太空安全革命：基于人工智能的卫星蜂群
卫星星座（或蜂群）是由具有相同目的和共享控制的相同或类似类型的人工单元组成的网络。这种群组与位于世界各地的地面站进行通信，有时是相互连接的。它们作为一个系统工作，被设计为相互补充。首先，卫星群在几个通常相似的轨道（轨道平面）上旋转，确保不间断或几乎不间断地覆盖全球。其次，与单一的遥感媒介相比，单个的星座单元在技术上可以捕获更广阔的领土。
卫星蜂群在对地观测等许多任务中都很有用。尽管对边境监测、环境污染控制和灾害监测（如地震、森林火灾和洪水）的需求越来越大，但传统的系统（单颗卫星）无法实现分析所需的具有理想空间/时间分辨率的频繁图像，也无法为“决策保障”提供几乎实时的必要数据。
卫星蜂群现在正被军方考虑用于防御和进攻任务的太空安全。
卫星蜂群构想图
卫星蜂群由多个小卫星组成，它们以协调的方式协同工作。这些蜂群可以部署在各种编队中，包括星座或集群，以执行特定任务。当人工智能算法集成到卫星蜂群中时，它们就能够处理大量数据，做出实时决策，并适应不断变化的条件。
增强太空监视：人工智能卫星蜂群为太空监视能力带来了重大改进。
a.全面监测：卫星蜂群可以对太空活动进行持续和全面的监测。它们可以更准确、更高效地跟踪近地轨道和地球静止轨道上的物体。
b.实时跟踪：通过利用人工智能算法，卫星蜂群可以实时处理数据，从而能够更快、更准确地跟踪太空碎片、卫星和潜在威胁。
c.增强态势感知：人工智能卫星蜂群可以识别和分析太空中的模式、异常和意外行为，有助于提高态势感知并采取积极措施。
人工智能卫星蜂群提供了主动的威胁检测和响应能力，以确保太空安全。
a.快速识别威胁：通过先进的数据处理和分析，卫星蜂群可以快速识别潜在威胁，如未经授权的卫星部署、太空武器化活动或碰撞风险。
b.自主反应：人工智能算法可以使卫星蜂群对已识别的威胁做出自主反应，例如，实施机动以避免碰撞，或向地面控制中心提供及时警报以采取进一步行动。
c.协同防御：当多个卫星蜂群协同工作时，它们可以形成协同防御网络。该网络可以共享数据、交换信息并协调应对策略，以更有效地应对潜在威胁。
a.成本效益：与大型的单个卫星相比，由小型卫星组成的卫星蜂群在开发、发射和维护方面往往更具成本效益。
b.冗余和弹性：卫星蜂群提供冗余，确保即使一颗或多颗卫星出现故障或受损，整个任务也能继续。
c.可扩展性：卫星蜂群可以根据任务需求轻松放大或缩小，从而实现更大的灵活性和适应性。
d.快速部署：卫星蜂群的较小规模和模块化特性，使其部署更快，缩短了任务规划和执行之间的时间。
原载《国际防务、安全与技术》2023年7月9日。
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