小火箭出品必属精品本文作者：邢强本文共字，55图。预计阅读时间：1小时5分钟。如今，美国高轨宽带全球通信星座的10颗卫星一期版本已完成建设。自年10月11日，第一颗高轨宽带军事通信卫星发射以来，经过为期13年的建设，这种涉及X波段和Ka波段的星座已可堪使用。抗干扰的先进极高频军事通信卫星星座，也已经完成一期6颗卫星的入轨建设。考虑到二期的高轨宽带全球通信星座，也就是WGS的第11颗卫星的6.05亿美元的合同价格，再加上美国海军的动中通UHF波段的星座，还有先进传输层和中继层的星座，通过近亿美元的总投入和多年的奋力建设，高轨星座的发展，已经趋于成熟，并达到实战可用状态。在低轨巨型星座方面，自年5月24日，SpaceX公司以一箭60星的方式把第一批星链卫星送入轨道以来，已经发射了15批（年10月24日，第15批成功发射），目前在轨活跃颗。这个数量，相当于美国所有在轨活跃卫星数量的一半，超过人类当前在轨活跃卫星总数量的四分之一。有关促进卫星星座技术，推进航天产业快速发展的倡议，小火箭自8年成立以来，至今已为之努力12年，对商业应用场景和消费级应用的探讨，已经进行了多次。本文，依据小火箭第一定律，将专注在军事应用领域。以个人这些年的体会和思考，给出设想中的星座技术的九种军事应用场景，以此抛砖引玉，引发大家讨论和分析。一，军事通信通信产业，近30年来，占商业航天的比例，一直都超过58%。虽然在全球太空事业和产业的总投入中，近几年来，商业航天都已经占到了75%以上的份额，但是作为占比为四分之一的军事和深空探测领域，其应用场景，依然不可小觑。而且，和在商业航天中的占比类似，卫星星座技术的军事应用中，通信同样占了半壁江山。年10月，美国先进高轨军事通信卫星星座的第4颗卫星，成功入轨。而在行业内流传的该卫星的采购价格，让大家感慨不已：18亿美元一颗。这颗6.17吨重的卫星，运行在地球同步轨道上，能够同时为个军事终端提供8.M/s的具备抗干扰和反侦察技术能力的可靠战时通信服务。年4月，日本“煌-1”军用通信卫星发射成功，采用X波段的煌系列卫星，是日本最早的专用军事卫星，结束了其长期以来租用民用通信卫星的历史。俄罗斯的军事通信星座，采用了高轨和低轨并行发展的策略。其高轨通信星座，由地平线和彩虹两个系列构成。其中，9颗地平线军事通信卫星，定点在东经°、.1°、96.5°、90.1°、80°、53.1°和40°，西经11°和14°。兵法有云：“言不相闻，故为之金鼓；视不相见，故为之旌旗。夫金鼓旌旗者，所以一人之耳目也。人既专一，则勇者不得独进，怯者不得独退，此用众之法也。故夜战多金鼓，昼战多旌旗，所以变人之耳目也。三军可夺气，将军可夺心。是故朝气锐，昼气惰，暮气归。善用兵者，避其锐气，击其惰归，此治气者也。以治待乱，以静待哗，此治心者也。以近待远，以以逸待劳，以饱待饥，此治力者也。无邀正正之旗，无击堂堂之阵，此治变者也。”信息和指令的传输，要求具备足够的准确性和及时性。在太空时代，军事通信星座的重要性，无需多言。本文需要额外指出的是，早在海湾战争时期，军事行动对商业卫星服务的临时采购行为，就应当被视作新一代太空作战体系的萌芽了。而在近十年的高轨通信卫星完成阶段性建设之后，低轨巨型星座的军事通信潜力被格外重视起来，小火箭认为，原因有四：1低轨巨型星座在完成组建后，拥有更好的全球覆盖性能和更大的总容量，可以适应新时代的要求；2低轨巨型星座的连排级甚至单兵级终端尺寸更小，使用更加灵活方便；3低轨巨型星座在应对软硬杀伤方面，拥有更好的弹性和更好的生存能力，在被局部毁伤后，能够更加快速地进行应急补网发射；4低轨巨型星座拥有更低的建设成本和更高的性价比。在预算有限的情况下，卫星的制造和发射成本低轨星座的单星成本在百万美元量级，高轨星座的单星成本在十亿美元量级。美国高轨抗干扰先进军用通信星座，由6颗卫星组成，其卫星采购成本和发射成本，全部加起来，已经超过亿美元。如果以同样的预算来发展低轨巨型星座，以星链卫星平均单星万美元价格（大量订购包发射）来算，足够支撑1.2万颗卫星的量产与入轨。综上，就可以解释，为什么美军手头已经有了耗费亿美元建成的由6颗卫星组成的先进高轨抗干扰通信星座和耗资在相当量级的由11颗卫星组成的宽带军用高轨通信卫星星座之后，依然坚定地支持星链低轨巨型星座的发展，成为其首批启动大客户了。目前，原计划的宽带军用高轨通信卫星星座的第12颗卫星的预算已经转移给低轨巨型星座，这笔预算，已经足够支持一个由颗卫星组成的低轨军用通信子星座的研制和入轨运营了，剩余的预算还可以支持对这些分批入轨的卫星进行技术迭代升级。预备自身升级能力的弹性，是低轨星座对高轨星座的另一个优势。高轨通信卫星，一旦入轨，后续的硬件升级基本上就不会有了，然后咱们就只能期待其在轨可靠运行15年了。要知道，在15年的时间跨度中，在技术层面，一定会产生大量革新和创新。低轨星座，可以在后续发射的卫星中，以2年到3年的在轨寿命为一个产品迭代大周期，以1周到1个月的发射间隔为一个产品迭代小周期，实现对新技术的尝鲜式使用。二，军事遥感遥感技术的军事应用，其历史悠久，可以追溯到海湾战争之前。在平时，遥感卫星的应用场景也是很多的，比如融合了SAR雷达卫星地形图和可见光遥感图像后，能够生成复杂地形作战态势和对峙情况三维图，方便进行战略部署和战役决策。在星座技术成熟之前，各国主要依靠单颗遥感卫星或少量几颗遥感卫星的组合来实施军事遥感作业。这就给大家引入了一个概念，就是：卫星过顶。军用遥感卫星，通常运行在近地轨道，比如重18吨的锁眼侦察卫星，其典型轨道为近地点公里，远地点公里的椭圆轨道；或者大量运行在轨道高度为公里附近的太阳同步轨道的遥感/侦察卫星。这些卫星的典型轨道周期为90分钟左右。对于固定基地和其他关键地区的例行拍摄，为每天在固定的当地时间飞临目标上空的模式。被侦察一方在摸清规律或者具备轨道计算能力之后，就能够在卫星过顶（在己方上空附近）的时候，采取遮蔽关键物体、暂停演练活动等方式来进行对抗。而到了星座时代，实施遥感观测的，将会是一系列相互关联的卫星，其数量在颗以上。这样，过顶时间这个概念，将逐渐失去意义。如果遥感卫星的低轨星座规模达到颗的量级，就能够实现全球任意一点10分钟内均可拍摄到的战术技术指标（结合大侧摆能力）。如果遥感卫星的低轨星座规模达到1颗的量级，对于重点目标来说，时刻在顶，随时可拍摄的情况就会出现。如果在公里轨道高度上部署颗卫星，则就会出现这样的情况：只要星座的拥有方想要实施拍摄，那么就可以全球无死角24小时不间断直播了。而且这样的巨型星座拥有较高的抗损能力，难以通过软杀伤或者硬杀伤个别卫星的方式来应对。而在非全面战争爆发的前提下，通过大量播撒空间碎片来封锁全部近地轨道的应对方式，则因为过于极端而难以成为常态化应对手段。因此，大规模卫星星座提供的遥感能力，是可以兼具高分辨率和高可靠性以及三维成像和快速反应这四个能力的优良太空基础设施。说起分辨率，早些年，大部分人主要
转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjszjzl/960.html
