通信技术的发展可以追溯到19世纪的电报系统，这一发明标志着人类首次实现了远距离的快速信息传递。进入20世纪，卫星通信技术的诞生为全球通信带来了革命性的变化。1960年代，阿波罗登月计划不仅是人类探索太空的一次壮举，也是通信技术发展史上的一个重要里程碑，通过月球与地球之间的信号传输，展示了卫星通信在广泛应用中的潜力。

传统的地面通信有着种种的局限性：频谱拥挤（可用频谱有限，导致通信干扰）、地理限制（在偏远地区部署不经济或不实际）、易受自然灾害影响（地面通信设施可能因自然灾害，如洪水、地震、台风，而损坏，导致通信中断）、传输延迟（与卫星通信相比，地面通信系统中的信号传输可能受到网络架构和路由选择的影响，导致延迟）……

21世纪以来，随着移动通信技术的迅猛发展，尤其是5G技术的商用化，人类社会进入了一个高速、泛在的网络连接时代。5G技术提供的高带宽、低延迟和广覆盖，使得空天地一体化通信网络的构建成为可能。空天地一体化通信网络，即在空中、地面和天基①三者之间构建无缝连接的通信体系，正逐渐成为全球通信网络的发展趋势。

目前，全球多国正在积极布局新一代通信体系，一个典型的应用就是卫星互联网。卫星互联网是通过卫星进行全球联网的一套通信系统，通过一定数量的卫星，向地面、空中、海上用户提供宽带互联网接入服务。从卫星轨道高度来说有高轨同步（GEO）卫星（3.6万千米）、中轨（MEO）卫星（2000千米～2万千米）和低轨（LEO）卫星（600千米～2000千米）。其中，低轨卫星传输时间短、路径损耗少、卫星终端体积小、成本低、系统容量大，在卫星通信方面具有竞争优势。本文主要介绍的Starlink（星链）就属于低轨卫星星座计划中的一个代表。

①天基综合信息网又叫空间综合信息网（Space Integrated Information Network），国际上尚无明确的定义。通常的说法是：天基综合信息网是通过星间、星地链路连接在一起的不同轨道、种类、性能的飞行器及相应地面设施和应用系统。-- 闵士权.我国天基综合信息网构想[J].航天器工程,2013,22(05):1-14.

Starlink项目概述

Starlink是由美国太空探索技术公司（SpaceX）发起的一项计划，旨在通过部署大量低轨道卫星，提供全球范围内的高速互联网服务。Starlink计划自2015年首次提出以来，迅速成为全球卫星通信领域的焦点。其核心目标是在低地球轨道（LEO）布设数万颗小型卫星，形成一个覆盖全球的互联网网络，解决传统互联网无法覆盖的偏远地区和海洋区域的网络接入问题。

自2018年2月22日发射两颗原型卫星Tintin A & B以来，Starlink已经发射了近7000颗卫星到近地轨道上。SpaceX开发了一种平板设计，使他们能够将尽可能多的卫星装入猎鹰9 号5.2米宽的有效载荷整流罩中。由于采用了这种平板设计，SpaceX能够将多达60颗 Starlink卫星和有效载荷分配器装入第二级，同时仍能回收第一级（这极大地降低了发射成本）。每颗星链卫星上都配备了相控阵天线（用于高带宽和低延迟通信）、星轨跟踪器（为卫星提供姿态数据，确保宽带通信的精确性）、激光通信设备[1]（V1.5及之后的版本搭载，具有通信速率高、抗干扰能力强、保密性强、轻量化功耗低等优点[2]）、自主防撞系统（利用美国国防部碎片跟踪数据库，自主避免与其他航天器和太空垃圾发生碰撞）、太阳能电池板、霍尔效应氪离子推进器。卫星寿命结束时，会自动降轨再入大气层。

60颗Starlink v1.0卫星在封装到猎鹰9号有效载荷整流罩之前的堆叠。(图片来源：SpaceX）

此外，Starlink的Direct to Cell（手机直连卫星）计划通过专门的V2.0版本卫星，使用标准的LTE/4G协议将卫星互联网连接到个人现有手机（无需更换新机、升级系统或下载特殊的应用程序），目前已经测试成功了发送文本和视频通话的功能。

Twitter/X上SpaceX发布的视频通话测试成功消息

由于Starship（星舰）运载火箭还处于研发测试中，SpaceX目前仍在使用猎鹰9号火箭发射Starlink卫星。星舰是SpaceX研制的一种完全可重复使用的重型运载火箭系统，能将150吨的有效载荷（完全回收情况下）运送到近地轨道。除了将有效载荷运送到地球轨道、月球、火星和更远的地方，星舰也能用于地球上的点对点运输，实现一小时内前往世界任何地方，极大拓展大运力火箭的使用场景。此外，火箭推力的增加可以大幅降低运力的单位成本，据马斯克透露，未来星舰每千克的运输成本可能会低于200美元。

Starlink项目的成功不仅在商业上具有里程碑意义，更引发了各国对其潜在军事和保密应用的高度关注。随着Starlink卫星数量的不断增加，其网络系统的覆盖范围和稳定性逐渐提升，为各种应用场景提供了新的可能性。

Starlink的军事应用与信息安全

军事应用

Starlink的低轨卫星具有高速率、低延迟的特点，这使其在军事领域的应用前景十分广阔。在现代战争中，信息的获取和传输速度往往决定了作战的成败。Starlink能够为军队提供高速、稳定的通信链路，在战场通信、态势侦查、导航协助等方面具有显著优势。美空军从2018年开始，就对“星链”卫星终端在军用加油机和运输机平台的应用进行测试评估；2022年3月在F-35战机部队进行了后勤与供应链数据传输测试；美陆军2020年5月与SpaceX签署协议，对“星链”卫星跨网络数据传输能力进行为期3年的合作研发测试；在美陆军2020年“项目融合”（Project Convergence）演习中，也突出了商业卫星在网络通信、对地遥感侦察等领域的应用验证……[3]

在2022年2月爆发的俄乌冲突中，乌克兰地区的网络中断后，乌克兰副总理米哈伊洛·费多罗夫向埃隆·马斯克求助，希望其能为乌克兰提供星链。随后，马斯克回应请求表示，将在乌克兰启用星链卫星互联网服务，后续将提供星链卫星终端。在俄乌军事冲突期间，乌方通信网络仅在冲突早期遭遇中断，此后对外通信联络基本保持畅通，星链发挥了很大的作用。

2023年4月，米哈伊洛·费多罗夫声称乌克兰已收到42000个星链终端，为关键基础设施提供通信服务。

除了地面战，星链在多个维度的军事应用前景都很广阔。根据中国空间科学技术期刊透露，仅在2021年的1个月内，星链卫星就4次接近中国空间站10公里范围内[4]。不难想见，低成本、快部署的低轨卫星未来可在太空中对敌方重要飞行物进行打击。

星链卫星接近我国空间站

信息安全

卫星互联网系统具有天然的跨境覆盖和全球通信的特性。在我国境内的卫星通信终端可以通过轨道上的卫星星座，直接将数据信息传输到境外网关站进行落地，实现无需通过境内的地面网络系统直接进行跨境通信，突破了地面互联网信息安全监管。因此，卫星互联网的发展使空间领域成为一个更加复杂的网络通信环境，为信息监管和网络空间安全带来极大挑战[5]。

中国卫星互联网进展与政策环境

在国外的卫星互联网发展得如火如荼的同时，中国在卫星互联网领域也取得了显著进展，尤其是在近年来的快速发展中，逐步形成了自己的卫星互联网体系。2021年中国卫星网络集团有限公司（星网）的成立，进一步体现了中国在这一领域的雄心和实力。2024年2月29日，中国成功发射了卫星互联网高轨卫星01星，标志着中国版“星链”计划的加速推进。

除了计划发射1万多颗卫星的星网，于8月6日发射首组18颗卫星入轨的“千帆星座”同样也是一个计划共发射1万多颗卫星的巨型低轨星座。

中国各级政府在政策层面对卫星互联网的发展给予了大力支持，将其纳入了“新基建”的范畴。卫星互联网作为新型基础设施的重要组成部分，得到了国家层面的战略性支持。近年来，中国政府相继出台了一系列鼓励和规范卫星互联网发展的政策和法规，涵盖了频谱分配、轨道资源管理、数据安全、国际合作等多个方面。

此外，中国政府还通过与国际电信联盟（ITU）的合作，积极参与全球卫星互联网的频谱分配和轨道资源协调，为中国的卫星互联网项目争取更多的国际资源。

结  语

Starlink项目作为空天地一体化通信网络的重要组成部分，不仅在商业领域展现出巨大的潜力，更在军事和保密领域发挥着重要作用。其低轨卫星的高速率、低延迟特性，为战场通信、态势侦查、导航协助等军事应用提供了可靠保障。

值得注意的是，ITU对于近地卫星的轨道和频率均采取“先到先得”的原则，后来者在轨道和频段上要规避已发射的卫星。低轨卫星轨道资源和频谱资源是不可再生资源，相较于高轨卫星轨道，近地轨道资源十分有限，且C、Ku、Ka等黄金频段资源日渐拥挤，因此我国向ITU申请卫星的频谱资源和轨道资源具有一定的紧迫性。

随着技术的不断进步和应用的不断拓展，空天地一体化网络将为人类社会带来更多的可能性和机遇。然而，在这一过程中，如何确保通信网络的安全性和保密性，将成为各国亟需面对的挑战。与此同时，太空中大量的飞行物带来的太空垃圾问题，和由此衍生出来的对天文观测的影响以及对在轨物体运行的影响，都日益严重起来。

参考文献

[1] 王羽, 李清, 李克军, 蒋长林, 王野, 江勇, 徐明伟. Starlink星座应用现状及分析[J]. 天地一体化信息网络, 2023, 4(2): 93-102.

[2]迟楠,林显浩,罗志腾,等.超高速星载可见光激光通信技术研究[J/OL].激光与光电子学进展:1-12[2024-08-26].http://kns.cnki.net/kcms/detail/31.1690.tn.20240220.1134.100.html.

[3] https://www.secrss.com/articles/50785

[4]高婉莹,吴健发,魏春岭.航天器威胁规避自主决策规划方法研究综述[J].中国空间科学技术(中英文),2024,44(04):71-89.DOI:10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0059.

[5]郝才勇,张琪,蔡鸿昀.卫星互联网发展对监管的挑战[J].中国无线电,2019,(03):51-55.

来源：中国保密协会科学技术分会