美軍太空靶場(chǎng)建設(shè)情況分析

導(dǎo)讀:美軍正在構(gòu)建一個(gè)高度逼真、體系完備的太空靶場(chǎng)系統(tǒng)，以支撐其在太空領(lǐng)域的訓(xùn)練、測(cè)試與戰(zhàn)法開發(fā)。近年來(lái)，隨著美國(guó)國(guó)家太空測(cè)試和訓(xùn)練中心(NSTTC)、“月光者”試驗(yàn)衛(wèi)星、“恒星太空網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)”等的建設(shè)和運(yùn)行，美國(guó)太空靶場(chǎng)的體系輪廓已日趨清晰，并成為其太空博弈中的重要支點(diǎn)。

一、太空靶場(chǎng)部隊(duì)

2020年4月，美國(guó)空軍正式將旗下的第25中隊(duì)劃入太空軍，隸屬于第11德爾塔部隊(duì)。第25中隊(duì)的全名是第25太空靶場(chǎng)中隊(duì)，當(dāng)時(shí)是美國(guó)唯一一個(gè)負(fù)責(zé)太空測(cè)試和訓(xùn)練靶場(chǎng)的單位。具體任務(wù)是維持太空安全環(huán)境，支持太空實(shí)驗(yàn)、訓(xùn)練和演習(xí)活動(dòng)。其運(yùn)營(yíng)的主要裝備有：

可部署信號(hào)監(jiān)測(cè)單元(Deployable Signal Monitoring Unit，D-SMU)，2003年至今;

固定信號(hào)監(jiān)測(cè)單元(Fixed Signal Monitoring Unit，F(xiàn)-SMU)，2013-2023;

靶場(chǎng)閉環(huán)環(huán)境(Range Closed Loop Environment，RCLE)，2011年至今;

可運(yùn)輸靶場(chǎng)作戰(zhàn)中心(Transportable Range Operations Center，TROC)，2024年至今;

AN/TSC-179地面多波段終端(GMT)，帶2.4米天線和3.9米URC-119四波段大孔徑天線(QLAA)。

AN/TSC-179地面多波段終端

2022年，第11德爾塔部隊(duì)旗下成立第98太空靶場(chǎng)中隊(duì)(SRS)，提供安全可靠的、具有代表性的在軌實(shí)戰(zhàn)環(huán)境，以測(cè)試正在研發(fā)和運(yùn)行的太空系統(tǒng)。

第98太空靶場(chǎng)中隊(duì)的工作人員

2024年12月16日，美太空軍訓(xùn)練與戰(zhàn)備司令部在施里弗空軍基地正式成立了首個(gè)網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)中隊(duì)——第33靶場(chǎng)中隊(duì)，該部隊(duì)同樣隸屬于第11德爾塔部隊(duì)，全面負(fù)責(zé)太空軍網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)系統(tǒng)的日常運(yùn)營(yíng)與環(huán)境維護(hù)。

二、太空靶場(chǎng)體系

美軍太空靶場(chǎng)的核心特征是“虛實(shí)結(jié)合”，其中“網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)”與“衛(wèi)星靶場(chǎng)”構(gòu)成兩大支柱系統(tǒng)，分別對(duì)應(yīng)信息空間與物理空間的演練需求。

(1)“太空靶場(chǎng)”虛擬作戰(zhàn)系統(tǒng)(Space Range)

2020年5月，美國(guó)美泰(Mantech)科技公司正式宣布推出“太空靶場(chǎng)”虛擬作戰(zhàn)系統(tǒng)(Space Range)。該系統(tǒng)面向美國(guó)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商和相關(guān)政府機(jī)構(gòu)，旨在幫助美國(guó)軍方、情報(bào)部門和商業(yè)航天資產(chǎn)免受惡意網(wǎng)絡(luò)攻擊。本質(zhì)上講，Space Range是一個(gè)虛擬、閉環(huán)、受控的衛(wèi)星指揮與控制(C2)仿真環(huán)境。它允許模擬黑客通過(guò)控制鏈入侵衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而檢測(cè)系統(tǒng)脆弱點(diǎn)，并為防御方提供應(yīng)急預(yù)案訓(xùn)練。這一靶場(chǎng)廣泛服務(wù)于政府機(jī)構(gòu)、軍隊(duì)、商業(yè)航天資產(chǎn)，成為太空網(wǎng)絡(luò)防御能力建設(shè)的“中樞訓(xùn)練器”。

(2)NSTTC

2023年6月5日至9日，美國(guó)太空軍第11德爾塔部隊(duì)在科羅拉多斯普林斯舉辦了首屆國(guó)家太空測(cè)試和訓(xùn)練中心(NSTTC)用戶大會(huì)。此次大會(huì)旨在向任務(wù)合作伙伴和用戶介紹NSTTC這一“全球太空靶場(chǎng)”平臺(tái)。會(huì)與會(huì)者還現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)了RCLE閉環(huán)環(huán)境、TROC移動(dòng)指揮中心、可部署靶場(chǎng)套件等演示。NSTTC是測(cè)試和訓(xùn)練靶場(chǎng)服務(wù)的組合，涵蓋多個(gè)靶場(chǎng)環(huán)境。包括：電磁戰(zhàn)靶場(chǎng)(NSTTC-E)、軌道戰(zhàn)靶場(chǎng)(NSTTC-O)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)靶場(chǎng)(NSTTC-C)和數(shù)字作戰(zhàn)環(huán)境(NSTTC-D)等。

(3)“恒星太空網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)”

2022年10月，美空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)宣布，正在開發(fā)天基“恒星太空網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)(Stellar Space Cyber Range，SSCR)”，該靶場(chǎng)擬發(fā)射4顆低軌立方體衛(wèi)星，與地面配套系統(tǒng)一起組成一套真實(shí)的衛(wèi)星運(yùn)控體系，以模擬針對(duì)衛(wèi)星和地面系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊。

2023年6月，美國(guó)發(fā)射首顆太空網(wǎng)絡(luò)攻防試驗(yàn)衛(wèi)星——“月光者”，它攜帶一個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)有效載荷，帶有防火墻以隔離子系統(tǒng)，還具有一個(gè)完全可重新編程的有效載荷計(jì)算機(jī)，從而在保障衛(wèi)星安全的情況下，開展可重復(fù)、安全的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。該衛(wèi)星支持了美國(guó)太空軍舉行的第四屆“黑掉衛(wèi)星”(Hack-A-Sat 4)競(jìng)賽。“月光者”應(yīng)該是“恒星太空網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)”的一顆驗(yàn)證星。

“月光者(Moonlighter)”衛(wèi)星

三、太空靶場(chǎng)試驗(yàn)

(1)模擬訓(xùn)練

“太空靶場(chǎng)”的最大價(jià)值，在于將網(wǎng)絡(luò)攻防從實(shí)驗(yàn)室推向真實(shí)星座。在網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)環(huán)境下，美軍已進(jìn)行超過(guò)20輪攻防模擬測(cè)試，涵蓋了GPS欺騙、通信劫持、遙控?cái)噫湹鹊湫吞胀{模型。如“太空旗”系列演習(xí)就進(jìn)行過(guò)抵御反衛(wèi)星武器、軌道戰(zhàn)等的模擬訓(xùn)練，該演習(xí)經(jīng)常在位于科羅拉多州斯普林斯的波音幻影工程虛擬作戰(zhàn)中心完成。

2023年，在第四屆Hack-A-Sat系列競(jìng)賽中，主辦方首次讓決賽團(tuán)隊(duì)在真實(shí)太空衛(wèi)星上開展奪旗操作，對(duì)“月光者”衛(wèi)星實(shí)施直接入侵;演練中，黑客團(tuán)隊(duì)除了試圖闖入并建立與衛(wèi)星的數(shù)據(jù)鏈路之外，還試圖通過(guò)使用加密和防火墻保護(hù)來(lái)阻止敵方團(tuán)隊(duì)進(jìn)入他們自己的系統(tǒng)。這不僅顯著提升了演練的真實(shí)性，也驗(yàn)證了太空任務(wù)中真實(shí)攻擊鏈的完整閉環(huán)。

(2)實(shí)況試驗(yàn)

除了利用太空靶場(chǎng)建立虛擬試驗(yàn)環(huán)境外，使用已退役但仍可操控的真實(shí)衛(wèi)星進(jìn)行試驗(yàn)也是“太空靶場(chǎng)”建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。2024年，太空軍進(jìn)行了“猩紅之星”(Scarlet Star)演習(xí)。該演習(xí)由太空訓(xùn)練與戰(zhàn)備司令部(STARCOM)下屬的第57太空侵略者中隊(duì)牽頭，與第98太空靶場(chǎng)中隊(duì)和太空系統(tǒng)司令部的操作團(tuán)隊(duì)合作執(zhí)行。

演習(xí)中使用的典型目標(biāo)是一顆27U的退役立方體衛(wèi)星，其體積約等于兩個(gè)鞋盒捆綁而成，被部署在距離地球約36000公里的GEO軌道上。這種微型目標(biāo)非常難以探測(cè)和識(shí)別，恰好成為訓(xùn)練操作員快速識(shí)別、鎖定和分析軌道微小目標(biāo)能力的理想“靶子”。第98太空靶場(chǎng)中隊(duì)利用該衛(wèi)星作為訓(xùn)練目標(biāo)，構(gòu)建了一個(gè)現(xiàn)實(shí)軌道環(huán)境下的“沙盒式”作戰(zhàn)演練場(chǎng)，并整合了態(tài)勢(shì)感知數(shù)據(jù)、飛行安全保障、目標(biāo)軌道調(diào)度等一系列支持能力。

總結(jié)：太空軍的發(fā)展離不開“太空靶場(chǎng)”的支持，美軍通過(guò)構(gòu)建虛擬太空作戰(zhàn)環(huán)境、實(shí)物衛(wèi)星運(yùn)控體系以及巧妙利用退役衛(wèi)星，初步建立了可供太空部隊(duì)訓(xùn)練和演習(xí)的太空靶場(chǎng)體系，為太空部隊(duì)研發(fā)新型戰(zhàn)法提供了一定基礎(chǔ)。(北京藍(lán)德信息科技有限公司)

資料來(lái)源：

https://airforcetechconnect.org/news/afrl-creating-cyber-range-space-operations

https://www.starcom.spaceforce.mil/News/Article-Display/Article/3427749/delta-11-hosts-inaugural-nsttc-users-conference/

https://www.starcom.spaceforce.mil/About-Us/National-Space-Test-and-Training-Complex/