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解析 PWSA 計畫:美國透過低軌衛星強化全球軍事優勢

圖:DVIDS 文:軍傳媒 Giovan

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【軍傳媒/軍事專欄】擴散作戰空間架構(PWSA,Proliferated Warfighter Space Architecture)是美國太空發展局(SDA,Space Development Agency)推動的一項低軌道(LEO)衛星網絡計畫,旨在提升全球導彈預警、戰場監視、戰術通訊與數據共享能力。

PWSA 的核心概念是透過大規模部署小型、低成本的衛星,形成一個具備有備援容量、能抗干擾的太空基礎設施,支援美軍作戰需求,並能夠對抗中國、俄羅斯等國的太空威脅,其主要目標有下列四點:

  1. 全球導彈預警與追蹤(Missile Warning & Tracking)
    • 監測並追蹤彈道導彈(ICBM、SLBM)與高超音速武器(HGV),提高美國導彈防禦系統(BMDS)的反應速度。
    • 支援 HBTSS(高超音速與彈道追蹤太空感測器),透過多個角度監測來襲威脅。
  2. 戰術數據鏈(Tactical Data Relay)
    • 提供戰場即時情報傳輸,連結陸、海、空、太空軍事單位。
    • 支援聯合全域指揮與控制(JADC2),確保不同軍種能迅速共享戰場態勢。
  3. 抗干擾衛星通訊(Resilient Communications)
    • 建置軍用衛星互聯網,提供安全、抗干擾的太空通訊能力。
    • 與 Link-16 數據鏈、國防部的 JADC2 架構整合,確保通訊不中斷。
  4. 多層衛星部署(Multi-Layered Architecture)
    • 透過大量衛星分佈於低軌(LEO)、中軌(MEO)、地球靜止軌道(GEO),提升生存能力。
    • 若某顆衛星受損或遭敵方攻擊,整體系統仍能正常運作。

為了達成設定的目標,PWSA採用七層次的架構與組成,每一層負責不同的軍事功能,包括:

  1. Transport Layer(傳輸層)
    • 由數百顆低軌衛星組成,提供高速、加密的戰術數據鏈。
    • 與 JADC2、Link-16、MQ-9 無人機、F-35 戰機等系統整合,確保即時數據共享。
  2. Tracking Layer(追蹤層)
    • 負責導彈預警與高超音速武器追蹤。
    • 透過紅外傳感器,與 OPIR、HBTSS 衛星協同運作,提高探測精度。
  3. Custody Layer(監控層)
    • 專注於全球戰場監視與目標識別。
    • 運用高解析度光學與紅外成像技術,監控敵方軍事行動、部隊調動等。
  4. Navigation Layer(導航層)
    • 提供 GPS 備援與戰術定位能力,確保美軍在受干擾環境下仍能獲取精確導航資訊。
  5. Battle Management Layer(戰場管理層)
    • 負責戰場決策與情報融合,透過 AI 強化自動化分析與決策速度。
  6. Support Layer(支援層)
    • 負責維持 PWSA 運作的地面控制與雲端數據處理。
  7. Deterrence Layer(威懾層)
    • 開發未來太空作戰技術,如反衛星防禦、電子戰對抗能力。
U.S. Space Force photo by Senior Airman Spencer Contreras

PWSA的發展階段及軍事戰略意義

美國太空發展局(SDA)計畫在2025年前完成第一批衛星組網,預計部署126顆衛星,同時具備數據傳輸、戰場監視、即時戰場通訊、全天候飛彈追蹤功能等,並在未來幾年持續擴展,最終增加至300顆衛星。軍事上面,PWSA將會實現幾個軍事上的意義:

  1. 降低對單一大型衛星的依賴
    • PWSA採分散式架構,就如同家庭的MESH網路一樣,避免傳統大型軍事衛星易受攻擊的弱點,一個衛星失能完全可以用其他的衛星代替。
  2. 提升美軍在印太戰區的即時監視能力
    • 藉由太空的高度,大面積的監視,尤其針對中國、俄羅斯的高超音速武器威脅,能加快自身彈道飛彈來襲的預警速度。
  3. 支援「多領域作戰」(MDO)
    • PWSA可將偵測情資數據直接由太空傳送至F-35 戰機、艦隊指揮艦、陸軍防空系統,實現多領域即時無縫作戰。
  4. 對抗中國「星鏈」類似計畫
    • 中國正在建構自身的低軌衛星群,也是看出星鏈系統在俄烏戰爭中發揮的重要影響力,因此PWSA可確保美軍在未來的太空競爭中保持優勢。
U.S. Army Soldiers assigned to the 1st Space Brigade on Fort Carson, Colorado Springs, Colorado conduct a training exercise sweep of their assigned area on May 25, 2021. The training revolved around timely assembly of space related assets in unknown locations and the teams coordination, communication and combat training throughout the process.

參與的廠商

目前PWSA由洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)、波音(Boeing)負責Tracking Layer衛星的開發與製造,第二批18個衛星將能夠提供對常規和先進飛彈威脅(包括高超音速滑翔飛行器)的全球、持續指示、偵測、警告、追蹤和識別的能力,其中兩個配備火控質量軌蹟的火控/飛彈防禦(FC/MD)紅外線感測器(Fire Control/ Missile Defense Infrared Sensor, FC/MD IR Sensor),能夠提供高解析度的熱成像數據,並支援火控系統進行目標識別與鎖定,增加防禦系統飛彈的攔截率;而據悉SpaceX則提供低成本的衛星發射能量。

洛克希德馬丁太空公司第二階段追蹤層項目項目總監 Jason Boitnott 表示:「洛克希德馬丁公司很榮幸能夠成為PWSA實現的夥伴,快速發展的威脅情勢需要快速部署、具有彈性的解決方案來滿足飛彈預警/飛彈防禦需求」,這些衛星將在洛克希德馬丁位於科羅拉多州的小型衛星處理工廠中進行組裝、整合和測試,該工廠每年可生產多達180顆小型衛星。

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