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美国军事卫星通信作战规划系统发展趋势分析

美国作为军事通信卫星发展最早、在轨数量最多且应用最成熟的国家,其军事卫星通信体系涵盖宽带通信、窄带通信、防护通信、数据中继和应急补充五大类别。其中前三类直接为陆海空三军提供保障,数据中继与商用资源作为补充,形成以军用为主、民商为辅的全球常态化覆盖体系。

美军已构建"天星、地网、全球电信港"架构,将天基系统接入国防信息系统网络(DISN),通过全球13个电信港实现卫星与地面通信互联,支持跨网系作战单元协同及远程指挥,最终达成通信、数据、情报的全球互联互通与随遇接入。

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图1 美军天地一体化建设体系架构
美军卫星通信实施"集中管理,按需申请"原则,但存在资源分属不同军种、商业采购分散导致的多头建设问题。现有专有式烟囱系统阻碍跨系统数据共享,且审批需经联合参谋部与4个区域中心二级流程,效率受限。美国天军的建立为整合太空域权责、提升资源统管与互操作性创造新机遇。
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美军未来旨在打造数字化创新弹性卫星通信体系架构

美国全面推进弹性太空架构与集体防御策略,天军作战部长雷蒙德多次强调向韧性架构转型的战略:2022年提出让敌更难瞄准卫星,4月明确需降低成本构建分布式架构,5月宣布2027年实现初步弹性在轨能力目标。2023年《太空军综合战略》进一步部署弹性系统,加速低轨星座建设,计划2026年组网上千航天器以补充地球静止轨道卫星战力。

美军卫星通信分三级体系:"硬核心"面向核战等高危场景,采用抗干扰、防截获的军事星与先进极高频卫星;"软核心"满足战区作战需求,依赖国防卫星通信系统与移动用户目标系统;"一般用途"通过铱星等商业卫星支持后勤与日常通信。通过"主宰太空2030"五阶段路线图,美军将逐步实现太空攻防基础建设至全面掌握优势的目标。

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图2 美军卫星通信体系示意图

(1)自动化任务规划纳入卫星通信综合管理架构

2022年12月《卫星通信管理和控制实施计划》提出三大任务:集成数据管理、自动化资源分配、融合情境意识。其中自动化资源分配作为核心,通过移动用户目标系统的宽带码分多址载荷实现敏捷规划。该系统要求快速响应用户接入请求,动态重分配资源,并采用人工智能预测决策点。技术方案包括改造传统规划系统、引入商业工具及直连服务商接口。

(2)人工智能驱动太空作战高效规划

2024年兰德公司报告指出,AI可加速卫星通信任务规划流程。美军需培养懂军事规划的AI专家,优先开发可扩展且兼容现有系统的工具,持续追踪AI技术范式变革。关键是将AI深度融入任务规划软件,强化多工具协同能力。

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美军卫星通信作战规划强调集成并运用商用卫星通信资源

美国天军《卫星通信构想》确立"多轨道、多星座、多频段"采购原则,明确仅当商业市场无法提供特定能力时才采购军用载荷。目前已建立成熟采购机制:总务管理局与国防信息系统局分管民用与军用采购,流程涵盖需求开发、出资审核、合同评估及服务交付四阶段。

(1)军事需求驱动的商用服务实践

美海军"商用宽带卫星"计划提升舰船通信能力;国防信息系统局通过"铱星"计划为士兵提供保密通信;"未来商用卫星通信服务采购"计划建立统一采购市场;与欧洲卫星公司合作获取中地球轨道高通量服务,2021年起接入新一代O3BmPOWER系统。

(2)军商系统融合转型

2018年《国家防御授权法案》将采办职能统一归至航天与导弹系统中心。太空发展局成立进一步推动空间、任务、地面和终端融合。天军商业卫星通信办公室作为军商对接枢纽,优化合同管理流程。

(3)技术创新双向赋能

灵活载荷受军方青睐,国际通信卫星公司"史诗"卫星实现在轨重构;多频段融合终端减少士兵负担;商用"动中通"技术达军事水平,支持陆海空平台高速互联;低轨宽带星座军事化应用显著,如"星链"可增强全球侦察、高速指挥及精准导航能力。
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图3 “星链”计划示意图
总体而言,美军采购商用卫星通信服务最初主要是由于能力与需求不匹配所导致的一种被迫选择,如今却已逐步成为美国军方主动设计长期能力发展的常规行动,在系统和技术层面推动了军用和商用系统之间的融合服务。美国防部强烈希望能够把商用遥感卫星和宽带互联网卫星,直接融入军方的卫星体系,帮助作战部队更快地进行规划。国防部太空发展局表示,愿意和所有的商用“情报、监视和侦察”供应商合作。
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结束语
美军将构建军商混合的弹性分散架构:战略核指控使用受保护卫星;后勤管理等采用商业资源;局部战争运用"防护战术波形"保障高通量卫星安全。2024年《天军战略愿景》设定2027年目标:形成动态协同的太空作战防御能力,提升联合部队杀伤力,有效应对太空攻击。


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