美军卫星通信发展新趋势

航天界2024/01/24

第 872期

新闻速递

随着商业公司发射数千颗卫星以提供全球互联网服务，太空互联网竞赛正在升温。美国军方的目标是利用这些新的天基网络加强其地面部队、海上船只和偏远地区巡逻无人机的通信能力。

美国太空军商业卫星通信办公室（CSCO）主任克莱尔·霍珀（Clare Hopper）表示，目前大约有50个不同的军方司令部和国防部办公室在使用星链服务。CSCO是商业卫星运营商和军方客户之间的联络人，负责监督150份合同中价值近70亿美元的卫星通信服务。

虽然大多数服务仍使用传统的地球同步轨道（GEO）卫星，但CSCO在力推低轨网络等新兴技术。军用卫星通信的客户也在关注这些新能力，比如GEO小卫星和直连到设备的卫星服务。

低轨卫星服务

隶属国防部的作战支持机构——国防信息系统局（DISA）与CSCO合作管理国防部的许多商业卫星通信合同。DISA去年7月推出“增强低轨”（PLEO）卫星服务项目，给了商业航天公司为适应军事发展需求提供新产品的第一个重大机遇。

在该项目的IDIQ合同（不定交付时间/不定交付数量合同，为美国政府常用的一种合同形式，与传统合同相比更为灵活高效）框架下，商业公司将能在未来5年内竞标价值约9亿美元的军事任务订单。已有20家公司入选IDIQ，第一份价值约7000万美元的任务订单去年9月签给了SpaceX的星链，其中约2500万美元已经支付，来自国防部约50个客户。星链正在受到美国国防部和武装部队许多部门的热捧。霍珀说，这7000万美元不足以全面反映国防部使用星链的情况，因为还有些部门的采购合同不是由CSCO管理。

星链是最大的低轨互联网提供商，但国防部也是Eutelsat OneWeb（欧洲通信卫星公司与OneWeb合并后的新公司）的客户。军方还将努力用上新兴供应商，包括亚马逊的柯伊伯星座（Project Kuiper）和Telesat的光速星座（Lightspeed）。“我们预计会有更多竞争，将邀请新的入场者。”霍珀说，根据实际需求，目前9亿美元的合同上限可以提高。

▲美军使用星链（图源：Teslarati）

GEO小卫星

CSCO探索的另一个领域是GEO小型通信卫星的使用。该办公室去年10月发出关于GEO小卫星行业能力的信息征集，收到了一系列优质回复。

Astranis等创业公司正在提供GEO小型卫星的专用宽带服务。这些卫星比传统GEO卫星小得多，其服务在市场上被视为一种更灵活的选择，尤其是在地面互联网服务有难度或覆盖不足的地区。

霍珀表示，国防部对GEO小型卫星行业很重视，因为它们可以为军事航天架构带来更大弹性，减少对GEO大卫星的依赖；发射更多GEO小型卫星对国防部来说很有吸引力。军方客户希望能够利用商业服务，同时也希望能够根据作战需求灵活实现特定的位置和频段。“我们打算明年发布征集，以推动相关合同。”

▲GEO小卫星概念图（图源：Astranis）

卫星直连手机

太空军还计划向工业界征集卫星直连设备服务的方案。卫星直连，相当于在太空中架起手机通信基站。

“我们对手机非地面网络的上线感到兴奋。”霍珀说，PLEO项目已经与Lynk Global公司签了一份IDIQ合同，卫星直连手机行业的AST SpaceMobile等公司也表达了合作兴趣。

SpaceX公司也入场了，并计划在美国多地开始测试星链卫星和T-Mobile智能手机之间的直接连接。该公司今年1月2日发射的21颗星链卫星中，有6颗携带了可以直连手机的通信载荷，支持地面基站覆盖范围之外的短信功能。

去年11月，GEO卫星运营商Viasat宣布与物联网创业公司Skylo Technologies合作，使用国际海事卫星组织（Inmarsat）L波段卫星星座提供直连设备服务。（Viasat和国际海事卫星组织2023年合并。）

霍珀说，现在说国防部将如何购买这些服务还为时过早。“我们还处于市场调研阶段。很有可能，卫星直连会成为DISA为国防部提供的普通手机的附加功能。”

▲美空军通信演习（图源：U.S. Air Force）

混合架构网络

现在，国防部卫星通信的许多用户喜欢混合式的多轨道卫星通信系统，或是在高轨、中轨和低轨组合频段与卫星的混合网络。

几十年来，GEO卫星一直在以既定的协议和设备有效地服务军方。霍珀说，向新系统过渡给后勤和预算带来挑战，CSCO正在探索不同的商业模式以支持混合式卫星通信服务的采购。

“历史上，我们的大部分合同都集中在GEO。”她说。利用其他轨道的工作始于几年前，当时已经有了SES的O3b宽带等中轨卫星服务。去年11月，CSCO将2018年与SES签署的服务合同又延长了5年。

随着新的空间网络投入使用，CSCO正在研究怎样采购不同轨道和频段的服务。通过将各类型网络整合到一个卫星通信架构下，军事指挥官可以更容易地根据实际需求、而不是合同限制来保持访问能力。

▲混合架构天基军事网络

（图源：Breaking Defense）

文章节选自

2024年1月号SpaceNews Magazine：

Sandra Erwin, DoD’s satcom evolution,

https://spacenews.com/dods-satcom-evolution/

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