高空平台技术正在快速发展,但其在未来战争中的作用尚未得到充分探讨。本文试图通过连接技术、学说和未来研究来弥补这一不足。本研究全面概述了高空空域的独特特征、军事高空平台的技术进展及其在未来冲突中的潜在应用。研究还指出了现有空天防御能力的弱点,并强调需要建立健全的国际监管框架。通过将高空平台界定为一种颠覆性技术、将高空空域视为一个对抗领域,本研究为有关空天力量的讨论做出了贡献。在方法论上,本文基于半系统性的文献综述,结合未来研究技术,并得到半结构化访谈的支持。

近年来人们对“太空边缘”军事化加强了关注,这片具有独特物理和作战特征的高空空域可被利用以获取军事优势(Taylor等人, 2023; Bera, 2023; Trevithick, 2023; Liu, 2024)。尽管利用高空系统获得作战优势的想法并非新概念,但现代高空平台是一项有潜力在21世纪彻底改变空战的技术。这些系统在高空空域运行但低于外层空间界限,能够提供结合飞机与卫星特性的独特优势,弥合二者之间的差距。不出所料,军事和民用部门都对探索高空平台在侦察、监视、通信乃至武器投送等广泛应用方面的潜力表现出兴趣。

军事应用

高空平台具有多种应用,包括增强电信网络以及收集地表观测和气象数据。尽管军方早已认识到高空平台的作战价值(如前面章节所述),但遗留系统在当时虽属最先进,却因不切实际而无法广泛使用。然而,技术进步的交汇表明这些限制正被克服,高空平台,特别是无人构型,可能成为真正的颠覆性技术。下文概述高空平台未来潜在的军事应用。并非声称能够预测未来,而是旨在重点指出未来存在的一些可能性。此探讨将审视具体用例,并探究各自的预期优势与局限。

首先,考虑将高空平台用作通信中继以扩展地基和空基系统作用范围这一现实方案。此种情况下的主要优势之一在于其高位视点与相对接近地球的结合。例如,用于通信的高空平台的自由空间路径损耗显著低于星基通信系统。然而,其高度仍允许在广阔区域内建立视距通信,从而克服限制地面系统的地形障碍。

在对地静止或准对地静止位置大规模部署此类续航能力达数月甚至数年的无人平台,将使它们成为对地静止卫星的可行替代方案。它们还能实现重新定位并满足动态用户需求,且具有低延迟特性,并便于回收后轻松升级。此外,它们可能是承载未来第六代(6G)无线通信节点的可靠选择。然而,由于运行相对靠近地面(与卫星相比),其最显著的局限可能是物理安全,因为高空平台更易受到物理干扰和信号干扰。

第二种现实场景涉及将高空平台用于情报、监视与侦察(ISR),以提供光学、红外、雷达或其他数据,从而增强现有的地面、空中和卫星资产。虽然全面探讨此类应用超出本文范围,但想重点指出一种能独特增强现有能力的方案。即,一种有趣的无人高空平台构型将搭载机载预警(AEW)雷达、机载地面监视(AGS)雷达或二者结合。此配置将提供若干优势。

首先,高度本身将扩展雷达的探测地平线,使其能在更远距离上探测低空飞行和/或地面目标。其次,无人构型降低了在非许可环境中的人员暴露风险,因为只有技术资产面临风险。第三,将此类雷达部署在平流层飞艇等长航时无人平台上,与当前有人驾驶的AEW/AGS系统相比,将显著提高在岗时间。尽管设计可操作的浮空器构型必须解决为复杂雷达系统供电、操作和维护的技术难题,但当前的中高度系留式AEW浮空器(例如波兰采购的那些)表明在更高高度部署类似系统是可能的(TCOM, 2024)。然而,与有人驾驶系统相比机动性较差的浮空器,对于多个国家正在研发的下一代远程主动制导地空导弹和空空导弹而言,可能构成一个可行且高价值的目标。

接下来的现实场景涉及将高空平台用于电子战。虽然电子战涵盖利用电磁频谱产生进攻或防御效果的广泛活动,但对抗GPS干扰最近被强调为一项特别适合高空平台的任务。本质上,该平台将从卫星接收GPS信号,并以高得多的功率将其转发至地面,从而使干扰机更难对其进行干扰(Welch, 2024)。另一方面,高空平台已被设想用作卫星导航干扰机,可能破坏卫星与地面站之间的通信(Otay等人, 2023)。然而,要有效干扰传输路径,此类无人平台需部署在对地静止或准对地静止位置,这可能使其容易成为下一章所述对抗措施的靶子。

一个相对未被探索的选项是利用高空平台作为动能武器平台,尤其是在考虑无人系统时。由于太阳能驱动、电池辅助、重于空气的设计其有效载荷有限且空气动力学结构精巧,它们可能不太适合携带炸弹、导弹、巡飞弹或定向能武器。这对于轻于空气的设计则不尽然,它们可携带高达数百公斤(飞艇)甚至数吨(气球)的有效载荷。然而,尽管在高空轻于空气平台上安装武器是可行的,但其实际效益值得怀疑。与常规固定翼飞机相比,较低的空速抵消了因武器释放高度带来的任何射程优势。此外,高度本身可能几乎无法提供抵御敌方防空系统的保护。因此,成功实施武器投送的可能性将严重依赖于其他因素,例如战力倍增器。

反之,长航时、高空的浮空器可在太空边缘提供全天候待命的武器站。 若部署在友方或国际空域(距一国海岸线12海里或更远),这些平台将不违反国际条约。此外,吸气式高空平台将提供一系列完全不同的武器化可能性,因为它们更重的有效载荷通常允许携带更大型的弹药。正在进行中的项目表明,一些正在开发中的无人高空高超声速平台确实旨在作为打击平台,这一点从美国国防高级研究计划局(DARPA)(2025年)对“使武器、武器舱和弹射系统能够适应从飞行器进行高超声速分离并飞向目标的技术”的兴趣(第6页)可见一斑。此类能力可能彻底改变全球打击行动,并可能改变战略平衡。

高空平台还可用作母舰,携带并发射无人飞行器(UAV)。 这种方法可显著增加无人飞行器的作战航程和续航时间,特别是对于机载储能有限的小型型号。从上方发射允许无人飞行器节省原本用于达到作战高度的能量。虽然这些航空器可以被回收、充电并用于多次出航,但这一概念面临重大挑战。主要限制在于高空平台有限的发电能力以及高空对接的困难,因为小型无人机的飞行性能使其无法返回高空。因此,单向发射后弃置的作战模式似乎可行得多。例如,美国陆军正考虑使用高空气球携带和部署无人机, 以处理干扰或摧毁敌方地面基础设施,如干扰机或卫星控制站(Hitchens, 2024b)。

在将高空平台视为动能或非动能武器平台时,必须认识到任何进攻性作战都可能包括高空诱饵。这些诱饵可以模仿更高价值资产的特征,制造假目标以迷惑敌方监视和目标锁定系统,饱和敌方防御,消耗其资源,并扰乱其决策过程。关键的挑战在于实现有效的成本效益比。虽然高空诱饵的优势显而易见,但其有效性将取决于能否实现真实资产的目标特征。理论上,高空平台也可用于其他军事任务,如心理战(例如传单撒播)、特种作战部队的隐蔽投送(如高空跳伞)、后勤(例如必需但轻便物品的隐蔽空投)以及使用大规模杀伤性武器的攻击。

在民用领域巨大兴趣(见GSMA, 2021; HAPS Alliance, 2024; Global Market Insights, 2025)的推动下,高空平台也具有实质性的军民两用潜力。民用应用众多,包括向服务不足地区提供广泛的互联网连接、进行环境研究以及支持救灾和恢复工作。然而,由民用实体操作的平台也可用于某些军事功能。与空间系统类似(见Ortega, 2023),高空平台可被设想为军民两用、面向服务的资产。事实上,民用高空平台预计将提供对国防部门有吸引力的能力,促进其融入民防或总体防御政策。然而,与卫星不同,商业高空平台将主要在本国空域内运行,这受国家主权原则管辖。这与外层空间形成对比,外层空间由强调和平利用和资源不得据为己有的独特国际法体系管辖。因此,针对高空平台两用性质的法律和监管框架将不同于适用于天基资产的框架。

最终,采用有效将高空平台融入军事行动的条令至关重要。 条令是规范资源“如何运用、用于何事以及为何运用”的基本指南(Angstrom & Widen, 2015, 第5页)。没有条令,有效整合差异巨大的资产几乎是不可能的。鉴于当前军事思想中关于高空平台和高空空域的理论发展不足(例如,参见Staats, 2023),未来的条令必须应对诸多挑战,例如(重新)界定任务类型和作战角色、应对法律复杂性(包括交战规则)、建立清晰的指挥与控制、确保无缝的兵力整合,以及详细规定任务规划和空域管制。条令必须保持对技术发展的适应性,以最大化高空平台的军事效用。

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