李云

2013年美國戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心

（CSBA）資深研究員哈里森發(fā)表了

題為《軍事衛(wèi)星通信（MILSATCOM）

的未來》的研究報告，本文摘譯該報告的主要內(nèi)容，以供參考。

冷戰(zhàn)期間，美國航天系統(tǒng)主要支持戰(zhàn)略任務(wù)，如導(dǎo)彈預(yù)警、情報、核指揮與控制、美國和蘇聯(lián)的戰(zhàn)略對峙等。冷戰(zhàn)結(jié)束后，空間變得越來越擁擠、充斥對抗性。目前有40多個國家擁有或運行著衛(wèi)星，所有國家都運用天基能力為民生服務(wù)，如氣象預(yù)報和導(dǎo)航；1991年海灣戰(zhàn)爭，美軍利用空間系統(tǒng)使局部戰(zhàn)爭模式發(fā)生了重大變革，創(chuàng)造了天基精確導(dǎo)航、授時與衛(wèi)星通信，與傳統(tǒng)武器系統(tǒng)集成等新的衛(wèi)星作戰(zhàn)運用模式，使美軍具備了創(chuàng)新的“天基支持下的察打一體能力”。

冷戰(zhàn)結(jié)束后，針對空間系統(tǒng)運用的假設(shè)，仍然是應(yīng)用于懾阻，且認(rèn)為空間系統(tǒng)不會在戰(zhàn)爭中遭受攻擊，這一普遍認(rèn)識的后果之一就是美國的空間系統(tǒng)、尤其是軍事衛(wèi)星通信（MILSATCOM）系統(tǒng)在戰(zhàn)爭中表現(xiàn)得異常脆弱。軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)在遭受物理攻擊（動能或非動能）、電子攻擊（人為干擾）以及網(wǎng)絡(luò)攻擊面前異常脆弱。潛在的對手并不依賴天基能力、且不具有對稱的脆弱性，這將使空間懾阻思想很難貫徹。而且，美軍全球力量擴(kuò)張嚴(yán)重依賴天基能力，意味著軍事空間系統(tǒng)未來將在美國對抗 “反介入/區(qū)域拒止”（A2/AD）的作戰(zhàn)中發(fā)揮重要作用。從其他國家的角度來看，美軍空間系統(tǒng)是武器系統(tǒng)，空間將成為新的戰(zhàn)爭領(lǐng)域。

適應(yīng)未來對抗環(huán)境是下一代軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)優(yōu)先要考慮的問題，而滿足經(jīng)濟(jì)承受能力也同樣重要。軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)在面對成本超支、投資不穩(wěn)定和其他可以妨礙衛(wèi)星研制與發(fā)射等項目因素時，表現(xiàn)得同樣脆弱。這些因素彼此影響，形成了“航天采辦的惡性循環(huán)”。高成本使星座衛(wèi)星數(shù)量變少，而生產(chǎn)周期也延長；星座 數(shù)量少則需在單星上搭載更多的能力；在單顆衛(wèi)星上搭載更多能力卻導(dǎo)致了衛(wèi)星的復(fù)雜性，進(jìn)而導(dǎo)致更高的成本和更長的生產(chǎn)周期。

項目的同步發(fā)展在軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)中同樣重要，因為一個系統(tǒng)的運行需要空間、終端和控制三大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行?？臻g段與地面段各分系統(tǒng)及時部署協(xié)調(diào)運行非常重要，因為衛(wèi)星在軌壽命是有限的，位置保持需要消耗燃料，零件受到空間輻射會老化，且技術(shù)會過時。整個軍事衛(wèi)星通信體系中，只要有一個系統(tǒng)由于資金短缺或研發(fā)滯后而拖延了時間，其余系統(tǒng)將會被迫延遲使用。更麻煩的是軍事衛(wèi)星通信三大系統(tǒng)發(fā)展項目預(yù)算是分散于各軍種中，使協(xié)調(diào)與控制上述彼此關(guān)聯(lián)的項目更加困難。

在解決對抗的空間環(huán)境和緊縮的預(yù)算問題時，美國國防部在下一代軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)上可以有多種選擇。

選擇之一：提高被動防御能力，保障系統(tǒng)可在遭受各種類型攻擊下生存并運行。

核輻射加固、數(shù)據(jù)加密、交叉、跳頻擴(kuò)頻，以及衛(wèi)星交叉鏈路均為各種被動防御手段。主動防御則是試圖阻斷或干擾對衛(wèi)星通信的攻擊，且主要防御物理威脅。主動防御，如衛(wèi)星“回?fù)簟钡饶芰?，可能將大幅度增加軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的成本，因為這種手段需要更大的衛(wèi)星平臺或更小的有效載荷來彌補(bǔ)附加的尺寸、重量和功率。相對于主動防御的衛(wèi)星“回?fù)簟保╯hoot-back）和護(hù)衛(wèi)衛(wèi)星系統(tǒng)，攻擊者更具有成本優(yōu)勢，因為建造更多的反衛(wèi)星（ASAT）武器的成本可能遠(yuǎn)低于采用附加的衛(wèi)星“回?fù)簟焙妥o(hù)衛(wèi)衛(wèi)星系統(tǒng)所增加的成本。

選擇之二：通過將軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)能力分解、分散，或采用分布式衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)，使敵方更加難以鎖定目標(biāo)。

在分布式體系結(jié)構(gòu)中，每顆衛(wèi)星或有效載荷更小，功能也減少，而且理論上不太貴，盡管由于發(fā)射成本增加和衛(wèi)星平臺成本增加使星座的總成本增加。但分布式星座由于需要采購更多相同衛(wèi)星，成本不會上漲太高。 這三種方法將使系統(tǒng)具備抵消因為單顆衛(wèi)星損失造成的影響，因為每顆衛(wèi)星只承擔(dān)總能力中的一小部分。這將使對手的計劃變得復(fù)雜，對手達(dá)到 相同效果需要瞄準(zhǔn)更多衛(wèi)星，但這也不會給擁有反衛(wèi)星武器庫的對手帶來更大的挑戰(zhàn)，因為反衛(wèi)星武器不可能比所攻擊的衛(wèi)星貴。不過，盡管攻擊方具有反衛(wèi)星成本優(yōu)勢，也不敢貿(mào)然升級一場大規(guī)模的空間攻擊，否則被擊毀的衛(wèi)星將產(chǎn)生大量的空間碎片，從而造成長期的全球問題。

分散或分解空間段的方法之一是采用以載荷為中心的采辦模式，首先關(guān)注特定載荷能力，然后再尋找衛(wèi)星平臺搭載。美國重返亞太地區(qū)，成為亞太地區(qū)一部分，將與日本、韓國和澳大利亞合作，在其一顆或多顆衛(wèi)星上搭載“先進(jìn)極高頻”（AEHF）載荷，使盟國可以此換取全球AEHF星座的有限使用權(quán)利，這將提高盟軍與美軍的互操作能力，使其可以比自己部署相同能力低得多的成本接入全球AEHF星座。同樣，這使對手反衛(wèi)星的復(fù)雜性大大增加，因為攻擊寄宿載 荷（無論是物理、電子或網(wǎng)絡(luò)攻擊）就是在攻擊軍事通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的所有合作國家，帶來危機(jī)升級的風(fēng)險。

選擇之三：使系統(tǒng)在遭受攻擊后容易更換。

美軍將儲備用于備份的載荷或衛(wèi)星，以及移動終端和衛(wèi)星控制站，以快速更換遭受攻擊損毀的衛(wèi)星系統(tǒng)的空間段與地面站。使衛(wèi)星易于更換可能是小短期戰(zhàn)爭重組衛(wèi)星能力的有效選擇，但即便衛(wèi)星已備份就緒，將其與運載器集成并發(fā)射入軌還是需要花費幾周時間。如果戰(zhàn)爭持續(xù)肘間較長，對手能夠重復(fù)攻擊美國衛(wèi)星，對衛(wèi)星不停更換將使成本很快升高到難以承受。如果對手每次攻擊的成本比每顆替代衛(wèi)星或載荷的成本低得 多，美國將陷入成本提升的泥潭。而且，在戰(zhàn)爭開始時大量儲備的衛(wèi)星或載荷，可能將在持續(xù)的戰(zhàn)爭中很快耗盡。即使重啟生產(chǎn)線，重新建造衛(wèi)星或載荷可能還需要幾個月或幾年。

選擇之四：尋找其他替代通信方式降低軍事衛(wèi)星通信的脆弱性。

其一是租賃商業(yè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，提供按需求靈活增加或降低容量的能力。但商用衛(wèi)星系統(tǒng)更是無法抵御物理、電子和網(wǎng)絡(luò)攻擊，且所有權(quán)是 國外團(tuán)體。

其二，也可利用空中通信飛機(jī)進(jìn)行高容量通信，彌補(bǔ)或替代戰(zhàn)區(qū)軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)。如果對空中通信飛機(jī)有效載荷采取被動防護(hù)措施，如跳 頻擴(kuò)頻、交叉和數(shù)據(jù)加密等，空中通信飛機(jī)可以抵抗電子和網(wǎng)絡(luò)攻擊。不過，提供空中通信的飛機(jī)只能在允許的區(qū)域運行，否則將成為防空系統(tǒng)的靶子。endprint

其三，地面射頻通信（如無線電塔）是短距離用戶通信的重要替代方法。盡管地面通信可以采用許多相同防護(hù)措抗干擾及粉粹攻擊，但軍隊部署和運行地面系統(tǒng)需要相對安全的地面環(huán)境。用戶必須能夠物理接入在另一個用戶視線內(nèi)的地面站。軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的另外一個替代方法是改變系統(tǒng)運行的方法，降低其通信需求。如無人機(jī)，可使其具有更加強(qiáng)大的機(jī)載自主分析傳感器數(shù)據(jù)能力，只向地面分析人員傳輸更感興趣的數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)可以暫時存儲并在適當(dāng)?shù)臅r候 轉(zhuǎn)發(fā)。在對抗的通信環(huán)境下，當(dāng)通信受到干擾或為避免平臺被探測到可將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，一旦通信恢復(fù)再傳輸數(shù)據(jù)。但這種存儲轉(zhuǎn)發(fā)方法不適合時間敏感作戰(zhàn)通信?？傊?，幾乎沒有適宜在“反介入/區(qū)域拒止”作戰(zhàn)環(huán)境中滿足遠(yuǎn)距離移動平臺軍事衛(wèi)星通信需求的替代方式。

其四，降低軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)遭受攻擊的方法既不是采取統(tǒng)一措施就能解決，也不是采取某個特殊辦法就能搞定。因為每種方法對于軍事衛(wèi)星通信的不同用戶，其價值和優(yōu)先級不同。一些方法根據(jù)特殊用戶群體的作戰(zhàn)需求，可能較好或較差。在有限的軍事衛(wèi)星通信資源環(huán)境中，需要統(tǒng)籌規(guī)避不同類型軍事衛(wèi)星通信用戶的風(fēng)險。下一代軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)的三個主要用戶群是全球監(jiān)視與打擊（GSS）、特種作戰(zhàn)部隊（SOF）和戰(zhàn)略部隊。盡管這些任務(wù)領(lǐng)域沒有 全面覆蓋美軍能力，卻是美軍重點轉(zhuǎn)移的最高優(yōu)先級任務(wù)。美軍已由過去在伊拉克和阿富汗等作戰(zhàn)的主要任務(wù)向新的應(yīng)對“反介入/區(qū)域拒止” （A2/AD）太平洋威脅轉(zhuǎn)移。

提高衛(wèi)星被動防御能力也是免受電子和網(wǎng)絡(luò)攻擊的良好選擇。分散、分解或分布式體系結(jié)構(gòu)對于全球監(jiān)視與打擊和戰(zhàn)略部隊任務(wù)領(lǐng)域而言， 是保護(hù)系統(tǒng)免受物理攻擊的良好選擇，但這些方法可能很昂貴，除非單星成本大幅下降。衛(wèi)星替代方案并非是所有任務(wù)的有效途徑，因為相對于 短期戰(zhàn)爭而言，準(zhǔn)備發(fā)射系統(tǒng)所需的時間太長，而儲備的替代系統(tǒng)在長期持續(xù)的戰(zhàn)爭中已消耗殆盡。軍事衛(wèi)星通信的替代系統(tǒng)，如商業(yè)衛(wèi)星通信、空中通信飛機(jī)、地面射頻系統(tǒng)以及存儲轉(zhuǎn)發(fā)手段等均不是有價值的替代手段，因為全球監(jiān)視與打擊、特種作戰(zhàn)部隊和戰(zhàn)略部隊需要在作戰(zhàn)環(huán)境中實施全球時敏打擊。

未來軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)在于如何在成本與風(fēng)險中找到最好的平衡點，使所有軍事衛(wèi)星通信用戶有足夠的防護(hù)能力，如所有前線都具有防御能力。下面在權(quán)衡了軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)可能面臨的威脅、預(yù)算緊縮以及可以采用的方案等情況下，提出了6條滿足作戰(zhàn)部隊需求的建議。

建議一：軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該從兩層（有防護(hù)和沒有防護(hù)）過渡到三層。在三層體系結(jié)構(gòu)中，有防護(hù)的最高層應(yīng)當(dāng)預(yù)留給戰(zhàn)略用戶，而且目前有防護(hù)的軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)職能中大部分已無法更改?？梢栽黾有碌姆雷o(hù)層，為更多的戰(zhàn)術(shù)用戶提供受保護(hù)程度較低的系統(tǒng)。還可以利用沒有防護(hù)的衛(wèi)星通信項目，以較低的成本將有防護(hù)的有效載荷寄宿到商用衛(wèi)星通信系統(tǒng)上。軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)的最底層應(yīng)當(dāng)預(yù)留給所有其他非重要通信用戶，這些用戶可租用但不能占有系統(tǒng)。

建議二：對于空間段，以太平洋為中心，邀請主要盟國，如日本、澳大利亞和韓國，成為該體系結(jié)構(gòu)的中間層。合作國家可以分擔(dān)附加的有防護(hù)措施的有效載荷成本，作為回報，主要盟國 可獲得全球通信衛(wèi)星星座的部分使用權(quán)。盡管有諸多涉及政治和運行的問題需要解決，包括該中間層的亞太合作伙伴如何提高與美國及其他合作 伙伴的互操作能力以及提高美國合作伙伴在不安全的通信環(huán)境中的獨立運行能力。這樣將使?jié)撛趯κ值囊?guī)劃變得復(fù)雜，因為針對所有設(shè)防的衛(wèi)星或設(shè)防的寄宿有效載荷的攻擊行動將變成針對網(wǎng)絡(luò)中所有合作國家的攻擊行為，將給攻擊一方帶來沖突升級的風(fēng)險。

建議三：美國還應(yīng)當(dāng)在下一代軍事衛(wèi)星體系結(jié)構(gòu)中避免落入戰(zhàn)略成本陷阱。例如，如果美國發(fā)展衛(wèi)星“回?fù)簟被蜃o(hù)衛(wèi)衛(wèi)星系統(tǒng)，對手則需要建造更多ASAT武器，將迫使其提高成本，當(dāng)然美軍在衛(wèi)星“回?fù)簟蹦芰ι弦矊⒒ㄙM更多的成本。同樣，美國采購備份衛(wèi)星用于替代遭受攻擊的衛(wèi)星，對手可以購買更多ASAT武器，也迫使美軍購買更多的替代衛(wèi)星。國防部可以通過激勵創(chuàng)新的競爭來避免落入戰(zhàn)略成本陷阱。美國還可以通過吸引合作伙伴共同發(fā)展其軍事衛(wèi)星系統(tǒng)，或在盟國衛(wèi)星上寄宿衛(wèi)星有效載荷，以此加重對空間系統(tǒng)進(jìn)行攻擊而引發(fā)的后果。

建議四：“轉(zhuǎn)型衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（TSAT）

計劃終止的教訓(xùn)之一是新計劃通常存在較大的風(fēng)險。空軍應(yīng)當(dāng)在目前正在發(fā)展的“先進(jìn)極高頻”（AEHF）系統(tǒng)中融入新的能力，而不是啟動新 計劃來填補(bǔ)TSAT計劃留下的技術(shù)缺項。同時降低項目辦人員數(shù)量，使承包商減少與項目辦接口的人員，從而降低項目總成本。

建議五：降低成本和風(fēng)險的另外一個途徑是更加恰當(dāng)?shù)匾敫偁帣C(jī)制。在軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，競爭是降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品性能和激勵 產(chǎn)品創(chuàng)新的有利工具，一些產(chǎn)品不需要啟動新的研發(fā)計劃。

建議六：將軍事衛(wèi)星通信項目、預(yù)算和運營集中到一個軍種進(jìn)行管理。空軍是綜合管理與運營軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的最合適的候選人?？哲娨呀?jīng)管理大部分軍事衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)，其余軍種可以將軍事衛(wèi)星通信項目、預(yù)算和運營轉(zhuǎn)移至空軍，降低冗余，使空軍更好地控制軍事衛(wèi)星通信項目，使之同步發(fā)展。endprint