俄乌战争中的卫星应用

卫星在美国的军事行动中发挥着重要作用，大大提高了美国的军事效率。美国利用卫星进行侦察、通信和导航。卫星支持核行动，是重要的情报来源。它们已深深融入常规战争，实现精确打击、无人机行动、导弹预警等。但是，太空驱动的常规战争不再是美国的专利。中国、俄罗斯和其他国家已将卫星纳入其军事行动。各国还可能在未来冲突中破坏卫星的使用，因为它们已经开发出使卫星及其相关系统失效或被摧毁的方法。

俄乌战争为评估这些事态发展及其影响提供了一个机会。没有一场战争的冲突双方对太空和反太空系统的使用达到如此程度。在本报告中，我将探讨从这场战争中可以汲取的有关卫星军事用途的经验教训。首先，我分析了卫星和反卫星系统如何影响了乌克兰的战争。其中大部分分析借鉴了已经在讨论并影响国家安全决策的观察和见解。其次，我分析了政府和私营公司在使用卫星和反卫星系统时所遵守的限制。这些限制尚未得到广泛讨论，但可以说它们对未来的冲突同样重要。

关于在俄乌战争中使用卫星的评论大多涉及卫星技术在战斗中的应用。在战场上，太空系统大大提高了战场感知、信息共享和精确度，但也容易受到电子战和网络战的影响。在太空中，卫星的扩散和太空域的商业化提高了能力，改善了安全性，并使盟国可以使用卫星。这些结果都不是完全出乎意料的，其中许多被视为对现有战略的验证。

当前的战争还提供了战争环境如何影响卫星和反卫星新技术使用的经验教训。军事能力的影响不仅取决于其技术和作战属性，还取决于战争本身的战略。俄乌战争最好被理解为一场有限战争。事实上，这场战争最显著的特点之一就是美国和俄罗斯为避免战争升级而采取的克制态度。我阐述过，这种克制已延伸到卫星和反卫星武器的使用。了解战争的局限性如何影响太空和反太空资产的使用，有助于美国为未来的冲突做好准备。

美国、俄罗斯和私营公司在使用太空和反太空能力时遵守了若干限制。领土边界限制了来自卫星和反太空系统的作战支持，尽管在边缘地带也有违反领土限制的情况。在更广泛的战争中，两国都对针对对方采取直接军事行动的看法和跨越核门槛的看法十分敏感，这些敏感性很可能也适用于太空。战争加强了对卫星的破坏性攻击和非破坏性攻击之间的区别。双方可能会继续将违反这些特定限制的行为视为升级行为。另一方面，通过干扰或黑客攻击破坏卫星运行似乎已经常态化，并可能在未来战争中司空见惯。

对商业卫星供应商的依赖为有限战争引入了一个新的层面。各国政府似乎认识到了政府卫星与商业卫星之间的区别。政府会对商业卫星受到的攻击作出何种强烈反应尚不清楚，但它们可能不会将商业卫星与政府卫星受到的攻击归为一类。卫星公司本身已成为可能限制其参与战争的行动者群体--它们的拒绝服务与任何武器一样有效。美国必须在依赖商业供应商的好处与牺牲对如何使用卫星能力的控制权的弊端之间取得平衡。

俄乌战争表明，卫星是现代战争的关键推动因素，各国将利用反太空系统瞄准卫星。这场战争还表明，战争的类型将决定卫星能力的使用。在代理战争、有限战争中，甚至很可能在与同级竞争对手的直接冲突中，太空和反太空能力都将受到限制，以防止战争升级。各国应根据这一事实调整概念和能力。美国太空部队承认，由于产生轨道碎片的危险，“太空域的控制不能依靠压倒性的破坏力”，军事理论也承认，由于技术或政治限制，“太空优势”可能不是绝对的。

本报告的内容如下。第一节回顾并分析了在战场上使用太空能力的情况，其中卫星和反卫星系统发挥了重要作用。它还分析了太空域变化的影响，特别是扩散和商业化。第一部分为报告的第二部分奠定了基础，第二部分评估了在有限战争中使用太空和反太空能力的经验教训。第二部分分析了美国、俄罗斯和私营企业所遵守的限制。最后，本文讨论了对未来国家安全政策的影响。

以下研究几乎完全依赖于公开来源的报告。由于报名方面的障碍，通常很难获得有关太空行动的详细资料。不过，公开来源的资料可以显示大致轮廓，并得出有用的结论。当然，本分析并不是俄乌战争中卫星问题的定论。随着更多信息的披露，冲突的历史将继续被书写和改写。此外，截至本文撰写之时，战争仍在继续。除了本文所涉及的内容外，它肯定还会继续产生关于太空和反太空系统使用的见解。

1 战场侦察

现代信息技术对军事行动的影响是这些文献的主题之一。无人机和其他来源的持续侦察监视，以及通过通信网络的信息共享，暴露了军队和关键地点的位置。俄乌战争的发展似乎证实了精确打击战向美国以外的国家蔓延的预测。分析人士认为，在这场战争中观察到的变化可能会对未来战斗的特点产生重大影响。

在战场上使用信息技术的同时，也在努力通过电子战和网络攻击来破坏这些系统。无线电频率干扰是指以干扰的方式广播信号，使设备无法接收其预期信号。据报道，这已成为攻击无人机的首选方法，使无人机与其操作人员或全球定位系统（GPS）失去联系。据报道，GPS欺骗（即使用误导信号欺骗接收器）的情况十分普遍。总体而言，网络攻击并不像许多分析家预期的那样有效。

卫星在冲突的高技术战争中发挥着重要作用。T. X. Hammes强调了乌克兰所展示和掌握的三项能力，也许比美国更强：“这三种能力都使用卫星，无论是用于侦察、通信还是导航。卫星也容易受到电子战和网络战的攻击。我的贡献在于具体研究卫星和反卫星武器在乌克兰高技术战争中的作用。我首先描述了太空和反太空系统在现代战争中的预期作用，然后分析了各国在俄乌战争中是如何使用太空和反太空系统的。

2 现代战争中的卫星

卫星的主要军事功能是情报、监视和侦察（ISR）、通信以及定位、导航和授时（PNT）。ISR卫星使用各种传感器（从光学相机到雷达）来确定敌方设施和军事力量的位置。军队还利用ISR卫星实现导弹预警、测绘和天气监测等功能。通信卫星可进行远距离通信，以共享信息和协调行动。军队还可利用通信卫星远程驾驶无人机。军队利用GPS等PNT卫星对军队、无人机和其他设备进行定位，为军队导航，并为几种类型的精确弹药提供制导。他们还可以使用GPS定时信号来协同军事行动。

卫星的所有军事功能都已成为常规战争的重要组成部分。中国、俄罗斯和其他国家也一直在将卫星纳入其常规军事行动中。中国、俄罗斯和欧盟已经发射了自己的全球导航卫星系统，作为全球定位系统的替代品，印度和日本也建立了区域系统。

中国似乎正在寻求与美国同样的能力，以指挥和控制军队、定位和跟踪敌方以及精确制导弹药。俄罗斯的理论和学说也将获得天基通信和侦察能力以及拒止对手获得同样能力视为军事优势的来源，尽管俄罗斯的能力似乎远远落后于美国和中国。

为了应对卫星在未来战争中的潜在作用，一些国家开发了反卫星武器。美国、中国、俄罗斯和印度已成功测试了从地球发射的反卫星拦截器。美国、中国和俄罗斯还研究或测试了一系列更奇特的物理攻击卫星的概念，包括高空核爆炸和可发射动能弹或用机械臂抓取其他卫星的卫星。许多国家拥有网络能力，可以使卫星、地面站或设备瘫痪。

反卫星能力的最新发展主要体现在电子战方面。据报道，美国、俄罗斯和中国拥有高度发达的干扰地面通信和导航信号接收器的能力，即所谓的下行链路干扰。据报道，美国、俄罗斯和中国还可以干扰某些类型通信卫星上的接收器，中断卫星接收和转发信号的能力，即所谓的上行链路干扰。理论上，干扰还可以干扰卫星雷达，使其无法接收到创建雷达图像所需的无线电信号。先进国家还可能正在测试激光，以致盲卫星的光学传感器。

3 俄乌战争中的卫星应用

在当前的战争中，双方都在使用卫星进行侦察、通信和导航。有关俄罗斯使用卫星的信息有限，但美国太空司令部前司令詹姆斯-迪金森（James H. Dickinson）将军说，俄罗斯卫星支持了针对乌克兰基础设施的军事行动和远程精确打击。关于美国政府卫星所起作用的信息也很有限。美国正在向乌克兰提供机密情报，但报道没有具体说明卫星是否是情报的来源之一。显然，乌克兰正在利用一颗用于侦测野火的美国民用卫星的开源数据来探测炮火和导弹火力。

目前确信乌克兰使用的一项美国政府卫星服务是GPS。GPS信号遍布世界各地。无人机、智能手机和手机信号塔等基础设施都使用GPS，它们对战争都很重要。美国和其他国家向乌克兰提供的几种弹药都使用GPS制导，五角大楼的一位高级官员说，GPS制导的远程弹药已经击中了俄罗斯的供应集群中心和指挥控制节点。另一项研究指出，GPS制导弹药的精确性帮助乌克兰以比俄罗斯更高的效率发动袭击。一些卫星设备，如宽带互联网系统Starlink的天线，也使用GPS。除了自己的导航卫星外，俄罗斯甚至可能还在使用GPS。英国前国防大臣本-华莱士（Ben Wallace）说，被击落的俄罗斯喷气式飞机的仪表板上贴有商用GPS接收器。

除了有关GPS使用情况的现有信息外，有关政府卫星使用情况的信息很少。但有关乌克兰使用商业观测和通信卫星的信息却比比皆是。商业观测卫星为乌克兰提供了光学图像、可透过云层和夜间观测的SAR图像，以及用于探测GPS干扰等电磁辐射的射频信号数据。这些图像和数据被用于定位和追踪俄罗斯部队。在战场之外，盟国和媒体也在使用图像来追踪事件，图像甚至被用来寻找难民疏散路线，并确认俄罗斯在布查的屠杀。各国还利用无线电频率数据追踪船只，以执行制裁。

专家表示，当前战争中使用的商业卫星影像数量前所未有。仅在战争的前两周，乌克兰就下载了超过4000万平方公里的地理太空影像。乌克兰国防部声称，在购买了芬兰雷达卫星的独占使用权后的五个月里，该卫星已识别出近1000个俄罗斯军事单位的位置。卫星正在不断对该国进行成像。尽管分析和交付不是实时的，但通常可以在数小时内完成，在某些情况下甚至是几分钟。黑天（BlackSky）公司声称其人工智能可以在90分钟内分配任务并交付影像，而拥有约200颗卫星星座的Planet Labs表示，它可以每天扫描整个乌克兰。美国国家地理太空情报局（NGA）创建了一条管道，将商业卫星图像直接传送到乌克兰，能够在收集影像后几分钟内传输数据。

商业通信卫星也发挥了重要作用。乌克兰政府和公民使用了来自多个供应商的卫星通信服务。最重要的服务是Starlink，这是SpaceX公司推出的数千颗互联网宽带卫星组成的“超级星座”。乌克兰数字转型部长米哈伊洛·费多罗夫（Mykhailo Fedorov）将Starlink称为“我们整个通信基础设施的生命线”。Starlink 已成为乌克兰武装部队指挥控制软件的支柱，该软件用于共享数据、协调军事行动以及与美国和北约顾问在境外的沟通。在战场上，Starlink使前线的侦察力量能够将基于无人机的视频图像传送到后方的炮兵单位，据报道，这将定位目标与打击目标之间的时间从20分钟缩短至1分钟。乌克兰甚至将Starlink天线安装到无人机上，使士兵能够远程操控无人机。在战场之外，Starlink为政府及其公民提供了可靠且广泛的连接，包括在新解放的地区。

4 俄乌战争中的反太空作战

双方也都使用了反太空系统。俄罗斯和乌克兰都利用电子战来干扰卫星信号。美国太空司令部前副司令约翰·肖准将（John Shaw）称俄乌战争是“有史以来最大规模的[导航战]对抗”，双方故意干扰定位、导航与时统（PNT）系统。乌克兰安全援助小组负责人安东尼奥·A·阿古托准将（Antonio A. Aguto Jr.）表示，俄罗斯正在干扰精确制导弹药的引导系统。其他报告表明，俄罗斯的GPS干扰广泛、持续，并且显著影响了弹药的准确性。据报道，乌克兰已经完全停止使用某些类型的弹药。据报道，无人机和Starlink终端也遭遇了GPS干扰。不过，GPS干扰并不意味着完全失效，一位官员描述了一个持续且高度技术化的“猫鼠”游戏，涉及干扰与反制措施。干扰器本身甚至可能成为军事打击的目标。

约翰·肖还表示，俄罗斯和乌克兰都在进行卫星通信干扰。干扰器可以瞄准地球上的卫星天线，阻止其接收信号，但一家公司美国防务公司也检测到多次俄罗斯对通信卫星进行上行链路干扰，旨在干扰乌克兰官员的电视广播。据报道，除了干扰之外，Starlink天线的电子信号可以被探测到，这有助于对手定位并物理打击这些天线。显然，俄罗斯在战争初期未能有效运用电子战，可能是由于战场变化迅速以及检测识别和分类信号的困难所致。然而，随着战线的稳定，俄罗斯现在似乎在电子战方面运用得更加有效。

网络攻击也被证明是一个威胁。战争中最严重的反卫星攻击——也可能是最严重的网络攻击——发生在战争初期，由俄罗斯黑客发动，导致乌克兰军队和警方使用的数千个Viasat终端瘫痪。Viasat最终不得不更换多达45,000个调制解调器。此次攻击似乎证实了对手将在冲突初期尝试瘫痪太空系统的预测。然而，其对战场的影响仍不明确。没有公开证据表明俄罗斯的攻击影响重大，除了某位官员的声明，该官员后来声称自己被误解。乌克兰拥有多种通信系统，包括固定电话线、军用无线电以及在冲突初期分发的Starlink天线。

5 战场教训

卫星能力显然在支持俄乌战争中的陆地作战中发挥了重要作用，但卫星和其他信息技术对未来作战行动的影响仍在辩论中。一些人认为，卫星和信息技术预示着战争的转型，其中持续的监视和精确打击将使战场上和战场外的更多目标面临风险。战争的某些特征，如其防御性和消耗性特点，与这种转型的预期效果是一致的。然而，也有人拒绝这种解释，指出在这些技术引入之前，高度的脆弱性就已经是现代战争的一个特点，并且像系统强化和隐蔽等反制作战行动是有效的。高技术反制措施，如战场电子战，也已经证明是有效的，且反制措施将持续迭代发展。

尽管如此，美国军方正在适应来自太空系统扩展的挑战，战争中的观察结果似乎验证了美国军方的决策。例如，美国陆军意识到，它将更难将部队从驻地隐蔽到战场，并且将在保护大型集结区和指挥所方面面临困难。陆军也在准备应对这一太空挑战，发展自己的反太空能力，尽管这些能力是否足以克服像持续性空中监视这样的新现实仍有待观察。美国陆军预期，敌方的反太空系统将对其基于卫星的通信、导航和导弹预警系统构成威胁。相关提案包括依赖多个轨道体系中的冗余卫星星座，以及地面和空中备份系统。

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本文转载自“战略前沿技术”，原标题《俄乌战争中的卫星应用》，本文摘自《俄乌战争中的卫星应用》| 远望译品。

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