美军PWSA军用星座发展特点分析

导读

美国太空发展局（SDA）准备在Link16数据链演示卫星、激光链路、黑杰克项目、商业遥感卫星等太空技术基础上，构建新的军用星座，称之为“国防太空架构”，后来改名为“可增殖作战单元空间架构”（Prolifated Warfighter Space Architecture，PWSA），这一星座融合了通信、监测、跟踪、导航和态势感知等多种功能，大部分卫星位于LEO轨道，少部分位于中高轨道。

一、发展概述

2019年，SDA成立，随后便着手开展了PWSA的开发工作，该工作主要包括以下几个阶段：

u第0阶段（2022财年）——战士沉浸式体验：演示项目，以实现超视距瞄准和先进导弹探测和跟踪所需的性能；

u第1阶段（2024财年）——初始作战能力：战术数据链的区域持久性、先进的导弹探测和超视距瞄准；

u第2阶段（2026财年）——第1阶段所有人员的全球持久性：这将纳入从0阶段运行至少两年中吸取的经验教训；

u第3阶段（2028财年）——相对第2阶段的先进改进：这包括更好的导弹跟踪灵敏度、更好的超视距瞄准能力、额外的PNT能力、蓝/绿激光通信和受保护射频通信的进步；

u第4阶段（2030财年）——“各层的持续进步，包括被确定为当前或未来对作战人员构成威胁的附加功能。”

PWSA重要事件的时间线如下表所示：

图表：PWSA重要事件

时间	重要事件
2019年	SDA成立
2019年	Link16数据链卫星通信演示项目开始
2020年	SDA签订了“国防太空架构”第零阶段28颗卫星的合同，20颗传输层数据中继卫星签给了York Space Systems和洛克希德·马丁，8颗跟踪层的导弹跟踪卫星签给了SpaceX和L3 Harris公司
2022年	SDA签署第一批传输层约126颗卫星合同，签给York、洛马和诺格公司
2023年1月	“国防太空架构”重新命名为“扩散作战人员空间架构”(Prolifated Warfighter SpaceArchitecture，PWSA)
2023年4月	零阶段首批8颗通信传输卫星和2颗导弹跟踪卫星发射，位于1000公里轨道
2023年5月	SDA发布第二批传输层100颗“阿尔法”卫星和72颗“贝塔”卫星的招标
2023年6月	“黑杰克”项在发射了6颗卫星后宣布不再增加新的卫星，但其探索的技术将为PWSA的发展提供重要借鉴
2024年早些时候（计划）	美军方将对零阶段的卫星进行最重要的测试——检查它们探测和跟踪高超声速导弹的能力
2026年（计划）	PWSA第二阶段开始实施，将完成1000颗左右卫星组网

  资料来源：调研整理   二、PWSA结构   传输层   搭载Ka波段空对地通信链路、四个光通信终端、一个Link16有效载荷，以及战斗管理、指挥、控制和通信（BMC3）计算存储模块。   跟踪层

跟踪层将配备红外传感器来发现和跟踪导弹威胁，还可以跟踪高超声速飞行器。该层可能基于HBTSS研发（HBTSS项目已经归SDA管理，外媒透露，PWSA的跟踪层将包括HBTSS）。

  导航层   导航层本身实际上并不是一个星座，也不打算替代GPS，它是由传输层卫星形成的附加能力。由于覆盖全球的网状网络的性质，传输层卫星将能够传输精确的位置、导航和授时(PNT)数据。   托管层

情报、监视和侦察(ISR)功能属于托管层的范围，ISR卫星负责探测和跟踪地面目标。SDA除了推出自己的托管层星座外，还将整合已经收集传感数据的商业卫星，以及由国家侦察局和其他情报机构运营的间谍卫星。

PWSA主要结构

威慑层

威慑层可以提供太空态势感知能力，探测和跟踪太空物体，避免卫星碰撞。除此之外，还将研发监视地月空间的关键飞行器，将太空军事推进到更广的空间。

作战管理

每个传输层卫星都携带一个有效负载，使用计算机动态管理卫星以及各层之间的交互，它称为战斗管理层。该层将托管在大多数卫星上，负责在轨处理数据(或“边缘计算”)。

支持层

包含地面指挥与控制设施和用户终端，提供快速响应发射服务。

三、总结与分析

(1)从发展进程来看，目前PWSA建设的重点是传输层的通信卫星和跟踪层的导弹跟踪卫星（跟踪层会包括HBTSS项目）。通信卫星搭载了Link16通信终端，将美军重要的数据链扩展到超视距全球通信。

传输层

(2)商业遥感卫星将会在该星座的监管层发挥重要作用。由于美军侦察卫星数量偏少，战时无法实现较大战场的全覆盖，所以整合商业遥感卫星将是监管层的主要任务。

(3)以前的“黑杰克”项目和Link16卫星通信演示计划获得的成果都整合到了新的星座中，从技术发展的角度看，具有连贯性和一致性，说明美军的LEO计划全面而周密。

(4)威慑层的技术发展尚不明确，但很可能依托运行在低轨轨道的SBSS、ORS等卫星进行改进，这也符合技术逐步迭代升级的发展路径。此外，地月空间监视项目也是威慑层的重要组成部分。

(5)新的星座整合了通信、跟踪、监测、导航、态势感知等多种功能，可在更短的时间内为众多地面部队提供信息支持，也为美军未来的分布式作战提供技术基础。