遠望智庫開源情報中心 編譯
平流層已成為軍事競爭中一個新興的、且在很大程度上未受監管的前沿領域。盡管外層空間軍事化和無人機戰爭在常規空域已受到廣泛關注,但平流層作戰仍是一個被低估卻正在演進的領域。主權空域與外層空間全球公域之間的法律邊界,在現代軍事戰略中扮演著關鍵角色,尤其體現在高空長航時平臺(HALE)與高空平臺系統(HAPS)的部署之中。
在1990年代和2000年代,美國曾主導高空作戰,依賴無人平臺如RQ-4“全球鷹”,在伊拉克和阿富汗等沖突地區提供情報、監視與偵察(ISR)能力。這些平臺類似“準衛星”,運行于相對寬松的空域環境中,對手缺乏能力進行有效對抗。然而,自2010年代以來,戰略格局發生顯著變化。俄羅斯等強國意識到對高空ISR所暴露的脆弱性,積極研發反介入(A2/AD)能力,探測并打擊高空平臺。同時,人工智能(AI)在國防系統中的快速融合推動了軍事領域的第三次革命,繼火藥和核武器之后,AI技術正在徹底變革戰場決策的速度與精度。在這一新興戰場上,無人平流層平臺不僅用于被動ISR任務,還逐步具備自主決策、電子戰(EW)與進攻性支援能力。美國推動的“聯合全域指揮與控制”(JADC2)與“馬賽克戰爭”(Mosaic Warfare)等概念,凸顯出對分布式、彈性化傳感器網絡的日益依賴,而平流層裝備在其中發揮關鍵作用。本文將探討美國、俄羅斯等強國如何通過高空氣球、偽衛星(Pseudo-satellites)與太陽能無人機等平臺引領臨近空間軍事化進程。除分析臨近空間平臺的能力與部署外,還將評估其使用所引發的法律模糊性與戰略風險,包括誤判來源與未經授權攔截的可能性。在缺乏統一國際治理的情況下,臨近空間軍事化可能繼續無序推進,增加危機、事故乃至重大誤判的風險。理解平流層監視系統的演進歷程、當前用途與未來發展方向,對于預判下一階段的大國競爭至關重要。
臨近空間監視平臺的戰略價值
平流層正逐步成為一個被爭奪的偵察、通信與軍事行動領域。在地緣政治緊張與技術進步推動下,臨近空間平臺(特別是高空偽衛星、高空氣球與平流層無人機)的戰略重要性迅速上升。相比傳統衛星或地面系統,臨近空間平臺提供獨特的作戰優勢,包括持續覆蓋、部署靈活性與成本較低,但同時也帶來了法律、安全與倫理挑戰。
軍事活動轉向平流層主要受戰術與戰略優勢的驅動。如Raven Aerostar氣球、Airbus的Zephyr太陽能滑翔機、Stratospheric Platforms的氫動力HAPS等系統,均能以遠低于衛星部署成本實現半永久、高分辨率的監視能力。最早的臨近空間平臺靈活性展示可追溯至美國RQ-4“全球鷹”的使用,其以高空飛行方式實現了持續ISR覆蓋。與成本高昂、發射復雜的低軌衛星不同,臨近空間系統可快速部署、任務中動態調整,甚至在部分情況下可回收再利用。這種轉變體現了以AI、自主性與實時數據融合為核心的第三次軍事變革,使戰爭形態更加快速、分布式。
平流層可實現持續ISR作戰,卻不涉及通常與太空裝備相關的政治門檻。這對JADC2作戰概念尤為重要,后者依賴AI驅動的跨域傳感器快速數據融合。馬賽克戰爭理念則構建出由大量小型、可組合ISR與打擊單元組成的戰場,如HALE與HAPS平臺,可實時網絡化、動態組合,用以壓制敵方。這些平臺能夠在不引發衛星過境所帶來的外交糾紛的前提下,覆蓋遠距離或地緣敏感地區,因此對希望提升態勢感知卻避免正式對抗的國家尤具吸引力。俄羅斯在北極、美國在印太的近期部署,正體現出各國在爭奪ISR優勢的戰略考量。
2023年,俄羅斯國防部啟動了一個平流層ISR氣球項目,以“大氣研究”為名,將氣象氣球改裝為持續監視平臺,覆蓋北極和東歐敏感區域。這些氣球裝備了合成孔徑雷達(SAR)與信號情報設備,可在30-40公里高空飛行約10小時。該項目在加里寧格勒與摩爾曼斯克一帶尤為活躍,反映出俄方在制裁限制其獲取先進衛星技術背景下,尋求低成本監視手段的意圖。
2023年2月的高空氣球事件也突顯了臨近空間平臺的戰略偵察潛力與外交引爆風險。美方派出F-22在南卡羅來納州擊落該氣球,其飛行軌跡與傳感器載荷引發了關于軍事情報搜集的嚴重擔憂,暴露出美國空域監控的關鍵漏洞。該事件不僅引發公眾對平流層監視的關注,也暴露了空域與太空法律體系在管轄權、合法用途與應對措施等方面的嚴重缺口。
近年來,材料科學、太陽能技術、氫燃料電池與輕質復合材料的發展,使得HAPS等平臺比過去更具可行性。2022年,Airbus的Zephyr S太陽能HALE平臺創下了64天連續飛行紀錄,展示出臨近空間系統的極限續航潛力。但此次測試也暴露出鋰硫電池性能衰減與平流層氣流不穩定等問題,仍影響其長期部署能力。私人企業正大力投資該領域,如Stratospheric Platforms公司(獲得德國電信超過6567萬美元資金支持)正在研發氫動力HAPS,用于高容量5G覆蓋。這類平臺區別于太陽能滑翔機,能夠攜帶更重的載荷,如有源電子掃描陣列5G通信設備與SAR雷達,提升軍民通信與監視能力。私營企業的深度參與預示著平流層軍事化可能不會僅通過國家采購渠道推進,而將涉及大量“雙用途”商業技術,帶來監管難題。
與傳統衛星不同,臨近空間裝備引發了一種新的戰略不穩定性。反衛星武器(ASAT)因會產生碎片風險,且威脅全球太空設備而,被視為高度沖突升級行為。而對平流層系統的攔截則被視為適度且政治上可以容忍的行動。2023年初,美國與加拿大空軍在阿拉斯加、育空與休倫湖上空擊落多個不明飛行物,其中部分后被確認為小型金屬氣球。2024年5月,真主黨使用巡飛彈摧毀了以色列Sky Dew飛艇,該飛艇旨在執行導彈預警任務,可探測250公里內的威脅,但卻被低成本“自殺無人機”擊毀,顯示出此類平臺對非對稱打擊的脆弱性。
監視系統可能攜帶雙用途載荷,如可進行軍事瞄準的合成孔徑雷達(SAR)或動能武器。由于缺乏明確的國際規則來規范其部署,尤其是在常規反衛星武器(例如陸基導彈或定向能系統)被納入軍事理論的情況下,部署此類系統可能迅速演變為武器化趨勢。各國可能以“合法”名義在敏感區域部署臨近空間平臺,或借“自衛”理由先發制人打擊,增加戰略誤判風險。這些行動名義上合法,但實際上卻具有政治挑釁性,這種趨勢或將重演冷戰時期太空軍備競賽的局面,即在缺乏約束下催生不穩定性。與衛星相比,臨近空間平臺成本更低、可得性更高、操作更靈活,不僅對大國具吸引力,對小國與非國家行為體同樣適用。這種“臨近空間能力民主化”可能導致ISR能力擴散超出傳統軍事架構,復雜化戰略態勢。而攔截平流層平臺的低門檻,反而可能促使沖突更頻繁發生——與通常被認為是戰爭升級標志的衛星不同,擊落氣球或HAPS平臺可能被視為適度且有限的應對措施。
私營企業在HAPS研發中的日益重要地位,也引發了主權控制與國家安全問題。當Airbus、Aerostar、Stratxx等公司引領創新時,政府在監管接入、數據安全與情報共享方面面臨嚴峻挑戰。缺乏明確政策界定雙用途ISR裝備,可能在危機爆發時造成響應協調分裂與法規空白。
臨近空間監視平臺確實帶來顯著的戰略優勢且成本低廉,因此正被各大國及新興國家快速采納。然而,這些平臺也引入了新的沖突升級風險與“灰色區域”脅迫手段。如果當前趨勢持續發展,平流層將演變為一個常態化執行監視、干擾與選擇性交戰的作戰領域。從稀有事件轉向常規軍事信號手段,攔截氣球與HAPS的行動將可能成為未來危機中的“常規操作”。
全球平流層ISR重要里程碑與事件時間軸
(2022–2025年)
風險與法律灰色地帶
平流層軍事化的迅速發展帶來了現有法律和戰略框架難以應對的風險。隨著臨近空間平臺日益融合監視、通信與軍民兩用功能,正處于一個法律與運作不穩定的灰色地帶,可能對國際安全造成破壞。法律與操作實踐中邊界不明,可能引發誤判、沖突升級乃至軍事對抗。HAPS平臺用于通信或監視時,往往需多個司法管轄區的監管批準可,但目前相關監管制度尚不成熟。此外,平臺的耐久性、帶寬限制與對大氣擾動的敏感性,使其在運行可靠性方面仍不及衛星。盡管當前臨近空間平臺主要作為情報與通信的補充,但由于其易受氣候干擾、帶寬受限、法律監督不一致,尚未被證明可大規模替代傳統衛星功能。
首要的法律模糊性在于“國家主權空域”與“外層空間”之間的界限尚未明確定義。根據1944年《芝加哥公約》,各國對其領土上空(約100公里的卡門線以下,各國尚未統一)享有完全主權。但臨近空間平臺卻運行在20至50公里之間,遠低于這一高度,且高于常規航空高度。這就造成了一個悖論:臨近空間平臺受國家空域法律制約,但其戰略功能又類似衛星。國際法中尚無明文規定如何監管平流層監視活動,導致各國可以進行“合理否認”,常以氣象或科研名義掩飾軍事偵察行動,從而規避外交后果。
法律與操作灰色地帶示意圖
在危機期間,各國可能難以控制商業臨近空間資產的實際用途。以盈利為導向的公司可能抵制政府要求其限制服務的要求,尤其是跨多個司法管轄區運營的情況下。另外,在沖突器件政府也可能強行征用這些商業平臺,引發有關所有權、責任及軍民技術混用的爭議。此外,對手可能不區分軍用與民用平流層平臺,在懷疑其具備雙用途能力的前提下將商業設備作為攻擊目標。SpaceX“星鏈”向烏克蘭戰場提供互聯網服務即表明,民用臨近空間技術可以迅速轉化為軍事行動的一部分。
問題還因電子戰(EW)風險而加劇。俄羅斯在烏克蘭和敘利亞等沖突中已展現出先進的電子戰能力,包括干擾通信與導航系統等手段,這些均對臨近空間平臺構成實質性威脅。例如,俄羅斯已對靠近其邊境的西方監視平臺進行電子干擾,顯示出電子攻擊作為一種低成本、低可見度的作戰方式,可以在不觸及動能沖突紅線的前提下削弱臨近空間系統。鑒于平流層平臺結構防御薄弱、飛行軌跡可預測,它們成為“灰色地帶沖突”中的理想目標。雖然它們在ISR中具有戰略價值,但由于易被常規空空或地空武器擊毀,也容易被對手攻擊而不引發如反衛星攻擊所帶來的嚴重升級后果。
長期來看,最嚴重的風險之一是缺乏具有約束力的國際規范來規制平流層軍事用途。雖然《外層空間條約》禁止在外層空間部署大規模殺傷性武器,但尚無類似法律文件專門限制對臨近空間設備的常規武器化。中國與俄羅斯曾提出《防止在外層空間部署武器條約》(PPWT),試圖擴大國際管控范圍,但因大國間互不信任,該提案自2008年起幾無進展。批評者指出,該條約缺乏可驗證機制,且未涵蓋地基反衛星系統,因此難以獲得其他國家支持。這種規范空白反而刺激了“先發制人”的戰略行為——各國可能在平臺收集關鍵情報前將其擊落,并以“自衛”為名加以辯護。
平流層軍事化也帶來了新的脆弱點。雖然臨近空間平臺比飛機飛得高,但它們通常速度緩慢、無裝甲保護、雷達可探測。更令人擔憂的是,各國正越來越傾向于利用電子戰手段干擾這些平臺而非直接摧毀。這種電磁干擾與網絡攻擊手段因其可否認性與戰略模糊性,被廣泛應用于對抗ISR平臺,成為常規武力之外的首選手段。由于HAPS與氣球相比軍事衛星更為脆弱,許多國家將其視為易于打擊、低風險的目標,這種態勢在危機中極易促使局勢升級。此外,臨近空間平臺的軍事化與武器化之間界限的日益模糊,也反映出外空安全領域的趨勢。
平流層ISR平臺正逐步侵蝕傳統的國家主權概念,它們能在無需突破衛星技術和政治門檻的前提下實現持續、精確的監視。俄羅斯新宣布的平流層氣球項目也表明臨近空間裝備已成為區域軍事戰略不可或缺的一部分。與運行于外層空間、可合法自由飛越的衛星不同,平流層平臺若進入國家空域則需獲得許可。但由于平流層平臺飛行的高度屬于“灰色地帶”,飛入其他國家領空的行為“可解釋”,且一些國家對高空平臺缺乏反制措施,因此可在不發生直接軍事對抗的情況下施加心理壓力。從長遠來看,持續的臨近空間監視活動可能使低強度的主權侵犯逐漸“正常化”,尤其針對那些缺乏有效防空系統的弱勢國家。這一趨勢與冷戰時期大國以“民用”名義進行偵察飛行、削弱國際規范權威的歷史相呼應。
平流層軍事化的未來
平流層軍事化的演進正在挑戰現有的主權觀念、沖突管理機制以及技術控制體系。2025年至2033年間,全球平流層飛行無人機市場預計將迎來顯著增長,推動因素包括輕質材料、太陽能推進系統以及自主導航技術的進步。與此同時,全球防御通信情報市場也預計將從2025年的231.3億美元增長至2034年的405.3億美元,年復合增長率達到6.43%。這一增長趨勢凸顯了各國在平流層情報、監視與偵察(ISR)和通信平臺上的持續投入。然而,技術的快速發展已超越了現有國際監管機制的制定速度,形成了一個可能被對手國家用以測試地緣政治紅線的空白地帶。
各國在高空長航時(HALE)無人機和平流層氣球的軍事應用上投入顯著,凸顯了平流層平臺的戰略價值。例如,伊朗推出了“Shahed-147”型HALE無人機,可在18000米高空作業,并配備合成孔徑雷達(SAR),顯示出向持久高空監視能力轉型的趨勢。俄羅斯則在巴倫支海上空測試了一種高空偵察無人機,顯示出其擴展至常規雷達覆蓋范圍之外的臨近空間ISR能力的意圖。這些發展表明,軍事用途在規模和優先級上正在迅速超越民用領域,亟需建立國際監管框架以管理平流層軍事化演變中的各種動態。
AI驅動的機載處理系統將成為未來關鍵技術之一,使平流層平臺能夠自主優先處理監視目標、適應環境變化,并在下傳數據前進行初步分析。SAR數據的機載處理能力提升,增強了ISR平臺的實時反應能力和效率,對動態戰場環境中的快速決策至關重要。這類技術體現了“第三次軍事革命”中決策周期縮短的作戰理念。然而,AI分析的集成也使得在有爭議環境中平臺行動的歸屬判斷更加模糊,尤其是在缺乏人工干預的情況下。未來還可能將干擾設備集成于平流層平臺上。高能激光和射頻系統等定向能武器(DEW)正在為多種平臺開發,包括高空無人系統。雖然由于載重限制,在太陽能平臺上部署武器仍不現實,但實現電子戰(EW)能力已具備可行性。這將使HALE平臺從被動情報采集者轉變為灰區沖突中具有主動干預能力的作戰單元。
烏克蘭在戰爭中利用AI驅動的無人系統提升了作戰效能,凸顯了民用技術在軍事領域中的雙重用途潛力。未來沖突中,商業HALE系統可能被改裝用于實時瞄準支援,從而模糊了法律與倫理界限。民用遙感平臺被用于軍事目標識別的案例表明,嚴格區分軍民用途將越來越困難。
臨近空間ISR平臺有望通過提供持續、高空覆蓋以及前所未有的續航能力,重塑戰略監視格局。這種持續性使得對關鍵區域的長時間監控成為可能,超越了傳統衛星在軌道限制下的能力。與軌道固定的衛星不同,HALE飛行器如“Zephyr”可根據戰場需要實時調整位置,實現更具適應性的戰場監視。這種靈活性對現代軍事行動至關重要,因為實時情報常常決定戰局成敗。其戰略優勢在于,能在接近外層空間的高度上運行,為ISR任務提供獨特的有利位置。長時間駐留某一空域也可能“飛越常態化”,從而挑戰現有的空域主權觀念。AI分析和自主導航系統等先進技術的集成將進一步提升臨近空間ISR平臺的能力,使其具備更高效的數據處理和決策支持功能,從而縮短情報獲取與可操作洞察之間的時間差。
技術與戰略效用
目前缺乏普遍接受的國家主權空域與外層空間之間的法律邊界,這是一個根本性難題。在沒有明確劃分的情況下,各國可以依據本國利益靈活解釋空域侵犯行為。這些行為往往被視為“灰色區域戰爭”策略的一部分,其目的在于心理威懾而非直接軍事對抗。雖然有建立國際監管框架的呼聲,但由于大國在現有模糊法律中獲益良多,因此往往不愿主導限制性制度的建立。即使達成協議,鑒于平臺的雙重用途,驗證其任務、載荷或合規性仍將非常困難。
更現實的短期方案是分區化、區域化的規范形成。例如北約、印太四方安全對話機制(Quad)或上海合作組織等聯盟集團可能在其影響范圍內強化對平流層活動的監管。同時,私營部門也正成為臨近空間設備開發和運營的核心力量。2024年10月,Mira Aerospace宣布開發兩種用于其高空平臺(HAPS)的先進載荷,分別用于高分辨率地球觀測和可靠電信服務。不同于早期由國家機構主導的太空時代,平流層時代將由公私混合生態系統主導。
然而,臨近空間系統的韌性與冗余性尚未在大規模沖突中接受實戰檢驗,引發了其在高烈度沖突中脆弱性的擔憂。烏克蘭部署的便攜式反無人機系統EDM4S表明,HALE平臺容易受到電子干擾與信號壓制。此類威脅突顯了對抗措施的重要性,以確保平臺的作戰完整性。與此同時,巡飛彈的大量使用將ISR與精確打擊能力結合,對HALE平臺構成雙重威脅,可實現察打一體化能力。隨著相關技術門檻的降低,未來若在缺乏防護措施的情況下過度依賴HALE平臺,將可能導致嚴重的作戰風險。因此,確保平流層裝備在電子戰環境下的生存能力,并建立風險應對方案,將成為未來平流層軍事化發展的關鍵。
結 語
平流層軍事化標志著全球安全格局的關鍵轉折點,暴露了法律機制、作戰原則與國際規范的重大缺口。隨著臨近空間平臺的不斷擴散,這些平臺正通過持久性、靈活性和低成本的ISR能力,重塑戰略格局,突破傳統空天法的界限。然而,這類系統的可獲取性、軍民兩用屬性以及可被攔截性也為戰略升級帶來了新的路徑,而當前的國際安全架構尚無法有效應對。
臨近空間的法律監管真空為國家及非國家行為體利用這些平臺從事情報收集、灰區施壓甚至預防性軍事行動提供了便利。這些平臺運行于法律與作戰的灰色地帶,模糊了監視與挑釁之間的界限,從而增加誤判與戰略不確定性的風險。隨著大國將這些平臺整合進混合戰爭體系,例行性攔截、電子戰以及“代理人戰爭”將更頻繁地出現在未來危機中。
進一步加劇不穩定性的還有平流層技術的快速商業化。私營企業出于市場動機運營的臨近空間平臺,極易被軍方改裝并納入軍事行動。這種公私領域的融合不僅加大了歸屬識別的難度,也削弱了國家在危機情境中的控制力。商業ISR平臺可能在不經意間卷入地緣沖突,導致局勢進一步升級。
為避免平流層成為繼網絡空間與低軌道之后的又一法律模糊、戰略不穩定領域,必須優先解決以下問題:明確空域與外層空間的法律邊界,建立信任構建機制,并增強平流層系統的韌性與可追溯性。這些舉措將決定未來平流層是成為持續爭奪的戰場,還是走向戰略克制與受控發展的新型空間。
來源:TRENDS研究與咨詢中心,2025年6月,
作者: Leith Jeroudi
原文題目:Eyes in the Stratosphere: How Near-Space Surveillance Platforms Are Redefining Global Power Projection and Strategic Ambiguity
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本文轉載自“臨空視野”,原標題《平流層之眼:臨近空間監視平臺如何重塑全球力量投射與戰略模糊性》。
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