美国反太空作战能力详解

业界 作者:全球技术地图 2021-07-17 21:20:09




本文根据美国2021年1月更新的3-14反太空作战条令,将对美军反太空作战相关资源、能力以及作战目标进行全面分析,以飨读者。



随着美国于2019年10月批准2020财年国防授权法案,美国第六大军种——太空军正式成立,美军原来组成空军太空司令部的约 1.6 万名现役和文职人员则在该法案生效后随即转隶太空军。


此后,美国太空军进入快速发展阶段。


根据美国国防部于2020年6月颁布的《太空防御战略》,美国明确将把太空体系整合至作战系统之中,其目标是获得在大国竞争背景下的战略、战役和战术胜利,这意味着太空战场化的发展趋势已不可避免。为实现上述目标,美军积极发展各类反太空作战火力,针对敌方关键目标实施打击,其防御能力则呈现主动防御和被动防御两种方式。


美反太空作战主要针对目标


反太空作战的目标可包括敌方的空间段、地面段或链路段目标。

  • 太空部分包括卫星以及其他航天器。

  • 地面部分包括用于部署、发射或使用太空能力的陆基、海基或空基设备和资源。

  • 链路段被用于连接空间段和地面段,使信息能够在它们之间传递。


了解到太空能力是这三大组成部分的组合,有助于使作战规划人员能够选择正确目标,并找到影响敌方太空能力的最佳手段。下述部分讨论了反太空作战目标示例。


1.1 空间段


卫星是由有效载荷和卫星总线组成的在轨资产。有效载荷执行卫星的任务功能。卫星总线承载有效载荷并为其提供电力、热控制和通信能力。反太空作战可能将以有效载荷和/或卫星总线为目标。举例而言,激光可以拒止、破坏、降级或摧毁某些类型的传感器。另一方面,动能反卫星武器可能以卫星总线为目标实施物理摧毁打击。


1.2 地面段


地面段可以执行许多功能,包括卫星操作、反太空作战、任务数据处理、指挥控制或发射功能。地面段可由永久性结构组成,是太空系统中存在的单点故障。太空作战也可以在移动或可部署的地面平台上进行。发射设施,无论是本国的还是第三方的,都是实现太空进入的关键,是阻止敌方强化或重建太空能力的关键节点。


1.3 链路段


太空系统依靠射频(RF)和/或激光链路来实现空间段和地面段(卫星到地面站或卫星到用户)以及卫星间(卫星到卫星)的通信。除了射频和激光链路之外,地面节点间的链路可能包括光纤和传统电缆设备。在轨卫星和地面卫星控制站用户通过链路段实现数据交换。上行链路可能将传输针对卫星有效载荷和卫星总线的任务命令。下行链路用于将有效载荷和卫星遥测数据发送至地面站进行处理。地面站在处理任务数据后,通常通过卫星通信(SATCOM)将这些数据分发给用户以供使用。就卫星通信系统而言,数据可以在用户间直接实现上行/下行链接。


1.4 指挥与控制(C2)系统


指挥与控制能力对部队的高效应用至关重要,在确定目标时应给予高度重视。针对敌方指挥控制系统实施对抗将大大降低敌方在全作战域探测、防御和攻击我方部队的能力。


1.5 第三方供应商


敌方可以通过利用第三方太空系统获得巨大的太空能力。这需要美国政府其他部门的支持,利用外交或经济手段制止敌方访问第三方(商用系统或国外系统)的太空能力。


美反太空作战能力分析


美国太空司令部司令根据国防全球需求和多个战区的要求执行作战行动,需要及时消除战场冲突,并与战区作战相结合。联合太空作战中心(CSPOC)通过与战区空中作战中心的周密协同流程,以美国太空司令部司令名义整合太空作战行动。


反太空作战的有效性取决于特定资源和系统的可用性及其能力。


系统能力受形势、威胁、天气和可用情报的影响。在所有可能情况下,作战规划人员都应该考虑使用多域化能力来进行反太空作战。以下是可用于执行进攻性反太空(OCS)和主动防御性反太空(DCS)作战的资源和能力:


2.1 飞机


飞机可以用来支援进攻性反太空作战。举例而言,飞机通过使用电子攻击或动能武器攻击地面站点,可能会削弱敌方控制卫星和实现太空功能的能力。


2.2 地面/海面部队


地面/海面部队包括常规陆地部队、海上部队或特种作战部队(SOF)。地面/海面部队可以通过面上火力杀伤以及占领和保护关键区域来取得显著效果。举例而言,地面/海面部队可能攻击地面卫星控制站,以支持进攻性反太空作战。特种作战部队可为常规空袭提供末端制导能力,或对敌方链路段进行局部干扰。


2.3 电磁战


电磁战可以用来压制敌方指挥与控制(C2)、一体化防空系统和其他重要的电磁频谱相关军事应用。电磁战武器可能包括电磁干扰机和反辐射导弹。干扰机可用于干扰敌方链路段。反辐射导弹可无源瞄准敌方辐射源,用于打击地面太空监视雷达或卫星控制站。


2.4 信息战和网络空间作战


信息战和网络空间作战可以大幅强化联合作战能力。敌方太空系统的所有三大组成部分都可能受到攻击性网络空间行动的影响。相关技术可提供对可能受信息战和网络空间作战影响目标的访问能力,以支持进攻性反太空作战。


2.5 反卫星武器


反卫星武器包括采用各种战术方式影响或摧毁敌方在轨卫星或航天器的直接上升式系统和轨道系统。


2.6 导弹


相关武器包括地对地、空对地、空对空导弹,以及空基、陆基、海基巡航导弹。许多导弹武器射程很远,部分导弹拥有极快的响应速度。导弹可用于对付一系列敌方地面段目标,如航天发射设施和地面站。


2.7 定向能武器


激光等定向能武器可被部署在陆基、海基、空基或天基系统上。根据定向能系统功率水平,定向能武器可以对在轨卫星产生广泛的影响,这包括:加热、光学致盲、降级和破坏。在某些情况下,激光也可以有效应对处于飞行状态的太空运载平台。


美太空系统的主要防御类型


美国在太空防御方面,主要可分为主动防御和被动防御两种类型。


3.1 主动防御


主动防御包括为应对友军太空部队、资产或能力受到的攻击而采取的任何直接行动,以及为应对非目的性威胁或环境影响而采取的行动。这些行动包括:


(1)移动和机动。卫星可能会在轨道上进行机动,以避免被敌方跟踪和瞄准。机动能力受到所载燃料、轨道力学以及机动规划和执行所需时间的限制。此外,对卫星的重新定位通常会导致其任务降级或中断。机动式地面节点的应用使得对手锁定和瞄准指挥任务数据处理中心以及可部署太空能力的尝试变得更加复杂。


然而,这些地面段节点的移动也可能会影响系统能力,因为它们仍然必须与其相关联的空间段保持视距通信。链路段中存在的移动和机动行为可包括诸如改变频率、将用户移交给其他卫星(无论是商用还是军用)以及移动聚束波束或改变波束形状的措施。移动和机动还可利用光纤或战区通信架构等备用通信路径,如视距中继或机载中继。


(2)系统配置更改。卫星和地面段节点可以在链路段中使用不同的操作模式,从而可抵御攻击并增强生存能力。典型案例包括改变射频幅度和功率以使敌方干扰复杂化。


(3)压制。压制敌方对友军太空能力的威胁可以通过欺骗、拒止、干扰、降级或破坏来抵消或缓解这些威胁的影响。在应对敌方威胁时,这些行动可由任何作战域的友方相关能力执行,以消除来自任何作战域的敌方威胁。


3.2 被动防御


与主动太空防御措施不同,被动太空防御不涉及对敌方、非目的性或环境威胁的直接反应。被动防御包括以下措施:


(1)伪装、隐藏和欺骗。太空系统的某些构成部分可能能够在伪装下运行或隐藏在较大结构内部。这些措施使敌方识别和瞄准行动变得更加复杂。


(2)系统加固。对太空系统链路和节点进行加固使它们能够在敌方攻击和环境威胁下运行。电磁加固技术,如滤波、屏蔽和扩频,有助于使其免受辐射和电磁脉冲的影响。物理加固则缓解动能杀伤对系统的影响,但由于要考虑到发射重量的因素,通常物理加固更多用于地基系统设施而不是天基系统。


(3)网络安全。网络安全保护我们太空系统网络中的信息。用于防止信息泄露的网络安全措施包括对指挥链路进行加密和认证以及对通信信号进行加密。与系统加固一样,网络安全措施包括滤波、屏蔽和扩频技术,以防止由于电磁干扰导致的信息拒止。


结语


美太空军积极发展多域化、全方位的太空作战能力,试图开展太空军备竞赛,这很可能导致太空冲突失控与升级的可能性不断增大。美国决心把太空作为战场,企图利用其太空优势,应对其他大国挑战,赢得大国竞争的胜利。


太空战场战端一开,不仅会影响到太空可持续利用,很可能还会使得战争级别不可控升级,造成更大的威胁,美太空军动向值得我们高度关注和警惕。



免责声明:本文转自学术plus,作者张昊。文章内容系作者个人观点,本公众号转载仅为分享、传达不同观点,如有任何异议,欢迎联系我们!



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转自丨学术plus

作者丨张昊

编辑丨刘瑾



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