從2020美伊沖突看太空優(yōu)勢

遠(yuǎn)望智庫

黃志澄

一、前言

2020年1月3日，伊朗高級將領(lǐng)卡西姆·蘇萊曼尼在伊拉克巴格達(dá)國際機(jī)場外遭美軍空襲身亡，引發(fā)美伊沖突，世界形勢出現(xiàn)激烈振蕩。隨后，2020年1月8日，伊朗伊斯蘭革命衛(wèi)隊向駐有美軍的伊拉克空軍基地發(fā)射了數(shù)十枚導(dǎo)彈。緊接著，在德黑蘭時間2020年1月8日凌晨6時多，烏克蘭國際航空公司的PS752航班從德黑蘭國際機(jī)場起飛，準(zhǔn)備飛往基輔，這架客機(jī)在起飛2～3min后突然墜毀，機(jī)上人員全部遇難。事故發(fā)生后，美國表示是伊朗的導(dǎo)彈擊落了客機(jī)，并將證據(jù)先后提供給加拿大、英國及烏克蘭。最后，伊朗在2020年1月11日承認(rèn)是自己的導(dǎo)彈擊落了客機(jī)。雖然伊朗方面強(qiáng)調(diào)，是因為美國的入侵威脅迫在眉睫，才造成了此次墜機(jī)事件，但不管怎樣，這次誤射事件減少了美國在這起沖突中的責(zé)任。這次事件的詭異翻轉(zhuǎn)既有偶然性，但也顯示出兩國綜合國力的差距，特別是凸顯了美國相對于伊朗在太空方面的優(yōu)勢。

二、美伊沖突中美軍使用的軍用衛(wèi)星

在這次美伊沖突中，美軍除了使用了許多保障性的基礎(chǔ)衛(wèi)星，如全球?qū)Ш蕉ㄎ恍l(wèi)星（GPS）、軍用測繪衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星之外，還使用了偵察衛(wèi)星、導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星和軍用通信衛(wèi)星。

偵察衛(wèi)星可以獲得全天候、全天時、大范圍、大縱深、近實時的戰(zhàn)場信息，是從太空獲取情報信息的有力手段，也是獲得制信息權(quán)和信息優(yōu)勢的重要環(huán)節(jié)。美國的偵察預(yù)警衛(wèi)星體系是美軍軍事情報力量體系的重要支撐，在大國戰(zhàn)略博弈中，尤其是近30年來美國所發(fā)動和主導(dǎo)的局部戰(zhàn)爭或海外軍事行動中，都發(fā)揮了重要作用。美國建有覆蓋全球的、分辨率高、全天時、全天候偵察的衛(wèi)星偵察系統(tǒng)。目前，美軍在成像偵察方面主要有5顆“鎖眼”（KH）光學(xué)成像偵察衛(wèi)星、3顆“長曲棍球”雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星，還有種類眾多的電子偵察衛(wèi)星和海洋監(jiān)視衛(wèi)星。

KH系列成像偵察衛(wèi)星是當(dāng)今世界上最為先進(jìn)的光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，搭載了可見光、紅外、多光譜和超光譜傳感器等光學(xué)成像偵察設(shè)備，其中KH-12衛(wèi)星的最高分辨率達(dá)到0.1m（見圖1）?！伴L曲棍球”雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星可利用星上合成孔徑雷達(dá)，對地面目標(biāo)進(jìn)行高分辨率成像，最高分辨率達(dá)0.3m，具備全天候、全天時偵察能力，不受云、霧、煙及黑夜的影響，并可識別偽裝或地下目標(biāo)，以彌補(bǔ)光學(xué)成像偵察衛(wèi)星的不足?！伴T特”（Mentor）電子偵察衛(wèi)星采用大型網(wǎng)狀相控陣天線，可截獲、監(jiān)聽100MHz～20GHz頻段范圍的所有信號，包括許多微弱信號?！叭肭终摺保↖ntrude）電子偵察衛(wèi)星具有多軌道能力，并集通信情報和電子偵察于一身。

導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星主要是指已部署應(yīng)用的“天基紅外系統(tǒng)”（SBIRS）。20世紀(jì)爆發(fā)的海灣戰(zhàn)爭中，美軍成功使用了“國防支援計劃”（DSP）導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星。面對21世紀(jì)的彈道導(dǎo)彈威脅，美國空軍在1995年決定研制SBIRS預(yù)警衛(wèi)星，以提高導(dǎo)彈預(yù)警、導(dǎo)彈防御和戰(zhàn)場特征方面的關(guān)鍵能力。美軍計劃部署20顆以上衛(wèi)星，組成導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星星座，以覆蓋全球。整個星座將利用星間鏈路，實現(xiàn)每顆衛(wèi)星與星座中所有其他衛(wèi)星的通信。SBIRS系統(tǒng)主要由天基段和地基段兩部分組成。天基段分為高軌衛(wèi)星（含SBIRS-GEO與SBIRS-HEO）與低軌衛(wèi)星（SBIRS-LEO），高軌衛(wèi)星主要用于主動段的偵察與監(jiān)視，低軌衛(wèi)星主要用于搜索和跟蹤導(dǎo)彈目標(biāo)中段飛行時的發(fā)熱彈體和冷再入彈頭。SBIRS系統(tǒng)通過高軌衛(wèi)星與低軌衛(wèi)星組網(wǎng)，可實現(xiàn)對戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)射助推段、中段飛行階段、再入階段的全程探測與跟蹤，并達(dá)到對目標(biāo)的全球覆蓋。SBIRS的高軌部分由2顆SBIRS-HEO和5顆SBIRSGEO（見圖2，目前已發(fā)射4顆）組成。與DSP衛(wèi)星相比，每顆SBIRS高軌預(yù)警衛(wèi)星都裝有1臺高速寬視場掃描型短波紅外捕獲探測器和1臺窄視場凝視多譜段（中波、中長波和長波紅外及可見光）跟蹤探測器。由于采用2種探測器協(xié)同工作模式，SBIRS高軌衛(wèi)星的掃描速度和靈敏度與之前的“國防支援計劃”衛(wèi)星相比提高了10倍。SBIRS高軌衛(wèi)星能在對方導(dǎo)彈點(diǎn)火的瞬間將其捕獲，并在導(dǎo)彈發(fā)射后10～20s內(nèi)將警報信息傳送給地面部隊。

圖1 美軍的KH-12偵察衛(wèi)星

圖2 美軍的SBIRS-GEO導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星

為了避免高軌道和低軌道星座相互混淆，2002年11月，美國五角大樓將SBIRS低軌道星座（SBIRS-LOW）的名字改為“太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”（STSS）。STSS系統(tǒng)將由24～30顆部署在1600km左右高度的多軌道面上的小型、大傾角、低軌道衛(wèi)星組成，目前僅發(fā)射了2顆試驗衛(wèi)星。

軍用通信衛(wèi)星除了提供下達(dá)作戰(zhàn)命令、報告戰(zhàn)場態(tài)勢等傳統(tǒng)服務(wù)外，更要實時傳輸衛(wèi)星偵察圖像、數(shù)字地圖及語音、視頻等信息。據(jù)報道，在美軍擊斃本·拉登的行動中，時任美國總統(tǒng)奧巴馬等高官在白宮實時觀看了突襲作戰(zhàn)實況。這充分說明美軍戰(zhàn)場數(shù)據(jù)鏈的強(qiáng)大及通信衛(wèi)星帶寬之高。

目前，美軍部署的最先進(jìn)的通信衛(wèi)星主要有“寬帶填隙衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（WGS）、“先進(jìn)極高頻衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（AEHF）、“移動用戶目標(biāo)衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（MUOS）等。這些通信衛(wèi)星系統(tǒng)廣泛采用高數(shù)據(jù)率、寬帶、跳頻、星間鏈路等通信技術(shù)，衛(wèi)星通信速率可達(dá)每秒吉比特量級。

三、美伊沖突中美軍衛(wèi)星的應(yīng)用效果

案例1：美軍在刺殺蘇萊曼尼的行動中，在機(jī)場附近使用了“死神”（MQ-9）武裝無人機(jī)。

MQ-9（見圖3）第一次發(fā)射的是擁有6片刀鋒的“飛刀”導(dǎo)彈，后來又補(bǔ)充發(fā)射了爆炸型的“地獄火”導(dǎo)彈。MQ-9無人機(jī)可以在7km高空巡航40h，飛行時幾乎靜音，其裝載了偵察取像設(shè)備和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。偵察取像設(shè)備除了包括分辨率可達(dá)0.3m的高清白光攝像機(jī)外，還包括高清熱成像攝像機(jī)和激光測距/照射機(jī)。該設(shè)備可在目標(biāo)附近區(qū)域進(jìn)行長時間的巡航偵察，并將搜索數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，甚至進(jìn)行人臉識別，確認(rèn)目標(biāo)以后，一擊必殺。

圖3 美國MQ-9武裝無人機(jī)

為了實現(xiàn)無人機(jī)精準(zhǔn)狠的打擊效果，必須要獲取可靠、可驗證的情報，其中地面情報人員功不可沒，但天基情報偵察監(jiān)視系統(tǒng)（ISR）在核實情報中也發(fā)揮了重要作用。為了保障任務(wù)萬無一失，無人機(jī)將由美國本土的地面站進(jìn)行指揮控制，并由總統(tǒng)進(jìn)行最后決策，為此，美軍使用了能力最強(qiáng)的通信衛(wèi)星系統(tǒng)。MQ-9無人機(jī)主要采用兩種通信方式進(jìn)行圖像回傳：一種是微波直連，另一種是衛(wèi)星中繼。微波直連就是地面站和無人機(jī)直接使用C波段微波進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通信，這種方式延遲小、帶寬足，但是通信距離較近，只能保障數(shù)百公里的通信。衛(wèi)星中繼則采用Ku波段，它能將圖像通過衛(wèi)星回傳給后方地面站，同時地面站也能將控制指令通過衛(wèi)星傳給無人機(jī)，這樣雙方的通信距離將不再受限，可參考圖4。

圖4 美國武裝無人機(jī)的衛(wèi)星鏈路

案例2：德黑蘭時間2020年1月8日早晨，伊朗發(fā)射數(shù)十枚彈道導(dǎo)彈，襲擊了美軍駐伊拉克的兩個軍事基地。有關(guān)襲擊造成的人員傷亡，美伊雙方各執(zhí)一詞。

美軍能夠成功躲避伊朗導(dǎo)彈對美軍在伊拉克基地的報復(fù)行動，也許與美國可能得到伊拉克方面的通報有關(guān)，但對于這樣重大的軍事行動，美軍也必須親自進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)日，特朗普在白宮發(fā)表講話稱，伊朗的導(dǎo)彈沒有造成美國人傷亡，這要?dú)w功于美軍的早期預(yù)警系統(tǒng)。但若此時只依靠SBIRS衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)彈預(yù)警，則明顯不足以應(yīng)對，因為伊朗使用的是短程彈道式導(dǎo)彈，美國預(yù)警衛(wèi)星對此只能提供3～4min的預(yù)警時間。為了獲得更長的預(yù)警時間（如30min），美軍進(jìn)一步加強(qiáng)使用偵察衛(wèi)星來監(jiān)視伊朗導(dǎo)彈基地的活動和偵查電子信號。2013年，美軍曾使用部署在巴基斯坦和阿富汗上空的美軍偵察衛(wèi)星來監(jiān)視本·拉登住宅附近的情況達(dá)半年之久，最終通過信使的出沒蹤跡找到突破口，證實了本·拉登就在住所之內(nèi)，并最終將其擊斃。這也側(cè)面印證了美軍偵察衛(wèi)星的監(jiān)視功能，其可以向美軍實時報告伊朗導(dǎo)彈基地的活動情況，從而為美軍提供足夠長的預(yù)警時間。

在這次伊朗導(dǎo)彈報復(fù)行動結(jié)束后，美國商業(yè)航天公司“行星實驗室”（Planet Labs）公開了多張照片展示伊朗導(dǎo)彈的打擊效果。這家公司擁有近200顆遙感小衛(wèi)星構(gòu)成的星座，雖然其空間分辨率較低，但其時間分辨率較高。公布的衛(wèi)星照片展示了美軍在伊拉克的艾因·阿薩德空軍基地遭到伊朗導(dǎo)彈襲擊后的損傷情況，如圖5所示?？梢钥闯觯摶囟鄠€軍事設(shè)施被導(dǎo)彈炸毀，包括機(jī)庫、跑道等。該公司的衛(wèi)星在此次行動前是否也為美軍提供過圖像，目前尚無法證實。

圖5 美國“行星實驗室”公司發(fā)布的衛(wèi)星圖像

案例3：2020年1月9日，美國《紐約時報》報道稱他們的衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)了伊朗擊落客機(jī)時導(dǎo)彈的紅外信號，而且美國官員精確點(diǎn)出兩枚道爾（Tor M1）導(dǎo)彈并非故意發(fā)射等關(guān)鍵信息，美軍還將掌握的詳細(xì)證據(jù)提供給英國和烏克蘭，這些關(guān)鍵證據(jù)迫使伊朗官方不得不承認(rèn)是本國導(dǎo)彈擊落了烏克蘭的民航飛機(jī)。

美國獲得了怎樣的證據(jù)才讓伊朗承認(rèn)是自己的導(dǎo)弾誤擊了客機(jī)？顯然，只靠地面人員提供的情報是不夠的。由于伊朗的導(dǎo)彈飛行時間很短，因此也有人對美國預(yù)警衛(wèi)星能否有足夠時間作出反應(yīng)提出了異議。實際上，美軍現(xiàn)在只是在事后提供照片作證（見圖6），而并非當(dāng)時要立即決?是否進(jìn)行反擊。而以美軍SBIRS預(yù)警衛(wèi)星所具備的性能，這顯然是可以實現(xiàn)的。

另外，烏克蘭的民航飛機(jī)上是否裝有在馬航MH370失事后國際民航組織推薦使用的跟蹤和報告系統(tǒng)，目前還不得而知。美國Aireon LLC公司開發(fā)的采用“廣播式自動相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)”的GlobalBeacon系統(tǒng)，已為許多航空公司的飛機(jī)提供了以分鐘計算的全球飛機(jī)跟蹤和黑盒子備份功能。由于該系統(tǒng)是美國公司開發(fā)并由美國銥星系統(tǒng)支持的，因此，美軍很容易取得這個系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)。

圖6 美國《紐約時報》公布的衛(wèi)星照片

我們也注意到，在伊朗擊落客機(jī)前10min，伊朗發(fā)射導(dǎo)彈的連隊處于通信中斷狀態(tài)，這是否是受到了美軍的干擾，目前尚無法證實。

四、結(jié)束語

2020年年初的美伊沖突仍然是一場充分運(yùn)用無人機(jī)、人工智能和天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)等前沿技術(shù)的混合戰(zhàn)爭。早在2007年，美國軍事專家霍夫曼就提出，現(xiàn)代戰(zhàn)爭的形態(tài)正在從傳統(tǒng)的較為明晰的“大規(guī)模戰(zhàn)爭”或“小規(guī)模的非正規(guī)戰(zhàn)爭”，向戰(zhàn)爭界限更加模糊、作戰(zhàn)樣式更為多樣與融合的混合戰(zhàn)爭形態(tài)發(fā)展。

近日，伊朗試射衛(wèi)星仍然失敗。相對于伊朗，美國在太空具有絕對的優(yōu)勢，從而使得美軍占據(jù)了戰(zhàn)略制高點(diǎn)。由于戰(zhàn)場對美軍是單向透明的，因此美軍在這場沖突中可以進(jìn)退自如。當(dāng)然，美軍在未來戰(zhàn)爭中若遇到在太空中比伊朗要強(qiáng)得多的對手，未必能像在這次沖突中這樣游刃有余。

特朗普上臺后就主張大力加強(qiáng)美軍的太空軍事力量，并下令成立美國太空軍。鑒于在這次美伊沖突中軍用衛(wèi)星的突出表現(xiàn)，美軍在今后必將繼續(xù)強(qiáng)化其太空作戰(zhàn)能力。據(jù)報道，美國官員和專家稱，新成立的太空司令部已通過最初的作戰(zhàn)測試。該司令部擁有的預(yù)警能力可以幫助監(jiān)測伊朗最近向美軍駐伊拉克基地發(fā)射的彈道導(dǎo)彈，從而為地面部隊提供預(yù)警。2020年2月10日，美國國防部發(fā)布了總額約為7054億美元的2021財年國防預(yù)算需求文件；剛剛組建的太空軍要求美國政府在2021財年向其提供154億美元資助，以抗擊新出現(xiàn)的太空威脅，從而使美國軍事太空行動從作戰(zhàn)支援過渡到作戰(zhàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，美軍在這方面的動向值得關(guān)注和警惕。