吕礼诗：中国气球“不对称”监侦模式渗透领空，台湾如何应对？

（吕礼诗，新江军舰前舰长、东吴大学政治学系博士生）

2022年，中国完成天和核心舱与梦天实验舱、问天实验舱的对接合一，形成天宫太空站“T”字基本构型组合体；此为人类自1986年的和平号太空站、及1998年的国际太空站后，在近地轨道（Low Earth orbit）所建造的第三座大型在轨太空实验平台。不过，近期中国频繁出现在美国及加拿大领空的“气球”，不禁令人疑惑，中国为什么在占有太空的“新高地”后，还要退而求其次地回头应用这老掉牙的监侦方式？

从今年2月初迄今，美国及加拿大分别在南卡罗来纳州外海、阿拉斯加州、加拿大育空（Yukon）地区与美加边境的休伦湖（Lake Huron）等美国及加拿大领空发现中国“间谍气球”踪迹，后由美军出动F-22“猛禽”及F-16“战隼”）战机发射AIM-9X响尾蛇飞弹击落该四枚气球。

其中最值得注意的是，1月28日进入阿拉斯加空域、经过了部署150座美军义勇兵三型（LGM-30G Minuteman-III）洲际弹道飞弹（ICBM）发射井（silo）的蒙大拿州（Montana）马尔姆斯特罗姆空军基地（Malmstrom AFB），最后飞越了大半个美国后，在南卡罗来纳州外海遭F-22击落的第一枚气球。

在气球被击落后，残骸送往联邦调查局维吉尼亚州匡蒂科（Quantico）实验室，除了寻获30至40英呎的天线阵列外，另发现可能用于情报搜集的感测器；在气球残骸分析结果公布前，间谍气球的能力只能从中国民间，以及军方学术论文中的蛛丝马迹，探寻真相。

浮空器为中国产官学研共同研发之成果

所谓间谍气球，其外型虽然像气球一般，但飞行高度与作业模式，更似飞船；此类飞艇与系留气球、自由空飘气球等，解放军将其划规为“浮空器”。

所谓间谍气球，其外型虽然像气球一般，但飞行高度与作业模式，更似飞船（airship）。参考2011年中国空军装备研究院雷达与电子对抗研究所以“浮空器平台在预警监视领域应用研究”为题发表的论文，此类飞艇与系留气球、自由空飘气球等，解放军将其划规为“浮空器”（aerostat）；在查找相关中国期刊或硕博士论文，亦多数以“浮空器”称之。

中国对浮空器的调查研究，源自于1996年期刊《舰船电子对抗》对美军“机动空中目标支援系统”（Mobile Aerial Target Support System, MATSS）的探讨，但全面性的调研始于2011年由中国航空学会主办的浮空器大会，探讨浮空器使用于空中预警、指挥通信、反恐及反潜的可能性。

此后上海交通大学、北京航空航天大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学、重庆邮电大学、国防科技大学、中国科学院大学、空军工程大学、中国空间技术研究院、西北核技术研究院、中国科学院空天信息创新研究院，以及海军负责无人载具研制的92149部队，针对浮空器的构型设计、控制系统、路径规划、侦搜载具、卫星交链及太阳能电池阵列等领域发表了百余篇论文。

以上包括了“985工程”、“211工程”及解放军“2110工程”重点建设院校，国务院直属事业单位、中国航天科技集团、中央军委装备发展部所属研究所及解放军部队等单位。简言之，浮空器实际上是中国产官学研共同合作研发的成果。

浮空器设计比想像中严谨

浮空器的设计远比想像中的严谨，且运用匿踪设计、空气动力、复合材料、系统控制、人工智慧、太阳光电、大气物理、“情报、监视、侦察”目获及系统控制等科际整合的成果。

从相关论文中认识到，浮空器结构部分，研发之初即从空气阻力、环向应力（Hoop stress）及表面积进行最佳化设计，以适应平流层的飞行环境；并检测电磁散射特性对浮空器雷达截面积（Radar cross-section, RCS）的影响，分析太阳辐射及地面反照率（surface albedo）等环境辐照因素对浮空器蒙皮材料、内部氦气和及多囊体间的热平衡。

飞行控制的部分，从浮空器的浮力、推力、空气动力及附加惯性力，建立X、Y、Z直角坐标轴与滚转（Roll）、俯仰（Pitch）和偏航（Yaw）的六自由度（Six degrees of freedom, 6-DOF）受力分析。透过气囊阀改变高度与螺桨动力变换航向，进而从浮空器实际位置进行轨迹规划与自动导航，将浮空器组成类卫星般的“舰队”（Fleet），依指令进行战术运动，或在应急状况下实施空中逃逸。

关于太阳能电池阵列的研究，中国学者及航天科技集团2013年在期刊《先进材料研究》（Advanced Materials Research）论证，浮空器于平流层保持航向的水平姿态飞行，辐射强度（Radiant intensity）将随著航向和俯仰角产生变化，太阳能电池阵列的辐射接收亦将随之改变；然浮空器俯仰的影响大于航向，且发现日出日落对辐射量的影响是对称的。2021年则在期刊《航太科学与技术》（Aerospace Science and Technology）发表了旋转太阳能电池阵列，可依航向、高度与纬度旋转，获得最大日照量（Insolation），以全面提高太阳能电池阵列输出功率。

对于飞行环境的影响，汗牛充栋的研究亦有进行浮空器上升至平流层过程中结露现象对蒙皮的热力学及空气动力影响。另近年因全球暖化造成极地与中纬度地区的温度差缩小，导致喷射气流（Jet Stream）减弱而发生“极地涡旋”（Polar vortex）南移的现象，学者对此进行了浮空器承载系统的影响评估，并设计热平衡装置调节承载系统舱内温度。

至于侦搜能力部分，论文亦有研究搭载逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR）的成像技术，并探讨如何使用演算法降低浮空器的不稳定运动对逆合成孔径雷达所造成的影响。然为降低浮空器的负载与耗电，获得的数据资料经加密与传输，透过中继卫星回传地面接收站进行后续处理；甚至浮空器上各装备使用无线随意网路（Wireless Ad Hoc Network, WANET）构连，以减少浮空器上装备间的缆线重量。

从以上中国产官学研论文的爬梳可知，浮空器的设计远比想像中的严谨，且运用匿踪设计、空气动力、复合材料、系统控制、人工智慧、太阳光电、大气物理、“情报、监视、侦察”（Intelligence, surveillance, reconnaissance, ISR）目获及系统控制等科际整合的成果。

浮空器弥补卫星侦照不足

浮空器真正的目是为了弥补卫星侦照的不足，且可截获各国在内陆和大洋中军演或装备测试的电磁参数。

特别需要留意的是，浮空器飞越他国领空绝非仅用于搜集大气参数，真正的目是为了弥补卫星侦照的不足，且可截获各国在内陆和大洋中军演或装备测试的电磁参数。

此外，美国政府在击落第一枚浮空器后，从残骸证据及中国军方的采购平台资讯，明快的将疑似涉及浮空器计划的国营及民企列入出口黑名单，包括号称为国家战略科技力量、军工电子主力军的中国电子科技集团，与东莞凌空遥感科技有限公司、鹰门航空科技集团有限公司、广州天海翔航空科技有限公司、山西鹰门航空科技集团有限公司及北京南江空天科技股份有限公司等五家民营企业。

然而从美国政府制裁与中国军方有直接关系及解放军批准供应商的举措来看，也证实了浮空器是中国自2016年推出《关于经济建设和国防建设融合发展的意见》以来，发展“军民融合”（Military-Civil Fusion, MCF）政策现已收开花结果之效。

不只是美国，日本、台湾，甚至南美洲都曾经发现浮空器。日本防卫省14日深夜证实：日本防卫省在美军击落浮空器后，综合分析2019年11月在鹿儿岛萨摩川内市、2020年6月在仙台市、2021年9月在青森县八户市，与2022年1月在九州西方的公海上发现的来源不明气球型飞行物，“强烈怀疑”都是来自于中国。防卫大臣滨田靖一15日表示，未来将采取必要措施；防卫省已透过外交管道，要求中国政府进行调查，并强烈要求中国政府杜绝类似事态，且强调日方绝不能容忍外国无人侦察气球侵犯日本领空。

日前台湾中央气象局局长郑明典则在脸书贴文表示，气象局至少曾在三个不同日期记录到高空不明物体，虽然国防部澄清2021年9月出现的浮空器位于外海而非台北上空，但2021年12月合欢山鸢峰停车场目击的浮空器，其外形及酬载与美国发现的第一枚浮空器极为相似，且拍摄的角度接近“正上空”（on top），显示解放军早已使用此一“不对称作战”（Asymmetric warfare）模式渗透台湾领空。

相较于日本的强烈态度，台湾政府的反应实则隐讳。先是气象局长突然删除脸书上高空不明物体的照片和影像，并表示后续不再对外说明；其后，英国《金融时报》（Financial Times）披露了高空不明物体平均以每月一次的频率入侵台湾空域，国防部仅表示对台湾空域状况的有效掌握，并未如日本般谴责，反而以“搜集大气参数”作为回应。

多家台湾媒体曾报导指出，2022年俄乌战争爆发前后，曾有多批高度约在9000至10000英呎（约2743公尺至3048公尺）左右的气球，在基隆、桃园、新竹、台中上空侦获；通过本岛后，进入东北、东部海域上空。以此高度而言，皆在台湾“幻象2000”、F-16“战隼”及“经国号”三型主力战机实用升限（Service ceiling）之内。

如依照去年10月，国防部长在立法院外交及国防委员会接受质询时所谓的“航空器实体飞越领空，就算第一击”之标准，可借镜美军在美加边界附近的密西根州休伦湖上空发现不明飞物体的经验，发射短程空对空飞弹击落进入领空的目标；如有“附带损害”（Collateral damage）的考量，亦可效法美军拦截第一枚浮空器时在领海内击毁。

同时，若为避免以台湾西岸防空飞弹部队发射防空飞弹拦截浮空器时，电磁波参数为解放军截获，亦可在浮空器飘过中央山脉后由东岸的防空飞弹部队向东发射防空飞弹拦截，都是可行之道。

国防部应正视中国以浮空器进行“不对称”监侦模式，研拟及执行反制作为，一味地重复“联合情监侦可有效掌握”、“依《国军经常战备时期突发状况处置规定》应处”等制式官方回应，甚至明知解放军在进行情报刺探，且没有确凿的证据下，帮解放军以“气象科研使用”唾面自干的自圆其说，此无异告诉邻近强权：懦弱的国军，让台湾选择了屈辱。

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