1 HAPS簡介

100km處的卡門線被普遍認為是空域和太空的分界線。民用航空交通和大多數(shù)軍用航空的上限是18km(少數(shù)無人機可達到20km的高度)，衛(wèi)星的最低實際軌道在大約160km的高度。距地面20km到100km的區(qū)域，被標記為“近空間”（也稱為亞軌道）。這一空間既不屬于航空范疇，也不屬于航天范疇，但對于情報收集、偵察監(jiān)視、通信保障以及對于對空對地作戰(zhàn)而言，卻有著較好的發(fā)展前景。目前研究人員對這個區(qū)域使用較少且探索不足，研究人員面臨的挑戰(zhàn)是如何讓這個巨大的、少有人涉足的空間為人類所用。18km到160km的高度范圍還可細分為不同層次，每一層都因其特定的物理條件而對該空間的飛行物有著不同的限制。

高空平臺系統(tǒng)（HAPS）能夠在近空間飛行幾分鐘或幾小時到幾周、幾個月甚至幾年。由于它們的速度和高度不足以實現(xiàn)環(huán)繞地球軌道飛行，它們的飛行通常被稱為亞軌道飛行。HAPS利用弱平流層風和高空太陽能，在近空間范圍內飛行而不影響正常的航空交通。隨著新興和突破性技術取得了重大進展，現(xiàn)在發(fā)展HAPS成為可能。HAPS成功的關鍵在于它使用了重量輕且穩(wěn)定的材料以及小型化的組件、耐太陽和紫外線輻射。HAPS主要有兩類:輕于空氣(LTA），如氣球或飛艇；重于空氣(HTA)，如飛機。

HAPS的能源供應首選是使用堅固的太陽能電池板和最先進的電池來生產(chǎn)和儲存白天產(chǎn)生的能量，用于夜間作業(yè)、有效載荷以及平臺的推進。然而，在秋季、冬季或高緯度地區(qū)，太陽輻射量的減少給HAPS帶來了一些限制。

2 HAPS主要應用和服務

一般來說，HAPS提供的應用和服務，飛機或衛(wèi)星也能提供。然而，HAPS的優(yōu)勢在于它的工作高度和特殊設計，它綜合了飛機(包括無人機)的靈活性和衛(wèi)星的耐久性。

HAPS應用發(fā)展主要集中在空中通信、電話和互聯(lián)網(wǎng)服務、廣播電臺、地球觀測，包括天氣觀測和遙感。它們也可以作為定位、導航、計時、數(shù)據(jù)增強、研究或科學實驗的平臺。此外，它們還可以作為中繼站，連接空中、臨近空間和太空中的各種伙伴。

3 HAPS系統(tǒng)最新動態(tài)

Zephyr高空平臺系統(tǒng)由空客公司研發(fā)，最近在試驗中打破了自己最長飛行時間的世界紀錄。這是一架正在創(chuàng)造續(xù)航飛行世界紀錄的軍用無人駕駛飛機。

美國陸軍目前在試驗Zephyr高空平臺系統(tǒng)的高空情報、監(jiān)視和偵察能力。自2022年6月15日以來，超長續(xù)航能力的Zephyr高空平臺無人機已經(jīng)在平流層飛行了50多天，仍在繼續(xù)飛行，打破了之前26天的紀錄。目前，它仍然在亞利桑那州尤馬試驗場的上空，直到天氣條件“理想”時降落。

Zephyr在此次實驗中創(chuàng)了許多記錄：首次進入國際空域，首次在水上飛行，使用衛(wèi)星通信控制連續(xù)飛行時間最長，距離發(fā)射點最遠，可攜帶商業(yè)現(xiàn)貨的有效載荷。

Zephyr是世界領先的太陽能-電力平流層無人機系統(tǒng)(UAS)，翼展25米，重量不到75公斤；

已經(jīng)飛入平流層并打破多項世界紀錄的Zephyr是空中客車公司目前開發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品；

Zephyr將為商業(yè)、機構和軍事客戶帶來新的視覺、感知和連接能力；

Zephyr依靠太陽能電池在白天充電，為夜間飛行提供動力。

4 HAPS應用于軍事的優(yōu)勢

HAPS的主要優(yōu)點是比衛(wèi)星更接近地球，比飛機在特定區(qū)域的待機時間更長，這應該會引起軍方的興趣。從歷史上看，軍方非常清楚高空的優(yōu)勢，并推動了相應的技術發(fā)展，如氣球、飛艇、飛機和衛(wèi)星。

HAPS的實用性使得它適用于遠征作戰(zhàn)、區(qū)域外部署或救災行動。由于HAPS能夠靈活、及時和快速的部署，因此在行動早期它成為部署的最佳選擇。在這些情況下，它們可以用于在缺乏衛(wèi)星覆蓋的地方提供戰(zhàn)場態(tài)勢感知。地面基礎設施容易成為攻擊目標，但HAPS僅需要較少的地面基礎設施，并且HAPS的專用地面基礎設施通常具有高度的機動性，因此這些系統(tǒng)比傳統(tǒng)飛機具有更大的靈活性。

HAPS具有一定的優(yōu)勢，可以在目標選擇過程為軍方提供支持。一般來說，在近空間飛行的物體可能受益于空間飛行和航空的特殊優(yōu)勢。HAPS所處的同溫層是比飛機和衛(wèi)星更便宜的有利位置。HAPS可能是近地飛行物體和空間軌道衛(wèi)星之間的聯(lián)系，并可能補充地面和衛(wèi)星服務，如通信和地球觀測。

此外，它們在戰(zhàn)術層面也是有優(yōu)勢的。HAPS還可以作為戰(zhàn)術偵察機的替代品或補充，因為它們可以停留在敵人防空系統(tǒng)的范圍之外，并作為衛(wèi)星和地面系統(tǒng)之間的中繼，如超視距無人機作戰(zhàn)。它們可縮小由于山區(qū)或城市地區(qū)缺乏兵力或地理限制而造成的能力差距。

HAPS的主要軍事用途可能是支持通信部門以促進數(shù)據(jù)交換(包括廣播和中繼)，并在集成網(wǎng)絡或云服務中提供附加組件，以及支持情報、監(jiān)視和偵察任務。HAPS可在電磁工作范圍內提供其他服務，如通信干擾或全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)干擾。特別是在通信服務方面，HAPS可與無線地面通信服務和低地球軌道衛(wèi)星群媲美，并作為它們的補充。

利用HAPS可實現(xiàn)以較低成本獲得更大的靈活性，因此其未來的軍事用途值得關注。

審核編輯：郭婷