美国防部卫星通信的演进

远望智库开源情报中心 书香慧言 编译

随着私营公司发射数千颗卫星以提供全球互联网接入，太空竞赛正在升温。美军的目标是利用这些新的空中网络来加强地面部队、海上舰船及在偏远地区巡逻的无人机的通信。这种转变的最明显迹象之一就是，太空探索技术公司（SpaceX）的“星链”近地轨道互联网服务的使用越来越多。商业卫星通信办公室（CSCO）主任克拉尔·霍珀（Clare Hopper）表示，目前约有50个不同的军事司令部和国防部办公室正在使用“星链”系统。霍珀所在的办公室被称为商业卫星通信办公室，是美太空军的一个下属组织，充当私人卫星运营商与军事客户之间的联络人，负责监督150项协议中价值近70亿美元的卫星通信服务合同。

虽然大多数合同仍涉及传统的地球静止卫星，但商业卫星通信办公室正在将更多的业务推向近地轨道网络等新技术。军用卫星通信的买家也在关注新兴能力，如小型地球静止卫星和“直接到设备”（Direct-to-Device）的卫星连接。霍珀表示，“我们希望在定价模型和结构上看到更多的创意”“但我们也认识到，这是全新的，而且可能很难做到。”

随着美国与中俄等国的战略竞争加剧，这种军事需求源于连接部署在全球的军队和武器系统的需要。可靠、有弹性和安全的通信被当今部队视为远程协同的关键。

一、近地轨道服务

国防信息系统局（DISA）作为美国防部的一个作战支援机构，与商业卫星通信办公室共同管理五角大楼的许多商业卫星通信合同。7月，国防信息系统局（DISA）推出了基于“扩散型近地轨道卫星”（PLEO）服务的合同，这对太空公司而言，是提供满足不断发展的军事需求的新产品的第一个重大机会。

根据“扩散型近地轨道卫星”（PLEO）无限期交付/无限量（IDIQ）合同，太空公司将在未来五年内竞标价值约9亿美元的军事任务订单。霍珀说：“一旦我们确定了用户的需求，我们就会努力帮助他们尽快获得能力。”

供应商必须在5月31日之前提交产品和服务菜单，供军事客户选择。霍珀说：“这就是我们所说的开放季。”“它使承包商能够提出他们认为可能符合客户需求的新服务或新军种级别的协议。”截至目前，已有20家公司入选无限期交付/无限量（IDIQ）合同。第一份价值约7000万美元的任务订单于去年9月交给了SpaceX公司的“星链”系统。

“星链”服务如今正受到国防部及美国武装部队许多部门的高度追捧。霍珀补充道，在授予SpaceX公司价值7000万美元的任务订单中，“我们已经承付了来自国防部约50个不同客户的约2500万美元资金。”“我们看到对飞行器的需求多种多样，因此几乎每隔几周就会修改一次特定的任务订单。”霍珀指出，7000万美元的任务订单并不能完全反映国防部对“星链”的全部使用，因为一些组织基于他合同采购服务，并不受商业卫星通信办公室的监管。

“星链”是主要的低轨互联网提供商，拥有覆盖范围最广的星座。截至1月初，其在全球共有5200多颗卫星提供服务。但美国防部也是低轨卫星通信供应商欧洲通信卫星组织OneWeb的客户，该公司拥有600多颗在轨卫星，现在可以提供全球覆盖。

此外，美国军方将致力于利用新兴供应商，包括亚马逊的“柯伊伯计划”（Project Kuiper）和加拿大卫星运营商Telesat的“光速项目”（Lightspeed）。霍珀说：“我们预计该行业会有更大的竞争，会有更多的报价方能够满足国防部的需求。”

霍珀预计“扩散型近地轨道卫星”（PLEO）合同将随着时间的推移而扩大。她说“这将是一个持续的过程，”“合同期间，我们将为行业提供升级产品的机会，并邀请新的参与者。”她说，如果需要，可以提高目前9亿美元的合同上限。“我们正在与国防信息系统局合作，也许会根据需求进行调整。”

二、小型地球同步轨道卫星

商业卫星通信办公室寻求探索的另一个领域是小型地球同步轨道通信卫星的使用。该办公室于10月发出了一份关于小型地球同步轨道通信卫星行业能力的信息需求。霍珀表示，她的办公室“收到了业界一系列非常有益的回复，我们现在正在努力解决这些问题。”

总部位于旧金山的“阿斯特兰尼斯太空技术公司”（Astranis）等初创公司正在提供小型地球同步轨道卫星的专用宽带，这些卫星仅为传统地球静止卫星的一小部分。该服务在市场上被视为一种更灵活的替代方案，尤其是在地理位置具有挑战性或服务不足的地区。

霍珀表示，国防部正在认真对待小型地球同步轨道行业，因为它可以为军队的太空架构带来更多弹性，减少对大型地球同步轨道卫星的依赖。她说，拥有更多小型机动卫星对国防部很有吸引力。军事客户希望能够利用商业服务，但也希望能够根据特定作战需求灵活指定位置和频带。

霍珀说：“国防部客户可以有效地达成一项协议，即他们对一颗卫星拥有实质性的控制和影响力，从而为其提供所需要的紧急覆盖。”“因此，我们期待着采购取得进展，并希望为国防部创建另一个商业选项。”她说：“我们确实打算在明年发布征求建议书（RFP），以便使订购的飞行器到位。”

三、直连手机通信

美太空军还计划向业界索取所谓“直接到设备”的卫星服务信息，这些服务是由在太空中部署的相当于手机发射塔的公司提供。霍珀说，我们对非地面蜂窝网络的上线感到非常兴奋。”到目前为止，“扩散型近地轨道卫星”无限期交付/无限量合同包括一家“直接到设备”服务提供商——总部位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的Lynk Global公司。我们确实希望其他公司进入该服务领域。霍珀表示，从事该行业的公司，如德克萨斯州米德兰的AST SpaceMobile公司已经表达了兴趣，并与我们见面，表示打算发展合同飞行器”。

SpaceX公司也参与了这场游戏，并计划在美国多地测试“星链”卫星和T-Mobile智能手机之间的直接蜂窝连接。SpaceX公司1月2日发射的21颗“星链”卫星中，有6颗携带调制解调器，可以直接连接到消费者的智能手机，从而实现地面蜂窝塔无法覆盖的短信功能。

11月，总部位于加利福尼亚州卡尔斯巴德的地球同步轨道卫星运营商Viasat宣布与物联网初创公司Skylo Technologies公司合作，使用国际海事卫星组织L波段卫星星座提供“直接到设备”服务（Viasat和总部位于伦敦的国际海事卫星组织于2023年合并）。

霍珀说，现在阐明国防部将如何购买这些服务还为时过早。“我们现在正处于市场调研阶段”。她说，“在许多情况下，这种基本的功能可能是国防信息系统局为国防部处理的普通手机计划的附加功能。”

四、混合网络

许多国防部卫星通信用户现在正在寻求混合多轨道卫星通信系统，或将地球静止轨道、中轨道和近地轨道上的频带和卫星组合在一起的混合网络。几十年来，地球同步轨道卫星一直有效地为军方提供服务，并形成了既定的协议和设备。霍珀说，向新系统过渡带来了后勤和预算方面的挑战。商业卫星通信办公室（C目前正在探索不同的商业模式，以获得混合卫星通信服务。她说：“我们一定要朝着这个方向前进，”“从历史上看，我们的大部分合同都集中在地球同步轨道上。”

从其他轨道利用商业卫星通信的工作始于几年前，当时，SES公司的O3b宽带等来自中轨道卫星的服务已经存在。11月，商业卫星通信办公室将最初于2018年与SES公司签署的向国防部用户提供O3b卫星通信服务的协议延长了五年。

霍珀说，随着新的太空网络投入使用，商业卫星通信办公室正在研究如何利用不同的轨道和频率有效地获取服务。她补充道：“可能需要更多地关注实现集成服务的商业模式。”“您需要确保在单一运营模式下，我们的用户能够负担得起来自不同轨道卫星的混合服务。”

霍珀表示，军方希望多轨道网络的灵活性，但面临的挑战是构建企业级合同，以便大量用户可以使用低轨、中轨和地球同步轨道卫星，而无需逐一全价支付不同轨道卫星的服务费。例如，美陆战队正寻求通过企业合同购买多轨道卫星通信服务，该合同将根据固定价格协议支持多个组织。

根据一项简单的协议，国防部以这种方式从铱星公司购买卫星通信，政府为所有用户的无限访问付费。霍珀说，多轨道服务的企业合同更为复杂。“我们将与不同的公司建立关系，这些公司提供自己独特价值的服务。”

通过将不同网络整合到一个单一的卫星通信架构下，军事指挥官可以更容易地根据实际需要而不是合同限制来调整流量和接入能力。霍珀说：“我们不希望合同是一系列针对不同系统的全方位服务定价计划。”“这似乎不会给我们带来太多价值。”

霍珀说：“我们看到一些供应商在向国防部投标时变得非常有创意”，但她无法透露细节，因为定价模型是专有的。“好消息是，这些供应商为我们带来的是灵活性，因此用户只为他们使用的服务付费。”

五、继续依赖国防信息系统局

霍珀于2017年12月被任命为商业卫星通信办公室（CSCO）主任。就在其任命的几天前，国会通过了一项立法，要求将商业卫星通信采购责任从国防信息系统局移交给当时的空军太空司令部，2019年12月空军太空司令部成为太空军。霍珀指出，然而，直到今天，商业卫星通信办公室仍然依靠国防信息系统局提供财务、行政及合同支持。商业卫星通信办公室目前使用位于马里兰州米德堡的国防信息系统局设施，但计划在太空系统司令部新的商业太空办公室下建立自己的办公室。

霍珀说：“有很多交织在一起的因素使国防信息系统局的作用对我们而言至关重要。”她补充道：“认为六年后国防信息系统局与商业卫星通信办公室会完全分离并不是没有道理，但事实并非如此。”她解释道：“人们并没有完全理解幕后的复杂性。”例如，商业卫星通信合同所需费用继续由国防信息系统局管理的营运资本基金提供，这是国防部机构用于资助物资和服务采购的一种账户。购买这些产品和服务的客户支付的费用涵盖了运营这笔基金的管理成本。

太空军正在努力建立自己的循环账户，但国会尚未拨款设立和管理营运资金。霍珀说，她希望白宫2月向国会提交的2025年预算申请能够批准这笔资金。

霍珀说，预算授权是“我们帐篷里的一根长支柱”。如果2025年的预算申请获得国会批准，“那么我们将与国防信息系统局剥离，独立管理自己的资金。”

一旦营运资本基金成立，商业卫星通信办公室预计将接管国防部147份商业卫星通信有效合同中的至少20份。如果行使所有选择权，国防部所有商业卫星通信合同的总价值约为69亿美元，其中一些合同的有效期超过10年。

霍珀说：“随着我们的合同到期，我们正在决定这些合同是否应该交给太空系统司令部。”

由于商业卫星通信办公室继续作为太空系统司令部的一个单位，霍珀预计整个国防部对商业卫星通信的需求将增长。她说，“我们看到了非常强烈的需求，”“这个行业确实在以一些很酷的方式进行创新，我认为商业行业的作用将继续受到重视和巩固。”

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