主頁(yè)（http://www.www.jjxinkai.com）：美國(guó)陸軍融合多種衛(wèi)星星座以支持聯(lián)合全域指揮控制

美國(guó)陸軍正在開展戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化戰(zhàn)略，目標(biāo)是為未來(lái)部隊(duì)提供更強(qiáng)、更靈活且更具彈性的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)這一戰(zhàn)略，美國(guó)陸軍目前正在構(gòu)建未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)，使其可以充分利用近地軌道（LEO）星座、中地軌道（MEO）衛(wèi)星和地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星等商用衛(wèi)星和軍用衛(wèi)星提供的新興能力。

美國(guó)陸軍正在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化戰(zhàn)略為聯(lián)合全域指揮控制（JADC2）提供支持，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵態(tài)勢(shì)感知和傳感器數(shù)據(jù)的傳輸，以將傳感器與武器系統(tǒng)連接起來(lái)。該戰(zhàn)略明確了以下幾項(xiàng)發(fā)展重點(diǎn)：統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)傳輸、通用作戰(zhàn)環(huán)境、聯(lián)合/聯(lián)盟互操作性，以及指揮所生存能力和機(jī)動(dòng)性。

統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)方面，美陸軍將軍事和商業(yè)現(xiàn)貨能力整合至當(dāng)前的戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)使用軍事數(shù)據(jù)無(wú)線電、軍事衛(wèi)星通信通信和訪問(wèn)商業(yè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)等為作戰(zhàn)單位提供多種網(wǎng)絡(luò)通信路徑，從而使戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)更具彈性。美國(guó)陸軍目前的衛(wèi)星能力可為散布在廣泛崎嶇地形中的士兵提供靜止、移動(dòng)和超視距網(wǎng)絡(luò)通信。美國(guó)陸軍正在重新評(píng)估其衛(wèi)星通信架構(gòu)，以將地球同步軌道（GEO）、中地軌道（MEO）和近地軌道（LEO）衛(wèi)星星座中的軍用和商用解決方案結(jié)合在一起，這種多樣性可使陸軍優(yōu)化最佳解決方案集，同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)健。

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綜合利用多種衛(wèi)星星座

商用近地軌道和中地軌道衛(wèi)星的不斷增加，有望顯著提高美國(guó)陸軍的通信能力，降低軍用地球同步軌道衛(wèi)星的壓力，并提供更多的連接方案以提高網(wǎng)絡(luò)彈性。這些衛(wèi)星將提供高帶寬和低延遲的遠(yuǎn)距離、移動(dòng)、超視距通信，從而為美國(guó)陸軍的任務(wù)指揮系統(tǒng)提供更好的支持。

近地軌道衛(wèi)星在距地球90到1200英里的范圍內(nèi)運(yùn)行，中地軌道衛(wèi)星在距地球1200至22000英里的范圍內(nèi)運(yùn)行，大型地球同步軌道衛(wèi)星的繞行距離最遠(yuǎn)，超過(guò)22000英里。若要獲得理想的覆蓋范圍，中地軌道和近地軌道衛(wèi)星星座比地球同步軌道所需的衛(wèi)星更多。中地軌道衛(wèi)星星座通常需要數(shù)十顆衛(wèi)星，而近地軌道衛(wèi)星則需要幾百至幾千顆。同步軌道衛(wèi)星從地球表面的某個(gè)點(diǎn)看似靜止不動(dòng)，而近地軌道和中地軌道衛(wèi)星則在天空中移動(dòng)，因此需要衛(wèi)星之間具有額外的跟蹤和切換功能。每個(gè)解決方案都有其優(yōu)缺點(diǎn)，美國(guó)陸軍將利用所有這些衛(wèi)星各自的優(yōu)勢(shì)，為指揮官和信號(hào)官提供多種網(wǎng)絡(luò)通信能力和信號(hào)路徑選擇，從而為其任務(wù)提供最佳支持。

近地軌道和中地軌道衛(wèi)星通信功能將大幅提升網(wǎng)絡(luò)帶寬，同時(shí)顯著減少延遲時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)帶寬和延遲時(shí)間都是美國(guó)陸軍許多網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化工作的必備條件。與當(dāng)前的同步地球軌道衛(wèi)星解決方案相比，近地軌道中衛(wèi)星星座的部署預(yù)計(jì)可以提升100倍帶寬，并將延遲降低10倍，并支持更大密度用戶的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。

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支持JADC2的近地軌道和中地軌道衛(wèi)星

美國(guó)陸軍計(jì)劃使用未來(lái)的近地軌道和中地軌道衛(wèi)星解決方案來(lái)支持JADC2，以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵態(tài)勢(shì)感知和傳感器數(shù)據(jù)的流動(dòng)，從而將傳感器（例如飛機(jī)、雷達(dá)和可穿戴的士兵裝備）連接到射手（攻擊目標(biāo)的武器系統(tǒng)）和下車士兵。新的近地軌道和中地軌道衛(wèi)星系統(tǒng)可以在網(wǎng)絡(luò)延遲、容量和彈性方面提供所需的改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)任務(wù)指揮、火力、后勤保障和情報(bào)數(shù)據(jù)的融合，并將所有匯總的數(shù)據(jù)從美國(guó)陸軍的通用作戰(zhàn)環(huán)境推送到JADC2網(wǎng)絡(luò)。

近地軌道和中地軌道衛(wèi)星的各種功能有望增強(qiáng)美國(guó)陸軍聚合數(shù)據(jù)以支持人工智能并利用邊緣云服務(wù)的能力。邊緣云服務(wù)使士兵可以通過(guò)位于用戶附近的多個(gè)小型數(shù)據(jù)中心快速訪問(wèn)數(shù)據(jù)和軟件，與訪問(wèn)大型的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心相比，這種服務(wù)可以減少帶寬使用和延遲時(shí)間。借助成功的衛(wèi)星間鏈接，這些解決方案還可以使美國(guó)陸軍將更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)功能和任務(wù)支持功能放在生存能力較強(qiáng)的指揮所中，從戰(zhàn)術(shù)梯隊(duì)中消除復(fù)雜性。

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分階段部署

美國(guó)陸軍將以兩年為周期分階段提供衛(wèi)星星座能力增量，這些能力增量將以能力集的方式提供給部隊(duì)。2021財(cái)年將為步兵編隊(duì)提供能力集21，2023財(cái)年將為“斯特瑞克”裝甲車和裝甲編隊(duì)提供能力集23。美國(guó)陸軍將在能力集的開發(fā)和部署中不斷吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并將其應(yīng)用到新的能力集開發(fā)工作中。

美國(guó)陸軍的多星座戰(zhàn)略需要不同的地面終端，并且最終需要集成多功能地面終端。目前，每個(gè)近地軌道、中地軌道和同步軌道衛(wèi)星解決方案都擁有各自專用的天線，而這增加了尺寸、重量和功率要求。美國(guó)陸軍正在探索支持多軌道和頻帶的集成終端，同時(shí)利用商業(yè)現(xiàn)貨技術(shù)大幅降低組件成本。在能力集23中，美國(guó)陸軍將開發(fā)支持單個(gè)特定軌道衛(wèi)星的單頻帶地面終端，未來(lái)的能力集將開發(fā)支持多個(gè)頻段和星座的集成終端。

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實(shí)驗(yàn)工作

2020年1月，美國(guó)陸軍在位于馬里蘭州阿伯丁試驗(yàn)場(chǎng)的C5ISR中心聯(lián)合衛(wèi)星通信工程中心完成了中地軌道衛(wèi)星的初始測(cè)試。該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了新興的中地軌道衛(wèi)星功能特征，以觀察美國(guó)陸軍戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)在商用中地軌道衛(wèi)星星座上的表現(xiàn)，并提供中地軌道衛(wèi)星星座和終端解決方案性能數(shù)據(jù)以及所吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，從而為能力集的設(shè)計(jì)決策提供相關(guān)信息。由于新冠肺炎疫情爆發(fā)，中地軌道衛(wèi)星的測(cè)試工作暫停，待美國(guó)陸軍領(lǐng)導(dǎo)層提供相關(guān)指導(dǎo)后才能恢復(fù)測(cè)試。此外，美國(guó)陸軍正在與多家公司開展眾多近地軌道衛(wèi)星的合作研究與開發(fā)協(xié)議，以測(cè)試這些公司的服務(wù)和天線。

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結(jié)論

在未來(lái)針對(duì)均勢(shì)對(duì)手的戰(zhàn)爭(zhēng)中，人工智能、云計(jì)算等技術(shù)支持的新型應(yīng)用程序?qū)�顯著增加對(duì)衛(wèi)星通信的傳輸需求，陸軍由于具有較多的終端設(shè)備和士兵，需要更多、更快的通信手段。美國(guó)陸軍對(duì)于商用衛(wèi)星能力的融合設(shè)計(jì)將提升其彈性通信能力，支持聯(lián)合全域指揮控制的開展。