美軍混合衛(wèi)星通信終端發(fā)展分析

美軍推進(jìn)混合衛(wèi)星通信終端，背景是其戰(zhàn)術(shù)通信中繼體系從少數(shù)專(zhuān)用空中平臺(tái)，轉(zhuǎn)向多平臺(tái)接入、多軌道星座與企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度。E-11A“戰(zhàn)場(chǎng)空中通信節(jié)點(diǎn)”(BACN)長(zhǎng)期承擔(dān)空中中繼和數(shù)據(jù)鏈轉(zhuǎn)換，但機(jī)隊(duì)規(guī)模有限，在高強(qiáng)度對(duì)抗下面臨出動(dòng)架次、生存性與保障約束。隨著商業(yè)低軌星座、軍用衛(wèi)星系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)級(jí)衛(wèi)星通信管理系統(tǒng)同步發(fā)展，美軍開(kāi)始通過(guò)混合終端重構(gòu)戰(zhàn)術(shù)通信接入方式，以提升超視距通信連續(xù)性與跨平臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸能力。

關(guān)鍵詞：混合衛(wèi)星通信終端、戰(zhàn)術(shù)通信變革、多軌道衛(wèi)星接入

BACN退役推動(dòng)戰(zhàn)術(shù)通信中繼體系調(diào)整

混合衛(wèi)星通信終端是一類(lèi)可兼容多類(lèi)衛(wèi)星系統(tǒng)的軍用用戶(hù)專(zhuān)用設(shè)備。該終端集成多頻段天線、調(diào)制解調(diào)器、軟件定義無(wú)線電及路由模塊，適配軍機(jī)、艦船、地面車(chē)輛等各類(lèi)作戰(zhàn)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)不同軌道衛(wèi)星間動(dòng)態(tài)選鏈;美軍以此為技術(shù)手段，力求在鏈路擁塞、信號(hào)遮擋、通信斷連或電磁干擾場(chǎng)景下，自動(dòng)切換優(yōu)質(zhì)鏈路，保障通信不間斷。

E-11A BACN能夠打通各類(lèi)作戰(zhàn)平臺(tái)通信壁壘，完成數(shù)據(jù)鏈轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)發(fā)，可在山區(qū)、超遠(yuǎn)距離等通信盲區(qū)搭建臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)，曾在中東戰(zhàn)場(chǎng)投入使用。受制于僅7架的小規(guī)模機(jī)隊(duì)，該機(jī)型無(wú)法適配高強(qiáng)度、大范圍的作戰(zhàn)通信保障需求。結(jié)合美空軍與太空軍2027財(cái)年國(guó)會(huì)披露信息，美軍計(jì)劃2028財(cái)年全面退役E-11A，由混合衛(wèi)星通信終端承接相關(guān)通信能力，完成技術(shù)迭代過(guò)渡。此次調(diào)整意味著，原本高度依賴(lài)少數(shù)空中中繼機(jī)的通信覆蓋、鏈路互聯(lián)、數(shù)據(jù)橋接功能，將遷移至作戰(zhàn)平臺(tái)、軍民星座、智能網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的新型體系，實(shí)現(xiàn)從單一空中中繼平臺(tái)向多維度組網(wǎng)模式的轉(zhuǎn)變。

E-11A BACN

多軌道、多頻段終端成為關(guān)鍵技術(shù)方向

多軌道接入、多頻段通信、跨星座智能切換是混合衛(wèi)星通信終端的核心技術(shù)特征。美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)于2018年啟動(dòng)“全球閃電”項(xiàng)目，重點(diǎn)對(duì)星鏈、OneWeb、Telesat等商業(yè)低軌星座開(kāi)展軍用適配測(cè)試，驗(yàn)證鏈路速率、通信時(shí)延、移動(dòng)接入、安全加密以及軍民系統(tǒng)互聯(lián)性能。測(cè)試范圍逐步覆蓋美軍全部軍種，適配艦船、軍用車(chē)輛、AC-130、KC-135等多類(lèi)作戰(zhàn)平臺(tái)。2023年，該項(xiàng)目成果正式投入全球部署，有效改善了北極等高緯度地區(qū)同步軌道衛(wèi)星寬帶不足的通信短板。

從技術(shù)指標(biāo)來(lái)看，美軍規(guī)劃中的混合衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可兼容5至10套軍民衛(wèi)星系統(tǒng)，覆蓋低、中、同步全軌道;單臺(tái)終端可實(shí)時(shí)調(diào)用視場(chǎng)內(nèi)10至50顆衛(wèi)星資源，在鏈路失效時(shí)，能夠在數(shù)秒內(nèi)完成星座切換，保障通信不中斷。該終端核心硬件分為兩類(lèi)：一是多頻段適配天線，滿(mǎn)足不同星座的跟蹤速率、波束精度、切換響應(yīng)要求;二是調(diào)制解調(diào)與軟件定義無(wú)線電模塊，適配各類(lèi)通信波形、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及軍用安全加密機(jī)制。為適配轟炸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、艦船等不同平臺(tái)的安裝限制、電磁環(huán)境差異，美軍依托十余種機(jī)型開(kāi)展飛行試驗(yàn)，推動(dòng)終端從試驗(yàn)樣機(jī)走向?qū)崙?zhàn)應(yīng)用。

美軍混合衛(wèi)星通信架構(gòu)

多承包商驗(yàn)證與平臺(tái)集成同步推進(jìn)

為加快技術(shù)迭代與落地應(yīng)用，美軍采用多承包商并行研發(fā)模式。美國(guó)L3Harris公司參與“全球閃電”配套DEUCSI項(xiàng)目，其RASOR開(kāi)放式無(wú)線電采用模塊化插拔設(shè)計(jì)，可靈活拓展通信波形，減少專(zhuān)用終端研發(fā)成本，美軍先后向其授予合計(jì)1.71億美元合同，持續(xù)拓寬軍民波形適配范圍。美國(guó)諾斯羅普·格魯曼公司研發(fā)的終端搭載多組調(diào)制解調(diào)器，具備加密組網(wǎng)與故障自動(dòng)切換能力，已完成低軌Ku頻段、同步軌道Ka頻段鏈路實(shí)測(cè)。美國(guó)Viasat公司專(zhuān)注研發(fā)有源相控陣天線，獲得專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)合同，在“竹鷹-2025”演習(xí)中驗(yàn)證了多軌道衛(wèi)星協(xié)同支撐空中機(jī)動(dòng)任務(wù)的能力。

RASOR開(kāi)放式無(wú)線電

美國(guó)Kymeta公司Osprey u8是現(xiàn)階段成熟的戰(zhàn)術(shù)級(jí)應(yīng)用終端，采用低剖面平板天線，支持同步軌道與低軌雙模接入，集成多類(lèi)通信制式，依靠模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)鏈路冗余備份。其軍用改型適配車(chē)輛與艦艇，2025年入選美陸軍“下一代指揮控制”試點(diǎn)，為分散作戰(zhàn)單元提供超視距通信保障。相較于美軍遠(yuǎn)期全域組網(wǎng)目標(biāo)，該終端適配現(xiàn)階段戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用，技術(shù)落地性更強(qiáng)。

Osprey u8終端

同時(shí)，美軍搭建規(guī)模化商業(yè)衛(wèi)星服務(wù)資源池。2023年7月，美國(guó)防信息系統(tǒng)局授出上限9億美元的低軌衛(wèi)星服務(wù)合同，遴選16家商業(yè)服務(wù)商，業(yè)務(wù)涵蓋寬帶通信、遙感成像、空間態(tài)勢(shì)感知等領(lǐng)域，為混合終端規(guī)模化應(yīng)用提供資源支撐。

部署層面，該技術(shù)已從試驗(yàn)驗(yàn)證轉(zhuǎn)入平臺(tái)集成階段。美太空軍累計(jì)投入超3億美元研發(fā)資金，計(jì)劃2026年定型通用終端，2027年移交采辦部門(mén)并啟動(dòng)批量采購(gòu)，首批適配轟炸、主戰(zhàn)機(jī)型，后續(xù)逐步拓展至加油機(jī)等輔助平臺(tái)。其中KC-135為重點(diǎn)改裝對(duì)象，2027財(cái)年擬投入1.05億美元，為315架加油機(jī)加裝通信終端;加油機(jī)地處作戰(zhàn)關(guān)鍵鏈路，可兼顧前沿作戰(zhàn)單元與后方保障體系，是理想的空中通信中繼節(jié)點(diǎn)。

構(gòu)建企業(yè)級(jí)全域通信體系

混合衛(wèi)星通信終端是美軍推進(jìn)企業(yè)級(jí)衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)型的前端接入載體。美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局(GAO)分析指出，美軍通信體系轉(zhuǎn)型依托兩大核心板塊：一是企業(yè)衛(wèi)星通信管控系統(tǒng)(ESC-MC)，用于實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星資源自動(dòng)化監(jiān)控與智能分配;二是混合通信架構(gòu)，用以搭建高彈性、多路徑的通信傳輸體系。以往美軍衛(wèi)星資源審批流程繁瑣、周期冗長(zhǎng)，國(guó)防部計(jì)劃2028財(cái)年完成流程自動(dòng)化改造，縮短軍事通信資源調(diào)配耗時(shí)。

終端、ESC-MC與空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(SDN)構(gòu)成美軍一體化通信協(xié)同體系：終端負(fù)責(zé)多類(lèi)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)接入，管控系統(tǒng)統(tǒng)籌全域資源調(diào)度，空間網(wǎng)絡(luò)整合軍民星座搭建統(tǒng)一傳輸鏈路。美太空軍籌建專(zhuān)用運(yùn)控中心，對(duì)混合星座實(shí)行集中管控，按需調(diào)配任務(wù)優(yōu)先級(jí)。依托地面、空間雙層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，該體系可自主重構(gòu)通信路由，以此提升數(shù)據(jù)傳輸效率、容量與網(wǎng)絡(luò)抗毀能力。

目前該通信體系仍處于迭代完善階段，存在明顯發(fā)展短板。GAO調(diào)研表明，該體系面臨跨軍種協(xié)調(diào)難度大、數(shù)據(jù)共享壁壘突出、認(rèn)證流程繁瑣、采辦標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問(wèn)題。各平臺(tái)獨(dú)立采購(gòu)終端的模式，易造成設(shè)備通用性不足。美軍需統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、打通管控流程，方能將終端單點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)整合為完備的體系作戰(zhàn)能力。

總結(jié)

綜合來(lái)看，混合衛(wèi)星通信終端的研發(fā)應(yīng)用，推動(dòng)美軍戰(zhàn)術(shù)通信完成結(jié)構(gòu)性變革，逐步擺脫對(duì)BACN空中中繼、固定衛(wèi)星鏈路的依賴(lài)，著力打造多平臺(tái)、多星座、智能化的新型軍事通信網(wǎng)絡(luò)。E-11A機(jī)型退役僅是表層調(diào)整，其核心本質(zhì)是美軍推動(dòng)作戰(zhàn)平臺(tái)、商業(yè)星座、空天運(yùn)控體系深度融合。未來(lái)，美軍各類(lèi)作戰(zhàn)單元可依托通用終端接入空間網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化預(yù)警、偵察、打擊、協(xié)同等作戰(zhàn)鏈路，為聯(lián)合全域指揮控制、“傳感器到射手”快速聯(lián)動(dòng)體系，構(gòu)建高韌性、高可靠性的通信支撐，相關(guān)發(fā)展動(dòng)向值得持續(xù)關(guān)注。(北京藍(lán)德信息科技有限公司)