中共衛星互聯網發展之評析
2023.03.17
瀏覽數
2526
壹、新聞重點
2023年2月，中國航天科技集團旗下的「運載火箭技術研究院」（「航天五院」），從西昌衛星發射中心以「長征三號乙」運載火箭，將「中星26號」衛星成功送入地球同步軌道（GSO）。「中星26號」是中國首顆傳輸容量超過100Gbps的高速寬頻通訊衛星，將定點於東經125度，為中國全境及其周邊地區的固定、車載、船載、機載終端提供衛星網路服務。
與此同時，鑑於美國Space X公司「星鏈」（Starlink）計畫的衛星網路服務在俄烏戰爭中成功協助烏克蘭軍，解放軍研究人員建議中國應在低軌道（中國稱「近地軌道」，LEO）建立大規模的衛星星座（constellation），對美國「星鏈」衛星進行長期、近距離監視，並發射雷射、高功率微波或癱瘓網路等加以壓制，以確保中國在近地軌道的一席之地，並尋求在其他軌道的機會和優勢。衛星互聯網在商業上和軍事上都極具重要性，將成為中美科技戰的熱門前線之一。[1]
貳、安全意涵
一、中共衛星互聯網建設藍圖逐漸清晰
北斗三號全球衛星導航系統於2020年開通，同年4月，中共將衛星互聯網建設劃定為「十四五」時期「新基建」通訊基礎設施之一。除了地球靜止軌道（GEO）的「天鏈」系列中繼衛星，以及前述地球同步軌道的「中星」系列衛星等中高軌衛星群之外，中共衛星互聯網之規劃，主要還有航天科技集團的「鴻雁全球衛星星座通信系統」工程（以下簡稱「鴻雁星座」工程）、[2] 航天科工集團的「虹雲」工程等（附表）。[3] 為了統籌衛星互聯網建設，2021年4月中共成立央企「中國衛星網路集團有限公司」，負責低軌衛星互聯網；未來還預定成立「國網」（Guo Wang）公司，負責整體衛星互聯網建設之規劃和營運。[4]
衛星互聯網是中國「空天地海一體化通訊體系」的一環。中共預定以地面網路（5G/6G）為主、太空網路為輔，建構多層次的通訊基礎設施，包括：天基（高、中、低軌衛星通訊網）、空基（飛機、熱氣球、無人機等通訊網）、陸基（地面蜂巢式網路）、海基（海洋水下無線通訊和近海沿岸無線網路）等，以實現全球任何地點的即時雙向通訊（附圖）。簡言之，是以衛星互聯網克服5G地面通訊必須密集設置小型基地台（小基站）之缺點，並為架構多元異質且可智慧連網的6G通訊做好準備。
二、中共急於搶佔低軌衛星通訊資源
各種衛星互聯網之中，低軌衛星互聯網在5G、物聯網、太空技術和軍事能力發展等方面最為關鍵。由於衛星軌道和通訊頻段一旦被佔滿，後來者將被排擠在外，低軌衛星通訊資源遂成為兵家必爭之地。[5] 原先美國衛星布局以通訊衛星為主，中共衛星布局則以遙感衛星為主，現在因低軌衛星通訊之重要性，中共急於搶佔低軌衛星組網通訊資源。低軌道之衛星總容量約為6萬顆，僅美國「星鏈」計畫就預計發射41,926顆。[6] 再加上低軌衛星通訊的Ku頻段和Ka頻段逐漸趨於飽和，中國雖在2020年向「國際電信聯盟」（ITU）提出以12,992顆衛星組網的「GW」（「國網」）計畫，最終可能只能爭取到有限頻段。另一方面，相對於Space X在2021年創下單次火箭發射143顆衛星（一箭143星）的紀錄，中共至2022年才達成「一箭22星」的成績；更遑論Space X在2021年即有能力回收「獵鷹九號」重型運載火箭，而中共至今仍無同等能力，也難怪解放軍人士急得跳腳。
參、趨勢研判
一、低軌衛星互聯網將以軍用為優先
儘管低軌衛星互聯網多由民間企業提出組網計畫，但是商業應用市場仍不如軍用市場成熟。正如Space X公司在2022年底提出「星盾」（Starshield）計畫般，[7] 低軌衛星互聯網未來應會以軍用為優先。其理由除了低軌衛星互聯網可提升軍隊移動通信、偵察、太空作戰、精確打擊、預先防禦能力之外，主要也有經濟成本考量。低軌衛星互聯網之小型衛星數量多、壽命短（3-5年左右），又容易受到太陽磁暴等大規模傷害，其發射、維護和營運等成本相當高昂。因此，儘管中共目前有「銀河航天」、「九天微星」、「零重空間」、「時空道宇」等民間公司發布多個低軌衛星通訊和遙感星座組網計畫（附表），最後在「軍民融合」政策和民間企業之龐大資金需求下，各項功能和數據都將優先提供軍用。屆時，對我國防安全之威脅將再大幅提高，我國必須儘早擬定對策。
二、中共低軌衛星互聯網可能和空基互聯網同步發展
中共衛星互聯網之進展至目前為止仍十分緩慢。例如：「鴻雁星座」工程和「虹雲」工程，分別規劃由300顆和156顆衛星組成，但是至2022年11月為止，兩個計畫都只發射完成首顆試驗衛星；即使是在軌運行衛星數量最多（29顆）的「吉林一號」計畫，距原本規劃的138顆衛星仍相當遙遠（附表）。為此，中共除了開始規劃「超低軌道衛星星座建設計畫」之外，[8] 基於其在無人機和5G通訊等領域之研製優勢，恐將同步加速空基互聯網之布局。從世界各地近來頻見的「間諜氣球」被中共官方稱為民間「無人飛艇」一點，或許可窺見一斑。
附表、中國低軌衛星星座組網計畫（至2022/11為止）
附表、中國低軌衛星星座組網計畫（至2022/11為止）
|
計畫名稱 |
公司名稱 |
總星數∕顆 |
軌道高度∕Km |
用途 |
進展 |
|
鴻雁星座 |
航天科技 |
300 |
1,100 |
行動通訊 |
首顆試驗星發射入軌 |
|
虹雲工程 |
航天科工 |
156 |
1,000 |
寬頻通訊 |
首顆試驗星發射入軌 |
|
銀河Galaxy |
銀河航天 |
650-2,800 |
500-1,000 |
寬頻通訊 |
已發射7顆衛星在軌運行 |
|
行雲工程 |
航天科工 |
80 |
800-1,400 |
窄頻物聯網 |
已發射2顆衛星在軌 |
|
九天微星星座 |
九天微星 |
72 |
700 |
窄頻物聯網 |
已完成系統級驗證 |
|
天啟星座 |
國電高科 |
38 |
900 |
寬頻物聯網 |
已發射14顆衛星在軌運行 |
|
翔雲 |
歐科微 |
28 |
500 |
物聯網通訊 |
首顆試驗星發射入軌 |
|
吉林一號 |
長光衛星 |
138 |
500-700 |
商業光學遙感 |
已有29顆衛星在軌運行 |
|
高景星座 |
航天科技 |
28-56 |
500 |
商業遙感 |
已發射4顆衛星組網 |
|
靈鵲星座 |
零重空間 |
160-378 |
500 |
商業遙感 |
已發射10顆衛星在軌運行 |
|
吉利未來出行星座 |
時空道宇 |
72-168 |
600 |
商業遙感 |
已發射9顆衛星在軌運行 |
|
國網工程 GW |
中國星網 |
12,992 |
500-1,200 |
衛星通訊 |
已向ITU提交2大星座（GW-A59及GW-2）之頻譜申請 |
資料來源：王綉雯整理自公開資料。
附圖、中共空天地海一體化網絡架構
資料來源：〈空天地海一體化網絡〉，《DEIN數能網絡實驗室》，2022年4月7日，https://reurl.cc/Q4WAMo。
[1]〈中星26號衛星成功發射〉，《新華網》，2023年2月24日，https://reurl.cc/EGRk9v；〈中搶射衛星佔軌道 壓制星鏈〉，《自由時報》，2023年2月26日，https://reurl.cc/jlGXZD。
[2]「鴻雁全球衛星通信星座系統」，簡稱「鴻雁星座」工程，由300顆低軌道小型衛星及全球資料業務處理中心構成，具全天候、全時段、克服複雜地形困難的即時雙向通訊能力。2018年12月發射首顆星，預計2023年完成骨幹星座系統。
[3]「虹雲」工程是中共首度提出的低軌星載寬頻衛星互聯網建設，將通訊、導航、遙感三種功能一體化。預計發射156顆小型衞星，在距地面1,000公里的軌道上組成全球移動互聯網。
[4]中國中科院院士、中國航天科技集團公司制導與控制專家包為民於2021年4月之言，見〈用12992顆衛星打造太空「國網」！中國「星鏈」組建越來越近了〉，《新浪網》，2021年7月28日，https://k.sina.com.cn/article_1808670265_6bce1e3900100x8sy.html#/。
[5]近年發布衛星網絡建設計畫之國家，還有美國、英國、德國、加拿大、日本、俄羅斯、印度等。
[6]「星鏈」計畫至2022年10月為止，在軌衛星達3,558顆。其他各國民間企業之低軌衛星網路建設計畫，如：英國OneWeb規劃發射7,020顆（目前已發射428顆）、美國Amazon的Kuiper計畫規劃發射7,774顆、加拿大TeleSat的Lightspeed計畫規劃發射1,816顆等。
[7] 「星盾」計畫是Space X在2022年12月提出、針對軍用市場和國家安全等政府服務之衛星互聯網計畫，初步服務為地球觀測、安全通信和有效載荷託管等。
[8]〈宋曉明委員：我國將建超低軌衛星星座 首發星9月具備發射條件〉，《人民網》，2023年3月8日，http://kpzg.people.com.cn/BIG5/n1/2023/0308/c404214-32639533.html。