鄭貞?楊靜

摘 要｜本文主要結(jié)合“星鏈”衛(wèi)星通信系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的背景，從“星鏈”計(jì)劃的基本內(nèi)容及特點(diǎn)、軍事應(yīng)用研究及其挑戰(zhàn)等方面梳理總結(jié)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)該系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，并指出該系統(tǒng)在軍事方面的應(yīng)用尤其值得關(guān)注。

關(guān)鍵詞｜“星鏈”；應(yīng)用研究；前景研究

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1 “星鏈”計(jì)劃的基本內(nèi)容

隨著航天技術(shù)的飛速發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)在軍事、民用等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。然而，傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)在某些方面仍存在一定的局限性，如傳輸速率、延遲、覆蓋范圍等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，SpaceX公司提出了“星鏈”計(jì)劃，旨在構(gòu)建一個(gè)全球覆蓋、高速傳輸、低延遲的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)。該計(jì)劃具有廣泛的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力，尤其在軍事領(lǐng)域具有重要的意義。

“星鏈”計(jì)劃作為近年來(lái)全球太空前沿技術(shù)的引領(lǐng)者之一，已得到國(guó)內(nèi)外學(xué)界的關(guān)注與研究?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)有關(guān)“星鏈”通信系統(tǒng)的研究主要聚焦“星鏈”計(jì)劃的基本內(nèi)容、“星鏈”計(jì)劃的特點(diǎn)、“星鏈”計(jì)劃的發(fā)展前景和影響、“星鏈”在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用以及“星鏈”計(jì)劃帶來(lái)的挑戰(zhàn)這五個(gè)方面展開(kāi)。

“星鏈”計(jì)劃的基本內(nèi)容是發(fā)射數(shù)萬(wàn)顆衛(wèi)星組成星座，構(gòu)建一個(gè)覆蓋全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，這個(gè)計(jì)劃包括以下幾個(gè)主要方面。

（1）衛(wèi)星的發(fā)射和組成

計(jì)劃發(fā)射數(shù)萬(wàn)顆衛(wèi)星，這些衛(wèi)星將被送入地球低軌道，形成一個(gè)龐大的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。這些衛(wèi)星將通過(guò)運(yùn)載火箭進(jìn)行發(fā)射，并且需要在太空中進(jìn)行組裝和調(diào)試。

（2）構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)

每顆衛(wèi)星都配備有太陽(yáng)能電池板、電子設(shè)備、天線(xiàn)等必要的設(shè)備，并且能夠通過(guò)地面站與其他衛(wèi)星進(jìn)行通信。這些衛(wèi)星將協(xié)同工作，形成一個(gè)互相連接的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，為全球用戶(hù)提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。

（3）提供服務(wù)

用戶(hù)可以通過(guò)衛(wèi)星接收器接收來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)，并且通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接訪(fǎng)問(wèn)各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這些服務(wù)包括但不限于視頻通話(huà)、在線(xiàn)游戲、流媒體播放等。

（4）覆蓋范圍和連接質(zhì)量

“星鏈”計(jì)劃的目標(biāo)是提供全球覆蓋、高速傳輸和低延遲的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。這個(gè)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)將極大地改善全球通信狀況，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)和災(zāi)難發(fā)生時(shí)，將能夠提供更加可靠和穩(wěn)定的通信服務(wù)。此外，“星鏈”計(jì)劃還可以為其他領(lǐng)域提供支持，如軍事、應(yīng)急救援、農(nóng)業(yè)、教育和醫(yī)療等。

總的來(lái)說(shuō)，“星鏈”計(jì)劃是一項(xiàng)具有創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的航天項(xiàng)目，它的實(shí)現(xiàn)將極大地改變?nèi)蛲ㄐ鸥窬?，為人?lèi)帶來(lái)更多的便利和機(jī)會(huì)。

關(guān)于“星鏈”計(jì)劃的基本內(nèi)容，孔超等人認(rèn)為，一旦按計(jì)劃完成全部部署，該項(xiàng)目入軌衛(wèi)星總數(shù)就會(huì)是目前全球所有國(guó)家在軌運(yùn)營(yíng)衛(wèi)星數(shù)的近六倍，成為迄今為止人類(lèi)能夠提出的規(guī)模最大的星座項(xiàng)目，會(huì)對(duì)未來(lái)的通信互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)形成巨大挑戰(zhàn)（孔超，2019）。邢強(qiáng)則從前景判研的角度提出，“星鏈”計(jì)劃本質(zhì)就是一個(gè)通過(guò)衛(wèi)星組成的星座，可為全球提供5G級(jí)別的高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)（邢強(qiáng)，2019）。

2 “星鏈”計(jì)劃的特點(diǎn)

關(guān)于“星鏈”計(jì)劃的特點(diǎn)，吳超等人指出，“星鏈”星座具有全球無(wú)縫覆蓋、接入方便、時(shí)延小、容量大等特點(diǎn)，可通過(guò)地面基站和星間鏈路的鏈接來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)性能，還可實(shí)現(xiàn)低成本大批量快速生產(chǎn)（吳超、謝偉，2020）。劉帥軍等人通過(guò)技術(shù)對(duì)比研究后認(rèn)為，“星鏈”主要通過(guò)衛(wèi)星為用戶(hù)提供通信服務(wù)，具有“居高臨下”優(yōu)勢(shì)，可面向全球、全域提供互聯(lián)服務(wù)（劉帥軍、徐帆江、劉立祥，2020）。何康提出，除了商業(yè)運(yùn)用外，“星鏈”計(jì)劃還有著軍事潛力和用途，可將高空武器接入全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，更多連接數(shù)據(jù)和情報(bào)將會(huì)帶來(lái)更靈活也更有效的作戰(zhàn)模式（何康，2020）。

3 “星鏈”計(jì)劃的應(yīng)用

軍事和應(yīng)急救援領(lǐng)域?qū)νㄐ诺目煽啃院桶踩杂兄鴺O高的要求，并且傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)在某些情況下難以滿(mǎn)足這些要求?！靶擎湣庇?jì)劃的衛(wèi)星星座具有高覆蓋、高可靠性和安全性等特點(diǎn)，可在軍事和應(yīng)急救援領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。例如，在戰(zhàn)場(chǎng)上，“星鏈”系統(tǒng)可為部隊(duì)提供可靠的通信保障；在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，“星鏈”系統(tǒng)可幫助救援隊(duì)伍及時(shí)獲取災(zāi)區(qū)信息并進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，本文主要探討的是其在軍事領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)于“星鏈”的軍事應(yīng)用研究，李陸等分析后發(fā)現(xiàn)“星鏈”應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)高速率通信保障、高精度偵查導(dǎo)航、高可靠導(dǎo)彈防御、高可控作戰(zhàn)集群、髙靈活塑造態(tài)勢(shì)（李陸、郭莉麗、王克克，2021）。徐小濤等歸納出“星鏈”在軍事上的應(yīng)用價(jià)值，即天基信息傳輸能力空前提高、空間軌道資源優(yōu)勢(shì)明顯擴(kuò)大、衛(wèi)星作戰(zhàn)生存能力顯著增強(qiáng)；聯(lián)合作戰(zhàn)指揮效能明顯提高；全維信息保障潛力非常巨大（徐小濤、李建國(guó)、劉鵬，2022）。另外也有研究探討了“星鏈”在局部沖突的應(yīng)用。

4 “星鏈”計(jì)劃帶來(lái)的挑戰(zhàn)

盡管“星鏈”計(jì)劃已經(jīng)取得了一定的成果，但仍面臨著一些挑戰(zhàn)和問(wèn)題。例如，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本高昂、技術(shù)難度大、維護(hù)成本高，以及對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響等。針對(duì)這些問(wèn)題，SpaceX公司正在采取一系列措施進(jìn)行優(yōu)化和完善，包括降低衛(wèi)星制造成本、優(yōu)化軌道設(shè)計(jì)、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全等。關(guān)于“星鏈”計(jì)劃帶來(lái)的挑戰(zhàn)，學(xué)者們主要就其帶來(lái)的頻率軌道競(jìng)爭(zhēng)、網(wǎng)絡(luò)信息安全挑戰(zhàn)和太空垃圾等幾個(gè)方面進(jìn)行了分析思考。孔超等認(rèn)為，目前中國(guó)對(duì)于國(guó)外衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還不具備有效的監(jiān)管手段，以“星鏈”計(jì)劃為代表的互聯(lián)網(wǎng)星座可能帶來(lái)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患；太空垃圾的快速形成，也將威脅航天安全（孔超、王陽(yáng)陽(yáng)，2019）。周鈺哲指出，“星鏈”計(jì)劃霸占頻率軌道資源的意圖明顯，意在最大化其在太空領(lǐng)域“占頻占軌”的潛在利益，客觀上就會(huì)壓縮其他國(guó)家在太空探索的空間（周鈺哲，2020）。張雪提出，“星鏈”計(jì)劃存在搶占軌道資源的意圖，會(huì)增加衛(wèi)星碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，給其他國(guó)家進(jìn)入外層空間帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)（張雪，2020）。李翠蘭等人指出，如果“星鏈”衛(wèi)星全部發(fā)射，且退役或失效后采用無(wú)控隕落，會(huì)導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)大量衛(wèi)星進(jìn)入近地空間，對(duì)近地空間衛(wèi)星安全產(chǎn)生威脅，特別是對(duì)長(zhǎng)期在軌飛行航天器的影響較大（李翠蘭 等，2020）。

除了國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究外，國(guó)外學(xué)者對(duì)“星鏈”計(jì)劃也有較多關(guān)注和分析。其中，美國(guó)新美國(guó)安全中心（CNAS）的史蒂文·科西亞克（Steven Kosiak）指出，SpaceX公司重復(fù)利用“獵鷹9號(hào)”重型運(yùn)載火箭，會(huì)極大地降低“星鏈”的發(fā)射成本（Kosiak，2019）。喬納森·麥克道爾（Jonathan C. Mc Dowell）討論了目前低地球軌道人造衛(wèi)星的數(shù)量，并指出，由大約12，000顆互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星組成的“星鏈”星座將主宰地球軌道下部600千米以下的區(qū)域，會(huì)對(duì)未來(lái)的天文觀測(cè)和航天活動(dòng)形成巨大的挑戰(zhàn)（Mc Dowell，2020）?？死锼雇懈ァぜs翰遜（Christopher D Johnson）提出，“星鏈”組成的太空互聯(lián)網(wǎng)比地面光纜更具吸引力，同時(shí)農(nóng)村和發(fā)展中國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)更廣泛地接入也是一個(gè)有吸引力的市場(chǎng)，因此，利用一群小型衛(wèi)星從太空組網(wǎng)具有商業(yè)吸引力和廣闊的前景；同時(shí)，星鏈星座對(duì)天文學(xué)觀測(cè)的影響也將是立竿見(jiàn)影的，這一問(wèn)題正受到天文學(xué)界的重點(diǎn)關(guān)注（Johnson，2020）。

5 結(jié)論

綜合來(lái)看，現(xiàn)有研究大多數(shù)從技術(shù)層面分析了“星鏈”作為一種前沿科技的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)影響，很少?gòu)膰?guó)際戰(zhàn)略和安全的角度，研究分析“星鏈”計(jì)劃及其對(duì)國(guó)際和國(guó)家安全的影響。而“星鏈”計(jì)劃從推進(jìn)過(guò)程看，其所利用的眾多資源已遠(yuǎn)超一個(gè)民企能力所及，原因在于該計(jì)劃實(shí)現(xiàn)了商業(yè)利益和軍事利益的深度契合，受到軍方高度關(guān)注和支持，具有深厚軍事背景，值得我們高度關(guān)注。

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A Review of the Research on “Star Chain” Satellite Communication System

Zheng Zhen Yang Jing

National Defense Language Teaching and Research Office of the Basic Department of Army Engineering University， Nanjing

Abstract： This article mainly combines the background of the construction and development of the Starlink satellite communication system， summarizes the current research status of the system by domestic and foreign scholars from the basic content and characteristics of the Starlink project， military application research and its challenges， and points out that the system is in Military applications deserve particular attention.

Key words： Starlink; Applied research; Prospect research