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美国太空军卫星通信愿景
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2020年2月19日，美国太空军发布《卫星通信愿景》文件，正式提出建立一个军商集成的统一卫星通信体系架构，为竞争性、降级或受限通信环境下的作战人员提供卫星通信连接。
美军提供了史无前例的全球卫星通信（SATCOM）的能力，可以在所有级别以及所有范围的军事行动中支持联合作战人员。卫星通信为支持美国总统与核指挥控制提供了抗毁通信，并为美国国家和军事领导人提供了一种维持战略态势感知并将其意图传达给联合部队指挥官（JFC）的手段。卫星通信可以中继情报、监视和侦察信息，使联合部队指挥官能够了解作战环境，并通过指挥控制来塑造环境，采取果断行动。在战术层面，卫星通信为移动部队提供了关键的超视距连接，可以控制各种远程传感器与远程或飞行中的武器，传输实时战场情报，并将传感器与射手联系在一起。
美国的对手也认识到了卫星通信为美军带来的优势，并且正在努力拒止、降级并摧毁这些能力。尽管美军的卫星通信体系（包括军事卫星通信和商业卫星通信）提供了即时的全球延伸能力，但该体系仍需要提高弹性、鲁棒性、灵活性和可管理性。为了使美国保持全球天基通信的不对称优势，卫星通信体系必须迅速发展。美军现在必须做好准备，在一个竞争性的、降级的、作战受限的（CDO）环境中将卫星通信作为一个统一体系而去战斗，防止且能承受损失，并继续为作战人员提供效果。美国太空军将这一未来体系设想称为“作战卫星通信（Fighting SATCOM）”。
近期的诸多事件创造了一个特别的拐点，为美国太空军提供了一次难得的机遇去改变卫星通信能力的采购、运行管理和交付方式。2019年8月29日，美国太空司令部成立，旨在保护美国的太空利益，并确保对所有军事行动的接入。次日，美国太空司令部司令下令成立“合成部队空间组成司令部（CFSCC）”，其任务是计划、整合、实施和评估全球太空作战，向作战指挥官、盟军伙伴，联合部队以及国家，提供与战斗有关的太空能力。CFSCC取代了先前在美国战略司令部下运作的“联合部队空间组成司令部（JFSCC）”。2018年12月12日，美国空军太空司令部承担了为美国国防部采购商用卫星通信服务的责任（此后移交给美国太空军）。2019年5月28日，美国空军和海军部长同意将未来窄带卫星通信能力责任从海军移交给空军，这是整合美军太空能力的“谨慎一步”，预期着“太空军”的到来。最终，美国太空军于2019年12月20日正式成立，旨在培养军事太空专业人员，采购军事太空系统，完善太空力量军事条令，并为各作战司令部组织太空部队。这些新的采购部门将与美国太空军的机构一起，组织、训练并装备美国军事太空军，使美国太空军能够提供更好的一体化解决方案，并确保向作战人员提供战而胜之所需的各种弹性通信能力。
本文件介绍了美国太空军一直在寻求的卫星通信未来状态的设想。扎根于多年来多项研究以及近期“卫星通信一体化运行部（SIOD）”和“作战卫星通信”的作战概念，这种未来状态的很多属性已为众人所熟知——容量灵活性、终端和网络敏捷性、网络和链路安全性，以及与联合指挥控制系统的数据互操作性。它还涉及体系的关键组成部分——空间、终端、网络、体系管理和控制、指挥控制以及治理。美国太空军正在向一种提供卫星通信的新方式迈进，同时也鼓励其他在这一体系中拥有权益的美国国防部卫星通信组织携手共赢。
作战人员需要那些能够在竞争性的、降级的、作战受限的环境中有效作战的卫星通信能力。2015年，“作战卫星通信”工作组（一个多军种多部门特别小组）确定了一些亟需改善的特定卫星通信体系（图1）领域。这些领域的解决将增强合成部队空间组成司令部（CFSCC）的能力，从而向竞争性的、降级的、作战受限的环境中的作战人员提供弹性的卫星通信效果。这些确定需要改进的领域包括：
● 整个卫星通信体系的运行同步
● 整个卫星通信体系的态势感知
● 全谱防御性空间控制（DSC），使作战人员可以在任何环境中通信
● 管理和指导美国国防部用户使用的商业卫星通信资源的能力
此外，美军历年来发布了多份分析和需求文档讨论改进卫星通信，其中包括：
● 2010年《联合卫星通信层初始能力文档》（2018年第1次变更）
● 2012年《联合作战研究中卫星通信的弹性基础最终报告》
● 2013美国空军太空司令部白皮书《利用商业卫星通信支持美国空军和美国国防部的障碍和新路线》
● 2015年《受保护的卫星通信服务备选分析最终报告》
● 2019年《宽带通信服务备选分析最终报告》
最后，联合机构通过“卫星通信一体化运行部（SIOD）”和“作战卫星通信”概念描述了未来的状态。美国太空军卫星通信的设想与这些观点是一致的。
图1 当前的卫星通信方法
美国太空军将提供运行有效、可负担、弹性且安全的卫星通信架构，支持各种全球任务优先级，并且能够适应快速各种变化的需求、技术和威胁。
美军太空作战总长（Chief of Space Operation）向美国太空司令部司令（CDRUSSPACECOM）提供体系卫星通信能力，从而在竞争性的、降级的、作战受限的环境中，按照战术相关的时间线，在全谱冲突中，为联合作战人员提供支持。
为了实现其设想，卫星通信体系必须至少具有以下关键属性：
● 快速、弹性、可持续的卫星通信全球接入能力：所有国防部用户都可通过与其任务相关的所有作战环境，快速获取并保持卫星通信
● 终端和调制解调器的敏捷性：终端能够在不同频率上运行在各种波形上，且可快速转换（如果可能，同时）
● 网络敏捷性：用户可以转换到不同的波束、天线，卫星或系统时仍保持其网络
● 网络、链路和运行安全：能够为作战人员提供网络弹性，并在面对意志坚定且技巧熟练的攻击者时保护自身信息和控制系统
● 与联合指挥与控制（C2）系统的数据互操作性：作战人员能够与太空体系指挥控制系统有效交换信息
体系具有多个相互联系的部分（段）和方面，必须一起处理，参考图2。
图2 体系描述
“作战”卫星通信是在一个统一作战指挥官下的一体化体系。目前，军事卫星通信能力按《参谋长联席会议主席指示6250.01》分别对能力划分优先级并进行分配。在某些情况下，用户直接购买商业卫星通信租约来满足其任务需求。这些资源在租用期间专用于购买者。未来合成部队空间组成司令部（CFSCC）将有能力集中管理美国国防部商业卫星通信租赁，从而提高分配效率并改善态势感知。
将所有卫星通信（军事卫星通信和商业卫星通信）的需求收集、计划、分配和运行管理流程整合到一个司令部下，为美国太空司令部司令（CDRUSSPACECOM）提供全面的知识和资源，可在战术上相关的时间线内支持所有作战人员。美国太空司令部的统一工作将改善对卫星通信资源（军事、商业和盟友系统）的响应性分配和重新分配的支持，在服务质量下降或冲突时可以自动转移并保障优先级最高的用户，提供更快的电磁干扰（EMI）解决方案，实施危机计划，并在资源丢失时更快地进行重配置和优化。
为在多样化环境中作战的用户动态优化接入。通过在整个卫星通信体系范围内实施集中管控，在作战人员动态变化中响应其作战需要，从而改善效率与用户访问，并从根本上缩短分配资源过程——从数周或数月缩短至数分钟。各用户通过统一入口点可轻松接入，同时使体系能够最有效地满足其卫星通信需求。美国太空司令部将提供全面的任务管理，实现弹性、不间断的卫星通信，并为用户快速计划、分配、监视、探测、定位、评估和解决卫星通信问题。
改善竞争性的、降级的、作战受限的环境中的弹性和作战敏捷性。卫星通信体系将利用各种美国国防部以及商业系统、能力和产品，在所有作战条件下（尤其是在竞争性的、降级的、作战受限的环境中），为用户提供连接。在战术相关时间线内，它将迅速将用户及其网络重新路由到其他卫星通信资源，并动态适应任何不可预测的竞争性的、降级的、作战受限的环境。企业将使用户得以访问多样化且大幅提升的卫星通信能力，从而提供互操作性和增强的弹性，并使用户可以在竞争性的、降级的、作战受限的环境中遂行作战。未来的国际伙伴关系还可望进一步增加作战人员的路径多样性和弹性能力。
快速部署卫星通信能力，为用户提供灵活、弹性的企业，支持敏捷作战。卫星通信体系将以超过对手战术、技术和程序的速度交付各种能力。这需要部署众多的系统、网络和产品。这一能力将是军事和商业、美国和非美国的混合体，还将充分利用各商业和国防工业基础以创新技术、产品、工具、服务和流程。
图3 体系卫星通信-详细视图
如上面图3所示，关键概念由许多关键推动因素支撑。这些包括：
全球态势感知（SA）和共用作战图像（COP）：要作为一个体系实现作战卫星通信，美国太空司令部司令需要一种自动化的、全体系范围的态势感知/共用作战图像（SA/COP）。此SA/COP将由长期和实时的用户需求馈给，并具备可定制视图。它将支持行动计划和执行、运行评估以及其他相关决策。在实时执行期间，它将呈现出资源活动的态势感知，并显示对资源的威胁（例如干扰）。最后，SA/COP能将数据分发到其他域的C2系统（即战区战斗管理核心系统、联合自动深度作战协调系统），以便可以执行一体化的多域计划和响应。
C2/管理系统：企业的管理和控制系统必须支持敏捷的计划、运行和恢复，以满足用户在战术上相关的时间线。该系统必须为合成部队空间组成司令部（CFSCC）提供全面的任务管理能力，以便为用户快速计划、分配、监视、探测、定位、评估和解决卫星通信问题。它可以用作快速响应用户卫星接入请求的工具，并且可以动态地重新计划和分配卫星通信资源。
卫星通信终端：用户终端将能进行多频带和多波形作战，以支持敏捷的“与路径无关”的连接，从而减少因干扰而引发的脆弱性。
治理：卫星通信体系将需要一种治理结构来领导和支持所需的策略、标准、接口、产品和能力的开发和交付，使美国太空司令部司令能够在竞争性的、降级的、作战受限的环境下为作战人员高效提供卫星通信。这要求将用户目前依赖的现有系统、网络和能力，与未来系统、网络和能力结合在一起。它执行深入的技术、计划和成本交易，为体系提供灵活性、弹性和可负担性。商业、政府和国际合作伙伴将共同支持制定和实施适当标准以支持这一体系。卫星通信体系的统一治理机构可以提高效率并避免重复工作；指导和协调多个组织的采购活动和计划，向美国太空司令部司令和用户提供一种灵活且响应迅速的体系。为了能够迅速采用私营部门的能力，治理机构还必须审视和调整政策、合同、测试和认证流程，以确保流程得到简化。
采购：多个机构（作战指挥官、军种/部门和采购组织）购买多个卫星通信产品和服务的做法导致了烟囱式卫星通信系统。这些系统垂直集成在每个系统中，系统之间的差异使用户实际上无法从同时运行多个系统而获益。此外，缺乏同步一直是军事卫星通信系统采购中的长期痛点。必须对所有卫星通信系统各部分进行集成，以使用户具备作战能力。
通过为所有卫星通信需求创建一个统一的入口，可以有计划、高效地获取体系卫星通信的需求，避免过去的“烟囱”。商业卫星通信的一部分将通过受管控服务提供，从而在多个星座、频带以及可能的轨道上提供灵活、经济高效的支持。在某些情况下，如果可能，还可以采用多年度、池化资源合同来为特殊用户和传统终端采购特定的功率-带宽。单独的一年租赁将很少见，并且仅在没有其他选择时才使用。
对于商业卫星通信行业未提供的那些频段、覆盖区域或专用能力，将采购专用的星座和有效载荷。为了加快采购速度，美国太空军将使用演示和原型化手段快速评估创新、敏捷的企业解决方案和运行的军事实用性。此外，美国太空军将提供灵活的解决方案，以吸收对用户和整个体系有益的新系统和产品，同时保持竞争与技术创新。如果这一方式的财务和运行优势显著，还将寻求与盟国的托管安排和国际协议。
一个统一的、一体化的卫星通信体系将为联合作战人员的任务成功提供无与伦比的支持。与如今的“烟囱式”卫星通信系统相比，这一体系将提供解决21世纪竞争性太空领域所需的性能和弹性。从根本上，这一体系必须：
● 适应各种破坏和损毁
● 利用新工具优化使用，支持主动管理卫星通信资源，并能够响应不断变化的作战环境和对手行动
● 能将资源快速重定向到最高优先级任务
● 支持跨多个系统的用户实现敏捷漫游
● 提供并融合实时信息以支持决策人员
● 通过管理运行风险并保持任务平台正常运行提供网络弹性
● 作为一个统一企业进行培训、演练和运行
● 依托敏捷采购流程吸收各种商业和军事创新能力，使体系更加灵活、敏捷且弹性
美军必须比对手更快地行动，以确保作战人员获得这样一种能够在竞争性的、降级的、作战受限的环境中提供卫星通信效果的卫星通信体系所实现的各种运行收益。美军还必须采用更快的采购流程和更快的指挥控制构件，以在任何冲突中保持优势。
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