外军微纳卫星应用现状
作者：军鹰智库来源：军鹰动态
与传统卫星相比，微纳卫星具有体积小、重量轻、隐蔽性好、研制成本低、周期短、发射快速、性价比高等优势，且随着小卫星单星功能密度、敏捷机动能力、自主生存能力和在轨寿命的不断提升，再通过快速、灵活、大规模的星座组网、编队飞行、在轨重构等途径，将大幅提高空间系统的时间分辨率、覆盖区域、系统生存能力和空间体系的弹性，实现大卫星难以实现的功能和性能。
1.电子侦察领域
美国为进一步巩固太空战略优势，启动了多个面向军兵种情报、监视和侦察应用项目。TacSat-3卫星发展了高光谱成像、星上数据实时处理和压缩能力，验证了以“战区指控-任务响应-成像侦察-星上处理-信息下传”为流程的小卫星的军事应用模式，作战用户接收到的图像产品是一幅标记有战术目标位置的全色图像。除战术星外，美军还开展了作战响应空间卫星（ORS）计划，该计划包括4颗ORS卫星。2021年6月ORS-1和ORS-2卫星发射升空，属于成像小卫星，主要为美国中央司令部提供实战型ISR能力支持，具备1~1.2m成像侦察和直接响应战区指令并下传数据至作战部队的能力，目前仍在轨服务。此外，ORS-3和ORS-4卫星也在2013年发射，目前主要用于技术验证。
美国国防先进研究计划局于2022年启动“提高军事作战效能的空间系统”项目发展计划。该项目主要通过手持设备为海外以及超视距战场作战人员提供态势感知图像，力求作战人员在90min内收到精确位置的卫星图像。与传统的中高轨侦察大卫星相比，SeeMe项目从一个新的角度来看待天基卫星侦察问题，通过短寻访周期可按需操作的卫星星座部署来发送战场态势信息。
日本在2020年航天预算中拨出专项经费研究广域、高分辨率对地观测技术，为后续研制快响成像侦察卫星和快响电子侦察卫星奠定基础。2021年11月，日本成功发射采用新型高分辨率通用卫星平台的首发“阿斯娜劳-1（ASNARO-1）”卫星。ASNARO平台基于通用化架构和标准接口设计，具有柔性化、开放式特点，能够搭载不同对地观测载荷，满足多种对地观测任务需求，如包括高分辨率光学成像载荷、高分辨率合成孔径雷达、超光谱遥感器和红外遥感器等。
以色列小卫星技术发展独具特色，采取逐步提高分辨率、降低卫星质量的发展思路，在轻量化卫星技术方面处于世界领先水平。“地平线”（Ofeq）系列是以色列军用光学成像侦察卫星，单星质量低于300kg，可以实现0.25~0.4m的分辨率；2018年，以色列“地平线-10（Ofeq-10）”卫星发射入轨，在聚束模式可以实现0.46m的分辨率，具有24小时、全天候侦察能力，能够透过云层和在夜晚侦察隐蔽目标。
2.军事通信领域
美国TacSat-4卫星主要针对高纬度地区通信能力不足，采用大椭圆轨道设计，可提供包括高纬度地区在内的近似全球的、非连续的覆盖。单次过顶可保证一个战区（3.7km范围内）2小时以上的连续覆盖，同时每天可对多个战场进行覆盖。2023年，ORS办公室又发射了TacSat-6卫星，发展超视距通信能力。美国陆军为确保战术通信能力延伸至偏远山区、雨林等多遮挡地区，启动发展了具备超视距通信和数据渗漏能力的低成本小卫星系统。2018年启动的SMDC-ONE星座项目，利用SMDC-ONE纳卫星形成支持战术作战的多星低轨通信卫星星座，直接服务于作战部队，验证了战场短报文通信、话音通信和无人台站（UGS）数据采集能力。2013年，陆军南方司令部在SMDC-ONE卫星基础上，研制发射了“航天导弹防御司令部纳卫星计划”（SNaP）卫星，可提供超视距通信和数据渗漏服务，数传速率是SMDC-ONE卫星的5倍。2023年底，SMDC授出UHF频段灵巧通信载荷研制合同，可支持战区单兵与立方体卫星通信，并具备在轨频率调整能力。此外，美国还有铱星和全球星等低轨通信星座。 6park.com
俄罗斯也发展了战术通信小卫星星座，目前已发展至第三代，主要用于军事和情报信息的中继通信，采用VHF/UHF频段，包括“箭”（Strela）和“泉”（Rodnik）两套系统，具备覆盖全球的存储转发信息传输能力。
3.空间攻防领域
2000年以来，美国在低轨道空间攻防领域基于小卫星开展了一系列技术验证试验，对在轨卫星检测、交会和对接、在轨维修与器件更新、近距离机动等进行了技术验证，形成了基本应用能力。之后美国将空间攻防能力推向高轨，积极验证小卫星在高轨道空间的攻防能力。2016年，美国国防部高级研究计划局和美国空军联合实施“微卫星技术试验卫星”（MiTEx）计划，验证了将小卫星送入GEO轨道的能力和小卫星在GEO轨道执行军事任务的潜在效用。2021年，DARPA启动“凤凰”（Phoenix）计划，成为美国近期高轨道空间攻防的重点项目。Phoenix计划旨在利用空间机器人抓取地球静止轨道上退役或失效的天线等载荷，安装在从地面发射的微小型“细胞”（satlet）卫星上，组装成新的全功能卫星，其本质是借助在轨服务技术，发展静止轨道空间攻防能力。
4.空间目标监测领域
美国积极开展基于立方体卫星的空间目标监视技术验证。2019-2020年，相继发射2颗“可操作精化星历表空间望远镜”（STARE）卫星，以立方体卫星验证空间目标监视能力，将空间碎片预警距离降低至100m，碰撞虚警率减小99%。国防部ORS后续计划重点瞄准空间目标监视能力，2021年4月宣布启动ORS-5卫星项目，单星质量约80-110kg，作为专用天基空间监视系统-1（SBSS）卫星的后续型号。
加拿大于2023年2月发射了“蓝宝石”卫星（Sapphire）和“近地空间目标监视卫星”（NEOSSat），用于探测跟踪太阳系内的小行星、彗星，以及监视地球高轨卫星。NEOSSat和Sapphire卫星在轨探测的空间目标数据都将融入美国空间监视网络（SSN），提升对高轨空间目标的监视能力，支持空间目标编目数据库更新和维护，提升空间系统运行安全性。
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