逐渐模糊的界限:商业卫星深度介入俄乌冲突

俄罗斯和乌克兰之间的军事冲突仍在继续 。在这场冲突中,双方的各种武器装备相继出现 。卫星作为现代战争中不可或缺的装备,也深深地渗透到这场冲突中,许多民用和商用卫星也被用于战场 。
参考消息3月21日援引德国《商报》网站的报道称,私人卫星在俄乌冲突中被广泛使用,不仅用于跟踪乌克兰的交通拥堵情况,还用于跟踪战局演变 。德国《商报》网站发表的文章《紧盯敌人:新卫星技术如何影响乌克兰战争》指出,“随着技术的进步,现在成千上万的私人卫星可以提供侦察服务 。这些卫星图像通常来自初创公司,它们往往可以做的不仅仅是拍照 。”“乌克兰战争可能是这个行业的一个转折点 。”
美国MAXAR公司发布的俄罗斯军用机场卫星照片显示,该机场部署有苏-25攻击机和直升机,不仅可以看到部署的军机数量,还可以识别出其中的大部分 。这张卫星照片有很高的军事价值 。
商业遥感卫星开启“上帝视角”
这次冲突和以往最大的区别之一就是“直播” 。世界各地的人们可以在各种社交平台上随时关注冲突的进展和双方的情况,其中商业遥感卫星发挥了重要作用 。
自20世纪80年代以来,商业遥感广泛应用于国防和军事领域,包括军事侦察、海洋监视、武器制导、毒物探测和气象观测 。与军用侦察卫星相比,商用遥感卫星多为星座布局,覆盖范围广,成本低,重访周期短,系统灵活性强 。它们在目标侦察、战争潜力评估、攻击后毁伤评估和战时气象保障等方面的作用不容忽视,是军事侦察卫星的有力补充 。例如,海湾战争期间,美军与休斯公司合作,利用休斯公司旗下的地球观测卫星公司Landsat -4拍摄并处理伊拉克的高清遥感影像,结合军用卫星影像数据,制定空攻击行动计划和打击路线 。同时,美军还利用美国国家海洋和大气管理局的民用气象卫星,为作战期间的气象预报和支援提供支持 。
过去,在战争中动员和使用卫星资源是少数国家的特权 。然而,进入21世纪以来,互联网浪潮下诞生了一批商业航天企业 。经过20多年的发展和竞争,商业航天已初具规模 。作为商业航天的主力军之一,商业遥感产品更受百姓欢迎,对国计民生影响巨大 。最直观的就是现在普通人在家就能感受到“上帝视角” 。
在这场冲突中,各国商业卫星不断对基辅、哈尔科夫、卢甘斯克、顿涅茨克、梅利托波尔、敖德萨等热点地区进行成像 。普通人可以通过网上搜索获得相关信息 。其中,美国的MAXAR公司就是一个突出的例子 。早在2月24日,该公司的卫星就将相机对准了俄罗斯军队,拍摄了许多高清卫星照片 。这些照片清楚地显示了地对地空导弹、火箭发射器、运输车、无人机、攻击机、武装直升机、野战医院和其他俄罗斯军事装备 。如果你很小心,你也可以找到俄罗斯士兵 。到目前为止,该公司一直在持续监控冲突过程,并将其公之于众 。
WorldView-3卫星的分辨率已经超过了许多国家的军事侦察卫星 。
Maxar公司主要依靠其WorldView-3卫星和GeoEye-1卫星 。World-3是一颗2800kg的商用地球观测卫星,于2014年8月13日从美国范登堡空军事基地发射升空 。它运行在海拔617千米的轨道上 。主要用于观测云、气溶胶、蒸汽、冰雪等气象数据,也可用于军事观测 。WorldView-3的商业全色图像分辨率最高,为0.31m,是世界上清晰度最高的商业卫星 。同时,WorldView-3卫星还具有多光谱技术和短波红外技术,可以实现夜间成像 。其多光谱照片分辨率为1.24米,短波红外相机分辨率为3.7米 。它可以找到军用车辆,坦克,飞机和其他设备 。
除了强大的观测能力,WorldView-3还具有非常快的数据传输能力,可以达到每秒1.2GB 。GeoEye-1卫星净重1955公斤,也是一颗高分辨率地球观测卫星 。2008年9月6日,由Delta II运载火箭从美国范登堡空军事基地发射升空 。它运行在684公里的近地轨道上 。该卫星的镜头直径为1.1米,可以拍摄全色图像和多光谱图像 。全色图像的最高分辨率为0.41米,多光谱图像的最高分辨率为1.65米 。此外,它可以准确地确定目标,定位精度为3米 。
中国的“海斯一号”卫星在这场冲突中也表现出色 。海斯一号是由中国电力科学研究院第38研究所和厦门大学联合研制的合成孔径雷达遥感卫星 。2020年12月22日,海斯一号与“天光”卫星一起,在海南文昌航天发射场由长征八号运载火箭发射 。与光学成像卫星不同,SAR卫星通过星载雷达向物体表面(地球)发射C波段电磁波,然后反射回来的电磁波被卫星接收机接收,形成图像 。由于电磁波具有一定的穿透能力,SAR卫星可以穿透云、雨、雾,实现对地球的全天候、全天时遥感成像 。
海斯一号的整个卫星重量不到185公斤 。它是中国第一颗基于有源相控阵天线的1米分辨率C波段商业SAR遥感卫星,达到国际先进指标 。主要用于海基和海岸带遥感成像,可为海洋灾害监测、洪水监测和地表变形分析提供支持 。2022年1月汤加海底火山爆发后,“海斯一号”对火山爆发的重点区域进行了紧急拍照,获得了世界上第一个火山爆发区域的高分辨率雷达卫星数据 。2月底,国外互联网上有消息称,为了阻碍俄罗斯军队在乌克兰哈尔科夫的推进,乌克兰军方炸毁了哈尔科夫东部的佩切尼吉水库大坝 。后来有外国网友说,这个水库的大坝其实是俄军炸的 。这个问题后来被中国的“海斯一号”解决了 。根据海斯一号在2月26日拍摄的照片,那里的水库大坝仍然完好无损,水库下游没有被淹没的区域 。
海斯1号卫星拍摄的乌克兰水库照片 。
【逐渐模糊的界限:商业卫星深度介入俄乌冲突】战场上的低轨道通信卫星
除了遥感卫星,低轨道通信也被用于俄乌冲突 。据《环球时报》报道,美国太空探索技术公司(SpaceX月26日宣布,应乌克兰副总理米哈伊尔·费多罗夫(Mikhail Fedoroff)的要求,“星链”低轨道互联网卫星星座已在乌克兰投入使用 。吴说,“如果俄罗斯的攻破了乌克兰的互联网,这个不受地面基础设施限制的卫星通信网络可能会很有用” 。
“星链”计划于2015年正式启动,目前已发射2000多颗卫星 。随后有消息称,乌克兰一名用户在Dishy V1设备上进行了速度测试——持续速度为136Mbps,最大速度为200Mbps,几乎是当地平均速度的5倍 。3月17日,全球宽带网速测试网站Speedest.net运营商Ookla发布的数据显示,尽管“星链”卫星互联网服务刚刚完成测试阶段,但其在15个国家的平均下载速度现已超过100Mbps 。
星链卫星 。
据悉,西方国家不仅向乌克兰提供反坦克武器、便携式反[/K0/]导弹等武器,还提供一些卫星通信电话、卫星通信车等设备,以方便乌克兰的军事指挥和与北约的信息共享 。一些通信电话可以与低轨道运行的铱星通信卫星进行通信 。
铱星是低轨道通信网络的代表,由通信巨头摩托罗拉首先提出 。但由于技术和市场原因,其运营商铱星公司于1999年破产 。后来美国国防部看到了这颗卫星的军事潜力,让它起死回生 。2019年9月,美国国防部通过美国空 Juntai 空司令部与铱星通信公司签署了一份为期7年的合同,选择其低地球轨道星座提供无限卫星服务 。该合同是通过AFSPC的增强型移动卫星服务(EMSS)项目授予的 。根据项目计划,铱星公司将继续通过66颗低地球轨道卫星提供全球安全和非保密的语音、广播、网络或分布式战术通信系统(DTCS)接入服务,并为国防部和国防部批准的无限数量的相关用户选择其他服务 。
卫星按轨道高度可分为低轨道通信卫星(LEO)、中轨道通信卫星(MEO)和高轨道地球同步通信卫星(GEO) 。通常,LEO卫星的轨道高度在500公里至2000公里之间,MEO卫星的轨道高度在2000公里至36000公里之间,GEO卫星的轨道高度在36000公里之间 。随着卫星技术和商业航天发射技术的发展,低轨道通信卫星开始受到重视,因为卫星的轨道高度低,使得传输时延短,路径损耗小 。多颗卫星组成的通信系统可以实现真正的全球覆盖,频率复用更加有效 。此外,蜂窝通信、多址接入、点波束和频率复用等成熟技术也为低轨卫星移动通信提供了技术基础 。
与高轨通信卫星相比,低轨通信卫星星座具有成本低、通信带宽大、时延短的特点 。可以为地面部队、空中空飞机等装备提供高质量的通信服务,使其摆脱陆基通信系统的限制,不受地形的影响 。复杂电磁环境下的抗干扰和反劫持能力也将大大提高 。在这场冲突中,俄罗斯军队使用了洪都博客导弹、反辐射导弹和巡航导弹来攻击和干扰乌克兰的军事通信设施 。战争初期,乌克兰军事通信网络处于瘫痪状态,但依靠民用通信设备、卫星通信电话等设备保持对部队的指挥 。
在这场冲突中,低轨通信星座的性能将是各方研究和跟踪的重点,并推动低轨通信卫星的发展 。目前,SpaceX、OneWeb、Telesat等典型的商业航天企业相继公布了中低轨道卫星星座计划,并迅速推进星座部署进程 。
除了遥感卫星和通信卫星,民用气象卫星和导航卫星也深度介入俄乌冲突 。可以预见,未来民用或商用卫星将广泛应用于军事冲突或战争中,这一趋势值得关注和研究 。

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