美國國防太空體系架構(gòu)發(fā)展淺析*

任遠(yuǎn)楨，金勝 ，魯耀兵 ，孫樹巖 ，李錦安

（1.北京跟蹤與通信技術(shù)研究所，北京 100094；2.北京無線電測量研究所，北京 100854）

0 引言

太空能力是國之重器，關(guān)乎一國的安全、發(fā)展乃至國際地位。近年來，美國越發(fā)重視太空領(lǐng)域的發(fā)展，秉持著“美國第一”的原則，制定并發(fā)布了許多太空政策，實施了大量的太空項目［1-2］。美國太空發(fā)展局（space development agency，SDA）負(fù)責(zé)定義、規(guī)劃和組織建設(shè)美國未來的空間能力架構(gòu)，并加快發(fā)展和部署新的太空軍事能力，以謀求美國在太空國防領(lǐng)域不斷保持軍事技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢。為了完成這一使命，SDA 正在建設(shè)國防空間體系架構(gòu)（national defense space architecture，NDSA），以統(tǒng)一和整合美國的下一代太空國防能力［3-4］。

1 概述

2019 年7 月1 日，美國太空發(fā)展局（SDA）發(fā)布了國防太空體系架構(gòu)信息征詢書，首次提出了下一代國防太空體系架構(gòu)的概念，計劃與商業(yè)航天力量進(jìn)行合作，利用其相關(guān)成熟配套技術(shù)，采用靈活、螺旋式發(fā)展的模式，快速開發(fā)和部署一個激增的、多功能的由小衛(wèi)星（50～500 kg）組成的星座群。按照該體系架構(gòu)規(guī)劃，預(yù)計將新研制千余顆小衛(wèi)星，組成幾十個星座，并通過國防部整合美國已有軍事及商業(yè)太空能力［5］。

1.1 架構(gòu)設(shè)計

國防太空體系架構(gòu)共包含7 層，分別為傳輸層、作戰(zhàn)管理層、跟蹤層、監(jiān)管層、導(dǎo)航層、威懾層，以及支持層。它們的定位與用途如下：

（1）傳輸層：向全球范圍各作戰(zhàn)平臺提供全天時、全天候、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸與通信服務(wù)，為國防太空體系架構(gòu)內(nèi)衛(wèi)星通信提供保障。

（2）作戰(zhàn)管理層：提供戰(zhàn)場管理、指揮、控制與通信服務(wù)，為戰(zhàn)術(shù)用戶提供太空信息支援；支持戰(zhàn)役規(guī)模狀態(tài)下實現(xiàn)時敏殺傷鏈閉合。

（3）跟蹤層：提供先進(jìn)導(dǎo)彈威脅目標(biāo)（包括高超聲速武器）的全球探測、預(yù)警、跟蹤與指示。

（4）監(jiān)管層：用于全天時、全天候監(jiān)控時敏目標(biāo)，為射前攻擊敵導(dǎo)彈發(fā)射架、雷達(dá)站、指揮節(jié)點等重要目標(biāo)提供關(guān)鍵保障。

（5）導(dǎo)航層：為GPS 受限或拒止環(huán)境下提供備用的定位、導(dǎo)航與授時（positioning，navigation and timing，PNT）能力。

（6）威懾層：提供地月空間范圍（從地球同步軌道到月球）的空間目標(biāo)態(tài)勢感知及快速進(jìn)出與機(jī)動能力，并提供了太空攻防的能力選項。

（7）支持層：提供大規(guī)模小衛(wèi)星星座快速機(jī)動發(fā)射測控的運(yùn)載系統(tǒng)與地面設(shè)施，部署便攜式、系列化、智能化衛(wèi)星應(yīng)用終端，為靈活、彈性、敏捷的在軌系統(tǒng)提供配套的地面系統(tǒng)支持，確保對抗條件下小衛(wèi)星星座的快速補(bǔ)充與更新，提高衛(wèi)星大規(guī)模地面應(yīng)用效能。

綜合而言，這7 層提供了通信傳輸、指揮控制、預(yù)警跟蹤、偵察監(jiān)視、導(dǎo)航授時、太空控制及應(yīng)急補(bǔ)充能力，以太空傳輸層為基礎(chǔ)，基于美國防高級研究計劃局（defense advanced research projects agency，DARPA）“黑杰克”項目開展，重塑了一個更加面向?qū)崙?zhàn)化、靈活、彈性、敏捷的美國太空軍事力量體系架構(gòu)，共同為面向未來的一體化聯(lián)合作戰(zhàn)賦能［6］。

1.2 發(fā)展愿景及規(guī)劃

美國SDA 針對國防太空體系架構(gòu)提出的核心發(fā)展愿景主要包括3 個方面：

（1）傳輸層與導(dǎo)航層：全球?qū)崟rPNT 與通信傳輸能力。

（2）監(jiān)管層、跟蹤層與威懾層：綜合全面的天基感知能力，感知對象包括地面、海洋、先進(jìn)導(dǎo)彈及太空目標(biāo)。

（3）作戰(zhàn)管理層與支持層：全維指揮、控制和執(zhí)行能力。

瞄準(zhǔn)該愿景，根據(jù)美國SDA 當(dāng)前的規(guī)劃，國防太空體系架構(gòu)的建設(shè)初步分為5 個階段（0～4 期），每個階段2 年。如表1 所示。

表1 美國國防太空體系架構(gòu)建設(shè)階段及目標(biāo)Table 1 Phases and objectives of NDSA

1.3 發(fā)展現(xiàn)狀

目前，美國正圍繞國防太空體系架構(gòu)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)及體系架構(gòu)驗證開展一系列的演示驗證，推進(jìn)0 期的能力建設(shè)，重點聚焦傳輸層、跟蹤層以及部分地面系統(tǒng)。導(dǎo)航層的建設(shè)需要基于傳輸層的搭建，特別是星間光學(xué)鏈路的技術(shù)突破，故當(dāng)前尚未開展相關(guān)衛(wèi)星的發(fā)射部署，主要聚焦利用星座中各衛(wèi)星協(xié)同實現(xiàn)授時的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。支持層則充分利用軍民融合方式，正在開展任務(wù)數(shù)據(jù)處理器及高超聲速和彈道跟蹤空間傳感器（hypersonic and ballistic tracking space sensor，HBTSS）地面配套設(shè)施的建設(shè)。此外，由于資金緊張，SDA 削減了威懾層的衛(wèi)星計劃，典型的是去除了初始規(guī)劃的先進(jìn)機(jī)動航天器，并將威懾層當(dāng)前的建設(shè)定位于新興技術(shù)研究，短期內(nèi)沒有衛(wèi)星的發(fā)射部署計劃。

下面重點對傳輸層、跟蹤層、監(jiān)管層及作戰(zhàn)管理層的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行梳理：

（1）傳輸層

傳輸層目前已經(jīng)在0 期中采購了20 顆衛(wèi)星，開展了2 項原型系統(tǒng)試驗驗證，并計劃開展1 項驗證。洛馬公司和約克空間系統(tǒng)公司分別獲得了1.875 億美元和9 400 萬美元的合同，各承擔(dān)10 顆衛(wèi)星的研制任務(wù)，截止2023 年2 月，已發(fā)射19 顆。這項原型系統(tǒng)的試驗驗證分別是“曼德拉2 號”（Mandrake-Ⅱ）、“激光互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)”（laser interconnect and networking communication system，LINCS）以 及XVI。其中Mandrake-Ⅱ與LINCS 都是為了解決衛(wèi)星間光鏈路這一技術(shù)難題而進(jìn)行的演示驗證試驗，旨在提高數(shù)據(jù)傳輸率，減小發(fā)射功率，并提升傳輸安全性。而XVI 是為了實現(xiàn)Link 16 的超視距傳輸，旨在提升戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的通信能力，為戰(zhàn)術(shù)殺傷鏈重構(gòu)奠定基礎(chǔ)。下面具體介紹一下這3 項演示驗證試驗［7］。

Mandrake-Ⅱ是由SDA，DAPRA 和空軍研究實驗室合作進(jìn)行的演示驗證試驗，旨在驗證2 顆衛(wèi)星之間、與地面系統(tǒng)以及與機(jī)載系統(tǒng)之間的光學(xué)星間鏈路技術(shù)可行性及可靠性。2021 年6 月30 日，2 顆Mandrake-Ⅱ衛(wèi)星——“艾伯號”和“貝克號”（Able 和Baker）成功發(fā)射，它們激光通信終端重約10 kg、功率50 W，成本極低，約為數(shù)十萬美元。2022 年8 月，這2 顆衛(wèi)星完成了星間光鏈路天基激光通信演示驗證，在114 km 范圍內(nèi)傳輸了約280 G 數(shù)據(jù)，工作時長超過了40 min。后續(xù)還將進(jìn)行天地間激光通信演示。

LINCS 是通用原子公司開發(fā)的2 顆12U 立方體光學(xué)互聯(lián)演示衛(wèi)星，旨在驗證星間激光通信技術(shù)，并嘗試在衛(wèi)星與無人機(jī)平臺之間建立激光通信鏈路。2021 年6 月30 日，2 顆搭載著C 波段雙波長全雙工光通信終端和紅外有效載荷的衛(wèi)星成功發(fā)射，但是SDA 和通用原子公司無法和衛(wèi)星成功建立通信鏈路。雖然該試驗進(jìn)行得不順利，但通用原子公司仍在繼續(xù)開發(fā)下一代激光通信終端。

XVI 是由空軍研究實驗室和Viasat 公司共同開發(fā)的實驗衛(wèi)星，旨在拓展Link 16 通信協(xié)議的應(yīng)用范圍，通過對Link 16 終端之間通信的中繼支持，實現(xiàn)超視距乃至全球尺度內(nèi)更大范圍的多平臺間的戰(zhàn)術(shù)通信。該衛(wèi)星原計劃于2020 年發(fā)射，后來連續(xù)推遲，目前仍未發(fā)射。

（2）跟蹤層

跟蹤層目前在0 期中開展了1 項原型系統(tǒng)試驗驗證，并采購了10 顆衛(wèi)星。原型系統(tǒng)的試驗驗證項目為“紅外載荷樣機(jī)”（prototype infrared payload，PIRPL），于2022 年8 月10 日隨“天鵝座”飛船成功發(fā)射，用于獲取詳細(xì)的地球紅外背景，旨在為開發(fā)檢測和跟蹤暗淡、快速飛行的高超聲速導(dǎo)彈能力奠定基礎(chǔ)。

采購的10 顆衛(wèi)星載荷主要分為2 類，寬視場（wide field of view，WFOV）和中等視場（medium field of view，MFOV），其中MFOV 還被稱為HBTSS（the hypersonic and ballistic tracking space sensor）。WFOV 負(fù)責(zé)寬視場的探測與目標(biāo)發(fā)現(xiàn)，從而為HBTSS 提供目標(biāo)指示信息。HBTSS 的視場范圍較小，根據(jù)WFOV 提供的引導(dǎo)信息，對目標(biāo)進(jìn)行更高精度的探測，為地面攔截彈提供目指信息。兩者協(xié)同的目標(biāo)是是實現(xiàn)對彈道導(dǎo)彈和高超聲速飛行器的穩(wěn)定探測，特別是對大氣層中機(jī)動飛行的高超聲速飛行器進(jìn)行持續(xù)跟蹤。SpaceX 公司和L3 哈里斯公司于2020 年10 月分別獲得了1.49 億美元和1.94億美元的合同，各負(fù)責(zé)開發(fā)4 顆WFOV 衛(wèi)星，目前已發(fā)射4 顆［8］。L3 哈里斯公司和諾斯羅普·格魯曼公司于2021 年1 月分別獲得了1.21 億美元和1.55 億美元的合同，各負(fù)責(zé)開發(fā)1 顆MFOV 衛(wèi)星，目前尚未發(fā)射。

（3）監(jiān)管層與作戰(zhàn)管理層

對于監(jiān)管層和作戰(zhàn)管理層，目前SDA 重點開展了一種新型基礎(chǔ)性軟件演示，稱為“軌道試驗平臺原 型”（prototype on-orbit experimental testbed，POET），旨在為實現(xiàn)SDA 星座的作戰(zhàn)管理和監(jiān)管奠定基礎(chǔ)。POET 的試驗衛(wèi)星已于2021 年6 月30 日發(fā)射入軌，實驗有效載荷為一種支持人工智能的邊緣計算機(jī)，主要包括2 個功能：①初步的空間自主數(shù)據(jù)處理能力，能夠?qū)崿F(xiàn)對光電影像的智能數(shù)據(jù)融合和初始邊緣處理。②自主任務(wù)響應(yīng)及規(guī)劃管理能力，能夠響應(yīng)用戶的戰(zhàn)術(shù)信息請求，并引導(dǎo)搭載其衛(wèi)星執(zhí)行特定區(qū)域目標(biāo)探測任務(wù)，完成數(shù)據(jù)處理，將圖像反饋給用戶。此外，該衛(wèi)星預(yù)期壽命為5 年，期間軟件可不斷更新升級，從而支撐完成更復(fù)雜的任務(wù)。

2 發(fā)展動因分析

2018 年，美國國防部提出了未來太空力量發(fā)展的愿景，其中包含了8 項能力，涵蓋了先進(jìn)導(dǎo)彈監(jiān)視預(yù)警、備份PNT、空間態(tài)勢感知、太空威懾指揮通信、全球監(jiān)視等多個方面［9］。美國國防太空體系架構(gòu)的提出，全面響應(yīng)了國防部提出的能力需求，但更深層次的挖掘其發(fā)展動因，它既是對其太空力量發(fā)展思路的延續(xù)，又是立足當(dāng)前的時代戰(zhàn)略背景，更是契合了其未來作戰(zhàn)理念。下面展開進(jìn)行具體分析。

2.1 大國競爭戰(zhàn)略的驅(qū)使

近年來，美國已將國家戰(zhàn)略重心由反恐轉(zhuǎn)向大國競爭，并處于全面、日益激烈的戰(zhàn)略競爭期，針對對手國家實施全面打壓和挑戰(zhàn)的行動明顯加快了速度和加大了力度，太空作為戰(zhàn)略制高點“首當(dāng)其沖”。在2017 年《國家安全戰(zhàn)略》中，美國提出了“太空領(lǐng)域?qū)γ绹拿裆野踩蛻?zhàn)爭至關(guān)重要”，美國打算通過保持太空優(yōu)勢贏得戰(zhàn)略競爭。近期美太空政策也表明，美已將太空領(lǐng)域視為戰(zhàn)略競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域，意在通過太空部署，贏得太空競爭，最終取得大國競爭的勝利［10］。2022 年《聯(lián)合太空作戰(zhàn)愿景2031》中，再次強(qiáng)調(diào)了太空在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)略地位，并認(rèn)為戰(zhàn)略競爭對手已經(jīng)具備了拒止和破壞美國天基系統(tǒng)的能力，因此提出加快提升和盟友間的聯(lián)合太空軍事行動能力，確保其太空進(jìn)出與行動自由［11］。

美國認(rèn)為，對手國家正在研究新型作戰(zhàn)裝備和作戰(zhàn)樣式，利用美國太空資產(chǎn)的漏洞實施攻擊，從而抵消它的太空優(yōu)勢。因此，重點針對新興威脅，通過大力發(fā)展下一代國防太空體系架構(gòu)，旨在繼續(xù)保持，甚至進(jìn)一步提升戰(zhàn)略競爭優(yōu)勢。具體表現(xiàn)在以下3 個方面：

（1）先進(jìn)導(dǎo)彈探測預(yù)警

美國現(xiàn)有的導(dǎo)彈早期預(yù)警高度依賴以DSP（defense support program），SBIRS（space-based infrared system）為代表的地球同步軌道及大橢圓軌道衛(wèi)星，造價昂貴、缺少備份及替代方式的天基導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)。此外，當(dāng)前高超聲速武器正蓬勃發(fā)展，而它與彈道導(dǎo)彈差異極大。彈道導(dǎo)彈一般會飛出大氣層，關(guān)機(jī)后遵循自由拋物體運(yùn)動規(guī)律，現(xiàn)有的導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星通過捕獲彈道導(dǎo)彈的尾焰獲取其軌跡，進(jìn)而進(jìn)行落點預(yù)報。而高超聲速武器主要在臨近空間飛行，行進(jìn)中還會進(jìn)行軌道機(jī)動，并且其目標(biāo)特性與彈道導(dǎo)彈也有較大差異，傳統(tǒng)的天基導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)對高超聲速武器的探測預(yù)警能力存在不足。因此，通過國防太空體系架構(gòu)跟蹤層的建設(shè)，可作為現(xiàn)有天基導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)的備份與補(bǔ)充，提升對先進(jìn)彈道導(dǎo)彈的探測跟蹤與指示能力，并形成對高超聲速武器的有效探測預(yù)警能力。此外，為了更好應(yīng)對各類先進(jìn)彈道導(dǎo)彈及飽和攻擊樣式，美國提出在導(dǎo)彈發(fā)射前對其進(jìn)行打擊，提升反導(dǎo)作戰(zhàn)的效費(fèi)比及成功率。在美國下一代國防太空體系架構(gòu)中，通過監(jiān)管層的建設(shè)，力爭實現(xiàn)對陸地、海上時敏目標(biāo)的實時偵察、監(jiān)視及瞄準(zhǔn)，支撐先發(fā)制人的反導(dǎo)作戰(zhàn)實施［12］。

（2）GPS 拒止條件下的備份

GPS 系統(tǒng)為美軍提供了導(dǎo)航、定位及授時服務(wù)，提升了部隊機(jī)動作戰(zhàn)和快速反應(yīng)能力，實現(xiàn)了戰(zhàn)區(qū)移動目標(biāo)的指揮監(jiān)控，并為精確制導(dǎo)武器提供了制導(dǎo)，大大提升了美軍的作戰(zhàn)效能，同時美軍對導(dǎo)航、定位及授時服務(wù)的依賴程度也越來越高。但是隨著對手國家不斷發(fā)展GPS 干擾技術(shù)，美軍提出發(fā)展定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)的備份系統(tǒng)以及各類替代方案，以保證其部隊在失去提供該類服務(wù)的衛(wèi)星支持時，仍能夠繼續(xù)作戰(zhàn)。在美國下一代國防太空體系架構(gòu)中，通過構(gòu)建低軌導(dǎo)航層星座，從而在GPS 信號受到干擾或攻擊時，提供替代GPS 服務(wù)的能力，保證部隊在復(fù)雜環(huán)境中仍具備遂行任務(wù)的能力。

（3）空間威懾

在近年來的局部戰(zhàn)爭中，美國90%軍事通信、95%偵察監(jiān)視、90%導(dǎo)航定位和100%氣象預(yù)報都要依靠太空力量，可見天基信息支援對美軍作戰(zhàn)貢獻(xiàn)度極大。特別地，地球同步軌道衛(wèi)星以重、大、貴和壽命長為特點，結(jié)合其能夠相對地面靜止的軌道特性，是美軍大量部署軍事衛(wèi)星的重要區(qū)域。然而，隨著世界多國不斷發(fā)展軌道機(jī)動、在軌操控等各類技術(shù)，航天器的安全越發(fā)得不到保障。此外，在美國國防情報局《2022 年太空安全挑戰(zhàn)》中，重點提到了將對手國家在地球軌道以外深空區(qū)域行動視為潛在威脅，認(rèn)為其有可能威脅美國高價值衛(wèi)星，并且難以監(jiān)控應(yīng)對［13］。美國提出保護(hù)其太空資產(chǎn)，在下一代國防太空體系架構(gòu)中發(fā)展威懾層，增強(qiáng)空間目標(biāo)態(tài)勢感知能力，具備應(yīng)對太空攻防挑戰(zhàn)的條件，強(qiáng)化太空備戰(zhàn)和聯(lián)合運(yùn)用能力、推動太空體系和作戰(zhàn)能力變革［14］。

2.2 彈性發(fā)展思路的延續(xù)

早在2010 年，在美國國家航天政策中，最早提出了增強(qiáng)系統(tǒng)彈性，但未對其進(jìn)行具體定義。2012年，國防部空間政策中，首次給出明確表述，將彈性定義為一個系統(tǒng)在敵對或不利條件下，支持提高任務(wù)成功概率所需功能、縮短能力恢復(fù)時間、應(yīng)對更寬廣想定、條件和威脅的能力。2013 年，在美國空軍航天司令部發(fā)布的《彈性和分散太空體系》白皮書中，提出了“彈性太空”的概念，它是指體系面對系統(tǒng)故障、環(huán)境挑戰(zhàn)或敵對行動時仍然能夠持續(xù)提供所需能力，包括威脅攝止、體系健壯、系統(tǒng)重構(gòu)、能力恢復(fù)等。同年，《抗毀與分解式空間體系架構(gòu)》文件中，美國提出了要走廉價、大規(guī)模制造和發(fā)射小衛(wèi)星星座的技術(shù)路線，提高美國太空體系的生存和恢復(fù)能力，提升體系的“彈性”。2015 年《彈性和分散太空體系》白皮書中，提出了實現(xiàn)“彈性”的6 種途徑，包括分散、分布、多樣化、防護(hù)、擴(kuò)散以及欺騙。2017 年，在《太空危機(jī)穩(wěn)定性——中國及其他挑戰(zhàn)》報告中闡述了應(yīng)采用分布式彈性架構(gòu)使太空體系具備彈性，提升抗毀傷及對抗能力。2018 年，美國《國家太空戰(zhàn)略》文件中提出應(yīng)加速太空體系架構(gòu)轉(zhuǎn)變，提高彈性、防御和受損后重建能力。2021 年，《美國太空優(yōu)先事項框架》提出了9 項太空政策優(yōu)先事項，其中一項為捍衛(wèi)其國家安全利益，免受來自太空的威脅，而具體實現(xiàn)方式就是加速推動太空體系彈性化，并增強(qiáng)太空態(tài)勢感知能力［15］。此外，在2021 年和2022 年美國的《航天工業(yè)基礎(chǔ)狀況》報告中，多次提到了“混合太空架構(gòu)”（hybrid space architecture，HSA）概念，它旨在將新興小衛(wèi)星和美國政府傳統(tǒng)的太空系統(tǒng)相集成，連接不同的民用、軍用、商業(yè)和盟軍太空系統(tǒng)，并強(qiáng)調(diào)了顯著提高太空系統(tǒng)的彈性和威懾力，并成為聯(lián)合全域指揮與控制的關(guān)鍵［16-17］。

近十幾年來，圍繞提升太空體系的“彈性”，美國出臺了多份文件，雖然實現(xiàn)方式在不斷拓展，但其核心內(nèi)涵依然與2012 年國防部空間政策中的定義基本一致［18］。

同時，美國認(rèn)為其傳統(tǒng)的太空體系架構(gòu)弱點十分突出，容易受到物理域、網(wǎng)絡(luò)域及電磁類的各式攻擊影響，在體系降效失能后，以高價值大型衛(wèi)星為主的體系十分脆弱，缺少替代備份衛(wèi)星，并且難以快速補(bǔ)充恢復(fù)體系能力。因此，美國提出了下一代國防太空體系架構(gòu)，而這正是“彈性”發(fā)展思路的典型實踐，通過與商業(yè)航天公司的深度合作，大幅度降低了國防太空體系架構(gòu)的構(gòu)建成本，利用大量小衛(wèi)星形成星座組網(wǎng)，形成分散式、擴(kuò)散式、多樣化部署的太空體系，具備了分解、重組、重構(gòu)、重建與自我修復(fù)能力，顯著提高了效費(fèi)比、生存力及戰(zhàn)時補(bǔ)充能力。

2.3 新型作戰(zhàn)概念的載體

作戰(zhàn)概念是戰(zhàn)爭理論層面的概念描述，通過對作戰(zhàn)能力和作戰(zhàn)任務(wù)的有序組織，實現(xiàn)既定的作戰(zhàn)構(gòu)想和意圖。為了更好把握科技發(fā)展帶來的新機(jī)遇，應(yīng)對各式威脅挑戰(zhàn)，把握戰(zhàn)爭形態(tài)發(fā)展方向與規(guī)律，搶占制勝先機(jī)，美軍一直十分重視作戰(zhàn)概念的開發(fā)與創(chuàng)新。美國認(rèn)為對手國家正在發(fā)展和實施“反介入/區(qū)域拒止”的作戰(zhàn)概念，在沖突發(fā)生后，將會憑借體系化、持續(xù)性的壓力，不再給美軍從容的作戰(zhàn)力量部署時間，并通過太空、電磁等多個維度對美軍的主要數(shù)據(jù)鏈、網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行襲擾，試圖割裂、致癱美軍的指揮控制體系，破壞殺傷鏈。在此背景下，美軍近年來提出了一系列新型作戰(zhàn)概念。而其下一代國防太空體系架構(gòu)的設(shè)計規(guī)劃也與各類新型作戰(zhàn)概念的理念相一致，并為它們的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)，旨在保證美軍在“反介入?yún)^(qū)域”仍然具備兵力投送和殺傷鏈快速閉合能力。最具有代表性的新型作戰(zhàn)概念是馬賽克戰(zhàn)與聯(lián)合全域作戰(zhàn)。

（1）馬賽克戰(zhàn)

美國于2017 年提出了“馬賽克戰(zhàn)”概念，旨在建立一支由高性能武器系統(tǒng)和大量分散作戰(zhàn)要素為核心，可以靈活定制、跨域協(xié)同作戰(zhàn)的混合兵力，加快美軍行動速度，使美軍在與大國對手的長期競爭中獲勝。該作戰(zhàn)概念是決策中心戰(zhàn)的賦能手段，能夠讓美軍指揮官更快、更有效地做出決策，同時降低對手決策的質(zhì)量和速度［19］。

國防太空體系架構(gòu)的設(shè)計在很多方面都與馬賽克戰(zhàn)的理念一致，甚至可以將其稱之為實現(xiàn)馬賽克戰(zhàn)的一個載體。在國防太空體系架構(gòu)中，通過海量小衛(wèi)星組網(wǎng)，提高體系的靈活性和抗毀傷能力。它以跟蹤層、監(jiān)管層和威懾層的部分單元為探測節(jié)點、以傳輸層作為通信紐帶，以作戰(zhàn)管理層為智能指揮控制節(jié)點，根據(jù)任務(wù)需要，靈活組織，相互協(xié)作，快速高效完成任務(wù)，即使體系遭受了部分破壞，它仍然可以自適應(yīng)調(diào)整，而不會影響任務(wù)完成。同時，由于其動態(tài)聚合實現(xiàn)任務(wù)的特點，改變了傳統(tǒng)的殺傷鏈，形成了動態(tài)殺傷網(wǎng)，給對手造成了“戰(zhàn)場迷霧”，使其難以判斷作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)與意圖，降低了決策速度與質(zhì)量，影響了作戰(zhàn)效能，從而自身獲得了決策優(yōu)勢，掌握了戰(zhàn)場主動權(quán)，并且顛覆了傳統(tǒng)的太空安全體系［20-21］。

特別地，國防太空體系架構(gòu)在戰(zhàn)術(shù)層面，給用戶提供了更快速有效的殺傷鏈閉合方案。當(dāng)前美國的主要戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)荓ink 16，已經(jīng)實現(xiàn)了陸海空三軍的互聯(lián)，但它自身只能進(jìn)行視距內(nèi)的通信。而通過傳輸層對Link16 通信服務(wù)的支持，不僅實現(xiàn)了超視距的戰(zhàn)術(shù)通信，更重要的是實現(xiàn)了更多探測、指揮控制及火力打擊單元的互聯(lián)，并大大縮短了戰(zhàn)術(shù)殺傷鏈，能夠為馬賽克戰(zhàn)作戰(zhàn)概念的實現(xiàn)奠定堅實的基礎(chǔ)，全面提升了作戰(zhàn)效能。

（2）聯(lián)合全域作戰(zhàn)

2020 年，“聯(lián)合全域作戰(zhàn)”概念首次提出，是由于美軍認(rèn)為僅依靠空海一體戰(zhàn)的優(yōu)勢不足以取得勝利，而需要在陸、海、空、天、網(wǎng)和電全域協(xié)同，并充分發(fā)揮其在太空和網(wǎng)絡(luò)空間的優(yōu)勢，提升其作戰(zhàn)效能，從而獲取勝勢［22］。此概念在“多域戰(zhàn)”和“多域作戰(zhàn)”的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，以“聯(lián)合全域指揮與控制”（joint all-domain command and control，JADC2）概念為核心，目前已成為美國全軍共同發(fā)展的目標(biāo)，是美軍頂層概念之一。JADC2提出需要近實時連接所有分布式傳感器與射手，將各軍種指揮控制系統(tǒng)連接成一體化指控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)所有作戰(zhàn)域之間高速且無縫的信息交流，從而遂行跨域指揮控制，壓縮作戰(zhàn)決策周期，提升美軍高效準(zhǔn)確打擊與摧毀時敏目標(biāo)的能力。

國防太空體系架構(gòu)是實現(xiàn)聯(lián)合全域作戰(zhàn)的重要支撐，具體體現(xiàn)在：

1）國防太空體系架構(gòu)的傳輸層可作為JADC2的一個主干網(wǎng)絡(luò)，它能夠給各作戰(zhàn)域的作戰(zhàn)單元提供近實時的通信服務(wù)，聯(lián)通國防部所有的指揮和控制系統(tǒng)，打破了各軍兵種指揮控制系統(tǒng)連接的壁壘。

2）國防太空體系架構(gòu)的跟蹤層、監(jiān)管層及威懾層的部分單元可作為分布式傳感器，而它們已經(jīng)以傳輸層為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了無縫連接，并在此基礎(chǔ)上，再次通過傳輸層，近實時實現(xiàn)傳感器與射手的連接。

3）國防太空體系架構(gòu)的作戰(zhàn)管理層可作為指揮控制系統(tǒng)，實現(xiàn)智能的指揮控制，并以傳輸層為基礎(chǔ)，連接了傳感器與射手，縮短了殺傷鏈閉合時間，壓縮了作戰(zhàn)決策周期，并為跨域指揮控制提供了條件，實現(xiàn)了作戰(zhàn)與信息優(yōu)勢［23］。

3 相關(guān)啟示

（1）注重作戰(zhàn)概念發(fā)展革新

美國立足新材料、人工智能等前沿領(lǐng)域技術(shù)突破，針對性地不斷創(chuàng)新發(fā)展新型作戰(zhàn)概念，旨在掌握未來戰(zhàn)爭主動權(quán)。美國國防太空體系架構(gòu)的由來與演化與新型作戰(zhàn)概念的發(fā)展密不可分，是新型作戰(zhàn)概念實現(xiàn)的關(guān)鍵載體與基礎(chǔ)，并充分沿襲了其彈性發(fā)展理念，是美國未來作戰(zhàn)體系的重要組成部分。因此為了搶占未來戰(zhàn)略競爭的制高點，一方面應(yīng)加強(qiáng)對美國新型作戰(zhàn)概念的研究，深入挖掘概念內(nèi)涵，梳理核心要素，剖析內(nèi)在機(jī)理；另一方面，應(yīng)參考借鑒美作戰(zhàn)概念，在充分研究的基礎(chǔ)上，與新興技術(shù)相結(jié)合，推動理論和概念創(chuàng)新。

（2）加強(qiáng)國防太空體系架構(gòu)深入研究

美國國防太空體系架構(gòu)最初提出的是一個較為宏大且理想的發(fā)展目標(biāo)，涵蓋了太空能力的諸多方面，同時，自提出后，受關(guān)鍵載荷研制進(jìn)度及預(yù)算所限等因素影響，不斷在調(diào)整其規(guī)劃與進(jìn)度安排。因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對國防太空體系架構(gòu)的跟蹤研究，把握其最新發(fā)展動態(tài)與方向。此外，還應(yīng)進(jìn)一步對其進(jìn)行深入研究，一方面分析各個能力層的詳細(xì)組成結(jié)構(gòu)，設(shè)計理念及能力實現(xiàn)機(jī)制，另一方面還應(yīng)從體系視角，綜合多層乃至整個體系架構(gòu)，分析其動態(tài)運(yùn)行機(jī)理，厘清其運(yùn)用方式。

（3）強(qiáng)化創(chuàng)新太空體系架構(gòu)設(shè)計

美國國防太空體系架構(gòu)的設(shè)計規(guī)劃基于戰(zhàn)略引領(lǐng)、政策牽引及威脅驅(qū)動，并根據(jù)功能用途劃分了邏輯層，創(chuàng)新性地采用了大規(guī)模分布式的小衛(wèi)星星座，打破了傳統(tǒng)的以少量、關(guān)鍵衛(wèi)星為核心的太空國防體系建設(shè)思路，顛覆了傳統(tǒng)太空體系架構(gòu)的設(shè)計理念。同時，更加注重體系建設(shè)的彈性、整體性以及互聯(lián)互通互操作性，并將云計算、人工智能等前沿技術(shù)進(jìn)行了深度融合與實踐，大幅提高了殺傷鏈閉合的速度，提升了體系的作戰(zhàn)效能。我國也應(yīng)充分借鑒美國國防太空體系架構(gòu)的開發(fā)理念與設(shè)計思路，強(qiáng)化體系架構(gòu)的頂層設(shè)計與能力牽引，加快發(fā)展應(yīng)用新興前沿技術(shù)，不斷豐富完善國家太空能力的建設(shè)。

（4）推動太空體系架構(gòu)快速建設(shè)落地

美國太空發(fā)展局在開展國防太空體系架構(gòu)的實際建設(shè)中十分務(wù)實，特別注重交付能力的速度，并不拘泥于體系架構(gòu)的現(xiàn)有規(guī)劃，引入了大量的商業(yè)航天力量，采用了螺旋式上升、靈活、敏捷的開發(fā)方式，大大提升了建設(shè)速度和開發(fā)效率，并不斷根據(jù)技術(shù)驗證現(xiàn)狀和建設(shè)進(jìn)展，動態(tài)調(diào)整相關(guān)規(guī)劃，力求最快速度推動體系架構(gòu)建設(shè)。在實際運(yùn)用中，充分利用了商業(yè)航天的技術(shù)與資源，優(yōu)先服務(wù)緊迫需求，積極開展技術(shù)驗證，并通過軟件化等方式進(jìn)行快速迭代。此外，十分注重跨域融合，真正做到了體系規(guī)劃、體系建設(shè)與體系運(yùn)用。因此，我國也應(yīng)積極借鑒美國的體系架構(gòu)開發(fā)與運(yùn)用方式，以成體系方式推動太空體系架構(gòu)快速發(fā)展、落地及開展運(yùn)用，并立足當(dāng)前大力發(fā)展商業(yè)航天現(xiàn)狀，繼續(xù)加大扶持力度，鼓勵并牽引其不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，為太空體系靈活、彈性及敏捷建設(shè)賦能。

4 結(jié)束語

美國國防太空體系架構(gòu)以傳輸層、跟蹤層、監(jiān)管層及作戰(zhàn)管理層為重要抓手，計劃通過5 個階段發(fā)展建設(shè)，全面提升通信傳輸、指揮控制、預(yù)警跟蹤、偵察監(jiān)視、導(dǎo)航授時、太空控制及應(yīng)急補(bǔ)充能力。該架構(gòu)的提出，是大國競爭戰(zhàn)略的驅(qū)使，是太空力量彈性發(fā)展思路的延續(xù)，更是新型作戰(zhàn)概念的載體。為了進(jìn)一步加深對體系架構(gòu)各層內(nèi)在關(guān)系的認(rèn)知與理解，把握未來發(fā)展趨勢，積極應(yīng)對并借鑒其發(fā)展思路與理念，應(yīng)注重作戰(zhàn)概念發(fā)展革新，加強(qiáng)國防太空體系架構(gòu)深入研究，強(qiáng)化創(chuàng)新太空體系架構(gòu)設(shè)計，推動太空體系架構(gòu)快速建設(shè)落地，助力我國維護(hù)空間安全與推動太空體系發(fā)展建設(shè)。