◎中國(guó)航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院 余杰 范承

當(dāng)前，世界網(wǎng)絡(luò)空間安全競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，網(wǎng)絡(luò)空間已成為各國(guó)謀求發(fā)展的新賽場(chǎng)、維護(hù)國(guó)家安全的新領(lǐng)域。空間信息網(wǎng)絡(luò)是將人類活動(dòng)拓展至空間、遠(yuǎn)海乃至深空的以支持未來(lái)全空間軍事與民用使命為目的的大型網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施和戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施，將在氣象、海洋、測(cè)繪、地球資源探測(cè)、空間科學(xué)研究、國(guó)計(jì)民生、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)、國(guó)防安全等諸多領(lǐng)域中發(fā)揮關(guān)鍵作用，已成為當(dāng)今全球科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)。美國(guó)、歐洲等航天大國(guó)均較早布局，并對(duì)相應(yīng)的技術(shù)研究和實(shí)際應(yīng)用投入巨大，希望搶占發(fā)展先機(jī)，全方位掌握空間信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主動(dòng)權(quán)。

一、制定發(fā)展計(jì)劃，搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)

（一）美國(guó)NASA-JPL——“星際互聯(lián)網(wǎng)”（IPN）計(jì)劃

1998年，N A S A噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室J PL實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)的“星際互聯(lián)網(wǎng)”（IPN）計(jì)劃，根據(jù)深空探索的需求提出來(lái)的網(wǎng)絡(luò)概念，研究地球以外使用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)端到端通信的方案，通過(guò)深空行星網(wǎng)絡(luò)、過(guò)渡軌道器網(wǎng)絡(luò)、地球網(wǎng)絡(luò)等之間的互連，旨在為深空任務(wù)提供數(shù)據(jù)傳遞通信服務(wù)及探測(cè)器和深空軌道器的導(dǎo)航服務(wù)。2000年，JPL開(kāi)展“下一代空間互聯(lián)網(wǎng)”（NGSI）的項(xiàng)目研究，下設(shè)4個(gè)工作組，分別研究動(dòng)態(tài)利用空間鏈路、多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議、移動(dòng)IP和安全問(wèn)題。

（二）美國(guó)NASA-SCaN——“集成空間通信架構(gòu)”計(jì)劃

2006年，NASA空間通信和導(dǎo)航中心（SCaN）提出 “集成空間通信架構(gòu)”計(jì)劃，希望將已存在現(xiàn)有近地、空間、深空等三個(gè)網(wǎng)絡(luò)整合成一個(gè)完整網(wǎng)絡(luò)，建立詳細(xì)、完整的高水平空間通信和導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用統(tǒng)一的測(cè)控服務(wù)、業(yè)務(wù)計(jì)劃、業(yè)務(wù)調(diào)度、服務(wù)責(zé)任和報(bào)告、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)資源管理，形成一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體。

（三）美國(guó)DoD——“轉(zhuǎn)型衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（TSAT）計(jì)劃

2004年，美國(guó)國(guó)防部提出“轉(zhuǎn)型衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（TSAT）計(jì)劃，計(jì)劃采用“天網(wǎng)地網(wǎng)”的架構(gòu)，在太空建立類似地面的Internet網(wǎng)絡(luò)，打造可以連接現(xiàn)有多個(gè)系統(tǒng)的空間骨干網(wǎng)絡(luò)，其中天基網(wǎng)絡(luò)由5顆部署IPv6、星載路由等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的同步軌道衛(wèi)星通過(guò)星間鏈路構(gòu)成，地面接入美軍的全球信息柵格（GIG），把太空、空中、陸地、海洋的網(wǎng)絡(luò)整合為一體化，為地面用戶、空中及太空武器平臺(tái)的信息傳輸提供太空路由，從根本上改善美軍的通信能力。

（四）歐洲ISI——“一體化衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（ISICOM）計(jì)劃

2007年底至2008年初，歐洲衛(wèi)星通信領(lǐng)域發(fā)起成立的ISI（Integral Satcom Initiative）技術(shù)聯(lián)盟組織提出先進(jìn)的歐洲衛(wèi)星通信系統(tǒng)構(gòu)想。 ISICOM計(jì)劃設(shè)計(jì)成為一個(gè)基于IP，結(jié)合微波和光鏈路，把地面部門(mén)和空中部分一起構(gòu)成一個(gè)完備整體的大容量空間通信網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將由下一代先進(jìn)的衛(wèi)星平臺(tái)構(gòu)成，這些衛(wèi)星具有非常高速率的通信連接包括星間鏈路，提供必要的全球覆蓋和天地連接。

二、研究關(guān)鍵技術(shù)，探索應(yīng)用發(fā)展模式

（一）空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面

空間信息網(wǎng)絡(luò)具有規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)伸縮性強(qiáng)，用戶動(dòng)態(tài)接入，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷變化等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)、合理的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)十分重要。從衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，目前國(guó)外衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)主要存在兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形態(tài)：星間自組對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和星間“骨干—接入”網(wǎng)絡(luò)。

星間自組對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)中的每個(gè)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)與臨近衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)均存在同樣條數(shù)的星間鏈路，每個(gè)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)均具有接入、處理、路由、分發(fā)功能，每個(gè)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的功能相同，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)稱，系統(tǒng)具有自洽性。典型的系統(tǒng)有美國(guó)的低軌道“銥”（Iridium）衛(wèi)星通信系統(tǒng)和靜止軌道的軍事星（Milstar）通信系統(tǒng)等，這種網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)是采用星間組網(wǎng)的方式構(gòu)成獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)系統(tǒng)可以不依賴地面網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)行，通過(guò)星間鏈路可實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)星覆蓋區(qū)各個(gè)用戶端之間通信。每顆星都有一個(gè)星上處理能力的網(wǎng)絡(luò)交換器或者路由器，且存在星間鏈路，如圖1所示。

星間“骨干—接入”網(wǎng)絡(luò)。分別布設(shè)雙層網(wǎng)絡(luò)組成，天基骨干網(wǎng)絡(luò)由布設(shè)在地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星作為若干骨干節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)而成，骨干節(jié)點(diǎn)具備寬帶接入、數(shù)據(jù)中繼、路由交換、信息存儲(chǔ)、處理融合等功能；天基接入網(wǎng)有布設(shè)在高軌或低軌的若干接入節(jié)點(diǎn)所組成，滿足陸海空天等多層次海量用戶的接入服務(wù)需求，形成覆蓋全球（包括兩極地區(qū)）、隨遇接入、按需服務(wù)的接入網(wǎng)絡(luò)。典型的系統(tǒng)有美軍轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星TSAT系統(tǒng)，由5顆GEO衛(wèi)星組成，星間通過(guò)激光鏈路組成10Gbps的骨干網(wǎng)絡(luò)，與其它目標(biāo)或子網(wǎng)通過(guò)電路交換或分組交換的方式接入，屬于典型的主干—接入網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示。

圖1 “銥”星網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

（二）空間激光通信方面

空間激光通信技術(shù)以其高速率、小體積、輕質(zhì)量以及高安全性收到國(guó)外主要航天國(guó)家的高度關(guān)注。國(guó)外近幾年美、歐、日等在面臨傳輸巨量數(shù)據(jù)需求的情況下，開(kāi)展了大量空間激光通信試驗(yàn)，加速空間激光通信技術(shù)的研發(fā)與驗(yàn)證，預(yù)計(jì)2020年前后得到廣泛的軍事應(yīng)用，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)微波通信技術(shù)在傳輸速率、抗干擾方面能力的不足，為未來(lái)空間海量數(shù)據(jù)的傳輸尋求解決方案。

圖2 TSAT系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

美國(guó)已經(jīng)開(kāi)展了一系列項(xiàng)目對(duì)激光通信技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。NASA近年來(lái)開(kāi)展了“月球激光通信演示驗(yàn)證”、“激光通信科學(xué)光學(xué)載荷”、“激光通信中繼驗(yàn)證”、“深空光通信系統(tǒng)”、“美國(guó)光通信和傳感演示”等一系列項(xiàng)目，對(duì)激光通信技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，并取得了大量成果。2017年11月，NASA成功發(fā)射兩個(gè)創(chuàng)新型1.5U立方體衛(wèi)星，驗(yàn)證未來(lái)小型衛(wèi)星的數(shù)據(jù)高速光傳輸與小衛(wèi)星間的近距離操作能力，在微小衛(wèi)星上搭載激光通信終端實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星間及衛(wèi)星對(duì)地的激光通信。2018年3月，美國(guó)BridgeSat公司宣布正式啟用其建設(shè)的全球首個(gè)自由空間光通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中心，旨在為低地球軌道（LEO）衛(wèi)星、地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星以及高空無(wú)人機(jī)（UAV）提供基于激光的下行鏈路和地面網(wǎng)絡(luò)解決方案，比傳統(tǒng)的射頻解決方案速度更快、成本更低。

歐洲激光通信技術(shù)正穩(wěn)步推進(jìn)。2016年1月，歐洲發(fā)射了首顆EDRS-A衛(wèi)星（GEO），ESA對(duì)外公布了第一張使用歐洲數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)先進(jìn)激光技術(shù)轉(zhuǎn)發(fā)的哨兵1號(hào)衛(wèi)星圖像，哨兵1A衛(wèi)星（LEO，飛行速度28000km/小時(shí)）通過(guò)激光以600Mbps速率向EDRS-A高軌衛(wèi)星傳送了圖像。

日本“光數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”邁向新臺(tái)階。2014年5月，日本LEO激光通信終端 SOTA搭載先進(jìn)空間光通信技術(shù)衛(wèi)星（SOCRATES）發(fā)射入軌，并在8月至11月間成功開(kāi)展了低軌衛(wèi)星對(duì)地激光通信試驗(yàn)。2015年1月，日本公布了新版國(guó)家航天開(kāi)發(fā)基本計(jì)劃，把“激光數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”正式列入其中，計(jì)劃于2019年發(fā)射“激光數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”（GEO），將當(dāng)前數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)的微波鏈路替換為激光鏈路，預(yù)計(jì)通信速率2.5Gbps，通信波長(zhǎng)1064nm，采用DPSK相干調(diào)制解調(diào)，其LEO終端重量35kg，光學(xué)孔徑100mm，GEO終端重量50kg，光學(xué)孔徑200mm，平均功耗100W。

（三）空間網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面

空間信息網(wǎng)絡(luò)是一種適應(yīng)多種平臺(tái)、多種速率、多種協(xié)議的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其協(xié)議體系也必須具有支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)匯聚分發(fā)能力。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須適應(yīng)其特殊性。目前國(guó)外主流的空間網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括CCSDS協(xié)議、DTN協(xié)議、TCP/IP協(xié)議等三類。

CCSDS協(xié)議體系。1982年1月，由全球主要航天組織機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)（CCSDS），一直致力于研究天地各通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的統(tǒng)一與推廣，負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)適合航天測(cè)控和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的各種通信協(xié)議和數(shù)據(jù)處理規(guī)范，以適應(yīng)航天器復(fù)雜化。其制定的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)有很多已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的正式標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛應(yīng)用于國(guó)際空間項(xiàng)目中。

DTN協(xié)議體系。2003年，美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室提出時(shí)延零容忍網(wǎng)絡(luò)（DTN），之后英特網(wǎng)研究任務(wù)組（IRTF）在星際網(wǎng)絡(luò)研究組（IPNRG）的基礎(chǔ)上組建了延遲/中斷容忍網(wǎng)絡(luò)研究組（DTNRG）對(duì)DTN進(jìn)行了研究，與2007年提出了DTN體系結(jié)構(gòu)和包裹協(xié)議（BP）。2008年以來(lái)，NASA啟動(dòng)了太空DTN發(fā)展計(jì)劃，進(jìn)行了一系列的DTN飛行驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)試DTN技術(shù)在空間網(wǎng)絡(luò)中的性能，并促進(jìn)DTN技術(shù)在空間網(wǎng)絡(luò)中發(fā)展。

TCP/IP協(xié)議體系。空間互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議涉及的最基本最重要的目標(biāo)就是充分利用現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)際互聯(lián)”。2000年，美國(guó)NASA-JPL實(shí)驗(yàn)室在下一代空間互聯(lián)網(wǎng)（NGSI）的項(xiàng)目研究中，考慮到保護(hù)已有的投資及國(guó)際聯(lián)網(wǎng)，對(duì)現(xiàn)有的多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議、移動(dòng)IP進(jìn)行了適合空間任務(wù)的擴(kuò)展，提出了一套基于CCSDS的空間互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)建議。2002年，美國(guó)NASA-GSFC開(kāi)展了（0perating Mission as Nodes on the Internet，OMNI）的研究項(xiàng)目，OMNI利用IP網(wǎng)絡(luò)、中繼衛(wèi)星（TDRSS）開(kāi)展了地面試驗(yàn)，并在航天飛機(jī)上進(jìn)行了飛機(jī)搭載試驗(yàn)，以驗(yàn)證將Internet通信技術(shù)用于空間通信的可行性，將商用Internet延伸到航天器，實(shí)現(xiàn)地面最終用戶到航天器的全I(xiàn)P連接。

（四）空間網(wǎng)絡(luò)安全方面

由于空間信息網(wǎng)中空、天節(jié)點(diǎn)的暴露性及無(wú)線通信方式使通信信號(hào)易受到敵方的攻擊和摧毀，空間信息網(wǎng)絡(luò)安全的重要性不言而喻，已經(jīng)逐漸引起國(guó)外各國(guó)的關(guān)注。

隨著重大軍事任務(wù)對(duì)航天系統(tǒng)的依賴越來(lái)越強(qiáng)，美國(guó)高層意識(shí)到對(duì)衛(wèi)星的主要威脅不是某種直接的動(dòng)能攻擊，而是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)和鏈路進(jìn)行干擾或網(wǎng)絡(luò)攻擊，阻礙地面用戶訪問(wèn)軌道資產(chǎn)。目前，美國(guó)空軍太空和導(dǎo)彈系統(tǒng)中心與專注于航天系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的“創(chuàng)新飛行”公司（Innof light）簽約，為了測(cè)試商業(yè)衛(wèi)星上搭載的有效載荷的安全性。

同時(shí)，近期美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室、空軍學(xué)院等部門(mén)相繼披露物理層技術(shù)在衛(wèi)星通信和組網(wǎng)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。物理層安全技術(shù)具有實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低、保密性強(qiáng)且能夠兼容現(xiàn)有衛(wèi)星微波通信系統(tǒng)等特點(diǎn)，將進(jìn)一步增強(qiáng)美軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)的安全，擴(kuò)大美軍戰(zhàn)場(chǎng)上的不對(duì)稱優(yōu)勢(shì)。美軍在物理層安全領(lǐng)域的研究主要涉及三個(gè)方面：衛(wèi)星點(diǎn)波束技術(shù)、人造噪聲設(shè)計(jì)技術(shù)和物理層認(rèn)證技術(shù)。

三、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

（一）空間業(yè)務(wù)從傳統(tǒng)封閉思維向互聯(lián)網(wǎng)思維轉(zhuǎn)變

隨著航天任務(wù)的快速發(fā)展，當(dāng)前及未來(lái)的航天活動(dòng)將愈來(lái)愈復(fù)雜特別是星間鏈路的出現(xiàn)，以往點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸方式獨(dú)存的局面將不復(fù)存在，航天器與航天器互聯(lián)成為航天活動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)和必然要求。研究將互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展到空間、建立天地一體化航天互聯(lián)網(wǎng)勢(shì)在必行。

（二）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從“天星地網(wǎng)”向“天網(wǎng)地網(wǎng)”轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的“天星地網(wǎng)”系統(tǒng)靈活度有限，網(wǎng)絡(luò)資源、通信速率都受限，已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代衛(wèi)星通信需求。借鑒互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于空間組網(wǎng)的方式，采用“天網(wǎng)地網(wǎng)”的結(jié)構(gòu)，采用“雙主干”的結(jié)構(gòu)，通過(guò)空間主干網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各類衛(wèi)星系統(tǒng)的接入，通過(guò)地面主干網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)空間與地面網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，通過(guò)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)天地網(wǎng)絡(luò)的有效融合。

（三）傳輸手段從傳統(tǒng)低速率微波向高速率激光轉(zhuǎn)變

采用光作為傳輸媒介的通信方式又以其抗干擾、抗截獲能力強(qiáng)、保密性好以及輕同時(shí)小型等突出優(yōu)勢(shì)，成為天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離提高傳輸速率的重要手段。衛(wèi)星激光通信具有通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)，是建設(shè)空間信息高速公路不可替代的手段，也是當(dāng)前國(guó)際信息領(lǐng)域的前沿科學(xué)技術(shù)。尤其是高軌星地激光通信技術(shù)，技術(shù)難度極大，是當(dāng)前各國(guó)競(jìng)相開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。

（四）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從傳統(tǒng)空間協(xié)議向地面IP協(xié)議轉(zhuǎn)變

地面通信網(wǎng)絡(luò)和管理控制實(shí)體都廣泛采用IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn)基于IP協(xié)議的星上交換具有很大的優(yōu)點(diǎn)。基于地面IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的空間信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用可以使商用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與地面互聯(lián)網(wǎng)直接互操作?？臻gIP協(xié)議與地面互聯(lián)網(wǎng)有更大的相似性，組網(wǎng)靈活性更優(yōu)越、強(qiáng)大，支持動(dòng)態(tài)路由和移動(dòng)接入，降低成本等。考慮到未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展前景，目前將研究方向和重點(diǎn)放在IP上較為廣泛。

（五）研究領(lǐng)域從中高軌道、大衛(wèi)星向低軌道、微小衛(wèi)星轉(zhuǎn)變

相較于地基和傳統(tǒng)的中高軌衛(wèi)星，低軌衛(wèi)星組網(wǎng)有覆蓋廣、低時(shí)延、可靠性高等特點(diǎn)，被部分航天創(chuàng)業(yè)者視為5G通信的技術(shù)標(biāo)配。相較于銥星時(shí)代，這次低軌衛(wèi)星的復(fù)興顯得水到渠成。SpaceX等商業(yè)航天企業(yè)的崛起，大幅度降低了衛(wèi)星研制發(fā)射的成本，而衛(wèi)星通信資費(fèi)降低又催生無(wú)時(shí)無(wú)刻的互聯(lián)網(wǎng)介入和大數(shù)據(jù)需求，這都使得通信界重提低軌星座。選擇低軌道、微小衛(wèi)星而不是傳統(tǒng)的中高軌道、大衛(wèi)星，既能有效縮減發(fā)射路程和發(fā)射載荷，也能縮減造星成本。

四、我國(guó)未來(lái)發(fā)展建議

“它山之石，可以攻玉”。在中國(guó)從“網(wǎng)絡(luò)大國(guó)”向“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)的過(guò)程中，國(guó)外空間信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了很多寶貴借鑒經(jīng)驗(yàn)。雖然我國(guó)在空間信息網(wǎng)絡(luò)方面已經(jīng)開(kāi)展了相關(guān)研究，但是和國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距。為了維護(hù)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)主權(quán)和數(shù)據(jù)主權(quán)，縮短與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家的差距，中國(guó)航天十二院錢(qián)學(xué)森智庫(kù)創(chuàng)新性地提出建設(shè)中國(guó)自主可控的空間信息網(wǎng)絡(luò)——“星融網(wǎng)”的構(gòu)想，已經(jīng)引起了社會(huì)各界廣泛關(guān)注，具有非常重大的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。“星融網(wǎng)”旨在以天基網(wǎng)絡(luò)為主干，以軍民融合、天地一體、自主可控、機(jī)動(dòng)靈活為特征，建成一個(gè)星間、星地及地面互聯(lián)互通的綜合性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有機(jī)整合數(shù)據(jù)接收、傳輸分發(fā)、運(yùn)行控制等資源。

空間信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)涉及多學(xué)科、多種領(lǐng)域，不是一種簡(jiǎn)單的操作方法的疊加，而是從理論研究到具體實(shí)施的綜合和交織，是一個(gè)十分復(fù)雜的大型系統(tǒng)工程。從實(shí)現(xiàn)步驟上,建議實(shí)施“三個(gè)統(tǒng)籌”戰(zhàn)略。

一是統(tǒng)籌通導(dǎo)遙各類衛(wèi)星資源，形成高效的一體化衛(wèi)星綜合服務(wù)能力。建設(shè)具有多功能、軌道互補(bǔ)、智能性高、自主運(yùn)行、便于擴(kuò)展的新型綜合性異構(gòu)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)體系，通過(guò)星間鏈路將通信、導(dǎo)航、遙感等各類功能融合為一體，提供全面的、健壯的、經(jīng)濟(jì)有效的、更高量級(jí)數(shù)據(jù)速率的天基服務(wù)。

二是統(tǒng)籌軍民商各種星座資源，實(shí)現(xiàn)空間資源的統(tǒng)一高效管理。整合各方星座資源，對(duì)所有衛(wèi)星統(tǒng)一進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別，對(duì)空間目標(biāo)的軌道特性、幾何特性和物理特性進(jìn)行統(tǒng)一編目管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)所管理對(duì)象的頻率軌道資源全面監(jiān)視，促進(jìn)空間資源的統(tǒng)一管理、高效共享和綜合利用。

三是統(tǒng)籌天空地各層網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)時(shí)空復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一體化綜合處理和最大有效利用。通過(guò)星間、星地鏈路將地面、海上、空中和深空中的用戶、飛行器以及各種通信平臺(tái)密集聯(lián)合，以IP為信息承載方式，采用智能高速星上處理、交換和路由技術(shù)，按照信息資源的最大有效綜合利用原則，進(jìn)行信息準(zhǔn)確獲取、快速處理和高效傳輸。