰军队目前对现有“星链”卫星的运用仍是网络通信，虽然尚未发现“星链”卫星负责对导弹进行侦察、预警、拦截、干扰任务的证据，但根据SpaceX公司2021年8月推出的计划，即将推出“星链”卫星2.0版本。2.0版卫星数量高达近3万颗，将分布在328～614 km高度的近地轨道，比1.0版本卫星提供更高通信带宽和更低延迟；卫星体积将有所增大，太阳能电池板的发电功率也将有所增加。在此情况下，新的2.0版本“星链”卫星装备各型专用监视预警、导航授时、电子干扰、反导拦截载荷的可能性大为增加，这也将继续提升“星链”卫星与此相对应方面的能力。

4.4通信保障能力

“星链”目前暂不具备全面的星间通信能力，原因是目前不具备卫星间激光通信能力的1.0版本“星链”卫星仍占多数，卫星对位于其覆盖范围内的地面站网络接口依赖度高，对没有地面站的内陆、远海，尚不能实现全面覆盖。乌“星链”用户的上网应用，也需要通过波兰、立陶宛、土耳其境内地面站来实现网络接入。对此，SpaceX公司采取了两个方面的措施来提升“星链”的通信保障能力：

一是加速推动卫星间激光通信，减少对地面站依赖。例如，2021年1月发射的10颗极地轨道卫星和2021年9月后发射的所有1.5版本“星链”卫星均装备了激光通信设备。

二是增加卫星数量与覆盖范围。目前“星链”单颗卫星仅能覆盖半径580 km、面积105万平方公里的圆形地域，对距地面站较远地区服务能力不足。为此，SpaceX公司采取以数量换质量策略，通过不断增加卫星数量来实现向同一地区提供多用户、高速率、大通量通信保障的能力，例如仅未来18个月内该公司就计划再发射4200颗“星链”卫星。

5.启示与建议

美国一直在发展外太空的军事力量，比如太空作战飞机、太空司令部等。“星链”卫星属于民用卫星，但因其在军事通信、导弹预警、天基侦察监视等方面具有巨大的应用潜力，事实上已经超出了民用的范围。

随着美国军方对低轨星座军事需求的不断提升，商业卫星星座军民融合能力的不断增强，“星链”卫星将在未来战争中发挥越来越重要的作用。如果4.2万颗“星链”星座全部完成部署并投入运行，必将颠覆未来战争的形态。因此面对“星链”的威胁，需发展和建设自有的低轨星座。

5.1加快布局，塑造太空安全态势

太空安全事关国家安全，是国家建设和社会发展的战略保障，在国际战略竞争中具有十分重要的意义。需要预先规划，通过加速发展低轨卫星星座抢占频率资源和轨道资源。同时面向未来，针对引领通信产业发展的6G星地融合无线传输技术，加大力度及早布局建设，提前规避因他国抢占而造成的轨道资源耗竭的风险。另外，需要跟踪空间技术发展态势，提高快速进出和高效利用太空的能力，统筹天基信息资源，保卫太空安全。

5.2体系谋划，加快天基能力建设

太空系统与网络空间高度依赖、相互渗透，太空系统与网络空间一体化的系统集成己成为未来发展趋势。未来战争是海、陆、空、网、天、电一体化的军事较量，太空已经成为作战域，需从战略高度思考太空与网络安全问题，将太空系统与网络空间进行一体化系统集成，提升太空系统的攻防能力，加快发展电磁侦察卫星，加强通信频段检测、发展频段干扰技术，提升主动监控卫星通信链路的能力。

5.3自主创新，建设太空安全能力

针对“星链”系统的快速发展，一是要做好顶层设计、坚持自主可控，确保产业链安全，从根本上确保卫星互联网及通讯信息的安全管控，不断增强发展的安全性。二是要加快推进，面向新型举国体制开展关键核心技术攻关，充分释放国有航天企业和民营航天企业的创新活力，加快推动卫星互联网建设，尽快形成规模，走向国际竞争的舞台。三是要统筹协调，推动航天领域军民一体发展，通过充分利用先进技术、系统和服务，推动改变游戏规则的技术发展，助力形成新型太空安全能力。

6.结束语

SpaceX未来与美军方的合作将进一步深化、扩展，依托现有“星链”平台研发相应侦察、打击专用卫星平台的可能性高度存在，空间军事应用技术与平台将成为其未来研究开发的重要方向。随着宽带卫星互联网基础条件的逐步成熟，“星链”卫星在未来将发挥越来越重要的作用，值得深入学习研究。

本文刊于《战术导弹技术》2022年第6期，此为网络首发版本。