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美軍商業衛星通信服務採購發展分析

美軍商業衛星通信服務採購發展分析

自海灣戰爭爆發以來,衛星通信技術從軍事戰略用途逐步向戰術應用拓展,帶動了現代化、網路化作戰模式的產生和演變。歷經數次戰爭的檢驗,先進的天基信息傳輸與分發系統能力已成為探知、傳遞和左右戰爭形勢變化的關鍵因素,這在客觀上催生了軍方對通信帶寬和速率的渴求,但也暴露了當時軍用通信衛星系統無法支持突發性熱點區域衝突、難以在短時間內做出及時響應、容量供給跟不上需求增長等諸多短板,商業手段開始逐步走進軍方視野。

美國作為上述過程的主要見證者和實踐者,其軍用衛星通信能力的發展在過去的十幾年中印證著這種變化。從20世紀90年代末開始,在國會、參謀長聯席會議(簡稱參聯會)等發布的多項指令和指導意見的推動下,美國國防部(DoD)逐步採納了商業衛星通信服務作為補充和增強軍用通信系統效能的常規手段,並保持了良好的發展態勢。在過去的15年間,美軍租用的商業衛星容量實現了大幅增長:據歐洲諮詢公司(Euroconsult)統計,2001-2010年,美國國防部(DoD)的衛星容量使用量增加了5倍,而來自於商業衛星的容量佔比已經超過80%,成為商業衛星通信市場上最大的單體用戶。

但自2010年以來,現行商業衛星通信服務採購體制管理效率低下、成本高昂以及安全性無法保障等問題逐步顯露,諸多批評意見在美國國內持續發酵,成為軍事航天界與商業航天領域關注的焦點。2010-2015年,美國政府總審計局(GAO)密集發布數份報告,要求國防部重新審視當前的衛星能力發展途徑(包括軍用和商用),並針對性地改進商業服務的採購體制,以更好地滿足軍方在作戰通信服務成本與交付能力的要求。空軍航天司令部也在2013、2014年分別發布了相應的研究成果,並已連續3年通過美國《國防授權法案》(NDAA),以經費支持在商業衛星通信服務採購領域的新構想、新項目實踐。產業界則從自身立場出發,以媒體推波助瀾和集體上書獻言等形式,嘗試推動商業衛星通信服務徹底轉為固定的軍事能力發展途徑,從而穩定和繁榮這一充滿前景的商業生態鏈條。與此同時,在軍事航天轉型背景下,國防部開展了軍用衛星通信體系轉型論證,已明確將商業能力列入軍方未來的衛星通信長期發展路線之中。一時間,商業衛星通信能力如何更加有效地發展並納入軍事作戰體系的問題,被推到了輿論的風口浪尖。

可以說,美國軍用衛星通信領域正處於變革式發展的「大時代」。新型採購體制、新的應用模式與技術方案持續湧現、不斷創新,將推動商業與軍用通信系統的融合,並最終塑造體系性能強、作戰效用好、經濟可承受的下一代軍用衛星通信系統。對其他國家而言,在衛星通信領域雖然已經取得了長足的進步,研製的相應系統也已逐步融入軍事戰略和戰術級應用服務中,但無論是系統部署情況、體系作戰性能還是技術水平方面,與美軍相比還存在較大的差距。在此背景之下,洞悉並思考美軍能力發展路徑轉變的原因、措施、問題與最新解決方案等,可對相應能力的發展、技術的演進以及體制的改革提供十分有益的借鑒。

內外因素驅動美軍利用商業途徑發展軍用衛星通信能力

1. 作戰樣式演變、容量需求激增,軍用通信系統能力差距逐步擴大

爭奪制信息權是當代軍事理論的核心原則之一。美軍從20世紀90年代以來,在主要的幾場戰爭中認識到,將越來越多的感測器和通信設備安裝在單兵、戰機、航母、海岸警衛隊艦艇、戰場內外的作戰指揮中心上,實現全方位的互聯互通,保障各作戰梯隊更好地通信,就能極大程度上推動戰爭走向勝利。在此背景下,美軍不斷增大其衛星通信的應用廣度與深度,但也將其軍用通信系統的一些固有弊端與不足暴露出來,其中最為突出就是系統容量能力方面。

從歷史來看,幾次重大戰事中,美軍對衛星通信容量的使用率都在不斷增長。在所謂「第一場空間應用戰爭」——沙漠風暴行動中,美軍使用的總衛星容量為100Mbit/s,每5000名作戰士兵僅共享約1Mbit/s的帶寬;而在10年後的伊拉克自由行動中,總容量已經攀升至2.4Gbit/s,每5000名作戰士兵共享帶寬也已達到51.1Mbit/s的水平。國防信息系統局(DISA)2008年的一份報告預測,到2020年美軍的作戰容量需求將激增數倍,超過60Gbit/s。

但就當前來看,美軍正在部署的新一代軍用通信衛星系統已經無法實現這一「過時」的「保守」預測結果:截止2016年,美軍可用的在軌軍用衛星容量總計約27Gbit/s(若不計上一代系統,對總容量影響不大),而到2020年,如果按現有計劃部署,總容量將達40Gbit/s,主要容量來源於10顆「寬頻全球衛星通信」(WGS)衛星。僅此就將產生至少20Gbit/s的缺口,更遑論近10年來隨著無人機等「帶寬殺手級」應用的普及,這一差距已是遠遠低估了。這種情況下,各方都認識到現有軍用衛星通信系統的建設方式和部署狀態在滿足未來需求、支持總體能力發展上的不足,這也成為推動軍方近年來大力開展商業服務採購的根本性原因。

2. 交付周期推遲、預算成本超支,軍用通信系統採辦弊端日益顯露

除了容量供給上無法滿足作戰應用需求和能力發展需要,以新一代軍用通信衛星系統為例,軍用通信系統採辦在交付性能上也暴露出了極大的問題,主要表現在交付周期拖延過長、系統成本超額攀升、衛星數量不斷增長等方面。這也成為推動利用相對低成本、能夠快速交付的商業通信衛星服務來滿足需求的一個直接原因。

首先,從交付周期來看,與軍方初始設定的周期相比,三大系統都拖延現象嚴重:WGS的研製周期比項目初始預期首發星推遲了44個月(接近4年的時間),「移動用戶目標系統」(MUOS)則比初始預期延遲了26個月,「先進極高頻」(AEHF)系統延遲則達到86個月,相當於初始預期研製時間的2倍。而部署周期的拖長,一方面意味著「技術折舊」的程度加深,以AEHF衛星為例,達到全運行能力時,距離項目開始已經過了20年時間,這就很難保證屆時的在役系統沒有使用10年甚至20年前的「新技術」;另一方面,意味著「需求周期」的進一步延後,即系統實際開始服役時的能力比項目預期的能力需求要實現得更晚,導致軍方不僅在未及時交付的幾年空窗期需求無法滿足,甚至在系統服役后,需求也早已發生了顯著增長,最終造成能力差距越來越大。

其次,從項目成本開支來看,由於技術成熟度、管理體制等因素,三大系統的成本控制也存在巨大的問題:WGS原計劃只採購3顆衛星,但實際採購數量達到8顆(不包括盟國出資的2顆),直接導致項目成本翻了2番,單星造價則由最初設計的約4億美元,變為4.75億美元,上浮18%左右;MUOS在成本方面控制較好,衛星數量相比預期未發生變化,成本則比項目開始時的預期要高出8億美元左右,單星造價上浮比例也控制在10%以內;AEHF則是典型的反面案例,其最初計劃採購5顆衛星,但後來增加至6顆,而且由於技術成熟度原因,成本嚴重超支,實際成本達到133億美元的量級,比初始單星預期造價增長幅度達到65%。

3. 技術水平提升,提供定製服務,商業系統能力滿足應用需求

隨著商業技術能力不斷增強、甚至領先軍方水平,商業服務不斷面向軍方用戶的定製需求進行改進與提升,利用商業手段實現軍事應用在可行性上已經不存在大的障礙,這也成為推動商業服務採購發展的內在動因。

首先,商業高吞吐量衛星(HTS)技術近年來日益成熟,通過點波束、頻率復用技術,在支持大容量通信服務上具備得天獨厚的優勢,甚至優於軍用通信衛星的表現。衛訊公司的衛訊-1(Viasat-1)衛星數據吞吐能力可達140Gbit/s,但研製費用卻不超過5億美元,該公司提供的商業衛星寬頻服務每秒吉比特平均價格為每年330萬美元,而WGS衛星每年成本消耗每秒吉比特則達到上千萬美元,是前者服務方案的3倍以上,而且隨著商業市場HTS系統數量的激增以及容量供給的競爭加劇,這一價格差預計還將會繼續擴大。

再者,自2003年伊拉克戰爭以來,運營商們已逐步意識到軍用衛星通信市場的巨大發展潛力。以國際衛星通信公司、歐洲衛星公司和歐洲衛星通信公司為代表的多家運營商,紛紛成立了專門的國防服務子公司以適應國防部的程序和安全檢查。與此同時,在多顆新部署的商業衛星上,運營商們也都開始考慮按照軍事用戶的應用需求特點,採用相應的新技術以提升競爭力。國際移動衛星公司於2015年完成第五代衛星星座部署工作,每顆衛星除具備正常的有效載荷提供商業服務外,還專門為軍方設計了一個高容量載荷(HCP),能夠覆蓋軍方在全球部署的電信港設施,還可通過位於紐約的骨幹網接入點與國防部的全球信息柵格(GIG)系統互聯,為業務突發的熱點軍事區域提供最大8倍的應急業務容量,有效支持美軍艦載、空基平台、前線作戰基地以及「動中通」等業務的應用需求。

美軍開展商業衛星通信採購服務的現狀、特點與問題

1. 發展現狀分析

20世紀初以來,美國國防部正式開始以合同方式採購商業服務,歷經10餘年的發展,目前已經形成了較為成熟和穩定的市場規模,自身也已成為商業衛星通信市場中最大的單一用戶。由於軍方的商業採購也涉及保密問題,截止目前為止,尚未有更多的信息來源能夠確定國防部每年的商業容量租用支出費用與使用量情況,所能獲取的材料主要指向國防部《2010財年商業衛星容量使用報告》(也未對外公開發布),其他的信息源多為分散與不完整的內容,以此為基礎,這裡對整體發展情況作了盡量全面的介紹。

由於商業通信衛星尚無法提供AEHF系統相當的防護能力,所以目前美軍利用商業衛星主要是為了補充WGS和MUOS兩大系統的容量差額,按照業務類型可分為兩種:商業固定衛星通信服務和商業移動衛星通信服務。固定衛星通信服務採購方面,總支出和總帶寬從2000年的不足1億美元和1200MHz,穩步增長到2010年的6.55億美元和8500MHz。根據國防部和產業官員的多次聲明,商業容量占國防部總容量(商業容量和美國軍用通信衛星容量之和)的比例在2010財年達到了80%,在伊拉克和阿富汗戰場上則高達96%。另據分析,2003-2010年,美國國防部在C頻段和Ku頻段商業容量租用上的總投入超過33億美元。移動衛星服務方面,在同一時間段內,主要由海軍的「商業寬頻衛星計劃」(CBSP)合同支出,其中,CBSP計劃在2010-2015年的合同總價值達到5.43億美元。從使用機構來看,陸軍是商業衛星容量的第一大用戶,共計使用約4GHz的帶寬,其中很大一部分用於中東戰場士兵的保障和支持服務,空軍佔據第二大份額,這也從側面證實了無人機作為需求驅動力的主導地位,其主要用於支援作戰。除此之外,包括海軍在內的其他軍種與機構使用量均未超過1GHz。其次,在區域分佈方面,中東和非洲地區無論是容量租用總量還是增長幅度都佔據主導地位,儘管歐洲和北美地區容量租用量也有所上漲,但是一般認為是受到伊拉克戰爭和阿富汗戰爭的拉動;相比之下,亞洲地區商業容量租用在2003-2010年基本上保持不變。

2. 技術特點分析

軍方採用商業衛星通信服務,事實上與產業界也是一種互動和磨合的過程,這種軍商之間的良性交互,推動了一系列既利於軍事應用也便於商業部署的技術的研發與推廣。從發展現狀而言,幾個重要的技術特點突出湧現,值得注意:

(1)星上數字處理能力不斷增強,靈活有效載荷受軍方青睞

按照美軍商業服務採購機構(即國防信息系統局)的規定,極端情況下,承包商需要最短在4h以內為美軍交付服務,相對於以往動輒數月、長達數年的交付速度,這種響應能力對軍方用戶來講極為重要。根據所掌握的信息推斷,這在很大程度上與星上數字化載荷技術有密切聯繫。傳統的軍用通信衛星在頻率規劃和覆蓋區域已經確定的情況下,雖可控制星上可移動波束滿足緊急任務需求,但其能夠支持的靈活性和重新配置能力依然非常有限。星上數字處理式靈活載荷技術的發展則改變了這種現狀。目前,越來越多的商業通信衛星看到了採用靈活有效載荷架構的潛力與價值:它可以實現在波束覆蓋、帶寬分配、功率調整和頻率配置等方面的高度靈活性,以更好地滿足用戶需求。國際通信衛星公司2016年發射的2顆「史詩」(Epic)衛星的通信載荷,即具備在軌重構、波束鉸鏈自適應調整的處理功能,使得該衛星成為具備強大處理和靈活能力的系統,可有效服務軍方用戶。

(2)終端趨向於多頻段融合,兼容性、互操作性大幅提升

另一個重要的技術發展特點是軍用終端系統的多頻段支持能力。從美軍自身的角度出發,傳統終端主要是針對軍用通信衛星計劃而開發的,常常只針對一個衛星通信系統,例如陸軍的地面移動部隊S頻段戰術終端(AN/TSC-85)主要針對「國防衛星通信系統」(DSCS),僅能在X頻段通信;服務三軍的單通道抗干擾便攜終端(AN/PSC-11)為防護衛星通信系統而設計,主要工作於極高頻(EHF),對應「軍事星」(Milstar)。隨著商用通信衛星應用的日益廣泛,對C和Ku頻段終端的需求也逐漸增長。同時,軍方也希望利用一套終端支持多個頻段的衛星通信系統,減少作戰士兵的負擔,提升作戰通信的靈活性。因此,多頻段終端成為重要的發展方向。美國陸軍於20世紀末開發了三頻段衛星通信終端(AN/TSC-143),既可以支持商業C和Ku頻段,也可以支持軍用X頻段;既可與DSCS、「天網」(Skynet)等軍用衛星進行通信,也可以與「國際通信衛星」(Intelsat)、「歐洲通信衛星」(Eutelsat)等商業衛星進行通信,曾在對阿富汗的持久自由行動中得到廣泛應用。

(3)商業移動通信和「動中通」達到軍用通信水平,更好地支持戰場移動通信

商業移動通信和「動中通」技術水平的不斷發展和演進也值得注意。近年來,隨著商業衛星移動用戶規模的不斷擴大,該技術從軍用、應急通信應用逐步進入商業市場,性能得到了飛速的提升,載體也早已從車輛、船舶推廣至機載終端,業務頻段從C、Ku頻段拓展到Ka頻段,數據傳輸速率也已大幅提升。根據目前美軍的發展情況來看,商業移動通信和「動中通」,無論在理論還是在工程上都已獲得了較好的研究與商用成果。許多設備如船載海事衛星通信系統、車載移動通信系統等已經形成產品推廣到市場,並以其便攜性特點獲得了美軍的青睞。這類終端可以很好地適應在地形特殊的戰場環境特點。美軍在對阿富汗戰爭中,由於地形特殊,士兵必須到空曠的地方才能收到衛星信號,而利用「銥」(Iridium)衛星終端則很大程度上避免了這種不便。由於商業市場移動通信和「動中通」系統設備供應數量的不斷攀升,軍方用戶部署「動中通」系統的成本也相對持續降低,這也從一定程度上提升了美軍移動作戰平台的信息採集、傳輸與指揮控制能力,對於真正實現陸、海、空、天實時高速互聯,推動一體化聯合作戰有著非常重要的支持作用。

3. 存在問題分析

總的來看,近10餘年來,商業衛星通信服務採購的管理機制和運行體制逐步統一和成熟,商業系統、技術的軍事應用越來越廣泛,有力補充軍用通信系統、支持軍事應用的效果已經日益顯露。但隨著美軍在伊拉克和阿富汗戰場撤軍、戰略向太平洋不斷遷移,以及WGS系統的持續部署和完善,商業通信服務採購的問題也逐漸暴露出來,引起了從國會、軍方到產業界各個利益相關方的關注。總結而言,當前商業衛星通信系統採購暴露的問題可歸為以下3個層面:

(1)不定交貨量(IDIQ)合同模式雖更靈活,卻推高了現貨採購成本

截至2013年的數據來看,國防部商業衛星容量中約25%是短期租用,通常是在現貨市場採購,而這些容量往往是預留給小規模的、臨時的電視廣播使用,其餘75%大多採用不定交付期限、不定交貨量合同的方式,即一般設定有1年的基礎合同年限,后附加數個1年期的可選延長期限。這導致軍方的資金周轉以年為單位,運營商就無法向其提供與普通商業用戶一樣的折扣。因而,2014年,美國國防部首席信息官辦公室向美國國會提交的《衛星通信戰略報告》文件中指出:據美軍計算,2013年,WGS衛星單位帶寬成本為1.42萬美元/年/MHz,而國防信息系統局採購商業衛星的單位帶寬成本為5.62萬美元/年/MHz,是前者的4倍,這顯然顛覆了傳統的認知。

(2)支持作戰商業衛星增多,抗干擾弱點令人堪憂

隨著美軍使用商業通信服務的比例逐漸增多,其易受攻擊和防護能力差的弱點也顯露無疑。伊拉克戰爭期間,有研究針對美軍所採用的商業通信衛星載波進行連續16個月的監視。最嚴重的情況下,其所監視載波發生警報次數超過3000次/月,而造成惡劣影響的衛星通信問題則在平均50次/月左右,雖然大部分的警報對應通信問題都是短暫性可糾正的,但該量級引起了美軍的高度重視。2011年,美聯合需求監管委員會(JROC)批准空軍發布的聯合空間通信層(JSCL)初始能力文件(ICD)提出了2025年及更遠未來的軍用衛星通信需求。其預計對抗環境中的軍用通信容量將會在未來幾年中大幅增加,並遠遠超越現有的AEHF衛星所能實現的計劃能力。根據估算,防護戰術任務需求則將在2025年達到現有防護戰術通信能力的4倍以上。由此,商業系統如想更好地服務軍方,必須考慮干擾問題。

(3)服務流程緩慢,統一性不高,多機構單獨採購服務

按照國防信息系統局的服務流程,其提供的商業容量採購可在最短4h、最長3個月內交付。但從作戰人員的角度來看,戰場態勢瞬息萬變,在目前的管理體制下,申請衛星通信支持需要經過層層審批、篩選,難以適應現代戰爭的節奏,從需求生成到提供服務的效率仍然十分低下,商業系統仍然沒有軍用通信系統使用起來便利。此外,雖然參聯會與國防部都分別從政策上規定國防信息系統局作為唯一授權的商業衛星通信服務採購機構,但從實際運行情況來看,美軍的商業衛星容量採購是分散的,即美軍內部有多個部門獨立採購商業衛星容量來滿足自己的需求,並不一定通過國防信息系統局。而根據國防部的統計,各軍種在國防信息系統局管轄之外所採購的商業通信服務價格則比國防信息系統局合同普遍高出16%左右。這種分散的採購現狀也讓軍方頗為頭疼。

美軍破解當前商業衛星通信服務採購問題的途徑分析

1. 實施「商業衛星通信探路者」先導項目,創新商業服務採購模式

解決現行採購體制下成本費用居高不下問題的本質,在於改變採購的模式。簡單來說,就是採用新型的合同取代以年為周期的短期租用合同。在美國國會的敦促下,國防部由此採取了一系列的措施,嘗試更好地理解商業/軍用通信需求,並改善商業衛星通信的採購管理方式。目前在國防部所有開展的探索和嘗試中,最受關注的就是空軍開展的「商業衛星通信探路者」(COMSATCOM Pathfinder)計劃。該計劃是2014年以來的美國《國防授權法案》中所批准的「先導項目」(Pilot Program),該項目主要從採購模式的角度出發,針對其空中平台的大容量數據傳輸需求,打破原有容量採購合同的時間限制,研究長期的採購方式。目前,前2份「商業衛星通信探路者」計劃正處於實施階段中,並已開始顯現出軍方所期望的低成本效益。但在總結前2份「商業衛星通信探路者」計劃的基礎上,軍方也發現,帶寬資源的租用是一方面問題,美軍終端的靈活性是另一個不容忽視的問題。從第3份「商業衛星通信探路者」計劃開始,美軍轉變了此前的發展思路,從天轉向地面,開始關注終端應用部分的採購性能,後續的2個「商業衛星通信探路者」項目則進一步優化此前項目的商業開發流程。具體來看,為了實現在商業/軍用以及採購的不同商業系統之間靈活切換和接入,美軍提出,需要在終端部分採用「靈活調製解調介面」(FMI),兼容不同管理式服務以及波形技術,從而實現靈活地從一個衛星網路轉接入另一個衛星網路的能力(無論是軍用還是商用系統),來滿足全球性、區域性可用的衛星系統與網路的接入要求,真正實現全球範圍內利用商業衛星提供通信支持作戰能力。

2. 研發新型軍商共用型技術,推動商業系統納入軍事體系

另一個值得注意的發展趨勢,主要體現在美軍的作戰通信抗干擾能力提升方面。美國太空與導彈系統中心(SMC)於2011年啟動了下一代防護戰術通信系統的論證研究,計劃通過研發新型的軍商共用型傳輸技術,支持普通商業衛星提供達到軍方戰術抗干擾要求的通信能力,這也為商業系統融入最終的軍用衛星通信體系架構提供了技術上的可行性。具體而言,所謂下一代防護戰術通信系統,是美軍面向2025年及以遠未來抗干擾、高容量、高數據速率的戰術通信需求,基於現有的軍用通信衛星有限的抗干擾能力以及收緊的預算條件,提出的一種革命性解決方案。該系統方案的核心,是通過耦合AEHF系統上的軍用高數據速率(XDR)波形標準與商業通信中廣泛採用的數字視頻廣播-衛星標準2(DVB-S2)通信體制,開發出一種不依賴於通信衛星的體系架構的「防護戰術波形」(PTW)。這也就意味著通過使用該波形,即使是不具備防護衛星通信能力的WGS衛星以及普通透明轉髮式的商業衛星,只要在終端更換調製解調設備(變為「防護戰術波形」數據機),並加裝加密模塊(ECU)就能夠實現良好的抗干擾水平。如果該方案順利實施,未來商業衛星通信服務採購中,抗干擾性能的缺陷就將得到極大地彌補,商業系統的適用性和應用範圍也會隨之提升。2016年8月11日,航天與導彈系統中心正式向雷聲公司(Raytheon)、L-3通信公司和衛訊公司(VIASAT)售出價值1.1億美元的「防護戰術服務現場演示驗證」(PTSFD)合同,三家公司將在2020年9月前,利用成熟量產的戰術終端,完成「防護戰術波形」在WGS系統和商業通信衛星系統上的進一步演示驗證。

3. 探索載荷分散化部署方案,引導商業公司定向服務

美國國防部對「搭載有效載荷」方案表示出高度的興趣。「搭載有效載荷」不是新的技術或商業概念。在20世紀90年代,美國海軍就已經將EHF頻段有效載荷搭載到「特高頻後繼星」(UFO)星座之上,直到今天它仍然為政府提供安全的通信,在其他相關領域也已經有過先例。這裡主要是指把軍用通信有效載荷搭載於商業衛星上的方式,這樣軍用載荷就作為次要任務載荷承擔軍方的指定任務,但其控制和操作許可權完全掌握在軍方手中。採用這種模式,在商業衛星的研製和生產過程中,需預留「搭載有效載荷」的位置,發射費用由國防部和衛星運營商共同承擔。自2011年開始,美軍先後開展了多次「搭載有效載荷」的研究,通過與產業公司的溝通,逐步制定可行的搭載方案和實施途徑。2011年1-8月,在「軍用衛星通信商業體系方案」研究中,預先開展了「搭載有效載荷」的研究,由勞拉空間系統公司(SS/L)、波音公司(Boeing)、軌道科學公司(OSC)、國際通信衛星公司(INTELSAT)、休斯網路系統公司(HNS)和美國航天公司(US Space)等六家公司,開展軍用衛星通信搭載載荷採辦模式的設計研究。在國防部相關政策的引導下,衛星運營商也從自身角度出發也積極促進「搭載有效載荷」方案的推廣應用,國際通信衛星公司在2013年聲稱其計劃在未來發射的28顆衛星上配置能夠提供「搭載有效載荷」服務的空間;另一方面,銥衛星公司(IRIDIUM)也在積極銷售其「下一代銥星」(Iridium NEXT)的平台,稱為Iridium Prime,可搭載第三方有效載荷。目前,在美國空軍的「搭載有效載荷」合同框架下,已在美國航空航天局(NASA)多顆衛星上開展了招標工作。但需要注意的是,從短期發展動向看,上述服務尚未真正涉及通信衛星,包括「銥」衛星的方案也並非專門針對通信載荷,很多特點更適用於遙感載荷,究其原因,主要可能在頻譜協調、管控方式等方面仍存在很多難以解決的問題。

1. 頂層設計軍事能力提升的長期發展路線,未來可考慮多樣化實施途徑

美軍採購商業衛星通信服務的目的是補充、增強甚至進一步發展其軍用衛星通信能力,這最初主要是由於能力與需求不匹配所導致的一種被迫選擇,如今卻已逐步成為美國軍方主動設計長期能力發展的常規行動。毫無疑問,這種轉變是投入數十億美元巨資、飽受各方批評與詬病以及積攢了大量項目經驗后才得來的,在側面反映出合理的、具備準確預見性的軍事能力長期發展規劃的重要性。此外,從全球的發展形勢來看,商業途徑已經成為豐富和健全軍用衛星通信能力建設的重要手段。

美軍的轉變歷程具有兩大借鑒意義:首先,應當積極吸取其軍用通信系統規劃無法滿足實際作戰中通信帶寬增長的教訓,在頂層設計上需要重視及時併合理地收集和預測未來軍用衛星通信需求,並在短期和長期軍用衛星通信能力的發展路線選擇上投入更多的研究;其次,實現途徑方面,短期內利用商業手段並不現實,但在未來相關技術與政策條件成熟的情況下,可以考慮逐步納入商業「搭載有效載荷」、購買商業整星等折中性的發展途徑,隨後擴大商業應用的範圍和規模,構建相對靈活和多樣化的能力發展途徑。

2. 建立軍方權威機構統籌規劃服務,針對性地開展相關探索研究

在美軍開展的商業服務採購活動相對分散,採購機構的職權並未完全履行,相關需求與實際使用情況難於統計與管理。此外,軍用通信系統和商業服務的獨立管理與實施也造成兩種能力不兼容現象時有發生。這些因素都為能力規劃和實際應用帶來了較大的阻力。

對其他國家來說,由於尚未開始相關的實踐,所以不存在組織機構重組或合併的成本與風險。因此,可以由軍方的現行通信衛星能力採辦機構統籌負責未來所有的能力發展工作,一方面可以減少機構分散帶來的權責不清晰、管理難度大的弊端;另一方面,單一機構對整體的需求和具體使用情況更加了解,因此也有利於從全局出發考慮能力的發展規劃問題。

除此之外,軍方機構可以繼續深入挖掘國外當前的發展環境、發展模式與效用性能等,緊密保持對國外的發展態勢的跟蹤,理解其優勢與缺陷,適時開展相應的模擬與反制策略研究;同時結合實際情況,在政策、法規、預算、採購、服務與技術等多個方面開展針對性的探索與論證活動,支持後續相應行動和路線的實施。

3. 注重培育國內衛星通信產業能力,早作謀划布局以備不時之需

如今來看,利用商業途徑補充軍事能力已不是軍方單方面的行為,衛星產業界受此驅動,一方面獲得大規模利益得以快速發展,另一方面也在積極轉變以迎合軍方需求,這種現象推動了雙方良性的互動與獲益。此外,包括美國國會、美國政府總審計局(GAO)、總務管理局等政府機構,也紛紛出台各類政策意見,指導採購活動的開展,推動產業能力的升級,從而為軍事用戶更好地服務。所以,商業服務採購活動已經可以看作是一種國家整體層面的行為。

其他部分國家衛星通信產業由於缺乏國家重大專項的支持,政府管理機構的引導也不夠,導致資金投入力度相對不足,在關鍵性頻率、軌位等資源方面儲備也不佔優勢,制約了技術水平與產業實力的可持續發展。從目前來看,即使未來服務于軍事目的,其支持能力和力度也十分有限。因此,需要注重培育國內衛星通信產業能力,以市場需求為導向,加大創新技術研發投入,藉助各種契機,切實提升衛星通信產業「硬實力」,為未來的多樣化服務和發展早作謀划布局,以備不時之需。

4. 引導軍民兩用通信衛星技術研發,降低部署風險實現互利雙贏

目前而言,無論哪一種商業衛星通信服務模式,都存在一定的風險和成本問題。對美軍來說,採購現有的商業服務是一方面,推動產業界按照軍方需求開發相應技術、設計並提供軍事服務則是另一方面。可以預見的是,除了商業系統與軍用通信系統有逐漸融合為美軍提供服務的趨勢外,商業技術的成熟也將具備更多地提供軍事級服務的能力。軍方自然對這種現象保持歡迎態度,因為可選餘地的增多,意味著其部署成本的降低。

積極引導軍民雙方開展相應合作,促進兩用型技術研發與轉移等,一方面可以推動商業通信衛星發展水平的提升,增強衛星產業核心競爭力,另一方面也能夠為軍事服務提供更多的資源儲備和備選方案。未來,軍方如果產生利用商業系統的相應需求時,就可以通過較低的成本與風險來部署系統和服務。這樣,在保證軍事利益滿足的同時,實現雙方的互利雙贏式發展。

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