太空系统在俄乌冲突中的应用

太空在俄乌冲突中发挥的作用极其明显，这在2022年2月冲突爆发后，甚至是冲突爆发前就已经十分引人注目。卫星图像中的俄军车队和乌克兰境内的残垣断壁让国际社会更加了解俄乌冲突的真实情况，与此同时，太空数据和太空服务还为冲突中的地面作战人员提供了直接的支持。许多观察人士开始将俄乌冲突称为“第一场商业太空战”，并且将1991年的海湾战争称为“第一场太空战”。

在谈到太空在军事领域的应用时，人们往往会将卫星作为重点。然而，地面作战人员所应用的卫星地面系统、卫星数据分析软件、去中心化信息共享技术以及对卫星数据的新式应用，已经使太空的价值和应用方式发生了翻天覆地的变化，对于乌克兰及其盟友而言尤为如此。这些变化使得单纯的卫星优势难以发挥很大的作用，而卫星之外的太空理论、信息共享流程、链路以及地面支持设备也变得愈发重要，这一点在俄乌冲突中也得到了印证。冲突爆发前，在乌克兰上空的俄罗斯卫星数量众多且质量较高，俄军在卫星方面拥有绝对的优势，但是这一优势似乎并没有发挥显著的作用。相比之下，在俄乌冲突爆发之时，乌克兰所拥有和运营的卫星数量为零，而乌军却在冲突中广泛应用了各种新式地面设备和信息分配手段，并取得了令人瞩目的效果。本文将从卫星、地面设备和链路三个方面介绍太空系统在俄乌冲突中的应用，并探讨卫星、地面设备、链路以及其他相关支持系统的重要性。

太空系统主要由三个部分组成，分别是太空设备、地面设备以及两者之间的链路。太空设备主要指的是执行任务的卫星；地面设备主要指的是接收、处理和分配卫星数据的地面系统、软件和人员；链路包括用于卫星间连接和地面用户与卫星连接的信号链路，其中包括上行数据链和下行数据链。这三个部分对于数据的收集和分配都至关重要，对任何一部分的忽视都可能导致其他部分的作用遭到显著削弱。

在说到太空系统时，人们通常会想到卫星，而地面设备、链路和支持软件则将太空系统的定义扩展到了卫星之外的部分。对于卫星指挥和控制来说，地面站可向卫星发送指令，并接收卫星的信息更新和数据；对于终端用户来说，移动终端、天线、接收器和发射器等个人系统可提供卫星与现场用户之间的接口。图1显示了这三个主要部分之间的关系。

图1: 太空系统组成部分之间的关系

在俄乌冲突爆发之初，乌克兰拥有和运营的卫星数量为零；然而，美国及其北约盟友为乌克兰提供了各种形式的太空支持，多家商业公司也向乌克兰提供了史无前例的太空服务。在此情况下，乌克兰在俄乌冲突中能够利用的太空系统已远远超出了预期。乌克兰在战术层面成功应用了各种商业太空服务，这引起了国际范围内广泛关注，但乌克兰对太空的利用可能远不止如此，其在作战和战略层面也应用了各种太空设备，并产生了显著效果。

在俄乌冲突中，乌克兰广泛使用了美国军方所提供的卫星服务，其中最主要的是GPS所提供的定位、导航和授时服务，该服务使乌军部队能够使用多种精确打击导弹、火箭弹、炸弹和炮弹对俄军进行打击。在作战和战略层面，GPS数十年来一直是北约的定位、导航和授时标准。乌克兰原有的苏制武器在不断消耗，而北约国家在不断为乌克兰提供援助，这使得乌克兰未来可能会更加依赖GPS系统。虽然乌克兰可能拥有GPS的替代品，例如欧洲的伽利略系统，但有关冲突的公开报道并未提到乌克兰是否使用了这些替代品以及具体的使用方式。

在俄乌冲突爆发之前，乌克兰因美国的侦察卫星而获得了某些优势。美国的卫星为美国国家领导人提供了情报，使拜登政府能够在全球范围内对俄罗斯的意图发出警报，并提醒其盟友注意俄军的动向。美国提供的战略情报在俄乌冲突爆发之前就已送达北约战地指挥部，而北约也根据这些情报在相应的地区部署了更多的部队。俄乌冲突爆发后，美国军方将其侦察机从靠近俄罗斯边境和黑海的国际空域撤回，而美国的侦察卫星恰好弥补了由此产生的情报空白。 

此外，美国的多家商业卫星公司还为乌克兰提供了高分辨率电子光学图像和合成孔径雷达图像，其中电子光学图像的数量较多，而合成孔径雷达图像较少。虽然合成孔径雷达图像的收集数量较少，但此类图像并不会受天气情况的影响，这是其所具备的独特优势。商业卫星有助于乌克兰跟踪俄军部队在乌克兰、俄罗斯和白俄罗斯境内的集结和调动情况。各种可用的卫星图像帮助乌克兰在打击前准确定位、跟踪和锁定俄军部队，并在打击后进行战损评估，这反过来又有助于提高乌军的弹药使用效率，并更好地节省弹药使用量。

乌克兰使用了多个商业卫星通信（SATCOM）系统，以满足其多种通信用途。在俄乌冲突初期，乌克兰总统泽连斯基使用美国在冲突爆发前赠送给乌克兰政府的安全卫星电话，与美国保持定期联系。泽连斯基还使用“星链”卫星直接与世界各地的乌克兰人、各国国家议会和国际组织进行通话。商业电信卫星也使乌克兰民众能够保持相互联系。总部位于卢森堡的卫星运营商欧洲卫星公司（SES）为乌克兰民众提供了大多数乌克兰电视频道服务，并向乌克兰边境沿线的难民营提供紧急卫星互联网服务和卫星电话服务。

 “星链”卫星为大量的乌克兰军事用户和商业用户提供了宽带互联网连接，这对于乌军在战场上取得的成功至关重要。“星链”卫星所提供的连接使得上到指挥层，下到前线作战部队的所有乌军人员能够进行安全通信，并对战场态势进行感知。在进行侦察、瞄准和打击敌方部队的过程中，乌军作战人员将“星链”所提供的互联网连接作为主要通信手段，以为其各种活动提供支持。 

“星链”还能为乌克兰境内的美国和北约武器系统提供“远程维护”服务。当这些武器出现故障，而乌军部队又缺乏维修专业知识时，乌军部队人员可以利用“星链”与波兰基地内的美军维修专家取得联系。这些专家可通过视频通话功能来诊断武器的故障问题，并指导乌军部队完成修复工作，或帮助直接订购新的部件。

 此外，其他商业卫星公司也为乌克兰提供了卫星互联网连接服务，这些公司包括美国卫讯全球有限公司（Viasat）、一网公司（OneWeb）、欧洲卫星公司、铱星公司（Iridium）、英玛赛特公司（Inmarsat）、欧洲通信卫星有限公司（Eutelsat）以及Avanti公司。美国卫讯全球有限公司、一网公司和欧洲卫星公司还在努力构建更大的服务体量，包括使用新的卫星星座为乌克兰提供服务，以及与乌克兰电信运营商签订新的协议。

图2：乌军士兵使用“星链”终端

部分商业卫星还具有另一种重要能力：射频信号的监测能力。商业天基射频传感设备可用于探测针对GPS信号和通信信号的干扰，并对干扰源进行地理定位。针对GPS信号的干扰活动会对许多社会基础服务领域造成影响，其中包括交通网络、航空旅行、物流和电信，跟踪这种干扰可以帮助运营商找到替代方案和变通办法。例如，2022年3月，鹰眼360（HawkEye 360）公司公开宣布，其“有能力检测和定位针对GPS信号的干扰，并通过对俄乌冲突数据的分析，重新揭示了广泛的GPS干扰活动”。

美国、欧盟以及观念相同的国家还利用商业卫星帮助实施了针对俄罗斯和俄罗斯个人的制裁。例如，鹰眼360公司、尖顶（Spire）公司和克莱奥斯太空（Kleos Space）公司等商业公司可对船上自动识别系统发射器进行射频监控，并对个别受到制裁的俄罗斯寡头的游艇进行全球追踪。当游艇抵达外国港口时，该国执法人员就能将其扣押。同样，这些商业太空公司还可协助追踪逃避制裁的货船，并记录乌克兰谷物被盗情况，以便后续执法行动和赔偿工作能够顺利进行。

在俄乌冲突中，多样化的强大卫星能力得到了广泛应用，其中来自商业部门的能力十分引人注目，但这些能力只是整个太空系统的三分之一。太空系统在地面设备领域的创新，以及有关卫星信息共享的新政策和新实践，也是乌军取得某些成果的重要原因之一，其作用甚至超越了卫星能力本身。

俄乌冲突中太空系统应用既展示了其地面组成部分的重要性，也突出了该部分的脆弱性。在俄乌冲突初期，乌克兰的电信地面基础设施在俄罗斯的打击下所剩无几，乌克兰境内的通信几乎瘫痪。在此情况下，“星链”等移动卫星终端代替了原先电信基础设施的作用，为乌军的行动提供了必要的通信支持，其在战略层面的重要性不言而喻。此外，乌军部队在冲突中所使用的“星链”天线尺寸小巧，便于携带，在前线作战部队中得到了广泛应用，其战术重要性也十分突出。

 俄乌冲突也让乌克兰和欧洲意识到某些地面设备可能存在一定的安全风险。在俄乌冲突中，太空系统中的地面组成部分已经成为重要的攻击目标。2022年2月，在俄军部队进入乌克兰境内前一小时，俄罗斯发动了一次网络攻击，使大量美国卫讯全球有限公司的卫星地面终端失效，其中包括乌军用于指挥和控制的终端。这次攻击还对他国产生了巨大影响，使整个欧洲数以万计的地面终端瘫痪，造成互联网服务中断，大量风力发电机处于监控缺失状态。俄罗斯的网络攻击让乌克兰和欧洲意识到，其基础设施和通信设施可能较为依赖于这些终端，并且这些地面系统存在重大网络安全漏洞。

太空不仅将人们连接了起来，还将作战人员与感知系统和打击系统连接了起来。自主无人车辆和遥控无人机通常可以通过卫星通信链路的引导，行驶到或飞行到很远的地方。乌军的前线作战单位利用“星链”将无人机视频直接实时传输到后方的炮兵连，使炮兵连能够准确观察到炮弹的落点，并根据需要调整火炮数据。使用“星链”卫星中继的侦察无人机还能协调其他地面部队，例如指导携带便携式反坦克武器的战士在何处就位以便发动攻击。 

2022年10月29日，乌军使用无人机对位于塞瓦斯托波尔的俄罗斯海军发动了协同攻击。乌军无人机为该行动提供了实时情报，并在俄军基地中制造混乱，以迷惑俄军，进而使满载炸药的乌军自主攻击无人艇能够接近预定目标。据报道，这次打击行动精确击中了俄海军“马卡罗夫海军上将”号护卫舰，而这艘战舰可能是俄罗斯黑海舰队在“莫斯科”号导弹巡洋舰沉没后的新旗舰。 

2023年2月，在俄罗斯向联合国投诉“星链”对乌克兰的支持后，SpaceX公司首席运营官格温·肖特维尔（Gwynne Shotwell）表示，该公司反对乌军将“星链”用于某些“进攻性”行动，并称其正在采取措施以限制乌军的此类应用。 

虽然这一声明的效果或后续行动尚不明确，但该声明还是引发了一个重要问题：某些商业卫星运营商是否会在没有美国政府投入的情况下，开始单方面限制其所认为的某场冲突中的“越界”活动。乌克兰是首个在冲突中大规模应用商业太空服务的国家，这一服务所提供的商业网络链接为前所未有的大规模杀伤链提供了支持，这可能会让一些商业卫星公司感到不安，并使其重新评估自己的利益。

根据太空系统在俄乌冲突中的应用情况，可得出以下几点经验教训：

• 虽然卫星在整个太空系统中十分重要，但地面设备和链路也是该系统的关键组成部分。军事规划人员、战略人员以及分析人员应该意识到，卫星能力并非是乌军取得某些重要战果的唯一关键因素，地面设备和链路可能也是重要的影响因素。地面设备和链路使得乌克兰能够在不实际拥有卫星的情况下，实现了快速的网络化数据分配，并对卫星数据进行了创新化应用。俄乌冲突已经证明，卫星数据或卫星服务并非是影响太空利用效果的唯一关键因素，地面设备和链路也是太空利用过程中的关键一环。

• 数据分配和情报共享也是使太空系统充分发挥作用的重要助推器。虽然太空系统在数据收集和处理方面能够发挥巨大作用，但乌克兰的数据共享机制和数据共享软件也发挥了重要作用。这些机制和软件使得重要数据，特别是原始数据，能够很快地共享给相关的作战部队，太空数据的传输时间已从数天缩短到数小时，在某些情况下甚至不到十分钟。受过相关数据处理培训的作战人员在收到数据后，可迅速处理这些数据，并为部队提供建议，使部队能够迅速对此做出反应。

• 在俄乌冲突中，包括云环境在内的部分地面设备和软件可能特别脆弱，并且极易受到攻击。因此，提高地面设备、软件和云环境的安全水平可能是确保整个太空系统安全的关键。联合部队还需要考虑如何在大型作战编队的集中化信息需求与分布式信息共享和决策的潜在好处之间找到适当的平衡点。尽管分布式的信息共享方式在许多方面使乌克兰能够更好地利用太空数据，但大型作战编队还是需要一定程度的集中化信息处理和分配，以便更为有效地实现其整体目标。