劉垚圻
信息網絡是推動各行各業數字化、信息化、網絡化、智能化發展的重要基礎設施,也是國家安全的重要保障。早在2016年,國務院就提出“科技創新2030—重大項目”,確立了天地一體化信息網絡,研究衛星網和移動網天地融合互聯互通。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出“打造全球覆蓋、高效運行的通信、導航、遙感空間基礎設施體系”。《“十四五”信息通信行業發展規劃》提出,推進衛星通信系統與地面信息通信系統深度融合,初步形成覆蓋全球、天地一體的信息網絡。2020年4月,作為天地一體化信息系統建設重要組成部分,衛星互聯網首次被國家發展和改革委員會列入新型基礎設施范圍,成為國家戰略性工程。由此可見,構建天地一體化信息網絡是推動我國成為網絡強國的重要戰略選擇,是拓展國家全球利益、維護國家信息安全、推動軍民深度融合、促進國民經濟和社會發展的當務之急。
主要大國紛紛布局天地一體化信息網絡
近年來,世界航天科技強國逐漸將網絡空間作為作戰域,為提高作戰能力與軍事實力,傾力發展空間信息作戰網絡,紛紛公布或實施自己的低軌衛星互聯網星座計劃。其中,美國SpaceX公司于2015年提出的“星鏈計劃”最為矚目,星鏈系統計劃發射約4.2萬顆衛星,為全球提供高速互聯網服務。目前在軌近4000顆衛星,是全球設計規模最大、實際在軌衛星最多的巨型星座;英國OneWeb衛星通信公司的一網(OneWeb)系統目前在軌近百顆衛星,計劃發射720顆近地軌道衛星,通過打造低軌衛星星鏈,創建覆蓋全球的高速電信網絡。在國際衛星網絡快速發展、競爭激烈的形勢下,我國低軌衛星通信星座建設工作全面展開。2021年我國已向國際電信聯盟(ITU)申報了衛星通信星座的建設方案,將發射12992顆衛星,通過巨型衛星星座的軌道和頻率,打造太空“國網”(GW星座),旨在給我國信息安全、金融安全、軍事安全、導航定位、氣象研究、災害預警等諸多領域帶來全方位升級,并向全球提供通信保障。可以預期的是,在此基礎上即將發展起來的空天一體化信息網絡,必將鑄就未來人—機—物萬物智聯的基礎,必將融入時代大跨步發展的總趨勢,必將成為國家深度科技創新戰略布局的重要部分。

天地一體化信息的網絡軍事價值日益凸顯
天地一體化信息網絡在民用需求領域不斷增多的同時,在作戰指揮控制、情報偵察和預警探測、軍事通信和信息融合等軍事應用上有更迫切的需求與挑戰,空間信息網絡已顯現了不容小覷的軍事化威脅。在俄烏沖突中,美國的Space X“星鏈”暗中助攻烏克蘭,向烏克蘭提供了上萬臺終端設備,為烏軍提供了大量技術保障,為互聯網中斷的烏克蘭提供通信聯絡和情報互遞。而諸如伊朗遇刺核物理學家穆赫辛·法克里扎德(Mohsen Fakhrizadeh)遭衛星控制、裝備人臉識別技術的機槍精準射殺等,更依賴于天地一體化信息網絡的精確制導功能。因此,我國亟須快速建立天地一體化信息網絡,進一步支持現代信息化作戰,以發揮其連接戰略級、戰役級和戰術級作戰的重要橋梁作用,達到為多軍種聯合攻防提供信息集成與共享,開展對全球范圍內目標實時探測并精確跟蹤,實現快速反應和精確打擊的作戰效果。
而未來的戰場,必將由海、陸、空、天、電等傳統空間領域,向智能化時代的信息、算法、認知等新領域拓展,呈現空間拓展、多域交織、多維交互等特點,戰爭形態向超視距、無接觸作戰演進。這使得無線網絡面臨四大能力挑戰:一是海、陸、空、天、電全維域感知和態勢認知,寬帶大容量數據傳輸;二是自適應輕量化的空天地一體化通信協議,依據作戰需求靈活組網;三是通過分布式、大容量、高性能的作戰云,形成孿生數字化戰場,支撐端、網、云三級快速決策;四是通過低時延、高可靠、彈性抗毀的分布式集群網絡控制,縮短觀察—判斷—決策—行動環時延,實現“發現即響應,決策即摧毀”。因此,要制勝未來戰場,我國必須占領智能化時代“多域”環境制高點,構建“平行孿生、智能衍生、安全內生”天地一體化為核心的信息網絡。
太空作為所有戰爭的制高點,誰擁有空天控制權,誰就更大可能奪得戰爭的主動權。世界大國在太空早已開辟了角力的新戰場,美國、英國、法國、德國、日本、俄羅斯都正式建立太空部隊,印度、澳大利亞正在籌建太空部隊,除美國和俄羅斯50年前已經開始研究和準備太空戰外,其他國家的太空部隊近年才開始研究太空戰,這必然形成對太空空間軌位、頻率資源等方面的爭奪。在這場太空戰中,對空天一體化信息網絡的快速建運,必將彰顯我國在太空科技領域的諸多科研成就,重新奠定我國在太空領域的國際地位。然而,在太空之爭中,我國與美國之間尚存在一定差距。美國已進入小衛星密集部署階段,美國太空探索技術公司SpaceX已經在開發第二代星鏈系統,規劃帶寬會從18G提升到160G,成為一個效率非常高的情報和監視網絡。我國仍處于衛星互聯網早期探索階段,衛星批量化制造、星間組網、星座運營控制、網絡協議和星間鏈路設計等問題還沒有完全解決。在事關國家戰略利益的太空新賽道上,發展有中國特色、自主可控的衛星互聯網,建運天地一體化信息網絡時不我待,迫在眉睫。
國家的利益到哪里,信息網絡就要覆蓋到哪里。我國在空天信息領域一直走獨立自主、自力更生的道路,已經形成自己強大的航天工業,并且眾多國防軍工單位、科研院所都在抓緊為我國的空間信息網絡技術突破而奮斗。越來越多從事空天信息技術研究與裝備研制的技術人員也積極參與進來,形成了多專業、多領域優勢互補的創新團隊。作為科研人員,我們要面向國家重大戰略需要,立足崗位、挺膺擔當,埋頭苦干、勇攀高峰,在攻堅克難中爭取更多技術突破,不負祖國和人民的期望和重托,為構建軍民融合的國家戰略性信息基礎設施、維護國家安全貢獻自己的力量。