一、前言北京时间2022年4月22日1点51分,一枚SpaceX猎鹰9号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地起飞,搭载53颗共2388颗星链卫星已经推出。近年来,随着卫星制造技术、火箭发射技术和空间通信技术的成熟和提高,卫星生产、发射和网络运行成本大幅降低,卫星互联网浪潮再次兴起,全球卫星互联网竞争已经开始。无论是Telesat等传统卫星公司,还是亚马逊等互联网公司都在积极参与这波浪潮,希望在未来几年的卫星互联网竞争中获得一席之地。在卫星互联网星座蓬勃发展的热风之下,我们需要冷静思考。卫星互联网星座全覆盖天基通信网络的特点,可以完全突破地域限制,提供全球无死角的信息化军事侦察通信服务,给他国国防安全带来新的威胁.近期在俄乌冲突中频繁出现的星链系统也验证了这一情况。目前,我国还没有有效监管国外卫星互联网系统的手段。因此,全球卫星互联网星座的应用和推广,将对未来国家安全维护提出巨大挑战。2、卫星互联网发展现状近年来,利用卫星星座提供全球互联网接入的设想再次受到广泛关注[1]。20世纪90年代,多家公司提出了卫星互联网星座计划。由于项目缺乏经济可行性,这些计划大多以失败告终。在卫星产业经过二十年发展的今天,先进的软硬件技术重新点燃了运营商对卫星互联网的兴趣。根据国际电信联盟(ITU)的卫星网络数据数据库和美国联邦通信委员会(FCC)公布的申请文件,许多国家的卫星运营商都提出了自己的卫星互联网星座计划。国外卫星互联网星座计划的典型代表有OneWeb的OneWeb、SpaceX的Starlink、加拿大电信卫星公司的Telesat、亚马逊的Kuiper[2-3]。国内卫星互联网星座建设也在稳步推进,其中最具代表性的有航天科技集团公司的“鸿雁”系统、航天科工集团公司的“鸿运”系统和“行云”系统,以及《天地一体化信息网》等这些新兴卫星互联网星座系统一般由数百、数千甚至数万颗高通量低地球轨道(LEO)卫星和各类地面站、核心网等相关地面基础设施组成,可用于地面互联网基础设施。发达地区和欠发达地区均提供高速上网服务。根据OneWeb、Starlink、Telesat、Kuiper的申请文件,其频率轨道资源利用规划如表1所示。表1国外典型卫星互联网星座项目频率轨道资源利用规划目前,全球大部分卫星互联网项目都是还在规划和研究阶段,比如Kuiper。少量实验卫星已经发射升空,进入实验验证阶段,如远景通信卫星、鸿运星座等。也有进入商业应用组网阶段的项目,如OneWeb、Starlink。其中,星链星座系统的建设进展最为突出。目前,该系统已在北美和欧洲部分国家提供初步测试服务。3、安全风险满足全球任何时间、任何地点的通信需求,实现“空、天、海”的无缝覆盖是卫星宽带通信的最初目标之一;而卫星互联网的目标是提供全球高速互联网接入。进入服务。无论是何种目标,其意义都将十分深远。然而,从国家安全的角度来看,海外卫星互联网项目将带来诸多安全隐患[4-7]。这些卫星被称为“空中基站”。对于设置地面关口站供用户连接接入的地基卫星互联网星座系统,用户通过特定终端连接到地面关口站和范围内的卫星。接入全球互联网后,此类接入方式可实现对运营企业的实地监管。但对于采用星间链路技术的天基卫星互联网星座系统,可以跳过地面关口站,仅特定的微型卫星设备终端直接上网,导致无法进行落地监管在我的国家。根据国际电联提出的《无线电规则》,除卫星广播服务外,任何国家都不能要求别国外国卫星网络不能覆盖本国领土。因此,国外卫星互联网星座系统会给我国网络监管带来困难,或引发重大网络安全事件,是对我国网络主权的挑战。2、同频干扰问题频率轨道资源是各国开展卫星通信业务不可或缺的有限自然资源。随着卫星互联网星座系统的爆发式增长,卫星频率轨道资源的竞争日趋激烈。为了公平、合理、经济、有效地使用频率轨道资源,国际电联实行“先入先占”的原则,即先在国际电联注册的卫星网络优先使用频率轨道资源,后注册的卫星网络需要采取必要的措施。保证优先卫星网络免受有害干扰。从表1可以看出,Starlink等卫星互联网星座系统的轨道高度分布在500km~1400km之间,工作频率集中在Ku、Ka、V频段,占据了大量优势低频。地球轨道空间和频谱资源。国产卫星互联网星座系统轨道高度和工作频率严重重叠。与国外星座系统相比,国内星座系统卫星组网数据登记时间较晚,不具备频率轨道资源优先使用权。这些巨型星座系统一旦建成,将给后续建设的其他卫星星座造成高频协调困难,很容易演变为通过发展卫星互联网抢占卫星频率资源,对我国卫星业务造成不利影响。因此,我国必须在争取各国登陆权、按时发射卫星等方面尽快推进。3.碰撞风险新的卫星互联网星座庞大,卫星的快速部署也将导致地球轨道卫星数量急剧增加。数量庞大的在轨卫星占用空间,影响国际航天安全,甚至威胁到人类地面生存安全,这将给和平利用太空带来巨大挑战。同时,高频卫星发射和大量卫星设备本身可能导致轨道碎片显着增加,增加碰撞概率,导致更多碎片,直接威胁航天器安全,影响人类.探索和利用空间的活动。根据联合国和平利用外层空间委员会网站发布的文件,中国常驻联合国代表团于2021年12月3日向联合国秘书长递交普通照会,称美国星链卫星今年已两次靠近中国空间站,威胁中国航天员安全。安全方面,中国空间站先后两次“紧急避撞”。4.潜在的国家安全风险随着技术的快速发展,越来越多的卫星具有高分辨率扫描和测绘功能。随着太空战场越来越成为大国竞争的主战场,依托卫星互联网核心技术可以威胁他国战略安全,掌握未来战争的主导权。新的卫星互联网星座距离地面更近,这将大大提高卫星携带的光学传感器的分辨率,使其能够拍摄更高精度的照片,从而具备对地球进行准确实时观测的能力。地球和信息收集分析能力,使我国的重要设施暴露在外,对国防安全构成巨大威胁。4结语卫星互联网星座系统旨在为全世界提供互联网接入服务,其中会涉及跨境信息和数据监管问题。由于互联网特有的技术生态因素制约,Starlink等海外卫星互联网星座系统的快速部署和全球市场的拓展,将对我国卫星互联网产业体系发展提出巨大挑战。为维护网络空间安全,防范技术生态封锁,我国迫切需要加快建设自身的卫星互联网产业体系。参考文献[1]刘越,廖春发.国外新兴卫星互联网星座发展[J].科技导报,2016,34(7):139-148[2]InigodelPortillo,BruceG.Cameron,EdwardF.Crawley,三种低轨卫星星座系统提供全球宽带的技术比较[J],宇航学报。2019,159:123-135.[3]N.Pachler、I.delPortillo、E.F.Crawley等人,四个低地球轨道卫星星座系统提供全球宽带的最新比较[C],2021年IEEE国际通信研讨会(ICC研讨会),2021年:1-7.[4]郝才勇,张琪,蔡红云。卫星互联网发展挑战[J].数字通信世界,2019(07):35-36+49.[5]余南平,闫家杰.美国“星链”计划及其对国际和国家安全的影响[J].国际安全研究,2021,39(05):67-91+158-159.[6]周慎宝,刁泽明.卫星互联网发展现状及安全风险研究[J].广东通信技术,2019,39(07):2-5.[7]常亮.“新基建”下卫星互联网安全态势分析[J].中国信息安全,2020(07):47-48.
