[討論] 論中國同步軌道衛星的戰略運用

[mikee3216 (白木牛)]

大家都知道中國有企圖使用洲際彈道飛彈改造的DF系列反艦彈道飛彈（ASBM）反制航母。
但是這個科技面臨兩個限制：
(1) Kill chain的第一步要如何找到航母？
(2) ASBM如何在極音速黑障的情況下完成最終目標標定？

針對以上兩點，我想提出一些近期的發展來討論。

(1)首先是中國在2023年12月發射的遙感-41號衛星。以下為CSIS今年一月的報導分析：
--
中國於2023年12月15日將「遙感41號」衛星送入地球靜止軌道（GEO）。儘管官方稱其為
民用遙感衛星，但普遍認為其用於軍事偵察，提升中國在印太地區的監視能力。「遙感
41號」比其前身更大、更先進，有望辨識和追踪車輛大小的物體。其在GEO的位置提供了
持續監視，與大多數在較低地球軌道（LEO）運行的監視衛星有所區別。中國還在「高分
」
計劃下運行類似的GEO衛星，包括光學和合成孔徑雷達（SAR）系統。「遙感41號」的增強
功能可能使中國能夠實時監控印太地區的美國和盟國海軍和空軍資產，對美國國家安全構
成挑戰。衛星可能能夠檢測和跟蹤飛機，再加上先進的人工智能算法，可能減少敵對方在
該地區的藏匿選擇。隨著中國不斷提升其監視能力，印太地區對於美國和盟國部隊的操作
可能變得越來越困難，容易被發現。
報導原文：https://tinyurl.com/3zuk67nx
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其中提到幾個重點，過去中國的高分系列GEO衛星解析度為15m，已經足以偵測大型船艦。
如果配合LEO衛星或其他管道事先掌握航母位置，事後再由GEO衛星接手追蹤，或可讓解放
軍長時間追蹤特定高價值目標。雖然高分系列衛星一分鐘只能拍攝三張照片，但是用來追
蹤已知目標這應該已經夠用了。
「遙感-41」解析度高達2.5m，足以靠自身力量辨別不同船艦。這會是不同等級的威脅。
除了依靠光學的「高分」與「遙感」系列，中國再2023年八月也發射一顆「陸地探測-4」
號衛星，具備合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar, SAR），可以不受雲層的影響
觀察地面的目標物，其解析度為20m。
以上功能，以及中國未來可能持續發射的更多高解析度GEO衛星，將有可能對亞太戰爭中
的美軍帶來挑戰。

(2)再來是ASBM與黑障的問題。
我注意到這個問題首次是在2019 Space X發射Falcon Heavy時，整流罩返回地面的影片：
https://youtu.be/MRvO8D9TR08?si=AApW3R_vlhxh5Xxp
影片裡面可以看到很明顯的離子化大氣，這也是重返大氣黑障的來源。
這一次重返大氣的影片如何獲得，沒有特別說明，但是因為整流罩有在海上回收，所以
可以想像影片能夠在地面回收之後再從攝影機上面取回。

但是上個月Starship重返大氣的影片釋出時，已經變成完全另外一回事了。
https://youtu.be/8htMpR7mnaM?si=1ijZha36qIYLl7ey
Starship這次在重返大氣時，時速高達20+馬赫，但卻可以實時直播現場畫面給地面觀眾
。
根據主播的說明，這是因為Starship上方的天線可以與上方的Starlink衛星通訊，避免被
黑障屏蔽的問題。
也就是說，與黑障中的物體保持聯繫，甚至傳輸高畫質影像，已經是可以做到的科技。
在這樣的情況下，ASBM的彈頭是否有可能也運用類似的技術獲得更新的座標方位的同時，
持續以極音速接近移動中的航母戰鬥群，到最後一刻再減速開啟尋標頭尋找目標？
甚至，是否有可能在完全不減速的情況下，靠衛星傳輸目標定位，直接命中目標？

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以上是最近針對一些問題的思考。
Long range ASBM的Kill chain必定會很長，其中很多環節都有被斷開的可能。
比如說不管是LEO衛星或是GEO衛星，現有的反衛星武器都可以將它擊毀。
但是這兩項科技的發展，讓我得覺得版友們最長拿來反駁「航母殺手」DF系列的問題，
或許解放軍在可預見的未來是有可能突破的，甚至現在已經具備部分能力可以做到。

希望討論可以針對科技的可行性以及反制措施，一些酸中國政治或是跟元老院要錢的搞笑
言論實在對討論沒有幫助，只會加速軍事版的八卦化。

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 122.121.148.12 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Military/M.1712246156.A.FB0.html
※ 編輯: mikee3216 (122.121.148.12 臺灣), 04/04/2024 23:56:55
推 TaiwanKing  : 新的科技不是想加就加
推 TaiwanKing  : 有反艦飛彈可以用，解放軍一直想用彈道飛彈，也是
→ TaiwanKing  : 奇葩
→ TaiwanKing  : 彈道飛彈打航母，效果如果好用，美國早就在開發利
→ TaiwanKing  : 用了
美軍面臨的戰略態勢跟蘇聯/中共有所不同，因為盟友與海外基地都較多
加上完整的航母與艦隊武力投射能力，因此投資在ASBM上對他們來說效益不大
美軍沒有過那麼高價值的敵方單位可以合理化這種高成本也高風險又不知道效果的投資
→ nawussica   : 末端部分 導引採AI控制 烏克蘭的無人機有戰例了
不要再AI治百病了，那前提也要能夠看到啊，不管是可見光或是雷達都無法穿透的情況下
AI靠什麼資訊來鎖定目標？占卜？
→ mmmimi11tw  : 除非你沒有大氣層 否則速度一定是越來越慢
→ mmmimi11tw  : 不可能彈頭完全不減速命中目標
→ mmmimi11tw  : 黑障不是完全不能解決
→ mmmimi11tw  : 以前是用比電漿頻率還高的無線電波來強制蓋過黑障頻
→ mmmimi11tw  : 率
→ mmmimi11tw  : 或者是從機體某個區域被黑障影響較小的地方傳輸資訊
看了一些對黑障的研究，物體離開黑障時，速度大概還有Mach 12~16
https://www.spaceacademy.net.au/spacelink/blackout.htm
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19720018215/downloads/19720018215.pdf
在這個速度之下，依然會對守方造成很大的威脅
推 FishJagor   : heavy falcon很大一顆 相對能選擇干擾較少的部位
→ FishJagor   :  但通常軍事用度的重返載具為了減少呆重增長射程
→ FishJagor   :  到末端幾乎只剩彈頭部分了吧
→ aquarius360 : 我也是認為一來Starship比飛彈大很多，加上Starshi
→ aquarius360 : p是採減速的姿態再入，因此才能產生背後的黑障窗口
→ aquarius360 : 。但飛彈不會沒事用這種姿態飛，加上體積小，因此
→ aquarius360 : 恐怕是難達到Starship般的開窗口效果的。
確實，Starship是目前人類送上宇宙的最大物體
DF-26滑翔體彈頭目測5m左右，Starship則是55m長，差了快十倍
不知道要多大的大小才能夠形成有效的黑障空窗
※ 編輯: mikee3216 (122.121.148.12 臺灣), 04/05/2024 01:32:16
推 T50         : 不是，你ASBM重返大氣這段才多久時間，這就是導引
→ T50         : 給的最終座標了，接下來就是要用尋標頭搜索啊，你
→ T50         : 前端黑障怎麼搜索。
→ T50         : 至於持續照射導引，那同步衛星太遠了，星座衛星先
→ T50         : 不說中國是否有能力維護，而且要能搜索加導引甚至
→ T50         : 克服天氣障礙，比如躲入雷暴區，一顆要多大的衛星
→ T50         : 。這些都不考慮成本，你ASBM不減速不就是怕被防空
→ T50         : 擊落不是嗎？你明晃晃用一堆衛星近地監控，是SM-3
→ T50         : 射不到嗎？是F-15不能反衛星了嗎？到頭來比減速後
→ T50         : 的ASBM還好打，最後ASBM的政治缺點不要忽略啊，你
→ T50         : 中國發射一堆長程BM怎麼排除上面不是核彈頭，中國
→ T50         : 不是打核戰
無法確認發射是ASBM還是ICBM（甚至中國也吹過這兩者可以hot-swap）確實是一個問題
但是這個已經觸及科技、戰略與政治的邊緣了，我這邊想討論的是科技本身的可行性
GEO衛星不需要提供導引甚至照明，他只是整個kill chain裡面的一個環節，而且是重要
的
環節，因為他補足了LEO衛星與偵察機無法達到的高價值目標持續追蹤。
在追蹤開始用LEO衛星/偵察機確認目標，中間用高解析度GEO衛星持續追蹤，後面再由LEO
衛星或是無人機提供目標的GPS座標，即使彈頭自己沒有主動探測能力也可能完成攻擊。
關於反衛星飛彈（ASAT），目前已經成功測試的系統如下(數據皆來自維基）：
--
美 ASM-135 ASAT (1985)，目標：Solwind P78-1，    軌道：LEO， 高度：515-545km
中 DF-21 改裝型 (2007)，目標：風雲-1C，          軌道：繞極，高度：約865km
美 RIM-161 SM-3 (2008)，目標：USA-193，          軌道：LEO， 高度：244-261km
美 RIM-161 SM-3 (2013)，目標：未知 MRBM(潘興？)，軌道：彈道，高度：未知
印 PDV Mk-II    (2019)，目標：Microsat-R         軌道：LEO， 高度：283km
俄 A-235 Nudol  (2021)，目標：Kosmos 1408，      軌道：LEO， 高度：465-490km
--
相較之下，GEO高度為35,786 km。
雖然現在技術應該可以達成擊毀GEO衛星，但是目前尚無實測證實他的可行性。
ASM-135目前公開只有生產15枚飛彈，並且需要仰賴特製化的F-15A發射。
再者，ASM-135計畫在1988年就停止了，我只能說美國現在的反衛星武器應該不會包含他
。
美國在俄羅斯那次測試之後，2022年提出禁止直升型反衛星武器（Direct-Ascent ASAT,
DA-ASAT）的協約，在聯合國以155票贊成、9票反對（含中、俄、伊朗、古巴等）、9票
中立（含印度、巴基斯坦）通過。
因為聯合國決議本身不具法律效力，目前只有17個國家（北約成員為主）簽署此協約。
也就是說，近期我們應該也不會看到民主陣營國家確切展示反GEO衛星的能力，而其他國
家應該也會盡量低調相關的行為。

推 geesegeese  : 打看看就知道了，美國航母也不是沒被擊沉過
推 Schottky    : 嗯嗯，四萬公里外有15公尺的解析度是吧，好喔
→ geesegeese  : 但是擊沉美國航艦的政權最終只能無條件投降
→ geesegeese  : 難不成美國會怕，然後就把祖上拿到的戰利品拱手讓人
→ geesegeese  : ？
→ geesegeese  : 只要你還用半導體或網路去建構只會體系，你就別想
→ geesegeese  : 打贏美國
→ Schottky    : 美國都沒這技術，想想莫斯科號沉沒的時候美國的低
→ Schottky    : 軌道SAR衛星提供的解析度是怎樣
https://imgur.com/KHg3f6w
幫補圖，這是Sentinel-1捕捉的SAR影像，根據掃描模式Sentinel-1最高解析度為5m。
他的軌道是LEO，高度約693 km，2014年由歐洲太空總署發射。
其他國家使用的SAR衛星確實大多在LEO，只有中國「陸地探測-4」在GEO，解析度為20m。
除了中國之外，只有印度在GEO放置高解析度「光學」衛星，GISAT 1, 2解析度為50m。
我只能說美歐可能沒有這方面的需求，技術儲備絕對存在，但是沒有付諸實行而已。
→ Two2Seven   : 我比較好奇從飛彈發射到接觸目標，得有多少次衛星
→ Two2Seven   : 照片來追縱目標，畢竟人造衛星這玩意跟所有的衛星一
→ Two2Seven   : 樣，會動
推 kdjf        : 同步SAR是什麼鬼話... 物理極限就算用30GHz也要10km
→ kdjf        : 基線才有十公尺級解析度，他是要在同步軌道打互相距
→ kdjf        : 離幾公里的30顆衛星群?
我物理沒那麼好QQ，高中離我太遠了
還請大大開示
→ sinxccc     : 陸地探測四號01星
推 colorghost  : 推樓主。臉書有資深軍事粉專引述越來越多美國自己
→ colorghost  : 的軍事專家的意見在宣導中國ASBM和衛星搭配的擊殺
→ colorghost  : 鏈對美海軍的威脅性，我們真的不能太看輕
我相信美軍各單位都開始強調分散可生存的殺傷力，表示他們並沒有看輕這一種威脅。
→ geordie     : 中國衛星技術嘛，待觀察
→ prawinra    : 再吹下去用同步軌道衛星都能定位戰略核潛艦的潛深
為什麼你會得到這個結論？
推 lljjfrdr1   : 衛星無敵論放5年前都算很成腔濫調.....沒想到現在
→ lljjfrdr1   : 還看的到
中國在宇宙的部署進步很快，這五年間已經打了很多新的衛星上去，沒有人說他們無敵。
只是對於我方以及友軍多一道威脅，並且把以前不可能的戰術加上了一點點可能性。
→ geordie     : 衛星目前的技術好像只能做高清偷拍兼做全民公敵，
→ geordie     : 沒法用在直接攻擊吧？
推 DameLillard : 能為ASBM提供定位的只有SAR 但是SAR離地面近 探測範
→ DameLillard : 範圍小 停留在目標頭頂的時間短 不能全程完整導引
→ DameLillard : 這也就是為何共軍會需要開發無偵8 這種超音速無人機
→ DameLillard : 去做接力定位 但是一樣都有時間差  假設美國航艦在
→ DameLillard : 第一二島鏈間 他也需要超過10鐘以上  才能到達 即使
→ DameLillard : 他是號稱高空高速 但是標三打的到
→ DameLillard : 這整個KILL CHAIN超複雜 並沒有覺得成功率特別高
→ DameLillard : 月簡單的KILL CHAIN 成功率越高
Kill chain複雜是一個問題，但是在高解析度GEO衛星出現之前，kill chain根本不完整
現在這個衛星的出現代表kill chain一個關鍵環節扣上了，他能不能被斷是另一個問題
繼「高分-4」之後，還有兩顆「高分-13」與「高份-13-02」被認為是同等級（解析度15m
）的光學衛星，分別於2020與2023年打上GEO。
推 IMGOODYES   : 無偵8的飛行高度對標3來說太低了吧
推 Brioni      : ASBM會引起討論只是因為沒很常見而已，反艦飛彈共軍
→ Brioni      : 本來就一堆，但引不起話題，撈不到預算
→ Brioni      : 共軍有ASBM也不代表會大量部署，只是多一種打擊手段
→ Brioni      : 讓美軍多花資源在配置不同防禦手段，不代表這就是雙
→ Brioni      : 方攻防重心
推 Brioni      : 共軍滿手超音速、次音速反艦飛彈，問題是對於神盾系
→ Brioni      : 統只是普通菜色，不吹一下共軍ASBM美軍要不到預算
真的不要再一天到晚說美軍跟元老院騙錢了，這些數據你我信不信CSIS是信了
我認為在共軍想像最完美的情況下，ASBM會是搭配其他反艦手段同時出擊的工具之一而已
→ Two2Seven   : 冷戰時期就有過蘇聯萬彈齊發打航母，這基本上只是加
→ Two2Seven   : 上彈道，高超音速的炫酷詞彙
推 Schottky    : 巴倫支海 90 秒內百枚彈著演習吧，是用核彈打航艦
推 Brioni      : 美方歷次評估都是共軍有能力短時間清光國軍水面艦隊
→ Brioni      : ，但對於遠方千公里外神盾防空只能用數量拼消耗
→ Brioni      : 4艘神盾艦有360坑，就要用400枚拼消耗
→ lbowlbow    : 畢竟共軍的飛彈井數量真的多很多，只要不要耍智障去
→ lbowlbow    : 炸跑道的話飽和攻擊應該撐不下來
推 Schottky    : 不是共軍有能力清光國軍水面艦隊，是共軍如果連
→ Schottky    : 這點本事都沒有的話根本不需要美國出手，
→ Schottky    : 臺灣只靠自己就能在海上擋住了
→ Brioni      : 共軍現在炸跑道已經版本更新學歐美用次彈械了
→ Brioni      : 萬劍彈這類東西又不是很難的技術
→ Brioni      : 要知道，不是只有單方面在學習，共軍整天研究美軍在
→ Brioni      : 中東打法，學習怎樣更有效率運用武器特性
→ Brioni      : 品質先不說，但美軍基本的打擊手段共軍幾乎都有一套
→ Brioni      : 一樣的
→ Brioni      : 只是同樣的手段共軍跟美軍有代差而已
噓 LegioGemina : 實時？！
推 BUMAS       : 遠程控制必然產生的延遲問題，就算只有幾秒，對速    04/05 14:09
→ BUMAS       : 度這麼快的東西來說一樣是大問題
GEO光速來回一圈約為240ms，但是這個不會做終端導引
如果用LEO衛星做終端導引，來回時間為13ms，比你家連WOT亞服還要快（誤）
推 BUMAS       : 再者，看到清楚不等於確定位置，你可以試試看在無
→ BUMAS       : 參照物的情況下遠程用望遠鏡描述一個物體的位置
→ BUMAS       : 或許可以用多顆衛星一起觀測定位，但是在對方不會
→ BUMAS       : 發出信號的情況下，我覺得難度很大，這個跟雷達不
→ BUMAS       : 是一個東西
這是一個有趣的想法，我一直認為能看到應該就可以確定位置。
假設以「高分-4」的極速20秒一張來看，福特級30+knots極速(55+km/h)，我們加到70km/
h
這大約20m/s，兩次照片之間艦隊可以移動400m，應該不會超出單張照片範圍。
如果已經抓到艦隊初始位置，前後比對方向與速度應該可以簡單推算出實時位置。
→ BUMAS       : 反艦彈道飛彈如果採核彈頭那我認為絕對可行，常規
→ BUMAS       : 彈頭就不好說
※ 編輯: mikee3216 (122.121.148.12 臺灣), 04/05/2024 16:56:03
※ 編輯: mikee3216 (122.121.148.12 臺灣), 04/05/2024 16:58:42
推 Sianan      : 如果看到就能確定位置 那砲兵定位就不會那麼麻煩了
砲兵如果可以目視敵方那定位確實不是問題啊？
接下來只是調整精準度的問題了。
再怎麼說這個跟衛星定位地球上的物體原理從根本上不同，不懂提這個的意義。
→ skycat2216  : 沒有意義，因為衛星拍到的時間≠衛星傳下來的時間
→ skycat2216  : 不是每個地方都有老共的衛星接收站
→ skycat2216  : #1XVvW-Hp (Military)
→ skycat2216  : 這篇系列文你可以看一下
GEO衛星就沒有接收站的問題了
那串主要還是在討論LEO衛星的各種問題，沒有特別講到GEO。
但是有一點是可以通用的，影像的傳輸以及處理時間，這可能是一個瓶頸。
話說，真懷念有kuma大推文的軍事板…
※ 編輯: mikee3216 (42.78.165.138 臺灣), 04/06/2024 16:41:57
推 Sianan      : 砲兵要有參考點才能定位阿 海上沒有參考點你如何定
→ Sianan      : 位對方座標？
所以要用高解析度GEO衛星「持續不間斷」追蹤，從出發地點一路推過去就知道了啊。
當然最大的困難是追蹤完全不能中斷，如果艦隊躲進雲層就GG了。
而且假設太平洋同時有5-6個高價值水面目標，一顆衛星只能追蹤一個，這樣追蹤的成本
就大幅提升了。
高解析度GEO衛星帶來的變革是，以前連續追蹤是完全不可能，現在變成有那麼一點點可
能，kill chain的缺口補上了。
※ 編輯: mikee3216 (220.130.230.189 臺灣), 04/07/2024 08:55:15
推 kdjf        : 對付"高解析"光學影像其實有好用的古老手段...
→ kdjf        : 看船的水痕還行，船體迷彩一下就很難看了
→ kdjf        : USN接下來最新要錢手段: 打造全新低浪艦隊