从2020美伊冲突看太空优势

远望智库

黄志澄

一、前言

2020年1月3日，伊朗高级将领卡西姆·苏莱曼尼在伊拉克巴格达国际机场外遭美军空袭身亡，引发美伊冲突，世界形势出现激烈振荡。随后，2020年1月8日，伊朗伊斯兰革命卫队向驻有美军的伊拉克空军基地发射了数十枚导弹。紧接着，在德黑兰时间2020年1月8日凌晨6时多，乌克兰国际航空公司的PS752航班从德黑兰国际机场起飞，准备飞往基辅，这架客机在起飞2～3min后突然坠毁，机上人员全部遇难。事故发生后，美国表示是伊朗的导弹击落了客机，并将证据先后提供给加拿大、英国及乌克兰。最后，伊朗在2020年1月11日承认是自己的导弹击落了客机。虽然伊朗方面强调，是因为美国的入侵威胁迫在眉睫，才造成了此次坠机事件，但不管怎样，这次误射事件减少了美国在这起冲突中的责任。这次事件的诡异翻转既有偶然性，但也显示出两国综合国力的差距，特别是凸显了美国相对于伊朗在太空方面的优势。

二、美伊冲突中美军使用的军用卫星

在这次美伊冲突中，美军除了使用了许多保障性的基础卫星，如全球导航定位卫星（GPS）、军用测绘卫星和气象卫星之外，还使用了侦察卫星、导弹预警卫星和军用通信卫星。

侦察卫星可以获得全天候、全天时、大范围、大纵深、近实时的战场信息，是从太空获取情报信息的有力手段，也是获得制信息权和信息优势的重要环节。美国的侦察预警卫星体系是美军军事情报力量体系的重要支撑，在大国战略博弈中，尤其是近30年来美国所发动和主导的局部战争或海外军事行动中，都发挥了重要作用。美国建有覆盖全球的、分辨率高、全天时、全天候侦察的卫星侦察系统。目前，美军在成像侦察方面主要有5颗“锁眼”（KH）光学成像侦察卫星、3颗“长曲棍球”雷达成像侦察卫星，还有种类众多的电子侦察卫星和海洋监视卫星。

KH系列成像侦察卫星是当今世界上最为先进的光学成像侦察卫星，搭载了可见光、红外、多光谱和超光谱传感器等光学成像侦察设备，其中KH-12卫星的最高分辨率达到0.1m（见图1）。“长曲棍球”雷达成像侦察卫星可利用星上合成孔径雷达，对地面目标进行高分辨率成像，最高分辨率达0.3m，具备全天候、全天时侦察能力，不受云、雾、烟及黑夜的影响，并可识别伪装或地下目标，以弥补光学成像侦察卫星的不足。“门特”（Mentor）电子侦察卫星采用大型网状相控阵天线，可截获、监听100MHz～20GHz频段范围的所有信号，包括许多微弱信号。“入侵者”（Intrude）电子侦察卫星具有多轨道能力，并集通信情报和电子侦察于一身。

导弹预警卫星主要是指已部署应用的“天基红外系统”（SBIRS）。20世纪爆发的海湾战争中，美军成功使用了“国防支援计划”（DSP）导弹预警卫星。面对21世纪的弹道导弹威胁，美国空军在1995年决定研制SBIRS预警卫星，以提高导弹预警、导弹防御和战场特征方面的关键能力。美军计划部署20颗以上卫星，组成导弹预警卫星星座，以覆盖全球。整个星座将利用星间链路，实现每颗卫星与星座中所有其他卫星的通信。SBIRS系统主要由天基段和地基段两部分组成。天基段分为高轨卫星（含SBIRS-GEO与SBIRS-HEO）与低轨卫星（SBIRS-LEO），高轨卫星主要用于主动段的侦察与监视，低轨卫星主要用于搜索和跟踪导弹目标中段飞行时的发热弹体和冷再入弹头。SBIRS系统通过高轨卫星与低轨卫星组网，可实现对战术和战略导弹发射助推段、中段飞行阶段、再入阶段的全程探测与跟踪，并达到对目标的全球覆盖。SBIRS的高轨部分由2颗SBIRS-HEO和5颗SBIRSGEO（见图2，目前已发射4颗）组成。与DSP卫星相比，每颗SBIRS高轨预警卫星都装有1台高速宽视场扫描型短波红外捕获探测器和1台窄视场凝视多谱段（中波、中长波和长波红外及可见光）跟踪探测器。由于采用2种探测器协同工作模式，SBIRS高轨卫星的扫描速度和灵敏度与之前的“国防支援计划”卫星相比提高了10倍。SBIRS高轨卫星能在对方导弹点火的瞬间将其捕获，并在导弹发射后10～20s内将警报信息传送给地面部队。

图1 美军的KH-12侦察卫星

图2 美军的SBIRS-GEO导弹预警卫星

为了避免高轨道和低轨道星座相互混淆，2002年11月，美国五角大楼将SBIRS低轨道星座（SBIRS-LOW）的名字改为“太空跟踪与监视系统”（STSS）。STSS系统将由24～30颗部署在1600km左右高度的多轨道面上的小型、大倾角、低轨道卫星组成，目前仅发射了2颗试验卫星。

军用通信卫星除了提供下达作战命令、报告战场态势等传统服务外，更要实时传输卫星侦察图像、数字地图及语音、视频等信息。据报道，在美军击毙本·拉登的行动中，时任美国总统奥巴马等高官在白宫实时观看了突袭作战实况。这充分说明美军战场数据链的强大及通信卫星带宽之高。

目前，美军部署的最先进的通信卫星主要有“宽带填隙卫星通信系统”（WGS）、“先进极高频卫星通信系统”（AEHF）、“移动用户目标卫星通信系统”（MUOS）等。这些通信卫星系统广泛采用高数据率、宽带、跳频、星间链路等通信技术，卫星通信速率可达每秒吉比特量级。

三、美伊冲突中美军卫星的应用效果

案例1：美军在刺杀苏莱曼尼的行动中，在机场附近使用了“死神”（MQ-9）武装无人机。

MQ-9（见图3）第一次发射的是拥有6片刀锋的“飞刀”导弹，后来又补充发射了爆炸型的“地狱火”导弹。MQ-9无人机可以在7km高空巡航40h，飞行时几乎静音，其装载了侦察取像设备和数据链系统。侦察取像设备除了包括分辨率可达0.3m的高清白光摄像机外，还包括高清热成像摄像机和激光测距/照射机。该设备可在目标附近区域进行长时间的巡航侦察，并将搜索数据进行对比，甚至进行人脸识别，确认目标以后，一击必杀。

图3 美国MQ-9武装无人机

为了实现无人机精准狠的打击效果，必须要获取可靠、可验证的情报，其中地面情报人员功不可没，但天基情报侦察监视系统（ISR）在核实情报中也发挥了重要作用。为了保障任务万无一失，无人机将由美国本土的地面站进行指挥控制，并由总统进行最后决策，为此，美军使用了能力最强的通信卫星系统。MQ-9无人机主要采用两种通信方式进行图像回传：一种是微波直连，另一种是卫星中继。微波直连就是地面站和无人机直接使用C波段微波进行点对点通信，这种方式延迟小、带宽足，但是通信距离较近，只能保障数百公里的通信。卫星中继则采用Ku波段，它能将图像通过卫星回传给后方地面站，同时地面站也能将控制指令通过卫星传给无人机，这样双方的通信距离将不再受限，可参考图4。

图4 美国武装无人机的卫星链路

案例2：德黑兰时间2020年1月8日早晨，伊朗发射数十枚弹道导弹，袭击了美军驻伊拉克的两个军事基地。有关袭击造成的人员伤亡，美伊双方各执一词。

美军能够成功躲避伊朗导弹对美军在伊拉克基地的报复行动，也许与美国可能得到伊拉克方面的通报有关，但对于这样重大的军事行动，美军也必须亲自进行确认。当日，特朗普在白宫发表讲话称，伊朗的导弹没有造成美国人伤亡，这要归功于美军的早期预警系统。但若此时只依靠SBIRS卫星进行导弹预警，则明显不足以应对，因为伊朗使用的是短程弹道式导弹，美国预警卫星对此只能提供3～4min的预警时间。为了获得更长的预警时间（如30min），美军进一步加强使用侦察卫星来监视伊朗导弹基地的活动和侦查电子信号。2013年，美军曾使用部署在巴基斯坦和阿富汗上空的美军侦察卫星来监视本·拉登住宅附近的情况达半年之久，最终通过信使的出没踪迹找到突破口，证实了本·拉登就在住所之内，并最终将其击毙。这也侧面印证了美军侦察卫星的监视功能，其可以向美军实时报告伊朗导弹基地的活动情况，从而为美军提供足够长的预警时间。

在这次伊朗导弹报复行动结束后，美国商业航天公司“行星实验室”（Planet Labs）公开了多张照片展示伊朗导弹的打击效果。这家公司拥有近200颗遥感小卫星构成的星座，虽然其空间分辨率较低，但其时间分辨率较高。公布的卫星照片展示了美军在伊拉克的艾因·阿萨德空军基地遭到伊朗导弹袭击后的损伤情况，如图5所示。可以看出，该基地多个军事设施被导弹炸毁，包括机库、跑道等。该公司的卫星在此次行动前是否也为美军提供过图像，目前尚无法证实。

图5 美国“行星实验室”公司发布的卫星图像

案例3：2020年1月9日，美国《纽约时报》报道称他们的卫星发现了伊朗击落客机时导弹的红外信号，而且美国官员精确点出两枚道尔（Tor M1）导弹并非故意发射等关键信息，美军还将掌握的详细证据提供给英国和乌克兰，这些关键证据迫使伊朗官方不得不承认是本国导弹击落了乌克兰的民航飞机。

美国获得了怎样的证据才让伊朗承认是自己的导弾误击了客机？显然，只靠地面人员提供的情报是不够的。由于伊朗的导弹飞行时间很短，因此也有人对美国预警卫星能否有足够时间作出反应提出了异议。实际上，美军现在只是在事后提供照片作证（见图6），而并非当时要立即决䇿是否进行反击。而以美军SBIRS预警卫星所具备的性能，这显然是可以实现的。

另外，乌克兰的民航飞机上是否装有在马航MH370失事后国际民航组织推荐使用的跟踪和报告系统，目前还不得而知。美国Aireon LLC公司开发的采用“广播式自动相关监视(ADS-B)”的GlobalBeacon系统，已为许多航空公司的飞机提供了以分钟计算的全球飞机跟踪和黑盒子备份功能。由于该系统是美国公司开发并由美国铱星系统支持的，因此，美军很容易取得这个系统所提供的数据。

图6 美国《纽约时报》公布的卫星照片

我们也注意到，在伊朗击落客机前10min，伊朗发射导弹的连队处于通信中断状态，这是否是受到了美军的干扰，目前尚无法证实。

四、结束语

2020年年初的美伊冲突仍然是一场充分运用无人机、人工智能和天地一体化信息网络等前沿技术的混合战争。早在2007年，美国军事专家霍夫曼就提出，现代战争的形态正在从传统的较为明晰的“大规模战争”或“小规模的非正规战争”，向战争界限更加模糊、作战样式更为多样与融合的混合战争形态发展。

近日，伊朗试射卫星仍然失败。相对于伊朗，美国在太空具有绝对的优势，从而使得美军占据了战略制高点。由于战场对美军是单向透明的，因此美军在这场冲突中可以进退自如。当然，美军在未来战争中若遇到在太空中比伊朗要强得多的对手，未必能像在这次冲突中这样游刃有余。

特朗普上台后就主张大力加强美军的太空军事力量，并下令成立美国太空军。鉴于在这次美伊冲突中军用卫星的突出表现，美军在今后必将继续强化其太空作战能力。据报道，美国官员和专家称，新成立的太空司令部已通过最初的作战测试。该司令部拥有的预警能力可以帮助监测伊朗最近向美军驻伊拉克基地发射的弹道导弹，从而为地面部队提供预警。2020年2月10日，美国国防部发布了总额约为7054亿美元的2021财年国防预算需求文件；刚刚组建的太空军要求美国政府在2021财年向其提供154亿美元资助，以抗击新出现的太空威胁，从而使美国军事太空行动从作战支援过渡到作战的关键环节，美军在这方面的动向值得关注和警惕。