美軍太空安全與應(yīng)急響應(yīng)發(fā)展研究

賀　婷,梁　波

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第28研究所，江蘇 南京　210007)

美軍太空安全與應(yīng)急響應(yīng)發(fā)展研究

賀婷,梁波

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第28研究所，江蘇 南京210007)

摘要:鑒于美軍的太空作戰(zhàn)走在世界前列,從頂層設(shè)計(jì)、信息網(wǎng)絡(luò)、態(tài)勢(shì)感知、作戰(zhàn)應(yīng)用等方面分析了美軍太空安全體系的建設(shè)現(xiàn)狀,重點(diǎn)指出了其在太空安全應(yīng)急響應(yīng)方面的發(fā)展趨勢(shì)和啟示,對(duì)我國(guó)太空安全研究具有參考作用。

關(guān)鍵詞:太空安全;航天指揮;作戰(zhàn)響應(yīng)空間

隨著空間技術(shù)的飛速發(fā)展,世界軍事強(qiáng)國(guó)早期主要建設(shè)各自的天基信息系統(tǒng)用于提升預(yù)警探測(cè)和時(shí)敏目標(biāo)快速打擊能力[1-2]。隨著反衛(wèi)武器的出現(xiàn),各國(guó)把軍備競(jìng)賽延伸到太空領(lǐng)域,有計(jì)劃、有重點(diǎn)地發(fā)展太空作戰(zhàn)體系[3],這使得各國(guó)部署在太空的航天器面臨巨大安全威脅,太空已成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新領(lǐng)域、國(guó)家安全高邊疆和軍事斗爭(zhēng)新戰(zhàn)場(chǎng),太空安全問(wèn)題日益凸顯。太空安全是國(guó)家安全在太空領(lǐng)域的表現(xiàn),其概念也必然是國(guó)家安全概念在太空安全領(lǐng)域的延伸和擴(kuò)展。據(jù)此,可以將太空安全定義為:國(guó)家生存和發(fā)展不受來(lái)自敵方的太空威脅、己方太空資源沒(méi)有危險(xiǎn)且能夠安全高效運(yùn)行的狀態(tài),以及為實(shí)現(xiàn)這種狀態(tài)所采取的一系列控制行動(dòng)和措施。

太空安全的核心是制天權(quán),其范疇主要包括地面防天體系安全、航天軌道及航天器安全、天基平臺(tái)地面系統(tǒng)安全、太空信息網(wǎng)絡(luò)安全等,面臨的威脅主要包括來(lái)自敵方對(duì)衛(wèi)星的干擾、對(duì)衛(wèi)星測(cè)控通信網(wǎng)的攻擊和破壞、地基(?；?和空中發(fā)射的反衛(wèi)星武器(包括動(dòng)能武器和激光武器)對(duì)衛(wèi)星的攻擊、敵方小衛(wèi)星的攻擊、太空核爆炸、太空碎片碰撞以及敵方對(duì)太空信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊等。為應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的太空危機(jī),必須以國(guó)家太空安全戰(zhàn)略為指導(dǎo)建立靈活高效的太空應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制,通過(guò)資源整合達(dá)到快速產(chǎn)生和維持太空優(yōu)勢(shì)的目的。太空應(yīng)急響應(yīng)是指為應(yīng)對(duì)太空安全突發(fā)事件,通過(guò)組織運(yùn)用各種太空應(yīng)急響應(yīng)力量和資源快速實(shí)施一系列應(yīng)急響應(yīng)活動(dòng),從而使國(guó)家不受來(lái)自太空的威脅,并且能夠快速安全的進(jìn)入太空、利用太空、控制太空和開(kāi)發(fā)太空的過(guò)程。

為確保軍事航天領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),美軍在大力發(fā)展太空對(duì)抗武器裝備的同時(shí),正通過(guò)一體化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化的措施努力構(gòu)建具備應(yīng)急響應(yīng)能力的太空安全體系,分析其發(fā)展過(guò)程可為我國(guó)開(kāi)展太空安全相關(guān)研究提供借鑒。

1發(fā)展現(xiàn)狀分析

美軍的太空安全體系建設(shè)起源于冷戰(zhàn),壯大于軍備競(jìng)賽。經(jīng)過(guò)幾十年的技術(shù)發(fā)展和成果積累,美國(guó)已成為當(dāng)今世界太空系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施最好、規(guī)模最大、功能最完備的國(guó)家,其發(fā)展歷程如圖1所示。

截止2015年,美國(guó)在軌衛(wèi)星400多顆,其中各類軍事衛(wèi)星約100多顆,并在全球各軍事基地建立了大量固定和移動(dòng)衛(wèi)星地面站,形成了滿足各類需求的空間信息系統(tǒng)[4-5],如圖2所示。

與此同時(shí),美國(guó)還發(fā)展了各軍種和國(guó)家航天指揮控制系統(tǒng),使空間信息直接應(yīng)用于戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)級(jí)作戰(zhàn),同時(shí)確保對(duì)所有空間資源進(jìn)行統(tǒng)一的指揮控制和保障,如圖3所示。

經(jīng)過(guò)近代幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)檢驗(yàn)和實(shí)戰(zhàn)要求,美軍又適時(shí)提出和制定了作戰(zhàn)快速響應(yīng)空間計(jì)劃, 并成立了

圖1　美國(guó)太空系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展歷程

圖2　美軍空間信息系統(tǒng)組成

圖3　美國(guó)航天指揮發(fā)展歷程

相應(yīng)的組織領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)(如圖4所示),主要目的是解決美軍面臨的空間系統(tǒng)快速響應(yīng)和戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用問(wèn)題,力圖通過(guò)建立快速作戰(zhàn)響應(yīng)空間系統(tǒng)向戰(zhàn)場(chǎng)指揮官提供及時(shí)的作戰(zhàn)信息并使空間系統(tǒng)的發(fā)展從孤立轉(zhuǎn)向與各種武器裝備有機(jī)結(jié)合,并進(jìn)一步加強(qiáng)空間攻防對(duì)抗能力,極大提升了太空系統(tǒng)的安全和應(yīng)用范圍。

圖4　美國(guó)作戰(zhàn)快速響應(yīng)指揮組織

美軍的快速作戰(zhàn)響應(yīng)空間系統(tǒng)主要包括用作空間信息系統(tǒng)的快速作戰(zhàn)響應(yīng)戰(zhàn)術(shù)小衛(wèi)星、用于小衛(wèi)星發(fā)射的快速作戰(zhàn)響應(yīng)航天運(yùn)載器、快速作戰(zhàn)響應(yīng)發(fā)射場(chǎng)和臨近空間飛行器4個(gè)組成部分,目前作戰(zhàn)快速響應(yīng)空間計(jì)劃已取得了較大的進(jìn)展。其中,航天器和運(yùn)載工具采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),具備快速集成與測(cè)試能力,正在積極發(fā)展的多種軍事應(yīng)用載荷系統(tǒng)已通過(guò)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),具備了以戰(zhàn)爭(zhēng)儲(chǔ)備的形式實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的條件;發(fā)射工具向小型化、低成本和快速響應(yīng)方向發(fā)展,制定了多項(xiàng)低成本、快速發(fā)射的小運(yùn)載研究計(jì)劃,從接到戰(zhàn)場(chǎng)指揮官下達(dá)任務(wù)指令開(kāi)始,七天內(nèi)完成衛(wèi)星組裝、發(fā)射及在軌應(yīng)用,要求運(yùn)載器能夠在兩天內(nèi)完成衛(wèi)星發(fā)射任務(wù);更新空間信息作戰(zhàn)應(yīng)用理念,提高空間信息快速處理與分發(fā)能力,提出了以作戰(zhàn)人員為中心、采用Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)建分布式、自動(dòng)規(guī)劃調(diào)度平臺(tái)進(jìn)行作戰(zhàn)應(yīng)用的指揮服務(wù)體系結(jié)構(gòu)。近年來(lái),在美國(guó)財(cái)政緊縮政策的影響下,空間快速響應(yīng)計(jì)劃越來(lái)越關(guān)注在保持航天任務(wù)可靠性和降低系統(tǒng)脆弱性條件下的成本控制問(wèn)題,美國(guó)空軍航天司令部提出了推進(jìn)軍事航天計(jì)劃的分散式航天體系結(jié)構(gòu),通過(guò)創(chuàng)建衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)替代大規(guī)模的單一系統(tǒng),顯著增加失去一顆衛(wèi)星的抗毀性。

總體來(lái)說(shuō),美軍在太空安全方面的發(fā)展特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

1)頂層設(shè)計(jì)方面:由于美軍太空系統(tǒng)早期自成體系,系統(tǒng)之間互不兼容,形成了“煙囪式”發(fā)展局面,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足未來(lái)信息化戰(zhàn)場(chǎng)的基本需要,為改變這種狀況,美軍于20個(gè)世紀(jì)末開(kāi)始重視系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì),最終使空間信息系統(tǒng)變成有章可循、有據(jù)可依、總體規(guī)范的系統(tǒng),有效服務(wù)于近代幾場(chǎng)高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)。

2)太空網(wǎng)絡(luò)方面:受全球信息柵格(GIG)啟發(fā),在體系結(jié)構(gòu)框架指導(dǎo)下,廣泛開(kāi)展了用于空間信息的全球信息交換系統(tǒng)(GLOBIXS)、戰(zhàn)術(shù)信息交換系統(tǒng)(TADIXS)、立體戰(zhàn)場(chǎng)信息交換系統(tǒng)(BCIXS) 和天基綜合信息網(wǎng)等設(shè)施建設(shè),提高天地信息融合和集成能力,并計(jì)劃在2020年建成全球防御信息網(wǎng),使空天地間信息互為一體。

3)空間態(tài)勢(shì)感知方面:逐步研制和部署太空感知系統(tǒng),并通過(guò)空間態(tài)勢(shì)感知決策支持系統(tǒng)融合空間監(jiān)視裝備提供的空間目標(biāo)特征信息、地/?；吞旎h(huán)境監(jiān)測(cè)裝備提供的空間環(huán)境信息、情報(bào)信息以及空間軍力的狀態(tài)信息,為不同層級(jí)的決策者和用戶提供準(zhǔn)確、及時(shí)、直觀的空間態(tài)勢(shì)信息。

4)太空作戰(zhàn)快速響應(yīng)方面:已研制部署保護(hù)大型重要衛(wèi)星的專用微衛(wèi)星等,還計(jì)劃將研制的快速攻擊識(shí)別探測(cè)報(bào)告系統(tǒng)(RAIDRS) 集成到衛(wèi)星上的軟件模塊,提高衛(wèi)星的主動(dòng)防御能力;采取變頻、跳頻和加密技術(shù)防范敵方對(duì)空間信息鏈路的干擾和利用,增強(qiáng)其生存能力;開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、部署以及應(yīng)用快速響應(yīng)運(yùn)載器、快速響應(yīng)小衛(wèi)星和快速響應(yīng)發(fā)射場(chǎng)等資源對(duì)太空系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急補(bǔ)充和增強(qiáng),為美軍持續(xù)控制和主導(dǎo)空間提供有效保障。

5)作戰(zhàn)演習(xí)方面:通過(guò)多次施里弗演習(xí),檢驗(yàn)美國(guó)空軍航天司令部作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、航天系統(tǒng)的運(yùn)行狀況以及航天系統(tǒng)與地面系統(tǒng)的配合能力,以加強(qiáng)美軍的太空戰(zhàn)威懾能力。其中,施里弗Ⅵ演習(xí)檢驗(yàn)了太空與賽博一體化條件下的作戰(zhàn)問(wèn)題,即通過(guò)模擬對(duì)抗演習(xí),探討太空戰(zhàn)與賽博戰(zhàn)一體問(wèn)題,檢驗(yàn)和修正美國(guó)航天力量信息化建設(shè)的軍事需求。

6)臨近空間方面:為進(jìn)一步拓展作戰(zhàn)空間,美軍在2005年的“施里弗-3”演習(xí)中首次將“臨近空間”納入了作戰(zhàn)視野,探討外太空與臨近空間互為補(bǔ)充增強(qiáng)的問(wèn)題。在演習(xí)中,美軍利用臨近空間飛行器為作戰(zhàn)指揮員彌補(bǔ)了衛(wèi)星星座盲區(qū),有效補(bǔ)充了通信能力。

與美軍相比,我國(guó)的空間技術(shù)仍有明顯差距,擁有的衛(wèi)星數(shù)量和種類較少、功能不全,空間信息的獲取和處理能力較弱,爭(zhēng)奪信息優(yōu)勢(shì)和確保太空安全的能力有限。鑒于空間快速響應(yīng)技術(shù)受到各軍事強(qiáng)國(guó)的普遍重視,我國(guó)也開(kāi)始探索空間快速響應(yīng)體系的發(fā)展模式,“快舟”系列衛(wèi)星的發(fā)射成功和突發(fā)事件應(yīng)用,標(biāo)志著我國(guó)亟需的空間快速響應(yīng)能力已初步形成。

2啟示與展望

美軍認(rèn)為,只有發(fā)展具備應(yīng)急響應(yīng)能力的太空體系,才能有效彌補(bǔ)現(xiàn)有太空體系的脆弱性,鞏固和提升其太空安全能力,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),將太空體系融入作戰(zhàn)系統(tǒng)

全球信息交換系統(tǒng)(GLOBIXS)、戰(zhàn)術(shù)信息交換系統(tǒng)(TADIXS)和立體戰(zhàn)場(chǎng)信息交換系統(tǒng)(BCIXS)三級(jí)信息交換體系是GIG系統(tǒng)的重要組成部分,將逐步取代目前的信息交換體系。通過(guò)它們與各級(jí)信息系統(tǒng)如美國(guó)防部的國(guó)防信息系統(tǒng)網(wǎng)(DISN)相連,基本上能保證美軍在全球范圍內(nèi)的各種武器、指揮系統(tǒng)及信息系統(tǒng)之間的信息交換,也可以實(shí)現(xiàn)太空系統(tǒng)與GIG系統(tǒng)其它部分的聯(lián)接。

2)以作戰(zhàn)需求為牽引,改進(jìn)太空地面設(shè)施與指控的交聯(lián)度

美軍通過(guò)對(duì)地面設(shè)施大大刀闊斧改進(jìn),極大提高成像偵察衛(wèi)星和電子偵察衛(wèi)星的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用能力以及對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的預(yù)警能力。最為顯著的是與機(jī)動(dòng)式加固指揮中心緊密交聯(lián)在一起的SBIRS任務(wù)控制站、海外中繼地面站、可移動(dòng)式終端以及相應(yīng)通信鏈路,可確保其空間信息準(zhǔn)確高效地分發(fā)給用戶,保障相關(guān)作戰(zhàn)行動(dòng)。

3)以空間資源快速指揮為目標(biāo),努力打造空間快速響應(yīng)能力

美軍認(rèn)為,現(xiàn)有大型衛(wèi)星系統(tǒng)不能及時(shí)響應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)變化,不能由戰(zhàn)場(chǎng)指揮員控制,研制、發(fā)射和準(zhǔn)備的周期長(zhǎng)，費(fèi)用高昂,一旦發(fā)射失敗或在軌發(fā)生故障則損失驚人,因此需要探索和開(kāi)發(fā)成本低廉、更加靈活的空間資源運(yùn)行體系,提供更快的作戰(zhàn)響應(yīng)能力。

4)以航天司令部為龍頭,統(tǒng)領(lǐng)陸?？杖姾教焖玖畈窟M(jìn)行太空戰(zhàn)

美軍將空間信息付諸作戰(zhàn)應(yīng)用的最直接方式,是構(gòu)建了功能強(qiáng)大且完備的指揮體系,實(shí)現(xiàn)空間信息系統(tǒng)、航天指揮、空軍、海軍、陸軍的航天部隊(duì)集成為一體,形成強(qiáng)大的空間作戰(zhàn)能力。2009年,美國(guó)成立隸屬于戰(zhàn)略司令部的賽博司令部,一舉實(shí)現(xiàn)了對(duì)賽博戰(zhàn)力量、太空戰(zhàn)力量和核力量的統(tǒng)一指揮與控制,賽博戰(zhàn)力量已成為美國(guó)實(shí)現(xiàn)空間優(yōu)勢(shì)的重要手段。

在借鑒美軍發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),還必須開(kāi)展相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)研究,以提升太空安全的應(yīng)急響應(yīng)能力。

1)實(shí)時(shí)的突發(fā)事件感知和判斷

應(yīng)急態(tài)勢(shì)感知是開(kāi)展應(yīng)急響應(yīng)決策工作的前提和基礎(chǔ),需要具備對(duì)太空設(shè)施被敵方干擾、降級(jí)、欺騙、控制等威脅信息的獲取、整理、分析和預(yù)測(cè)能力。

2)智能化的應(yīng)急響應(yīng)和指揮決策

由于涉及錯(cuò)綜復(fù)雜的應(yīng)急任務(wù)、動(dòng)態(tài)變化的應(yīng)急態(tài)勢(shì)、種類繁多的應(yīng)急資源以及不完備的應(yīng)急領(lǐng)域知識(shí),必須進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化并考慮時(shí)限性條件,在行動(dòng)執(zhí)行過(guò)程中對(duì)執(zhí)行情況進(jìn)行跟蹤評(píng)估,并根據(jù)應(yīng)急態(tài)勢(shì)變化適時(shí)調(diào)整或重新制定行動(dòng)方案,克服動(dòng)態(tài)性和不確定性。

3)多樣化的太空應(yīng)急響應(yīng)和指揮處置

為應(yīng)對(duì)太空安全突發(fā)事件,必須對(duì)太空資產(chǎn)防護(hù)與威脅反擊等方式進(jìn)行綜合運(yùn)用,包括對(duì)敵方太空資產(chǎn)的干擾、破壞、摧毀、控制、網(wǎng)絡(luò)攻擊和對(duì)我方太空資產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)防御、綜合保障等。

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Development of U.S. Military Space Security and Its Emergency Response

HE Ting, LIANG Bo

(The 28thResearch Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Nanjing 210007, China)

Abstract:As the U.S. military has taken the lead in the field of space operation, the development of U.S. military in structure design, information network, situation awareness and combat applications for space security are analyzed.Finally, the development trend and advices for space emergency response are proposed,thus providing references for space security of China.

Key words:space security; aerospace command; operationally responsive space

文章編號(hào)：1673-3819(2016)03-0140-05

收稿日期：2016-01-19

作者簡(jiǎn)介：賀婷(1983-),女,山西晉中人,碩士,工程師,研究方向?yàn)橹缚匦畔⑾到y(tǒng)。

中圖分類號(hào):V11；E81

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

DOI:10.3969/j.issn.1673-3819.2016.03.028

修回日期： 2016-04-09

梁波(1983-),男,工程師。