美軍PWSA軍用星座發(fā)展特點(diǎn)分析

導(dǎo)讀

美國(guó)太空發(fā)展局（SDA）準(zhǔn)備在Link16數(shù)據(jù)鏈演示衛(wèi)星、激光鏈路、黑杰克項(xiàng)目、商業(yè)遙感衛(wèi)星等太空技術(shù)基礎(chǔ)上，構(gòu)建新的軍用星座，稱之為“國(guó)防太空架構(gòu)”，后來(lái)改名為“可增殖作戰(zhàn)單元空間架構(gòu)”（Prolifated Warfighter Space Architecture，PWSA），這一星座融合了通信、監(jiān)測(cè)、跟蹤、導(dǎo)航和態(tài)勢(shì)感知等多種功能，大部分衛(wèi)星位于LEO軌道，少部分位于中高軌道。

一、發(fā)展概述

2019年，SDA成立，隨后便著手開展了PWSA的開發(fā)工作，該工作主要包括以下幾個(gè)階段：

u第0階段（2022財(cái)年）——戰(zhàn)士沉浸式體驗(yàn)：演示項(xiàng)目，以實(shí)現(xiàn)超視距瞄準(zhǔn)和先進(jìn)導(dǎo)彈探測(cè)和跟蹤所需的性能；

u第1階段（2024財(cái)年）——初始作戰(zhàn)能力：戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的區(qū)域持久性、先進(jìn)的導(dǎo)彈探測(cè)和超視距瞄準(zhǔn)；

u第2階段（2026財(cái)年）——第1階段所有人員的全球持久性：這將納入從0階段運(yùn)行至少兩年中吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)；

u第3階段（2028財(cái)年）——相對(duì)第2階段的先進(jìn)改進(jìn)：這包括更好的導(dǎo)彈跟蹤靈敏度、更好的超視距瞄準(zhǔn)能力、額外的PNT能力、藍(lán)/綠激光通信和受保護(hù)射頻通信的進(jìn)步；

u第4階段（2030財(cái)年）——“各層的持續(xù)進(jìn)步，包括被確定為當(dāng)前或未來(lái)對(duì)作戰(zhàn)人員構(gòu)成威脅的附加功能。”

PWSA重要事件的時(shí)間線如下表所示：

圖表：PWSA重要事件

資料來(lái)源：調(diào)研整理 二、PWSA結(jié)構(gòu) 傳輸層 搭載Ka波段空對(duì)地通信鏈路、四個(gè)光通信終端、一個(gè)Link16有效載荷，以及戰(zhàn)斗管理、指揮、控制和通信（BMC3）計(jì)算存儲(chǔ)模塊。 跟蹤層

跟蹤層將配備紅外傳感器來(lái)發(fā)現(xiàn)和跟蹤導(dǎo)彈威脅，還可以跟蹤高超聲速飛行器。該層可能基于HBTSS研發(fā)（HBTSS項(xiàng)目已經(jīng)歸SDA管理，外媒透露，PWSA的跟蹤層將包括HBTSS）。

導(dǎo)航層 導(dǎo)航層本身實(shí)際上并不是一個(gè)星座，也不打算替代GPS，它是由傳輸層衛(wèi)星形成的附加能力。由于覆蓋全球的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)，傳輸層衛(wèi)星將能夠傳輸精確的位置、導(dǎo)航和授時(shí)(PNT)數(shù)據(jù)。 托管層

情報(bào)、監(jiān)視和偵察(ISR)功能屬于托管層的范圍，ISR衛(wèi)星負(fù)責(zé)探測(cè)和跟蹤地面目標(biāo)。SDA除了推出自己的托管層星座外，還將整合已經(jīng)收集傳感數(shù)據(jù)的商業(yè)衛(wèi)星，以及由國(guó)家偵察局和其他情報(bào)機(jī)構(gòu)運(yùn)營(yíng)的間諜衛(wèi)星。

PWSA主要結(jié)構(gòu)

威懾層

威懾層可以提供太空態(tài)勢(shì)感知能力，探測(cè)和跟蹤太空物體，避免衛(wèi)星碰撞。除此之外，還將研發(fā)監(jiān)視地月空間的關(guān)鍵飛行器，將太空軍事推進(jìn)到更廣的空間。

作戰(zhàn)管理

每個(gè)傳輸層衛(wèi)星都攜帶一個(gè)有效負(fù)載，使用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)管理衛(wèi)星以及各層之間的交互，它稱為戰(zhàn)斗管理層。該層將托管在大多數(shù)衛(wèi)星上，負(fù)責(zé)在軌處理數(shù)據(jù)(或“邊緣計(jì)算”)。

支持層

包含地面指揮與控制設(shè)施和用戶終端，提供快速響應(yīng)發(fā)射服務(wù)。

三、總結(jié)與分析

(1)從發(fā)展進(jìn)程來(lái)看，目前PWSA建設(shè)的重點(diǎn)是傳輸層的通信衛(wèi)星和跟蹤層的導(dǎo)彈跟蹤衛(wèi)星（跟蹤層會(huì)包括HBTSS項(xiàng)目）。通信衛(wèi)星搭載了Link16通信終端，將美軍重要的數(shù)據(jù)鏈擴(kuò)展到超視距全球通信。

傳輸層

(2)商業(yè)遙感衛(wèi)星將會(huì)在該星座的監(jiān)管層發(fā)揮重要作用。由于美軍偵察衛(wèi)星數(shù)量偏少，戰(zhàn)時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)較大戰(zhàn)場(chǎng)的全覆蓋，所以整合商業(yè)遙感衛(wèi)星將是監(jiān)管層的主要任務(wù)。

(3)以前的“黑杰克”項(xiàng)目和Link16衛(wèi)星通信演示計(jì)劃獲得的成果都整合到了新的星座中，從技術(shù)發(fā)展的角度看，具有連貫性和一致性，說(shuō)明美軍的LEO計(jì)劃全面而周密。

(4)威懾層的技術(shù)發(fā)展尚不明確，但很可能依托運(yùn)行在低軌軌道的SBSS、ORS等衛(wèi)星進(jìn)行改進(jìn)，這也符合技術(shù)逐步迭代升級(jí)的發(fā)展路徑。此外，地月空間監(jiān)視項(xiàng)目也是威懾層的重要組成部分。

(5)新的星座整合了通信、跟蹤、監(jiān)測(cè)、導(dǎo)航、態(tài)勢(shì)感知等多種功能，可在更短的時(shí)間內(nèi)為眾多地面部隊(duì)提供信息支持，也為美軍未來(lái)的分布式作戰(zhàn)提供技術(shù)基礎(chǔ)。