美国40万美元击落民用“气球”，意图破解中国空中关键技术？

资料来源：环球时报、光明网等

物联网智库 整理发布

导读

一个“气球”的奇幻漂流引起轩然大波，为何美国如此忌惮？中国无人飞艇误入美国领空事件已发酵一周。按照最新消息来看，美国派出最先进的F-22猛禽战机将这颗气球击中，并表示拒绝归还气球碎片和设备。尽管中方多次声明这一民用无人飞艇误入美国领空是不可抗力导致的意外，美方依旧坚持自己的阴谋论，将其称为用以监视美国战略地点的“间谍气球”，采取了如上过度反应，这一行为明显违反了《国际民用航空公约（芝加哥公约）》。

一个“气球”的奇幻漂流为何在美国引起轩然大波？美国为何在击落气球后拒绝归还设备？民主党籍的参院多数党领袖舒默曾表示，美国现在可以收集气球上的设备，分析中国使用的技术。在美国对中国发起多项无理的技术限制之后，又想要从这个气球上破解出什么关键技术？

美国借“流浪气球”上演独角戏

过去的一周里，“流浪气球”事件在美国吸引多方关注。2月2日，美国五角大楼发言人帕特里克·莱德表示，美国政府发现并正在追踪一个在美国大陆上空已飞行数日的高空监视气球。美国媒体在报道中提及，这颗气球甚至靠近高度机密的美国核导弹基地。
次日，中国外交部发言人对此事回应称，“该飞艇来自中国，属民用性质，用于气象等科研。受西风带影响，且自身控制能力有限，该飞艇严重偏离预定航线。”
最后，美国派出最先进的F-22猛禽战机，发射了一枚AIM-9X响尾蛇空对空导弹击落了这颗气球。面对这一行为，中国国防部新闻发言人谭克非2月5日通过“国防部发布”微信公众号再次声明，这是一架民用科研气球，主要研究气象。美方动用武力袭击我民用无人飞艇，这是明显过度反应。2月7日下午，中国驻美国使馆徐学渊临时代办奉命就美方武力袭击中国民用无人飞艇向美国国务院和白宫国安会高官提出严正交涉。


而美国安全委员会发言人约翰·柯比对此表示，没有计划将气球的碎片和设备归还给中国。对此，中国外交部发言人毛宁回应称，这个飞艇不是美国的，是中国的。中国政府将继续坚决维护自身的正当合法权益。
事实上，如果这个飞艇没有严重偏离预定航线，那么就没有必要进入美国境内。在完成自身的民用任务之后，这个气球或通过卫星将信息传回国内，或者通过路线的规划，将载荷舱定点投放于某海域进行回收。而气球最后则会下降沉没于大海。

美方采取的一系列举措究竟为何我们我们无从知晓。南京大学国际关系学院院长朱锋认为，气球事件凸显中美长期缺乏互信，美国国内反华情绪对中美关系的绑架，也将让有效管控两国关系变得难上加难。

气象飞艇很无辜

言归正传，回到事件的主人公无人飞艇。目前，关于这个被美国击落的无人气象飞艇的详细信息，除了测出直径30-40米左右，飞行高度20公里外，尚未有进一步的信息披露。网上公布的照片显示，该无人飞艇呈圆形，吊舱部分主要是发动机、推进装置和尾翼等设备，没有载人舱。飞艇被击落时视频则显示，飞艇迅速漏气后变成了“一条线”，应属没有内部骨架的软式飞艇或是系留气球。

美国“动力”网站分析道，从美国方面发布的“中国气球”照片看，该气球携带有太阳能电池板，可能是用于给搭载的设备供电——这也是大型气球常用的供电方式。但该无人飞艇为球形而非利于飞行的流线型，也看不到大型动力装置和方向控制系统，这意味着其主要是跟随高空气流飘动，自身控制能力有限。另据相关气象研究报告显示，受太阳照射不均以及地球自转对运动气流的偏向力的影响，全球存在多个大气环流，因此气球在特定季节随气流从亚洲飘到美洲并非空谈。这也从侧面印证了美国此举是过激之举，也严重违反了国际公约。
根据《国际民用航空公约（芝加哥公约）》显示，中国民用无人飞艇在包括美国在内的外国领空享有遇险进入权，即受到天气等不可抗力影响时未事先通报进入外国领空。按照公约，各国必须避免对飞行中的民用航空器使用武器，美方理应对遇险的民用航空器采取援助措施，美方使用军事力量攻击民用飞艇明显超过必要和合理的限度，有违习惯国际法规则。另外，美方应当允许中方指派观察员在现场参与事故调查，并将调查结果及时通报中方，而非自作主张击落飞艇并运走残骸。美方采取的任何措施都应当尊重有关中国企业对飞艇的私有财产所有权。一位国际法专家称，如果美方无法证明飞艇具有军事性或相关威胁，中方有权索赔。
实际上，用于气象工作的无人飞艇——气象探空气球是气象工作者口中的“大白”，它常被人们误认为是不明飞行物。探空气球是整个探测设备的载体，它载着探空仪以6-8m/s的速度飞向高空，对高空气象要素进行探测。
整体来看，气象探空系统主要由探空气球、探空仪、地面数据接收雷达以及其他辅助设备组成。探空气球则是整个探测系统的载体，负责把探测设备运载到高空；探空仪是高空探测系统的核心部件，负责高空气象数据的采集并发回地面；地面数据接收雷达负责和探空仪进行通信，接收探空仪采集的高空气象数据。

其中，探空仪是高空探测的核心部件，由温度、湿度、气压传感器，以及测量电路，控制（解码）电路，发射电路和电池等组成。探空仪在高空中不断采集温度、湿度、气压等气象数据，并和地面的数据接收雷达进行通信，将采集的数据传回到地面气象站。
地面接收雷达在探空气球载着探空仪释放的瞬间就开始跟踪工作，直至探空气球爆炸才会停止工作。它会不停地以询问握手的方式和探空仪对话，接收探空仪采集的数据。
在探测过程中，地面雷达利用对探空气球的实时跟踪来实现测风功能。在气球升空过程中，地面雷达发出询问信号，探空仪回答器对应发出回答信号，以每一对询问和回答信号之间的时间间隔和信号的来向为依据，就可测定每一瞬间探空气球位置，即它与地面雷达的直线距离、方位角、仰角，再根据探空气球随风飘移情况，推算出风向、风速。
与此同时，探空仪也将采集到的不同高度层的温度、湿度、气压数据，不断返送回地面，被地面数据接收雷达接收，被接收的信号通过解码传到计算机终端显示绘图，这就完成了对高空温度、湿度、气压、风向、风速的探测工作。
除此之外，气象探空气球从地面到高空进行逐层扫描，实现了从二维到三维立体的观测，为天气预报提供了丰富的高空气象数据资料，帮助天气预报水平得以提高。

无人飞艇背后的科技较量

美国击落探空气球以来，关于这个备受瞩目的无人飞艇制造商究竟是何方神圣引发了诸多猜测。虽然目前尚无定论，但国内有实力造出民用无人飞艇的企业已经形成一支队伍，除了我们所熟知的大疆外，亿航智能、株洲橡胶设计研究院和派诺特的实力都很强劲。
达天飞艇总经理许顺利称，目前，国内探空气球处在研发期，还没有进入产业化阶段。将来，飞艇浮空器的重点发展方向有两个，一个是平流层飞艇，第二个是载重飞艇，适用于超长超大超重非常规的运输。这其中，平流层无人飞艇是中国正在推进的重大科研项目，目前世界各国尚未有研制成功并投入正式使用的。
随着太阳能、电池和人工智能技术的飞速发展，平流层无人飞艇的设计成为可能。
国内研究进展方面，我国自主研发的平流层飞艇“圆梦号”在2015年12月就进行了首次试飞。资料显示，平流层飞艇可广泛应用于国土资源观测、海洋监测、环境保护、防灾减灾、精细农业、水利监测、大地测绘、城市规划与管理等方面，对推动区域协调发展，统筹城乡发展，推进社会主义新农村建设、加强能源资源节约和生态环境保护、增强可持续发展能力、优化国土开发格局等发挥重要作用，对促进国民经济发展具有重要意义。

平流层飞艇“圆梦号”

国际方面，据外媒报道，美国一家民营公司Sceye此前公布了平流层飞艇制造方面的消息，该公司选择了新墨西哥州作为其在美国境内的平流层飞行基地，用于地球观测和通信。据悉，Sceye开发的平流层飞艇HAPS （High Altitude Platform Stations）可在近2万米的高空长时间停留约65天，可用于监测作物状况、气候变化和人员运输。值得关注的是，该飞艇还可以改善无人机、飞机、卫星之间的通信链接，并扩展宽带。

写在最后

值得注意的是，中国无人飞艇下降到2万米以下后，被美军的两架F22发射AIM-9X导弹击落，号称全球最强隐身五代战斗机的F22服役20多年，并没有实战记录，而这个19800米的击落高度也创造了美军有史以来最高击落的记录。据媒体报道，尽管美军方宣称是一击即中，但有当地目击者称美军F22发射了两枚或三枚AIM-9X导弹，最后一枚才成功命中。另据资料显示，F22发射的导弹造价为40万美元一枚，有网友对此直呼“美国亏了”。不过，中国的无人飞艇造价虽无确切数字，但也一定不便宜，这笔经济账没得算。

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参考资料：1.《美国动用F-22击落“流浪气球”，为一架民用无人飞艇大动干戈？》，电子工程专辑
2.《美军出动F-22拦截“中国间谍气球”，背后疑云重重》，环球时报
3.《天空中经常看到的不明飞行物可能是它！》，光明网
4.《升限达到2万米的无人飞艇，是哪家企业研发的？》，BT财经
5.《吴立峰：中美关系面临重大挑战，“流浪气球”打破科技霸凌铁幕？》，秦安战略
6.《引发关注的无人飞艇或为探空气球的一种 业内人士：主要用于科研、气象观测 》，红星新闻

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