朱貴偉 (北京空間科技信息研究所)
歐洲軍用通信衛(wèi)星發(fā)展研究(下)
朱貴偉 (北京空間科技信息研究所)
Development of European Military Communications Satellites (II)
世界軍用通信衛(wèi)星發(fā)展集中在美國(guó)、俄羅斯與歐洲3個(gè)國(guó)家和地區(qū),由于發(fā)展歷史、軍事需求、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等各方面原因,三者的發(fā)展各有各的特點(diǎn),也各有其獨(dú)特的發(fā)展途徑。其中,歐洲軍用通信衛(wèi)星的發(fā)展歷史較早,但需求相對(duì)有限,而且參與國(guó)家較多,英國(guó)、法國(guó)、意大利、德國(guó)和西班牙是歐洲軍用通信衛(wèi)星發(fā)展的主力軍。但近年來(lái),北歐和東歐許多國(guó)家在軍事信息化潮流下開(kāi)始發(fā)展軍用衛(wèi)星通信能力,無(wú)論是從需求、應(yīng)用水平還是技術(shù)基礎(chǔ)能力等方面來(lái)看,參與歐洲軍用通信衛(wèi)星發(fā)展路線與發(fā)展方向的角力因素較多,且較為復(fù)雜,但同時(shí)也有較高的研究?jī)r(jià)值和參考意義。
英國(guó)現(xiàn)役系統(tǒng)正常服役,下一代系統(tǒng)研究發(fā)展緩慢
由于英國(guó)新一代衛(wèi)星系統(tǒng)均在2007年以后發(fā)射,目前在軌衛(wèi)星至少可保障英國(guó)國(guó)防部衛(wèi)星通信需求至2022年。因此,英國(guó)在下一代衛(wèi)星系統(tǒng)論證方面壓力相對(duì)較小,而且可以較為廣泛地開(kāi)展各種系統(tǒng)方案比較與論證,目前尚未確定下一代衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃。
根據(jù)目前情況,英國(guó)可能在2022年左右收回“天網(wǎng)”(Skynet)衛(wèi)星星座的所有權(quán),放棄公私合營(yíng)體制,改回政府專用衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展模式。此外,在發(fā)展途徑上,也在積極探索雙邊合作的可能,并與法國(guó)開(kāi)展了一段時(shí)間的國(guó)際合作研究。
2009年,英國(guó)與法國(guó)簽訂了官方的合作意向書(shū),研究英法兩國(guó)未來(lái)在軍用通信衛(wèi)星領(lǐng)域合作的可能性。雙方合作的需求和基礎(chǔ)主要有以下幾個(gè)方面:一是兩國(guó)現(xiàn)役衛(wèi)星系統(tǒng)基本上可維持到2018和2022年左右,即衛(wèi)星系統(tǒng)更替的周期較為接近;二是兩國(guó)在衛(wèi)星通信需求不斷增長(zhǎng)的背景下,目前的軍事預(yù)算壓力都比較大,僅依靠自己部署下一代系統(tǒng)需承受較大壓力;三是兩國(guó)都有專用系統(tǒng)的訴求,并且對(duì)衛(wèi)星通信防護(hù)能力、支持無(wú)人機(jī)等新應(yīng)用的需求方面擁有相似的要求。
在雙方簽署協(xié)議之后,由兩國(guó)高層組成的工作組成立,并在2010年4月分別授予范例公司(Paradigm)和泰雷茲-阿萊尼亞航天公司(TAS)一份方案設(shè)計(jì)合同,要求在總結(jié)“歐洲軍用衛(wèi)星通信”計(jì)劃和TriMilSatCom計(jì)劃等經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,研究并設(shè)計(jì)雙方合作建設(shè)下一代通信衛(wèi)星系統(tǒng)的運(yùn)行方案、商業(yè)模式、成本和財(cái)務(wù)分析、風(fēng)險(xiǎn)與優(yōu)勢(shì)等。然而,該合作因種種原因于2011年終止。
除預(yù)算和發(fā)展模式等因素外,英國(guó)未來(lái)軍用通信衛(wèi)星發(fā)展的作戰(zhàn)應(yīng)用需求包括多個(gè)方面:一是要加強(qiáng)信息管理,而非簡(jiǎn)單的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)重復(fù)建設(shè),要求提供靈活、魯棒、安全的通信服務(wù),并且具備自修復(fù)、路由和抗干擾等能力;二是要具備互操作性,可與美國(guó)、澳大利亞、新西蘭等國(guó)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)相兼容;三是要求支持更高的傳輸速率,支持對(duì)稱和不對(duì)稱的話音/數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),對(duì)于前向,支持高速率廣播服務(wù),對(duì)于返向,支持無(wú)人機(jī)等傳感器的數(shù)據(jù)回傳;四是增強(qiáng)端到端服務(wù)能力,即支持“動(dòng)中通”,支持更小型化、成本低廉的移動(dòng)終端。此外,為與其未來(lái)網(wǎng)絡(luò)中心化通信基礎(chǔ)設(shè)施的融合,要求衛(wèi)星通信系統(tǒng)具備服務(wù)質(zhì)量(QoS)保障和通信網(wǎng)絡(luò)安全等方面的特性。
因此,英國(guó)在下一代軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展方面,開(kāi)始考慮更多地采用當(dāng)前熱點(diǎn)和新興的技術(shù)。例如,在頻率選擇方面,充分利用特高頻(UHF)資源、增加超高頻(SHF)資源的靈活性、開(kāi)發(fā)軍用Ka頻段資源,并且不排除采用激光通信和星上IP交換技術(shù);在有效載荷技術(shù)方面,充分利用民用有效載荷技術(shù)的進(jìn)展,包括“高適應(yīng)性衛(wèi)星”(Hylas)上成功應(yīng)用的“通用靈活有效載荷”、可在軌重構(gòu)的Ku和Ka頻段下一代天線等。
綜合來(lái)看,英國(guó)下一代軍用通信衛(wèi)星體系將是以軍用地球靜止軌道(GEO)通信衛(wèi)星為硬核心,輔以商業(yè)高軌和低軌移動(dòng)通信系統(tǒng),甚至是高空駐留平臺(tái),以支持戰(zhàn)區(qū)的通信。
法國(guó)基本確定獨(dú)自發(fā)展策略,小范圍開(kāi)展國(guó)際合作研究
盡管法國(guó)軍用衛(wèi)星通信需求主要集中在本土與前線部隊(duì)之間的通信,但軍用衛(wèi)星通信已經(jīng)成為法國(guó)不可或缺的軍用信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。現(xiàn)役錫拉庫(kù)斯-3(Syracuse-3)系統(tǒng)將在2020年左右退役,雖然“雅典娜-費(fèi)多思”(Athena-Fidus,全稱“雅典娜-法意軍民兩用衛(wèi)星系統(tǒng)”)和錫克拉-2(Sicral-2,全稱為意大利保密通信和告警系統(tǒng)-2)衛(wèi)星的發(fā)射為法國(guó)帶來(lái)了額外容量,但這并不能取代本國(guó)專用軍用衛(wèi)星通信能力。因此,法國(guó)早在2008年就開(kāi)始研究探討未來(lái)軍用通信衛(wèi)星的發(fā)展計(jì)劃。同時(shí),在預(yù)算縮緊的壓力下,法國(guó)也在積極探討各種可能的方案,包括與英國(guó)和意大利合作等等。從目前來(lái)看,法國(guó)將采取獨(dú)立發(fā)展下一代軍用通信衛(wèi)星的方式,即單獨(dú)推進(jìn)“下一代通信衛(wèi)星”(COMSAT NG)計(jì)劃。
法國(guó)在發(fā)展下一代衛(wèi)星時(shí)需滿足多項(xiàng)作戰(zhàn)需求,首先就是繼續(xù)維持防護(hù)核心網(wǎng)絡(luò),即保持X頻段衛(wèi)星通信的連續(xù)性和對(duì)傳統(tǒng)地面終端的兼容性,并追求更高的數(shù)據(jù)傳輸速率(帶寬效率達(dá)到10bit/s/Hz);其次是要保持軍事特性,即具備抗干擾能力,支持大容量和高可用性;第三則是要支持新型終端和應(yīng)用,包括支持更小型終端(例如手持終端)、支持“動(dòng)中通”能力、支持無(wú)人機(jī)和低軌衛(wèi)星的數(shù)據(jù)中繼等等。
目前,法國(guó)在先后與英國(guó)和意大利的協(xié)商無(wú)果后,已經(jīng)基本確定未來(lái)發(fā)展計(jì)劃與發(fā)展策略,即在“雅典娜-費(fèi)多思”和錫克拉-2衛(wèi)星的輔助下,實(shí)現(xiàn)錫拉庫(kù)斯-3系統(tǒng)向“下一代通信衛(wèi)星”系統(tǒng)的平滑過(guò)渡。同時(shí),繼續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)第四代系統(tǒng)錫拉庫(kù)斯-4地面段和“延長(zhǎng)、投送和戰(zhàn)場(chǎng)額外容量”計(jì)劃地面段的更新與部署,持續(xù)構(gòu)建軍用專用衛(wèi)星、軍民兩用衛(wèi)星和商業(yè)衛(wèi)星構(gòu)成的軍用衛(wèi)星通信體系。
德國(guó)暫無(wú)下一代軍用通信衛(wèi)星發(fā)展計(jì)劃,通過(guò)民用衛(wèi)星開(kāi)展技術(shù)研發(fā)
德國(guó)2顆軍用通信衛(wèi)星分別于2009年和2010年發(fā)射,預(yù)計(jì)可工作至2025年左右,因而近期下一代軍用通信衛(wèi)星規(guī)劃的壓力不大。但是,從目前德國(guó)軍用衛(wèi)星通信應(yīng)用情況來(lái)看,其衛(wèi)星系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)需求量劇增和新應(yīng)用不斷出現(xiàn)時(shí),仍面臨諸多挑戰(zhàn)。
首先,德國(guó)軍隊(duì)參與境外行動(dòng)的次數(shù)非常多,軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)面臨較大壓力;其次,在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)轉(zhuǎn)型背景下,對(duì)軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)提出了更高的要求,包括用戶數(shù)量更多、通信資源靈活分配要求更高、數(shù)據(jù)傳輸速率要求更高、鏈路可用性與安全性要求更高等;第三,無(wú)人機(jī)的應(yīng)用日益廣泛,未來(lái)勢(shì)必對(duì)衛(wèi)星通信提出更高的需求;第四,“動(dòng)中通”向更高速率方向發(fā)展,現(xiàn)役系統(tǒng)支持能力有限。
因此,德國(guó)計(jì)劃通過(guò)其民用通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星來(lái)搭載軍用通信載荷,開(kāi)展下一代衛(wèi)星通信技術(shù)的研發(fā)工作,并對(duì)現(xiàn)有2顆軍用衛(wèi)星形成補(bǔ)充和增強(qiáng)?!靶晾锲?赫茲衛(wèi)星任務(wù)”(H2Sat)是德國(guó)航天局(DLR)開(kāi)展的一項(xiàng)民用任務(wù),用于對(duì)創(chuàng)新衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)行在軌驗(yàn)證和空間鑒定。目前,星上載荷的空間和功率尚未得到充分利用,給德國(guó)國(guó)防部留下了有效載荷搭載的機(jī)會(huì),可開(kāi)展軍用Ku和Ka頻段通信技術(shù)試驗(yàn)。
目前,該計(jì)劃仍處于設(shè)計(jì)階段,衛(wèi)星計(jì)劃于2019年發(fā)射,星上軍用載荷與民用載荷將完全獨(dú)立。民用載荷主要用于開(kāi)展科學(xué)試驗(yàn)、驗(yàn)證自適應(yīng)再生載荷以及低地球軌道(LEO)中繼;軍用載荷將用于驗(yàn)證滿足未來(lái)戰(zhàn)略通信需求的技術(shù),并開(kāi)展半球波束和可控點(diǎn)波束技術(shù)的試驗(yàn)。
盡管該項(xiàng)目在穩(wěn)步推進(jìn),但從德國(guó)內(nèi)部來(lái)看,該項(xiàng)目仍然存在許多限制與挑戰(zhàn)?,F(xiàn)實(shí)的問(wèn)題包括跨部門(mén)合作、軍用項(xiàng)目與民用項(xiàng)目雙方進(jìn)度和階段的配合、二者在采購(gòu)和項(xiàng)目管理流程方面的配合,以及二者在預(yù)算周期與流程方面的配合等。
意大利在維持軍用核心系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)上,積極發(fā)展軍民兩用衛(wèi)星
意大利未來(lái)軍用衛(wèi)星通信能力的發(fā)展,一方面取決于自身需求,另一方面也考慮了北約衛(wèi)星通信需求的發(fā)展。2004年,意大利、法國(guó)、英國(guó)與北約簽署了合作備忘錄,利用3個(gè)國(guó)家的軍用通信衛(wèi)星來(lái)支持北約的衛(wèi)星通信需求,即“北約21世紀(jì)衛(wèi)星通信計(jì)劃”(NP2KSP)在2005-2019年間為北約軍事行動(dòng)提供衛(wèi)星通信支持。意大利在其中提供100%的UHF頻段衛(wèi)星通信容量和10%的具備抗干擾能力的SHF頻段衛(wèi)星通信容量。
目前,意大利瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)需求和北約2020年以后的衛(wèi)星通信需求,提出了“西格瑪”(SIGMA)和錫克拉-3衛(wèi)星計(jì)劃。其中,前者采用UHF和Ka頻段,主要面向政府和民用機(jī)構(gòu);后者采用UHF和SHF頻段,主要面向軍方用戶。
“西格瑪”衛(wèi)星主要利用Ka頻段提供寬帶衛(wèi)星通信服務(wù),將采用各種先進(jìn)的技術(shù),支持雙向?qū)拵ㄐ牛瑫r(shí)支持IP協(xié)議,并且能夠與地面下一代網(wǎng)絡(luò)交互。意大利航天局(ASI)為主要的采辦機(jī)構(gòu),而考慮到意大利發(fā)展軍民兩用衛(wèi)星系統(tǒng)的傳統(tǒng),國(guó)防部也將給予部分資金支持,承擔(dān)部分成本。
錫克拉-3衛(wèi)星則是意大利國(guó)防部主導(dǎo)的衛(wèi)星計(jì)劃,主要用于替代錫克拉-1B衛(wèi)星,滿足國(guó)內(nèi)軍方和北約盟友的軍用衛(wèi)星通信需求。該計(jì)劃將于2018年啟動(dòng),目前計(jì)劃采用UHF和SHF頻段的方案,尚未考慮極高頻(EHF)能力的發(fā)展。
盧森堡開(kāi)展軍商合作,發(fā)展獨(dú)立的軍用通信衛(wèi)星計(jì)劃
在長(zhǎng)期通過(guò)租用和國(guó)際合作獲得軍用衛(wèi)星通信服務(wù)之后,盧森堡政府于2014年底決定單獨(dú)發(fā)展軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng),并通過(guò)了一項(xiàng)法案,授權(quán)盧森堡政府以軍商合作的形式建設(shè)系統(tǒng),滿足本國(guó)政府需求。該計(jì)劃名為“政府衛(wèi)星”(GovSat)計(jì)劃,由盧森堡政府和歐洲衛(wèi)星公司(SES)成立合資企業(yè)進(jìn)行實(shí)施,該計(jì)劃的完成將保證盧森堡未來(lái)數(shù)年內(nèi)國(guó)防力量的增強(qiáng),履行其作為北約成員國(guó)的義務(wù)。該衛(wèi)星在滿足盧森堡的軍用頻段通信需求的同時(shí),也可以將其多余的通信能力轉(zhuǎn)賣(mài)給盟國(guó)以及國(guó)際組織(北約和歐盟)。
該合資企業(yè)的股權(quán)構(gòu)成將包括:盧森堡政府和歐洲衛(wèi)星公司各擁有50%的股權(quán)。合資企業(yè)的主要職責(zé)包括:①采購(gòu)“政府衛(wèi)星”并將其發(fā)射入軌;②建設(shè)地面接收基礎(chǔ)設(shè)施;③開(kāi)發(fā)和使用衛(wèi)星以及地面接收基礎(chǔ)設(shè)施;④開(kāi)展“政府衛(wèi)星”通信容量的商業(yè)化。
歐洲衛(wèi)星公司將為合資公司提供服務(wù)與技術(shù)支持,進(jìn)行衛(wèi)星的采購(gòu)以及星地設(shè)施的運(yùn)行管理。此項(xiàng)法案確定盧森堡政府將在為期10年內(nèi)作為首要客戶進(jìn)行衛(wèi)星容量的采購(gòu),衛(wèi)星預(yù)計(jì)將在2017年末投入運(yùn)行,工作頻段為X頻段和軍用Ka頻段,每年的通信容量等值于1000萬(wàn)歐元。
“政府衛(wèi)星”計(jì)劃在衛(wèi)星投入運(yùn)行之前的投資將從2015年延續(xù)至2017年,總投資將達(dá)到2.25億歐元,這些投資將包括合資雙方各投入的5000萬(wàn)歐元以及以合資公司名義向盧森堡某金融機(jī)構(gòu)貸款的1.25億歐元。
公私合營(yíng)方式主要在英國(guó)應(yīng)用,示范帶動(dòng)其他國(guó)家
根據(jù)國(guó)際貨幣基金會(huì)的定義,公私合營(yíng)是指政府與私營(yíng)機(jī)構(gòu)之間的一種協(xié)定,規(guī)定由私營(yíng)機(jī)構(gòu)來(lái)提供基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)與基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的服務(wù),而這些資產(chǎn)與服務(wù)以前是由政府負(fù)責(zé)出資、建設(shè)和運(yùn)管的。公私合營(yíng)在不同的國(guó)家具有不同的含義和內(nèi)容,按照私營(yíng)企業(yè)與政府合作的程度深淺,一般在建設(shè)、開(kāi)發(fā)、運(yùn)管、擁有、轉(zhuǎn)移、設(shè)計(jì)、融資等多個(gè)方面選擇與組合。例如,英國(guó)“天網(wǎng)”計(jì)劃屬于典型的“設(shè)計(jì)、建設(shè)、融資和運(yùn)管”模式[英國(guó)稱為“私營(yíng)融資倡議”(PFI)]。
一般來(lái)說(shuō),公私合營(yíng)方式具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):①加快項(xiàng)目交付周期;②降低工程全周期的成本;③降低政府成本;④更好地風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)倷C(jī)制;⑤激勵(lì)承包商等。但是,該方式也存在一些弊端和不足:①合同更為復(fù)雜,更不容易協(xié)商,因而需要消耗一定時(shí)間和金錢(qián);②私營(yíng)機(jī)構(gòu)與政府之間在體制、思路等方面存在不可逾越的差別,導(dǎo)致雙方可能產(chǎn)生互不信任,使合作效率降低。但總體來(lái)看,一項(xiàng)公私合營(yíng)計(jì)劃是否成行或有效,還要依賴于合同中各項(xiàng)條款的制訂,雙方的利益能否得到保證。
英國(guó)在選擇“私營(yíng)融資倡議”的方式主要是在下一代軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)論證的大背景下做出的決定,而此前英國(guó)也探討了國(guó)際合作的方式。無(wú)論是國(guó)際合作還是公私合營(yíng),英國(guó)面臨的主要問(wèn)題都是預(yù)算受限。而國(guó)際合作的失敗在一定程度上也促使英國(guó)選擇了“私營(yíng)融資倡議”的方式。
通過(guò)“私營(yíng)融資倡議”,英國(guó)有效減輕了短期內(nèi)系統(tǒng)建設(shè)成本的壓力,而同時(shí)又可以對(duì)衛(wèi)星的性能指標(biāo)做出限定,使其滿足自身的需求。對(duì)私營(yíng)公司來(lái)說(shuō),付出一定的融資成本獲得了在軌衛(wèi)星星座資產(chǎn)和英國(guó)國(guó)防部這一穩(wěn)定的大客戶,并且可以拓展全球軍用衛(wèi)星通信容量市場(chǎng)。
在英國(guó)的示范下,法國(guó)開(kāi)展了將錫拉庫(kù)斯-3衛(wèi)星私營(yíng)化的論證,計(jì)劃將在軌衛(wèi)星賣(mài)出,然后在作為長(zhǎng)期穩(wěn)定用戶購(gòu)買(mǎi)容量和服務(wù);意大利在錫克拉-1B項(xiàng)目上引入了私營(yíng)資金,并以一部分在軌容量作為交換,向波蘭等國(guó)家銷售。此外,德國(guó)和日本也開(kāi)展了一定的公私合營(yíng)實(shí)踐,但其合營(yíng)的程度相對(duì)較低,牢牢把握衛(wèi)星的所有權(quán)和控制權(quán)。
無(wú)論如何,公私合營(yíng)已經(jīng)在實(shí)踐中證明是一種實(shí)際可行的發(fā)展方式,并且在推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)展方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。但是,公私合營(yíng)能否取得成功,取決于許多因素,需要在政府安全性、可用性與私營(yíng)公司的利益最大化之間達(dá)到平衡。歐洲廣泛采用或論證公私合營(yíng)方式,一方面表明歐洲政府在軍用通信衛(wèi)星領(lǐng)域越來(lái)越多地依靠商業(yè)運(yùn)營(yíng)商等私營(yíng)公司的資源和能力,另一方面也表明歐洲的軍用衛(wèi)星通信產(chǎn)品與服務(wù)也越來(lái)越成熟,使得私營(yíng)企業(yè)的參與度很高。
國(guó)際合作一直是發(fā)展熱點(diǎn),但成果相對(duì)有限
國(guó)際合作的范疇較大,包括系統(tǒng)建設(shè)方面的合作、在軌資源共享方面的合作。但歐洲軍用通信領(lǐng)域的國(guó)際合作一直以共建系統(tǒng)為主要發(fā)展方式。自20世紀(jì)90年代初開(kāi)始,以英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利為主的傳統(tǒng)強(qiáng)國(guó)開(kāi)展了多次嘗試,其中既有歐洲內(nèi)部小范圍合作,也有歐洲與美國(guó)等外部國(guó)家的合作。但整體上來(lái)看,歐洲的國(guó)際合作錯(cuò)綜復(fù)雜,各種利益關(guān)系糾葛,取得的成效非常有限。
國(guó)際合作的核心是要面向發(fā)展水平和發(fā)展階段相近、且擁有共同利益基礎(chǔ)的國(guó)家,將其需求、資金和技術(shù)等條件匯聚在一起,共同發(fā)展一套軍用專用通信衛(wèi)星系統(tǒng),同時(shí)滿足合作各方的需求。對(duì)于地理分散且預(yù)算資金受限的歐洲各國(guó)來(lái)說(shuō),國(guó)際合作可以有效降低一國(guó)的建設(shè)成本,同時(shí)分?jǐn)傁到y(tǒng)建設(shè)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn),是一種頗具吸引力的發(fā)展方式。
但這種方式的缺點(diǎn)也很明顯,即參與合作的國(guó)家越多,需要協(xié)調(diào)的地方就越多,意見(jiàn)不一致更容易導(dǎo)致合作計(jì)劃擱淺。這一點(diǎn)不僅在軍用通信領(lǐng)域出現(xiàn),歐洲的導(dǎo)航衛(wèi)星計(jì)劃、數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星計(jì)劃等等,或多或少都面臨著國(guó)際合作弊端帶來(lái)的消極影響。
法國(guó)在2009年曾對(duì)20世紀(jì)90年代國(guó)際合作失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)如下:一是各國(guó)需求存在一定的差別,多個(gè)需求就會(huì)導(dǎo)致多個(gè)有效載荷,而有效載荷互操作性、安全性和加密等方面的問(wèn)題會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致衛(wèi)星非常復(fù)雜且成本高昂(一般高于平均價(jià)格水平或市場(chǎng)價(jià)格水平);二是星座設(shè)計(jì)存在不確定性,事實(shí)上,英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、西班牙等國(guó)均需要多顆衛(wèi)星才能滿足需求,一顆衛(wèi)星的需求相對(duì)容易協(xié)調(diào),而多顆衛(wèi)星承載多個(gè)需求的合作非常難以協(xié)調(diào);三是自主權(quán)和管理問(wèn)題,作為獨(dú)立主權(quán)國(guó)家,對(duì)衛(wèi)星的絕對(duì)控制權(quán)往往是談判的重要核心問(wèn)題,多國(guó)合作控制一顆衛(wèi)星的難度不言而喻。
除20世紀(jì)90年代國(guó)際合作熱潮中涉及的多次事件以外,法國(guó)與英國(guó)、西班牙與挪威也開(kāi)展了國(guó)際合作建設(shè)衛(wèi)星系統(tǒng)的嘗試,但都無(wú)法逃脫失敗或進(jìn)展緩慢的命運(yùn)。目前,僅有法國(guó)與意大利的錫克拉-2和“雅典娜-費(fèi)多思”計(jì)劃取得了一定的成功。英法合作的成功不是偶然的,但也并非輕易獲得。
英法合作的成功得益于以下幾個(gè)方面的因素:首先是雙方保留一定的獨(dú)立性,即各國(guó)都擁有一定的衛(wèi)星控制權(quán)。衛(wèi)星的工程測(cè)控由意大利軍方通過(guò)位于維尼亞-迪瓦萊的測(cè)控站負(fù)責(zé),通信載荷的管理與配置由法國(guó)和意大利分別負(fù)責(zé),法國(guó)的測(cè)控站位于巴黎郊區(qū)的梅森-拉斐特。
其次是工作量(即合同)和成本在項(xiàng)目開(kāi)始之初就明確定義和分配,這也得益于兩國(guó)產(chǎn)業(yè)公司的聯(lián)合。在錫克拉-2衛(wèi)星合作中,意大利出資62%,法國(guó)出資38%。在衛(wèi)星的研制過(guò)程中,充分考慮了兩國(guó)的均衡。衛(wèi)星平臺(tái)由法國(guó)提供,UHF載荷由意大利研制,SHF載荷由法國(guó)和意大利分別研制。衛(wèi)星平臺(tái)與通信載荷的總裝在意大利的圖靈完成,震動(dòng)、熱和聲試驗(yàn)則是在法國(guó)戛納完成。
第三是共享公共成本,但有效載荷明確相互獨(dú)立。在項(xiàng)目中,衛(wèi)星平臺(tái)、衛(wèi)星發(fā)射和部分專用設(shè)備(例如抗干擾天線、UHF有效載荷)是雙方共同承擔(dān)的。而有效載荷則是相互獨(dú)立的,其中供法國(guó)使用的載荷是針對(duì)錫拉庫(kù)斯-3衛(wèi)星的增強(qiáng)和擴(kuò)展;供意大利使用的載荷是針對(duì)錫克拉-1A和1B衛(wèi)星的擴(kuò)展;供北約使用的載荷則是具備抗干擾能力的,作為錫克拉-1B的備份。衛(wèi)星歸法國(guó)和意大利共同所有,在使用上和管理上有所區(qū)分。
商業(yè)容量是能力建設(shè)捷徑,但目前難以形成大規(guī)模效應(yīng)
從商業(yè)容量租用本身來(lái)看,這是獲取軍用衛(wèi)星通信能力的最快方式,也是最容易的方式,而歐洲發(fā)達(dá)的商業(yè)通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)也為歐洲提供了良好的環(huán)境和基礎(chǔ)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),包括北約在內(nèi),歐洲有近20個(gè)國(guó)家和組織通過(guò)商業(yè)租用的方式獲得衛(wèi)星通信容量。其中既包括沒(méi)有本國(guó)衛(wèi)星的比利時(shí)、丹麥、波蘭、烏克蘭等國(guó),也包括擁有本國(guó)軍用通信衛(wèi)星的英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和意大利等。
總體來(lái)看,歐洲的容量采購(gòu)較為分散,不但采購(gòu)來(lái)源有軍用衛(wèi)星和商業(yè)衛(wèi)星,且采購(gòu)周期長(zhǎng)短不一,并無(wú)穩(wěn)定的合同計(jì)劃。例如,比利時(shí)通過(guò)與盧森堡合作,可使用美國(guó)“寬帶全球衛(wèi)星通信”(WGS)衛(wèi)星部分資源,同時(shí)采購(gòu)商業(yè)Ku頻段容量,主要用于支持演習(xí);荷蘭租用英國(guó)天網(wǎng)-5衛(wèi)星部分容量,同時(shí)也租用商業(yè)C/Ku頻段容量。
為改變這一分散的局面,歐洲防務(wù)局自2008年起開(kāi)始呼吁成員國(guó)開(kāi)展合作,加入容量租用合作計(jì)劃“歐洲衛(wèi)星通信商業(yè)采購(gòu)”(ESCPC)計(jì)劃,即通過(guò)統(tǒng)一的部門(mén)來(lái)協(xié)調(diào)各國(guó)需求,以規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)獲得單位容量成本的降低。2011年,英國(guó)、法國(guó)、意大利、波蘭和羅馬尼亞(荷蘭后來(lái)也加入)共計(jì)籌集了200萬(wàn)歐元的運(yùn)營(yíng)資金,指派阿斯特留姆服務(wù)公司(Astrium Service)協(xié)商相關(guān)條款,并向歐洲衛(wèi)星公司、國(guó)際通信衛(wèi)星公司(INTELSAT)、歐洲通信衛(wèi)星公司(EUTELSAT)和加拿大電信衛(wèi)星公司(Telesat)采購(gòu)衛(wèi)星容量。
“歐洲衛(wèi)星通信商業(yè)采購(gòu)”計(jì)劃是歐洲防務(wù)局面向泛歐軍用通信衛(wèi)星發(fā)起的大規(guī)模計(jì)劃的組成部分,歐洲防務(wù)局將歐洲的軍用通信衛(wèi)星計(jì)劃按保密程度分為3個(gè)層次:最核心的一層是泛歐聯(lián)合發(fā)展的“安全通信衛(wèi)星”(Sectelsat)計(jì)劃,將具有最高的抗干擾保密特性;中間一層是英法德意西等國(guó)現(xiàn)役的軍用通信衛(wèi)星,稱為“政府衛(wèi)星”,具有一定的保密特性;而最外一層則是以“歐洲衛(wèi)星通信商業(yè)采購(gòu)”為主導(dǎo)的商業(yè)容量租用計(jì)劃。
根據(jù)歐洲防務(wù)局的統(tǒng)計(jì),如果“歐洲衛(wèi)星通信商業(yè)采購(gòu)”計(jì)劃按預(yù)想進(jìn)行,那么歐洲上空將有52顆Ku頻段衛(wèi)星可用,累計(jì)容量可達(dá)36GHz;非洲上空將有52顆Ku頻段衛(wèi)星可用,累計(jì)容量可達(dá)30GHz;亞洲上空將有52顆Ku頻段衛(wèi)星可用,累計(jì)容量可達(dá)36GHz;美洲上空將有44顆Ku頻段衛(wèi)星可用,累計(jì)容量可達(dá)35GHz;全球?qū)⒂?7顆C頻段衛(wèi)星可用,累計(jì)容量可達(dá)57GHz。如果采購(gòu)量較大的話,那么規(guī)模經(jīng)濟(jì)的效應(yīng)將會(huì)凸顯:一個(gè)價(jià)值1000萬(wàn)~3000萬(wàn)歐元的年度容量采購(gòu)計(jì)劃可降低10%的采購(gòu)成本,而與現(xiàn)貨市場(chǎng)零售式采購(gòu)相比,降低的成本高達(dá)50%。
但是,從現(xiàn)有情況來(lái)看,“歐洲衛(wèi)星通信商業(yè)采購(gòu)”計(jì)劃的發(fā)展情況遠(yuǎn)未達(dá)到其最初規(guī)劃。據(jù)報(bào)道,截至2013年,該計(jì)劃發(fā)揮的作用非常有限,僅促成約100萬(wàn)歐元的商業(yè)容量采購(gòu)合同。
各國(guó)獨(dú)立發(fā)展,依托北約或商業(yè)市場(chǎng)帶動(dòng)整體應(yīng)用
受多方面因素影響,歐洲軍用通信衛(wèi)星發(fā)展整體處于分散狀態(tài)。從歐洲整體的發(fā)展歷史和發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,歐洲由眾多分散的國(guó)家構(gòu)成,雖然外界一般將其看做是一個(gè)整體,但其內(nèi)部國(guó)家眾多,政治、經(jīng)濟(jì)、軍事聯(lián)系錯(cuò)綜復(fù)雜。在此背景下,不僅軍用通信衛(wèi)星領(lǐng)域,歐洲整個(gè)軍用航天力量的發(fā)展都比較分散。雖然擁有多個(gè)聯(lián)合組織,但也難以統(tǒng)一成體系地規(guī)劃軍用通信衛(wèi)星的發(fā)展。例如,歐盟歐洲防務(wù)局包括近30個(gè)歐洲國(guó)家,歐洲航天局(ESA)包括25個(gè)歐洲國(guó)家和1個(gè)非歐洲國(guó)家(加拿大),北約則包括26個(gè)歐洲國(guó)家以及2個(gè)非歐洲國(guó)家(美國(guó)和加拿大)。而這些組織都未能統(tǒng)一規(guī)劃歐洲軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展。歐洲防務(wù)局的泛歐軍用通信衛(wèi)星計(jì)劃以失敗告終,北約的衛(wèi)星通信計(jì)劃則是主要依賴于英法意等國(guó)軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)的建設(shè)。
但是,出于盟約和共同的利益,歐洲許多國(guó)家往往通過(guò)多種渠道,在軍事行動(dòng)中共用一套或多套衛(wèi)星系統(tǒng)。例如,不擁有自身衛(wèi)星系統(tǒng)的國(guó)家可以通過(guò)北約來(lái)獲得軍用衛(wèi)星通信能力,而其只需要采購(gòu)相應(yīng)的地面終端和應(yīng)用系統(tǒng),只要符合北約的軍用通信標(biāo)準(zhǔn),即可接入系統(tǒng),并與其他國(guó)家的軍隊(duì)共用。目前,英國(guó)、法國(guó)、意大利的UHF和SHF頻段軍用衛(wèi)星通信有效載荷均可以提供給北約國(guó)家使用。此外,這些國(guó)家也可以通過(guò)商業(yè)容量采購(gòu)或國(guó)際合作的形式獲得在軌衛(wèi)星容量,并在共同執(zhí)行軍事行動(dòng)的國(guó)家間通用。
建設(shè)獨(dú)立自主的軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng),保障有限的作戰(zhàn)需求
第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后,歐洲在軍事和政治層面都要唯美國(guó)馬首是瞻。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,歐洲在軍事和政治上也積極尋求獨(dú)立,解決自身的獨(dú)立的需求。因此,歐洲日益重視獨(dú)立的軍用衛(wèi)星通信能力的建設(shè)。
冷戰(zhàn)結(jié)束以后,歐洲通過(guò)北約和聯(lián)合國(guó)在國(guó)際舞臺(tái)展現(xiàn)的機(jī)會(huì)逐漸增多,海外護(hù)航、維和等任務(wù)逐漸增加,這就使得歐洲本土與境外部隊(duì)之間的通信需求逐漸增多。截至2013年底,歐洲共計(jì)有4.7萬(wàn)名陸軍士兵在境外執(zhí)行任務(wù)。此外,以英法為代表的歐洲大國(guó)在利比亞戰(zhàn)爭(zhēng)等多次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中還部署了艦隊(duì)與飛機(jī),這使得歐洲無(wú)論是常規(guī)通信需求還是應(yīng)急通信需求都有較大增長(zhǎng)。而且,軍用衛(wèi)星通信的用戶從傳統(tǒng)的英法德意西等國(guó)向盧森堡、丹麥、保加利亞等其他國(guó)家擴(kuò)展,軍用衛(wèi)星通信的使用量和用戶數(shù)量同步擴(kuò)展。
作為保障其軍事信息化建設(shè)以及軍隊(duì)核心指揮控制的重要內(nèi)容和手段,歐洲國(guó)家非常重視獨(dú)立自主的軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)的建設(shè)。從歐洲軍用通信衛(wèi)星發(fā)展歷程上來(lái)看,通過(guò)北約可獲得美國(guó)先進(jìn)的軍用通信衛(wèi)星資源,但歐洲仍堅(jiān)持發(fā)展獨(dú)立的能力,這是對(duì)核心能力自主可控的要求和表現(xiàn)。例如,盧森堡雖通過(guò)投資寬帶全球衛(wèi)星通信-9衛(wèi)星獲得了整個(gè)“寬帶全球衛(wèi)星通信”星座部分容量的使用權(quán),可滿足其有限的軍用通信需求,但仍積極建設(shè)本國(guó)的軍用通信衛(wèi)星。法國(guó)和意大利合作建設(shè)2顆衛(wèi)星,但雙方都強(qiáng)調(diào)對(duì)衛(wèi)星的控制權(quán),分別對(duì)各自的有效載荷進(jìn)行控制。
因地制宜,靈活選擇多種發(fā)展途徑
應(yīng)當(dāng)看到,軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)與能力的發(fā)展途徑不只是采辦專用衛(wèi)星這一種,應(yīng)當(dāng)在充分掌握本國(guó)作戰(zhàn)通信需求與系統(tǒng)能力要求的基礎(chǔ)上,細(xì)致深入地進(jìn)行綜合的分析論證,以有限的資金與技術(shù)基礎(chǔ),通過(guò)多種方式來(lái)獲得能力的最大化。
在考慮到本國(guó)航天工業(yè)基礎(chǔ)、軍事航天預(yù)算等多方面因素的基礎(chǔ)上,許多歐洲國(guó)家難以像英法那樣具備獨(dú)立發(fā)展系統(tǒng)的基礎(chǔ)和能力。因此,歐洲在發(fā)展軍用通信衛(wèi)星方面的方式和途徑非常多樣化,而且在不斷探索合適的發(fā)展方式。例如,法國(guó)最初通過(guò)軍民兩用的形式發(fā)展軍用通信衛(wèi)星,后來(lái)采用建設(shè)軍用專用衛(wèi)星的形式,而在預(yù)算壓力下又嘗試公私合營(yíng)方式,并積極與意大利和英國(guó)探討國(guó)際合作。
對(duì)于英國(guó)、意大利、盧森堡等國(guó),其年度軍事航天預(yù)算受限,短期內(nèi)難以支持較大的項(xiàng)目和成本支出,因而采取與私營(yíng)公司合作的方式,由商業(yè)資本墊付前期、高額的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)費(fèi)用,而政府的年度預(yù)算支出則作為服務(wù)費(fèi)用支付給商業(yè)公司。這樣雙方都可以獲得一定的好處,又保證了系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)。
借助經(jīng)濟(jì)和政治同盟,發(fā)展多種形式的衛(wèi)星通信能力
在當(dāng)今世界發(fā)展大勢(shì)下,地區(qū)性乃至全球性的競(jìng)爭(zhēng)已不再僅僅是國(guó)與國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng),而是經(jīng)濟(jì)利益同盟、軍事利益同盟和政治利益同盟之間的競(jìng)爭(zhēng),各國(guó)通過(guò)參與各種團(tuán)體和集團(tuán)來(lái)最大化本國(guó)的利益。在國(guó)與國(guó)同盟的大框架下,經(jīng)濟(jì)合作、軍事合作和政治合作以各種具體的形式和形態(tài)出現(xiàn),而軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)也成為其中一個(gè)方面。
當(dāng)前,我國(guó)正在積極發(fā)展地區(qū)性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展同盟,“一帶一路”、亞洲投資銀行等戰(zhàn)略舉措的實(shí)施,為衛(wèi)星通信領(lǐng)域的合作提供了窗口和契機(jī)。目前,國(guó)內(nèi)通信衛(wèi)星發(fā)展面臨著頻率軌位資源緊缺、地面站部署范圍有限、全球覆蓋不足、應(yīng)用水平不高等短板,嚴(yán)重制約了我國(guó)衛(wèi)星通信應(yīng)用的發(fā)展以及航天工業(yè)基礎(chǔ)的健康和穩(wěn)固。
在此背景下,可以從歐洲軍用衛(wèi)星通信發(fā)展中汲取經(jīng)驗(yàn),轉(zhuǎn)變系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展思路,以能力建設(shè)為核心目標(biāo)。在深入研究分析歐洲公私合營(yíng)、商業(yè)容量采購(gòu)、國(guó)際合作等發(fā)展方式的基礎(chǔ)上,積極開(kāi)展嘗試和探索,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)我國(guó)衛(wèi)星通信走出國(guó)門(mén),并進(jìn)一步促進(jìn)應(yīng)用的發(fā)展目標(biāo),使衛(wèi)星通信成為能為我所用且發(fā)揮重要作用的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和手段。(全文完)
陸征/本文編輯