日本空间力量建设现状和发展研究

李 悦，王 京，张成勇

(中国人民解放军61541部队，北京 100094)

·情报分析·

日本空间力量建设现状和发展研究

李 悦，王 京，张成勇

(中国人民解放军61541部队，北京 100094)

日本空间力量长期以来藏军于民，但却拥有宏大的工业基础和雄厚的技术支撑，空间“动员能力”很强。重点对日本空间力量部署和作战能力进行了研究，对空间力量发展规律提出看法，为应对日本国家安全战略转变提供了参考。

日本；卫星；空间力量

0 引言

2016年3月29日，日本正式实施新安保法案，允许日本在海外冲突中行使集体自卫权，日本自卫队由此可以派兵前往世界几乎任何地方。实质上，现代化的日本自卫队在力量上早已经超越了本土防御的需求，它已经成为一支多功能的武装力量，能够有效应对本国境内和境外的各种威胁，其作战能力超越地区甚至全球的许多国家军队[1]。拥有这样实力的日本国防，可以说已经做好了境外用兵的力量积淀，本土之外将成为日本今后主要国防战略方向，构筑与之匹配的空间力量将成为日本实现战略目标的核心支撑。探析日本空间力量现状及发展有着重要的现实和战略意义。

1 空间力量现状

综合各专业卫星网站提供的全球在轨卫星数据[2-4]，截至2016年6月，全球在轨卫星共计1420颗，日本拥有51颗，占全球总量的3.6%，位列美国、俄罗斯、中国之后，排名第四。从数量上看日本已经成为航天大国。

日本卫星发展体系并不十分明显,本文按照用户将日本卫星分为军用、政府、商用和民用四类研究。军用卫星共8颗，受其“掩军于民”战略影响，目前明确的仅“IGS(情报收集卫星)”一个系列，主要用于成像侦察。政府卫星共17颗，主要由成像卫星、气象卫星、导航卫星和技术试验卫星组成；商业卫星共16颗，主要为通信卫星。民用卫星共10颗，主要是日本各大学研制的技术试验小卫星。具体情况如表1所示[2-4]。

1.1 军用卫星

IGS系列低轨道卫星是日本从1998年开始重点打造的唯一军事成像侦察卫星，主要解决天基情报收集手段高度依赖美军、情报可靠度无法验证和情报时效差等问题。目前已经发展三代，在轨8颗，建成了由两颗光学成像卫星和两颗雷达成像卫星组成的“2+2”全球情报处理系统，保证每天在任何条件下可以对地球上任何地点至少侦察一次。卫星具体情况如表2所示。

目前“2+2”侦察网主要由IGS-5A、IGS-7A和IGS-6A、IGS-8A构成，IGS-3A即将退役并被IGS-6A替代，IGS-8B主要用于测试新型光学载荷，其最高分辩达0.4 m，IGS-9A为第二代备份星，IGS-10A是第的构建，仅解决了日本天基情报“有”的问题，在战场态势快速响应能力和全球态势持续监控能力上还不足够支撑其“域外用兵”的野心。卫星组网情况如图1所示。

表1 日本卫星在轨情况统计表

表2 IGS系列卫星在轨情况统计表

图1 IGS系列侦察卫星二维示意图

据日本政府2015年度预算显示，2016—2021年还将发射3颗光学和3颗雷达侦察卫星，并于2019年发射为IGS服务的中继星，届时IGS卫星作战性能将有较大幅度提升。

1.2 政府卫星

日本在轨工作的政府卫星共17颗，包括7颗成像卫星、1颗导航卫星、2颗气象卫星和7颗技术试验卫星。

在政府卫星中，成像和技术试验卫星占多数，呈现的主要特点是：成像卫星军用倾斜明显，有的成像卫星分辨率可以媲美军用卫星，比如最新发射的ASNARO-1光学成像卫星，分辨率最高可达0.5m，与军用IGS成像侦察卫星相当。技术试验卫星从轨道看，高低都有，轨道使用和运送能力得到全面验证，发展潜力和基础较好，从卫星应用看涉及对地观测、卫星通信、数据中继等领域，载荷技术验证线路明显，技术储备好。

1.2.1 成像卫星

成像类卫星目前在轨7颗，其中光学成像6颗，包括3颗HODOYOSHI系列、1颗ASNARO-1、1颗GPM、1颗GCOM-W1，雷达成像卫星仅有1颗ALOS-2。

HODOYOSHI系列光学成像卫星如图2所示，自2013年其共发射4颗,目前在轨3颗，属微小卫星，其发射初衷旨在提升日本在微小卫星领域的竞争力。卫星质量约60kg，采用太阳同步轨道。第1颗于2014年发射，主要验证轨控能力。随后接连发射第2、3颗，用于验证卫星公用平台，包括跟踪、遥测、遥控、电源、推进等功能的可靠性。卫星的成像分辨率从几十米至米量级不等，最高分辨率5m，理论上具备航母侦察能力。

图2 HODOYOSHI系列卫星二维示意图

ASNARO-1光学成像卫星于2014年发射，采用太阳同步轨道，整星质量在500kg左右，最高分辨率可达0.5m，是全世界相同大小的卫星中分辨率最高的。ASNARO-1属低成本遥感卫星，发展目的是为了得到更多天基力量相对较弱国家的认可与支持，借此进一步增强本国空间军事实力。从分辨率上看，ASNARO-1卫星具备一定军用价值。同时小型、低价、快反是该类卫星发展趋势。

GPM对地观测卫星于2014年2月发射，采用倾斜轨道，整星质量约3850kg，该星携带雷达与微波光学成像载荷，主要用于观测地球雨雪与冰雹等自然现象，积累测量数据。

GCOM 卫星旨在构建一个可全面、有效进行全球环境监测的系统，计划发射6颗，包括3颗GCOM-W卫星(GCOM-W1、GCOM-W2、GCOM-W4)和3颗GCOM-C卫星(GCOM-C1、GCOM-C2、GCOM-C3)。目前在轨1颗，为2012年发射的GCOM-W1，采用准太阳同步轨道，主要用于对全球降水、海洋风速、水温、积雪深度等高精度详细数据的测量。

ALOS 卫星主要用来接替JERS-1(地球资源卫星)和ADEOS(先进陆地观测卫星)卫星，继承其主要功能。最先发射的ALOS-1同时搭载光学、雷达载荷，于2011年失效。目前仅ALOS-2在轨，该星只搭载雷达载荷，于2014年发射，采用太阳同步轨道，主要功能用于地球资源勘测和环境监测，最高分辨率达1m，该卫星搭载中继终端，数据时效性高，具有军事应用潜能。

1.2.2 导航卫星

世界卫星导航定位系统现发展格局，已经从GPS独霸天下，演变为美国GPS、俄罗斯GLONASS、中国“北斗”和欧洲“伽利略”四大导航系统竞相发展，日本QZS系统、印度区域导航卫星系统猛赶直追的局面。日本QZS系统建设预计分两个阶段，第一阶段先建设由3颗倾斜地球同步卫星组成的准天顶系统(卫星相对长时间关注区域为高仰角区域)，第二阶段建设由4颗倾斜地球同步卫星和3颗静止轨道卫星组成的7星区域导航系统。

目前QZS系统共1颗QZS-1在轨，如图3所示，2010年9月11日发射，预计寿命10年。卫星轨道倾角40°，升交点在140°左右，采用不对称“8”字轨道构型，全天约8小时保证日本本土可以高仰角接收信号，配合美国GPS系统卫星并用，可以有效减少高楼和大山等障碍物的影响，将定位精度由几米提高至米以内量级。

图3 QZS-1卫星二维示意图

从目前发展来看，仅1颗QZS-1卫星在轨，并不能满足全时段的导航需求，近期的发展目标应该是优先建成4星体制的本土导航系统，保障全天24小时不间断导航，长期的发展目标则是构筑能够覆盖亚洲、大洋洲的独立导航系统，彻底摆脱对美国GPS的依赖。

1.2.3 气象卫星

日本气象类卫星仅Himawari一个系列，如图4所示，目前在轨运行2颗，分别为Himawari-7和Himawari-8。该系列卫星采用地球同步静止轨道，主要用于执行气象和环境观测任务。

图4 Himawari系列卫星在轨二维示意图

Himawari-7于2006年发射，寿命5年，定点东经145°，覆盖全日本、印度洋和西太地区，空间分辨率在几千米范围，从参数看军事观测意义不大。Himawari-8于2014年发射，寿命8年，定点东经140°，覆盖范围同Himawari-7基本一致，搭载3个可见光波道、3个近红外波道、10个红外波道，全部波道10分钟截取一次图像，针对日本与特定目标(台风)可实现2.5分钟截取一次，除气象业务外，Himawari卫星的观测数据还应用在气候、水资源、地球环境以及防灾等众多科学研究领域，同时也为军方提供气象服务。

1.2.4 技术试验卫星

日本政府技术试验类卫星在轨7颗，涉及通信、中继、对地观测等多领域，采用中、高、低轨道，可以说试验卫星达到了试验目的，验证了新技术、新材料和新设备。从技术试验卫星角度看，日本航天科技储备较充分，具备快速军事化实力。

DRTS共1颗，中继试验卫星，2002年发射，寿命7年，地球同步静止轨道，定点于东经90°，基本覆盖日本本岛、阿拉伯海、印度洋等地。其最初构想由2颗组成，另一颗定点西经170°，目前计划取消，因此该系统在西太地区中继能力还未建立。

Hisaki共1颗，观测试验卫星，2013年发射，寿命1年，采用大椭圆轨道，搭载紫外线望远镜，主要用于观测地球大气层和月球与木星之间等离子体的相互作用。

Kiku-8共1颗，通信试验卫星，2007年发射，地球同步静止轨道，整星质量约3000kg，定点于东经146°，主要用于进行灾难准备训练方面的通信连接验证试验。

Kizuna共1颗，宽带多媒体通信试验卫星，2008年发射，地球同步静止轨道，整星质量约2450kg，主要用于向家庭及远程办公室提供高速互联网通信服务。

INDEX共1颗，观测试验卫星，2005年发射，采用太阳同步轨道，主要用于观测极光与测试卫星入轨新技术。

SDS-4共1颗，通信试验卫星，2012年发射，寿命2年，采用太阳同步轨道，主要用于测试海上舰船的信息自动收发系统。

Suzaku共1颗，观测试验卫星，2005年发射，采用极地轨道，搭载X射线分光仪，主要用于观测高功率卫星轨道运行状况。

1.3 商业卫星

目前，日本商用卫星在轨运行16颗，包括7颗JCSAT系列通信卫星(如图5所示)、3颗Superbird系列通信卫星、3颗BSAT系列通信卫星、1颗N-STARC通信卫星、1颗SOCRATES通信卫星和1颗WNISat-1光学成像卫星。呈现的主要特点是：商业路线十分清晰，以建立通信和广播电视业务网为主，没有单一的军事通信星。自研程度不高，受美国宣传的“研制不如购买卫星划算”思想影响，JCSAT、Superbird和BSAT等主要商用通信系统，均采用外研(主要是美国)自营模式运行，近年才较缓慢地恢复自主研制道路。主要通信卫星定点在东经110°～160°之间，覆盖西太及印度洋地区，区域通信保障意图明显。

图5 JCSAT系列卫星在轨二维示意图

1.3.1 JCSAT卫星

JCSAT系列目前在轨7颗，如表3所示，由日本卫星公司(JSAT)运营，该系列卫星全部由美国公司研制，C频段波束覆盖蒙古、中国、印度、澳大利亚新西兰等地区，Ku频段波束覆盖日本，主要用于为日本、亚太地区和夏威夷提供通信及广播电视业务。

表3 JCSAT系列卫星在轨情况统计表

1.3.2 Superbird卫星

Superbird系列卫星目前在轨3颗，如表4所示，是日本发展的商业通信广播卫星，由日本三菱集团和美国福特航天与通信公司合作成立的航天通信公司运营，主要用于为日本和亚太地区提供通信及广播电视业务。示意图如图6所示。

表4 Superbird系列卫星在轨情况统计表

图6 “超鸟”系列卫星在轨二维示意图

1.3.3 BSAT等卫星

BSAT系列通信卫星目前在轨3颗，都定位于东经110°，该系列与N-STARC主要用于为日本和亚太地区提供通信及广播电视业务。SOCRATES为激光通信试验卫星，采用太阳同步轨道，主要用于与欧空局“ARTEMIS”数据中继卫星开展星间激光数据通信试验。

1.3.4 WNISat-1卫星

日本目前仅1颗商用成像类卫星WNISat-1，主要用于执行地球环境观测任务，星上载荷为微博扫描辐射仪和全境成像仪，可获取包括海洋水色、海表温度、碳循环和平流层臭氧等许多图像数据，其微波扫描辐射仪具有8个谱段，幅宽为1600km，全景成像仪有36个谱段，包括23个可见光近红外谱段、6个短波谱段和7个中红外谱段，在具备商用价值的同时还具备极高的军用价值。

1.4 民用卫星

日本民用卫星目前在轨运行10颗，包括6颗技术试验卫星和4颗光学成像卫星。

6颗技术试验卫星均为日本各大学研制的实验小卫星，其技术试验类卫星涉及通信、成像侦察、对地观测等多个领域，目的是为其天基力量进一步发展打下坚实基础。

4颗民用成像类卫星分别是GoSAT、Prism、Rising-2、UNIFORM-1，其中GoSAT主要用于观测全球二氧化碳和甲烷等温室气体，检测精度为1～4ppm，观测范围覆盖全球，载荷为“傅里叶变换光谱仪”和“云与气溶胶成像仪”，最高成像精度可达0.5m，同IGS系列成像侦察卫星能力相当。其余3颗均由东京大学独立研制，功能覆盖气象、海洋监测、陆地观测和环境监测等领域。

2 空间力量发展的几点看法

日本空间力量现状总体呈现特点可以概括为“多、全、散”。“多”:数量多，作为二战后军力发展“受限”国家，拥有世界第四的卫星数量，不可谓不多。“全”:领域全，卫星涉及对地观测、通信、导航和科学实验等方向，尤其是科学实验卫星更是涵盖了多领域、高中低轨道，技术积淀雄厚，空间力量的“战争动员”能力很强。“散”:体系发展散，对比美国、俄罗斯等高战斗力国家的空间现状看[5]，日本空间力量并没有建立起匹配本国战争意愿的独立作战体系，仅停留在“有”的阶段，比如导航系统仅仅是GPS的补丁版本，监视系统多为低轨道、非实时样式，天基导弹预警从公开资料看还是空白等，整体发展规划还没有清晰体现。至于日本空间力量建设发展，结合其军事发展特点则有以下几点规律可循：

一是借机发展仍将是日本军事突破的主要手段。尽管近年通过修宪日本取得了“法理”许可，但是公然发展军力还是存有一定压力，“炒作”模式正成为日本发展军力的重要手段。比如，1998年日本借朝鲜发射“大浦洞1号”导弹事件，发展了首个军用 IGS情报收集卫星系统；2013年日本借美重返亚太战略，推进美、日、韩联合防御网络；近来又主动制造事端，炮制新闻，诱导国际舆论[6]。借助中、朝等外部因素，以自卫为借口，借机发展军事已成为常态，形成了“凡有大事、必有动作”的发展模式。

二是借助美日合作快速提升本国军力仍是主要方式。日本急于从“和平国家”向“战争国家”转型，而快速提升军力则是转型期的硬条件。长期以来由美国主导的日美军事同盟和安保体系已经成为影响日本国家安全战略的重要因素，决定了日本军力发展在中短期内无法脱离美国，也不允许脱离美国，发展日美合作主体上是符合双边利益的，但是对日本而言又存在一定矛盾。QZS就是一个典型例子，其发展思路一方面体现了日本借助美日合作快速提升本国建设卫星导航系统整体能力的策略，另一方面也体现了日本在国家空间信息安全层面对美国的忧虑和不安。可以预见，美、日未来将在空间预警、通信中继等领域有更加深入的合作，日本将快速依托美国建立体系完备的空间力量，配合其打破战后国际秩序的战略举措，同时，在适当时机将会“独立成军”，QZS的独立运作是很重要的一个标志。

三是借助商业资本提升航天竞争力将是日本角逐太空的主要动力。受制于1967年“武器出口三原则”限制，日本军工企业主要限于向日本自卫队提供装备，只有20万多人的自卫队，装备需求有限，因此造成不能批量生产、出口数量有限、价格昂贵等弊端。从经济和战略规模角度都无法适应日本新近战略需求，为此2014年4月1日正式通过了“防卫装备转让三原则”，基本放开了武器装备出口限制。一方面，大大刺激了军工产业发展，有利于军工企业参与国际武器研发生产，接触顶尖技术，降低新武器成本。其次，迎合美国扶植日本增加西太地区影响，强势牵制中国的战略需求。再者，通过向东南亚一些与中国有岛屿争端的国家推销军品，拉拢武装这些国家，致力于南海问题复杂化，提升地区影响力。未来，日本必将成为亚洲武器市场角逐的新竞争对手。

3 结束语

日本重新回到“战争国家”行列已经成为事实，未来一定时期内在军事、政治、法律等方面会集中向新战略中心靠拢。空间力量作为公认的军力增长倍增器，势必成为日本优先、集中发展对象，空间力量发展也可以作为日本军力发展的风向标，保持持续关注、准确研判是必要的军备手段，只有预判走势，才能克敌制胜。■

[1] 王亚宏.中国批日新安保法危及和平[N].参考消息.2016-03-31.

[2] 美国优思科学家联盟组织网[DB/OL].[2017-02-20].http://www.ucsusa.org/.

[3] 美国在线航天器跟踪中心网[DB/OL].[2017-02-20].http://www.celestrak.com/.

[4] 天空之上卫星追踪网[DB/OL].[2017-02-20].http://www. Heavens-above.com/.

[5] 李悦,李健良,房莹.2015美军军用卫星现状和发展特点浅析[J].中国电子科学研究院学报,2015(12)：667-674.

[6] 李雨樵.日本自卫队“炒作”有一手[J].环球军事,2016(5)：22-24.

Development status and trends of space power construction of Japan

Li Yue, Wang Jing， Zhang Chengyong

(Unit 61541 of PLA,Beijing 100094,China)

Space power of Japan has been pretended for civil use for a long time, and still it has a huge industrial base , abundant technical support ,and powerful space mobilisation capability. Japanese space power employment and operational capability are mainly studied, opinion on its development trend is raised,and reference for how to cope with changes in the strategy for the Japan national security is provided.

Japan;satellites;space power

2017-02-21；2017-04-12修回。

李悦(1979-)，男，高工，硕士，主要研究方向为综合电子战。

TN97

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