从“施里弗”系列演习看未来太空作战的发展

2016-07-22 07:41魏晨曦北京跟踪与通信技术研究所
国际太空 2016年6期
关键词:网络空间航天太空

魏晨曦 (北京跟踪与通信技术研究所)



从“施里弗”系列演习看未来太空作战的发展

魏晨曦 (北京跟踪与通信技术研究所)

1 引言

2001-2016年这16年间,美国进行了多达10次的太空演习,最近一次是2016年5月19日进行的施里弗-10太空演习。“施里弗”演习基本每两年举行一次,是以主要战略对手为假想敌的兵棋推演,旨在发现空间力量运用过程中存在的薄弱环节,丰富完善美军的太空作战理论、优化太空作战指挥流程,提升运用空间力量支持联合作战的能力。

虽然太空作战演习一直饱受争议,涉嫌引起新一轮军备竞赛,但是美军仍一直在进行,演习的内容逐步系统化。事实证明,“施里弗”系列军演不仅让战斗指挥人员从中受益,而且更重要的是在发展国家太空政策方面起到了很大的作用,也为未来航天技术和装备的发展方向和重点提供了依据和参考,很大程度上反映了美国未来一段时期军事航天领域发展的动向和趋势。从这个角度出发,有必要对太空作战演习的内容进行跟踪研究。

2 “施里弗”演习的目的与组织实施

目的

“施里弗”演习是美国太空作战计算机模拟演习,始于2001年初,基本每两年在美国科罗拉多州施里弗空军基地或内华达州内利斯空军基地(Nellis AFB)举行一次。演习主要通过将空间能力嵌入到军兵种或联合军事训练中,以检验空间能力参与支持作战行动的效果,推动空间作战概念与作战模式的不断发展;对航天政策与战略、学说与条令、作战概念与交战规则、部队编制与指挥控制、装备需求与技术发展等方面进行评估。参演人员主要由航天部队指挥官、国会议员、政府官员、工业界代表、空间问题专家以及盟国代表组成。演习中参演人员按照分工,扮演背景设定“红方”、“蓝方”中的各种角色。历次“施里弗”演习都围绕当时军事航天发展的战略环境、面临的重要问题以及提出的重大举措展开。每次演习都各有侧重,既包含战略层面决策,也包含战术层面演练。“施里弗”太空作战演习的直接目的是检验美国空军航天司令部的作战指挥系统、航天系统的运行状况以及航天系统与地面系统的配合能力,检验新技术、新战法,确保美国的空间优势,深层次的目的则是加强美军的太空作战威慑能力。演习结果和经验教训将为美国军方推进军事航天力量建设提供决策支持,对军事航天,乃至整个国家安全政策起到重要影响。

组织实施

“施里弗”系列演习由美国空军航天司令部所属的“空间创新与发展中心(SIDC)”具体实施。空间创新与发展中心其前身是“太空作战中心”,1993年11月1日在科罗拉多州的施里弗空军基地成立,2006年3月1日,该中心更名为太空创新与发展中心。通过系统创新和集成创新,利用训练、测试和试验等手段,将军事航天装备集成到美军作战体系之中,提升美军信息化条件下的联合作战能力,是历次“施里弗”演习的实施部门。

参加演习的人员范围广泛,军方包括战略司令部下属负责军事航天任务的空军航天司令部、陆军航天与导弹防御司令部、海军网络与空间作战司令部,以及国防部相关局室、

太空战演习的实施单位—太空创新与发展中心

太空战演习采取博弈研讨或兵棋推演的方式

职能司令部、联合战区司令部等单位的现役官兵和退役将领。非军方人员有4类:①包括国务院、国家安全局、国家航空航天局、国土安全办公室、运输部、商务部等众多单位在内的政府部门官员;②航天相关的工业部门人员和商业公司人员;③一流的航天领域专家;④英国、加拿大、澳大利亚等多个盟国代表人员。

演习采取计算机模拟仿真和圆桌研讨的方式进行。演习围绕太空威慑、太空攻防、太空力量部署与调整、太空快速反应、太空系统支持联合作战、太空与网络空间融合作战等多个主题进行,每次演习各有侧重,演习内容高度保密。演习中以“蓝方”代表美军及盟友,“红方”代表对手;美国空军航天司令部空间作战中心第527空间进攻中队在演习中模拟“红方”破坏美军利用和控制太空的企图;美国空军航天司令部第14航空队第21空间联队(导弹预警)第76空间控制中队模拟“蓝方”。“施里弗”演习的过程,既是美军探索检验太空作战能力的过程,也是实施太空威慑的过程。

3 “施里弗”系列演习介绍

自2001年以来,美军共举行了9次“施里弗”太空作战演习,每次演习持续4~8天。前2次和第9次演习地点为科罗拉多州施里弗空军基地,其他都在内华达州内利斯空军基地实施。在过去十多年里,“施里弗”系列太空作战演习的复杂性和参与度都得到了不断提升,演习从最初的验证先进的太空技术,发展为探索政策、策略问题及外交、经济、军事和情报活动,也越来越深入到太空和网络电磁空间中,影响着美军及其盟国的太空作战能力。

施里弗-1演习

2001年1月22-26日,美军在施里弗空军基地举行了历时5天的施里弗-1演习。这是美军第一次将太空作为主要战场的计算机模拟演习,也是第一次允许商业航天代表参加的战争演习,军方及地方太空问题专家约250人参加了演习。演习时间设定在2017年,主要目的是测试航天系统的弱点。不过,当时美国空军的仿真模型还未完全达到接近太空战或信息战实际场景的水平。

演习设想2017年的太空武器已泛滥,“红方”(假想敌)拥有的太空武器及其太空力量足以与“蓝方”(美国)相抗衡。演习围绕夺取空间控制权展开,演练了紧急动员和发射卫星系统、摧毁敌方的太空系统、干扰敌方太空系统的通信指挥环节、防御敌方的网络攻击及利用他国商业卫星等科目。演习主要目的是研究制定太空作战的战法和作战原则,探讨新型航天系统的军事应用问题,评估敌对力量阻挠美国及其盟国利用太空资源的可能性,以进一步发展和完善美军的太空作战理论。主要结论是拥有强大的太空力量可以有效威慑潜在敌人并避免武装冲突。

施里弗-2演习

2003年2月20-28日,美军举行了历时9天的施里弗-2演习,演习以圆桌讨论的形式为主,以计算机仿真为辅,共300多名军地人员参加。演习目的与第一次大致相同。由于“9.11事件”的发生,演习将美国国内可能的恐怖袭击、西南亚和南亚地区的潜在冲突及非洲人道主义等问题引发的突发事件加入到了演习的假想中。这次模拟演习分为“战术”、“战役”和“战略”三级,重点在战略和战役水平上展开。

演习的主要目的是检验已形成的航天能力转型概念,提高综合航天能力以保卫国家安全。此外,该演习还探索了空间战略、政策和法律对未来太空作战的影响。主要结论是美国非常依赖太空,但美国空间系统存在很大的脆弱性。

施里弗-3演习

2005年2月5-11日,美军举行了施里弗-3演习,共350多名军地专家参加。与前两次演习相比,这次的重点不是检验美军的太空作战能力,而是放在了如何对太空系统进行防护。演习的背景是假定在2020年发生的一场全球范围的反恐战争,在演习过程中:首次将在近太空(距地面20~200km的空域)飞行的航空器引入演习。

演习的主要目的是探讨如何使用航天装备支援陆海空联合作战,尤其是战术层面的作战,还有如何反击敌方先进的情报、监视和侦察能力以及太空系统。主要结论是美军尚没有手段快速打击位于一个大国腹地的战略目标,并需要找到在己方空间系统受损后重新建立太空平台的方法。

施里弗-4演习

2007年3月25-30日举行了为期5天的施里弗-4演习,有400名专业人员参加。演习模拟了2025年的国际环境,背景主要依照美国空军航天司令部总规划及2006年2月的《4年防务报告》等重要文献而设置。此次演习检验了战时能力,以便满足战斗指挥官的需求,有助于制定2025年前的太空战略和规划。

演习旨在检验21世纪联合部队可用的空间能力、战术及技术。演习研究了保护、扩大与替换空间系统的方法,支持区域指挥官的指挥与控制以及2025年空、天力量集成问题。另外,该演习还研究了如何加强并了解军事空间在保护本土安全方面的作用,并促进空间政策及作战原则的发展。

施里弗-5演习

2009年3月14-20日,美军举行了施里弗-5演习,参演人员约450人。演习将国防、情报、民用、商业及国际等因素都体现在其中,想定的场景是2019年的一次地区冲突,演习中引入了网络电磁空间作战。这次演习的战略价值是有效地探索了太空和网络电磁空间冲突带来的挑战,并得出了一些有益于4年一次的国防评估和太空形势评估等政策和战略制定的观点。

演习着重研究了各部门机构之间的协调关系,探索空间能力需求和军队编成备选方案,检验了对抗敌方可能行动的军力部署、作战概念和作战计划等的有效性。重要结论是:重视空间与网络空间的集成,重视空间态势感知的关键需求,发挥力量倍增效果。此次演习被视作“分水岭”。

施里弗-6演习

2010年5月7-27日,美国打破以往两年组织1次演习的惯例,举行了施里弗-6演习,美国、澳大利亚、加拿大和英国共有600多人参加。演习关注的重点仍是太空和网络电磁空间的作战问题,强调在未来全球冲突背景下的太空规划与威慑,突出了网络电磁作战与太空一体化在支持国防方面的重要性,以及美国盟军、商业领域在太空及网络电磁空间能力方面的关键作用。

演习的假想时间设在2022年,具体场景是在西太平洋阻止美国“势均力敌”的“对手”对美国的太空与网电空间系统进行毁灭性打击。演习的主要目的是研究美军太空与网电空间的备选概念、能力和部队态势,以满足未来需求;评估太空与网电空间对未来威慑战略的影响;研究使用综合手段执行太空与网电空间作战的一体化程序。这次演习十分关注太空和网络作战的联合计划和威摄问题,高度重视整合网络与太空攻防作战,以及盟国和商业伙伴在太空战与网络战方面所能发挥的作用。

2010年施里弗-6太空战演习参与单位

施里弗-7演习

2012年4月20-27日,美军在内华达州的内利斯空军基地举行了施里弗-7太空战演习。这是自2010年陆续发布新版《国家航天政策》、《国家安全空间战略》以及《国防战略指南》以来的首次“施里弗”演习,也是首次有北约正式参与的太空战演习。与此前6次演习不同,施里弗-7演习分两个阶段进行。本次演习验证了美国近期军事航天战略转变的具体举措,检验了多国联合太空作战能力,对美国和北约军事航天力量组织和运用具有重要的指导意义,很大程度上反映了美欧未来一段时期军事航天领域发展动向和趋势。

演习的时间设定为2023年,场景设定为北约和澳大利亚多国部队在非洲展开的对抗海盗的联合军事行动,旨在探索重要的太空问题和研究多机构联合下运用太空系统和服务的综合行动。

这次演习的目的是:①探索优化北约和澳大利亚的太空活动,以支持想象中的北约远征作战的方法;②确认在对抗环境下,通过扩大与国际组织和私营部门的合作及协同,提高太空能力抗毁性的方法;③认识与那些支持作战的太空能力有关的若干难题;④检验太空与网络电磁空间防御一体化作战;⑤加深对在综合性太空行动中更广泛国际参与的作战效果的理解。此次演习的成果将为北约近期和远期军事航天力量建设提供重要指导。

施里弗-8演习

2014年1月-9月,美军分三个阶段举行施里弗-8演习。这是自2001以来的第8次空间战模拟演习。演习想定在2026年,中国使用“反介入/区域拒止”作战手段应对美军事干预和“空海一体战”,主要目的是探索和评估空间力量在竞争、降级和作战受限环境中的弹性,探索提升国家安全空间系统内各要素的防御能力和互相支持能力的途径,探索通过利用盟国和合作伙伴的空间能力确保美国空间安全,检验“反介入/区域拒止”力量如何影响太空作战和服务。

施里弗-9演习

2015年12月11日,美国在施里弗空军基地举行施里弗-9演习。施里弗-9设定在2025年,探讨关键太空问题并研究如何整合多个与空间系统和服务相关机构的活动。来自美国、澳大利亚、加拿大、新西兰和英国约200名军人和非军职专家参加了此次军演。此次军演的目标包括:①识别如何增强空间弹性,其中包括情报机构、非军事机构、商业机构和盟友;②探究如何为作战人员提供优化效应以支持其联合行动;③探究如何对未来能力加以应用,保护多作战域冲突下的航天实体。

“施里弗-2015”描绘了这样一个场景:美国竞争对手在网络空间和空间领域具备势均力敌的能力,试图通过利用这些领域实现其战略目标。在军演设想的全球场景中,强调欧洲司令部的责任范围。该场景还涉及跨不同作战环境的全方位威胁;高层文官和军事领导人、规划者和空间系统运营商,以及其使用的能力都面临挑战。

施里弗-10演习

2016年5月19日,美国空军航天司令部在阿拉巴马州马克斯韦尔空军基地举行施里弗-10演习。“施里弗”模拟演习团队代表美国空军航天司令部实施此次演习,来自超过27个美国司令部和机构的约200多名军方及民间专家参与此次演习。

此次演习场景设定在2026年,用于探索关键空间问题,并研究多家空间系统和服务相关机构的一体化活动。根据作战想定,一个实力相当的空间及网络空间竞争对手正谋求通过利用这些领域来实现战略目标。这些作战想定以欧洲司令部责任区为重点,还将包括来自各种作战环境的全谱威胁,这些威胁对文职和军事领导人、规划者、空间系统运营机构及其使用的能力构成挑战。

此次演习的主要目标包括:①确定增强空间弹性的方法,这涉及情报界、民事、商业和联盟合作伙伴;②探索如何为作战人员提供优化的作战效能,以支持联盟作战;③评估如何在多领域冲突中利用未来能力保护空间体系。

4 未来太空作战的发展趋势

从美军“施里弗”系列演习可以看出,其关注重点“逐渐从战略层次的航天应用向战术层次的航天应用拓展”转变。施里弗-1、2演习将空间力量结构评估、作战支援能力改进等作战层面问题作为演习的重点;施里弗-3演习突出空间系统与军兵种装备无缝集成,对一体化联合作战、空间对抗以及快速响应能力进行验证;施里弗-4演习则对未来联合空间作战的能力需求和指挥控制关系进行深入研究。在此期间,美军发布多版空间作战条例,对联合空间作战的组织体系、指挥流程、作战概念、装备技术、部队编制等方面建设起到重要指导和推动作用;施里弗-5演习将政策因素集成到演习规划和演习职位设置之中;施里弗-6演习则着重对太空和网络电磁空间实施威慑进行讨论;施里弗-7演习验证了美国近期军事航天战略转变的具体举措,检验了多国联合太空作战能力,对美国和北约军事航天力量组织和运用具有重要的指导意义,很大程度上反映了美欧未来一段时期军事航天领域发展的动向和趋势;施里弗-8演习探索提升国家安全空间系统内各要素的防御能力和互相支持能力的途径,探索通过利用盟国和合作伙伴的空间能力确保美国空间安全,检验“反介入/区域拒止”力量如何影响太空作战和服务;施里弗-9探讨了如何整合多个与空间系统和服务相关机构的活动,如何对未来能力加以应用,保护多作战域冲突下的航天实体。施里弗-10演习将确定增强空间弹性的方法,探索如何为作战人员提供优化的作战效能,评估如何在多领域冲突中利用未来能力保护空间企业级体系。

从组成要素看,太空作战将成为未来独立的战役样式

通过几次“施里弗”演习情况可推测,将来真正实施太空作战时,作战力量将由多元构成,涵盖非军方的众多参战力量,包括多个政府部门、地方行业部门、盟国、国际组织机构、商业公司相关的领导、专家、技术人员等;从目的要素看,美军联合出版物《太空作战》规定其太空作战要执行太空力量增强、太空支持、太空控制、太空应用四大职能任务,“施里弗”演习表明,太空作战正是通过执行四大任务以

达成战争的局部或全局性目的;从指挥要素看,“施里弗”演习中,对太空作战重大问题做出决策的是最高武装力量统帅——美国总统,美陆海空三军太空作战力量统一受战略司令部指挥,体现了太空力量作为战略性力量的地位作用;从行动要素看,太空作战由诸多太空攻防作战行动构成,具体包括太空威慑、太空攻防、太空对抗、太空支援联合作战等行动;从时空要素看,太空作战战场空间具有全域性,既包括交战双方在太空进行的攻防对抗,也包括任何一方从空中、地面、海上向太空或从太空向空中、地面、海上进行的攻防对抗,太空将是太空作战的主战场。

从作战类型看,太空作战包括进攻型和防御型作战

从“施里弗”演习不难发现,美军已在加紧准备未来太空作战武器,主要包括进攻性和防御性作战武器建设。进攻性武器方面,体现在不断更新研制动能武器、定向能武器以及太空战机等新型太空装备等。2008年2月美军进行的“宙斯盾”舰载导弹拦截卫星试验(目标为USA-193号卫星),验证了其动能拦截卫星能力,此后还曾多次试验。从2010年开始,连续试验X-37B、X-51A、HTV-2等多型高超声速空间飞行器,为将来实现对全球任意目标的快速精确打击作准备。美军2012年启动“上帝之仗”天基动能武器系统计划,从搭载“上帝之仗”的卫星上发射的金属棒可打击地球任意目标,撞击动能堪比核武器。在防御性太空作战能力建设方面,体现在发展综合防御能力、建设快速重组恢复能力、增强系统弹性和抗毁性等。比如通过增强现役卫星的机动变轨能力,改变轨道高度和倾角,逃避敌方反卫星武器的发现、跟踪和攻击;发展护航卫星技术,通过释放若干诱饵卫星和杀手卫星,利用“替身”卫星撞击摧毁对方的卫星及反卫星武器等,保护关键目标,化解攻击行动:采用备用星方式,增强了系统冗余能力,如美军第三代“国防卫星通信系统”(DSCS)、“军事、战略和战术中继卫星/军事星”(Milstar)、“国防支援计划”(DSP)、“全球定位系统”(GPS)、“特高频后继星”(UFO)、“天基红外系统”(SBIRS)等都有备用星。

从力量运用看,太空作战将慑战一体、慑战并用

一方面,美军将先发制人战略应用到太空作战领域,强调建设可靠的太空先发制人打击能力。美军从兵力编制、武器研发、条令建设、演习训练、人才培养等各方面构建与太空作战相适应的作战体系。另一方面,太空作战具有与核作战相似的高门槛性。太空作战体系天生的脆弱性与太空攻击技术的扩散,使太空作战能力强大的美军也难免遭受太空“软硬”攻击,而使用动能武器在太空交战产生的碎片将危及整个太空,使战争难有胜利者。为此,近年来美军将太空作战的重点放在了太空威慑上,力图通过威慑达到作战的效果。为取得可信可靠的威慑效果,美军大力发展先发制人的太空打击能力,不断提高有效防御带来的威慑效益,通过演习验证其太空实力、传递威慑力,采取联盟策略借助盟军盟国之力威慑,将太空作战与支援能力集成到联合作战,拓展威慑效能。

从作战空间看,太空作战与网络空间作战深度融合

太空与网络空间作战具有众多共同的作战特点:一是光速交战,太空作战使用激光等定向能武器与网络空间作战使用病毒、木马等网络攻击武器都以光速传播,可瞬时达成作战效果;二是全球到达,太空和网络空间作战不受地域制约,在任意一个角落发起的行动可立即攻击全球范围的目标,达到传统陆海空作战很难达到的深度和广度;三是强力高效,现代军队和国民经济高度依赖太空系统与各类计算机等网络,对敌方太空和网络空间系统进行的作战行动,可直接致瘫敌方的战争实力、潜力乃至经济社会的正常运转,其破坏力不亚于核作战;四是手段灵活,太空作战具有“软”、“硬”杀伤武器,可实施包括欺骗、干扰、拒止、降级和摧毁等“可逆性”和“非可逆性”攻击。在网络空间作战武器方面,美军已列装基于密码破译、利用漏洞、设置后门、无线注入、暴力攻击和欺骗扰乱等六大类武器,可实施突破、渗透、监视、扰乱、阻塞、致瘫等作战行动。随着太空系统、网络空间系统日益成为现代军队作战战略性、基础性系统,加之其具有的共同特点,未来太空与网络空间作战必将深度融合。美军为集成“高边疆”(太空)与“新边疆”(网络空间)作战能力,在“施里弗”演习中不断探索对太空与网络空间系统指挥体系和结构进行优化,以协调统一在太空与网络空间的作战行动。近年来,为实现“战略遏制”向“信息遏制”的转变,美军不断加强网络空间作战力量建设。“施里弗”系列军演表明,太空与网络空间作战密不可分,必须加强在两者集成环境下联合使用的战术、技术和一体化程序。从作战空间看,太空与网络空间有交叉重叠之处,网络空间包括计算机网络空间、无线电波辐射可达到的空间以及光电传感器可探测到的空间,太空是网络空间作战的重要领域。

运用一切可能的平台和技术满足空间态势感知的需求

施里弗-2演习中发现了空间态势感知的价值—有助于了解航天器在轨状况;施里弗-3又把空间系统防护作为演习的一项重要内容,空间系统防护涉及空间态势感知和防御性空间对抗两部分;施里弗-5获得的经验教训之一就是发现未来的天战对空间态势感知存在至关重要的需求。

美国2002年启动的空间态势感知倡议计划,将传统的空间监视转化为全谱、近实时的情报、监视、侦察、环境空间态势感知。2007年提出的一体化空间态势感知计划,综合利用分散的空间态势感知数据源(探测器),提供及时、可操作的空间态势感知信息。到2015年后,美国的地基和天基感知系统基本都将完成升级改造以及新系统的部署,包括“空间篱笆”升级计划、空间监视望远镜、深空观察雷达、“天基空间监视系统”Block 20等等。多次局部战争也证明,卫星在应对突发事件、获取战场信息优势、支援部队作战、增强作战效能等方面发挥了不可替代的作用,美国已是无“星”不战,C3I、C4ISR、 C5ISR等都需要星载装备的支持。但仅对地面及空中目标实施侦察监视已经远远不够了,未来空间对抗需要“情报、监视、侦察、环境监控、指挥与控制”等多要素构成全面的空间态势感知体系。总之,运用一切可能的平台(地基、近地空间平台、天基等等)采取一切可能的技术满足空间态势感知的需求。

反卫星武器频频参加太空演习,提高实战中的作用

近年来,地基反卫星武器逐渐被越来越多的国家所掌握,但是体现反卫星技术水平高低的真正的较量还是天基反卫星武器。激光武器和微小卫星频频参加太空演习,足以证明反卫星武器受到极大的重视,这两项技术的发展也非常值得关注。

快速调动盟友和商业航天资源,军民结合以整合空间能力

施里弗-1演习中演练了紧急动员和发射卫星系统的能力,因为美国很早就意识到战时重要空间系统一旦受损必须快速填补能力缝隙,并根据战场态势变化,灵活调动空间资源为己所用。

美国现有的“猎鹰”系列、“快速运载”、“米诺陶”、“金牛座”、“飞马座”运载火箭已经在发挥快速发射的作用,为了实现所谓的“作战响应空间”(ORS)的发展战略,一系列新的、低成本的和快速进入空间的发射和快速打击系统正在研究中,包括空间作战飞行器(SOV)、新一代一次性小运载器、环小卫星二次发射平台(ESPA)、柔性小卫星运载器、模块式插入级、空天打击飞行器“猎鹰”(FALCON)。该战略的最新的要求为:空间项目开发时间从几年缩短到几个月;空间项目部署时间从几个月缩短到几小时;空间项目作战通报时间减小到能连续作战或几秒。还有如何快速调动盟友和商业航天资源,军民结合以整合空间能力也是快速反应能力的一个方面。总之要有效保护卫星等重要航天装备的安全,快速作战响应能力逐渐成为关键因素之一,在“快中求胜”的思路值得借鉴。

Development Trend of Space Operations from Schriever Wargame

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