軍事衛星通信領域的軍民融合

·文|北京空間科技信息研究所 朱貴偉

軍事衛星通信領域的軍民融合

·文|北京空間科技信息研究所 朱貴偉

所謂軍民融合，是指把國防和軍隊現代化建設融入經濟社會發展體系之中，其內涵十分豐富，既有工業基礎的融合，也有管理機制的融合以及應用模式的融合。本文從系統建設的角度，結合國外發展現狀，淺析軍事衛星通信領域軍民融合的新思路。

一、概述

21世紀以來，軍事衛星通信在保障國家安全和利益、提升軍隊信息化水平和作戰效能方面的作用日益突出，美、俄、歐等傳統軍事航天大國和日本、印度、加拿大等航天國家都在積極發展軍事衛星通信系統。然而，受軍事通信需求、航天技術水平和財政預算等多方面因素限制，各國在軍事衛星通信系統建設方面采取了不同的方式和途徑，在獲取軍事衛星通信能力的方式和途徑上也呈現出了一些新的變化。

2003年，英國首次將其軍事通信衛星系統的采辦、運管和經營全部交給私營公司負責。商業資本的深度介入幾乎完全顛覆了傳統軍事通信衛星系統的建設與應用模式，開創了軍事通信衛星公私合營的先河，從借助民間資本發展軍事衛星通信能力的角度來看，是對軍民融合的創新實踐。

2012年，國際通信衛星-22成功發射。這顆商業衛星除了攜帶商業公司的通信載荷以外，還搭載了澳大利亞國防部的UHF頻段軍事通信載荷，是首個業務化運行的軍事通信載荷搭載商業衛星的實例，進一步拓展了軍民融合的實現途徑。

在軍事衛星通信領域，涉及軍民融合的建設途徑主要包括軍民共建、公私合營、商業衛星容量采購，以及軍事載荷商業搭載等幾種。

軍民共建：是指由一國或多國出資研制衛星系統，滿足軍事和非軍事需求，可以是軍方與政府共建、也可以是軍方與商業公司共建。一般情況下，利用這種方式建設的衛星，軍事載荷與民用載荷有明顯區分，且分開使用與管理。

公私合營：是指基于服務采購的能力發展方式，通過利用私營企業的資金、人員、技術和管理優勢，為國家提供長期穩定的軍事衛星通信服務。英國首先將基礎設施建設中的“私人融資活動”概念成功引入軍事航天領域，并且在西方國家流行起來。

商業衛星容量采購：是指政府或軍方出資租用商業通信衛星轉發器。這種方式將政府和軍方用戶置于商業市場上，采購或租用容量的方式類似于商業用戶容量租用，可包括長期租用和短期租用，對需求遠大于供給或尚未擁有專用衛星系統的國家來說，是一種簡便、直接的方式。

軍事載荷商業搭載：是指將軍事專用有效載荷搭載在商業衛星上發射。其中，軍事載荷與商用載荷明確區分開來，并由不同的用戶使用。軍方負責提供搭載的軍事載荷，并支付一定的費用，分攤衛星研制和發射的成本與風險。

二、國外軍事衛星通信領域的典型軍民融合方式與案例

1.軍民共建

軍民共建的主要體現是軍民兩用衛星，這在軍事衛星通信能力發展初期的國家比較常見，例如20世紀80年代的法國，以及現在的韓國、巴西等國家。現在，許多軍事衛星通信需求較為有限的國家也采取這種方式，例如以色列、阿聯酋等。表1總結了部分典型的軍民兩用通信衛星。

表1 部分軍民兩用通信衛星系統

總體來看，軍民共建衛星系統常見于美國以外的國家，大多處于該國軍事衛星通信發展初期，或該國軍事衛星通信需求比較有限。政府出資、公司運管和載荷區分使用是其主要特點。由于需求有限，導致衛星軍事載荷的能力不強。不過，隨著商業通信衛星技術的發展，此類衛星的能力逐步提升。此外，在載荷運管方面根據各國航天能力的不同而存在不同的形式。例如，奧普圖斯-C1衛星由位于悉尼的衛星測控站提供運行管理，軍事有效載荷由澳大利亞國防部管理，澳大利亞佩斯衛星地面站作為備份控制站。

2.公私合營

這種方式常見于基礎設施建設，例如機場、水利和交通等工程，20世紀90年代引入航天以來，逐漸在西方國家以及日本等國中流行起來。根據所有權的不同，公私合營還分為兩種：一是系統外包且所有權發生轉移的模式，典型代表是英國的天網衛星系統；二是系統外包但所有權不發生轉移的模式，典型代表是德國的聯邦國防軍通信衛星系統，它將衛星系統的運管交由私營公司負責。

20世紀90年代，泛歐軍事衛星通信計劃的失敗，促使英國獨立發展軍事通信衛星。在第五代天網衛星的論證過程中，公私合營的方式逐漸得到推崇。2003年10月，英國正式與范例保密通信公司（Paradigm）簽署價值25億英鎊的合同，為期15年，由后者為英國國防部提供端到端的軍事衛星通信解決方案，包括衛星的采購與管理、地面站和終端設備的部署等。Paradigm公司是為這次公私合營專門成立的公司，由英國國防部、阿斯特里姆服務公司和其他財團提供支持，總部設在英國。

整個項目的運作是以提供服務為基礎，由Paradigm公司負責天網-5衛星的采辦、運行和管理，同時負責英國軍方地面終端的部署，衛星的所有權歸Paradigm公司。英國國防部作為固定且優先的用戶，以年度購買的形式獲取Paradigm公司的服務，不擁有且不管理衛星。在整個合作項目中，Paradigm是最大的出資方，英國國防部通過服務采購來支持商業運營，同時保證英國國防部具有優先的、絕對的使用權，其保證使用的容量不低于整星容量的50％。此外，衛星上的剩余容量由Paradigm公司向第三方國家進行銷售，銷售收入按照一定的比例與英國國防部分享。英國軍事通信衛星系統公私合營的運行結構如圖1所示。

圖1 英國天網-5衛星系統的公私合營結構

隨著軍事通信需求的增長，英國于2010年再次對公私合營的細節進行調整，天網-5衛星增加至5顆，服務合同也將延長至2022年。在英國的初次嘗試獲得成功后，德國、法國、意大利和日本等國也紛紛開展這方面的研究與實踐。意大利空間通信公司（Telespazio）向美國國防部出售錫克拉-1b衛星空閑容量，即將發射的Sicral-2衛星也在可銷售之內。繼對外宣布發展軍事通信衛星的計劃之后，日本于2012年底選擇日本衛星公司（JSAT）為首的產業團隊為其采購、發射和運管2顆X頻段軍事通信衛星，同樣是采用公私合營的方式，但是衛星的所有權歸政府所有。

3.商業衛星容量采購

目前，商業衛星容量采購的方式在美國和歐洲已經非常普遍。戰場信息化進程和無人機廣泛部署使軍方對衛星容量的需求迅速增長，而軍事專用系統能力與需求之間的差距給了商業衛星運營商重大的市場機遇。美國擁有多年采購商業容量的經歷，并已形成了規范的流程。歐洲近年也開始集中采購的嘗試。

美國針對商業衛星在軍事衛星通信體系中的地位以及如何更好地為軍方提供服務方面做了許多研究。目前，美國通過“未來商業衛星通信服務采購”計劃（FCSA）集中采購軍方和政府所需的商業衛星容量。軍方的容量采購統一由國防信息系統局（DISA）負責，DISA作為居中角色，起到軍方需求和商業能力之間協調的作用。

對于成熟的、常態的商業容量采購，獲取容量的過程非常快。例如，FCSA的采購過程大體上可分為需求定義、資金落實、方案選擇和簽訂合同等四個階段，各階段的時間安排非常緊湊，從需求提出到獲取能力的周期在80天以內。此外，各個階段由不同的主體參加，每個階段的任務和各方的職責非常明確。

需求定義階段（大約22天）：用戶技術部門與DISA商業衛星通信中心進行溝通，收集并整理相關需求數據、確定需求的范圍，并進行初步的成本評估；

需求確定、資金落實階段（大約8天）：用戶的項目經理、資源管理經理與DISA商業衛星通信中心進行溝通，申請容量租用所需資金、向國防信息技術合同局（DITCO）遞交相關文件，指定項目編號，予以立項；

合同擬定、標書評估階段（大約40天）：商業公司參與競標，首先是發布招標書，說明軍方所需容量的范圍、數量和時間，商業公司進行投標，DISA和DITCO在用戶的參與下對各個標書進行技術評估；

合同授出階段（大約8天）：這一階段主要由DITCO合同中心參與，在資金獲批的基礎上選擇容量供應商，簽署合同，驗收轉發器容量，并開始提供服務。

隨著歐洲對商業衛星容量的需求量不斷增加，歐洲也面臨著與美國相似的容量不足的情況，歐洲防務局（EDA）也開展了一項名為“歐洲衛星通信采購部”（ESCPC）的計劃，在歐洲級別上匯集成員國對衛星通信的需求，統一進行商業衛星通信容量的采購，期望借助集中采購的方式產生規模經濟效益，并培養穩定可靠的需求。

4.軍事載荷商業搭載

美國近年來在國際通信衛星-14和歐洲衛星公司-2等衛星上分別搭載了軍事試驗載荷，逐步探索軍事有效載荷商業搭載的模式和流程。而澳大利亞成為該領域的先例，國際通信衛星-22的發射成為全球首顆商業衛星搭載業務型軍事通信載荷的案例。

國際通信衛星-22為面向海事和航空的商業通信衛星，除C和Ku頻段商業有效載荷以外，還攜帶了面向軍事通信的UHF頻段載荷。2010年4月，澳大利亞決定購買國際通信衛星-22衛星上UHF頻段載荷的全部容量，使得整個搭載計劃的成本達到4.751億美元。星上UHF頻段載荷包括18個25kHz信道，用于接替租賃衛星-5，可覆蓋阿富汗戰場。借此機會，澳大利亞也與美國簽訂了太平洋和印度洋地區UHF頻段容量共享的協議。在這份有效載荷搭載協議中，國際通信衛星公司（Intelsat）負責澳大利亞UHF頻段載荷的研制、集成和運管，并且在衛星發射后的15年間為澳大利亞提供相關的載荷管理服務，包括UHF通信系統監控和在軌測試等。同時，澳大利亞軍方對衛星提出了一些限制性的要求，例如軌位、安全性、載荷的配置管等。

波音公司和Intelsat均將這次合作看作是政府與產業界合作的范例，可以在政府和產業間共享成本和風險，同時二者的合作既可以充分利用產業的力量，還可以推動產業技術的發展。除澳大利亞以外，其他國家也在積極開展相關研究，產業界也積極配合，Intelsat和波音公司等制造商和運營商聯合成立了有效載荷搭載聯盟，共同探討有效載荷搭載的運行模式，推動這種方式的廣泛應用。

2012年9月，美國國防部發布了“軍用頻段載荷商業衛星搭載指南”，但是遭到了產業界的強烈反對，理由是對產業公司的限制太多。例如，這一版指南中規定，衛星的在軌機動需獲得國防部的批準，搭載載荷不允許對外公布或租售、衛星的軌位和軍用頻率的所有權歸軍方所有、發生頻率干擾時衛星運營商將負責補償國防部的損失、衛星運營商破產時衛星所有權的轉移須征得國防部批準等。

由于這份指南是軍方獨立出具的，沒有產業界的參與，因而對產業界的要求比較苛刻，受到了廣泛的質疑。隨后，美國國防部積極與產業界開展研究，包括勞拉空間系統公司和洛克希德-馬丁公司都在為國防部提供有效載荷搭載的研究與建議。

三、分析與啟示

1.國外各種軍事通信衛星軍民融合方式優缺點

表2總結了國外各種軍事通信衛星軍民融合方式的優缺點 。

表2 國外軍事衛星通信軍民融合方式比較

對于軍民共建衛星系統來說，其主要優點在于可以同時解決軍事通信和民用通信需求，借助民用衛星通信來發展初級軍事衛星通信能力。在這種方式中，軍和民是互惠互利的，借助軍事衛星通信的發展，推動民用衛星通信的使用和普及，可實現以軍惠民、以民養軍的目的。此外，在危機管理、應急救災等特殊場合下，軍民共建的衛星系統在使用方面也具有一定的優勢。但是，由于衛星星上的空間和功率等多方面資源有限，一般這種衛星上的軍事通信載荷能力較低，僅可保障最低的軍事通信需求。而且，受到民用通信的限制，軍民共建的衛星一般位于本國上空，衛星覆蓋和資源調配的靈活性受到一定限制。

對于公私合營方式，其最突出的特點是從面向系統到面向服務的能力建設方式轉變，最顯著的優勢是軍事航天投資扁平化，預算壓力在十多年的時間里均衡化。例如，日本采用公私合營建設下一代軍事衛星通信系統時宣稱，原本需短期支付的15億美元變成了“分期付款”。同時，運管系統的風險也都轉移到產業界，政府可獲得等值、甚至超值的服務。此外，由于目標用戶明確，衛星系統在研制之初就是為了滿足國防需求，因而衛星系統的能力也相對較高。但是，公私合營方式的缺點也同樣比較突出，主要體現在安全性方面。例如衛星系統的所屬權可能發生轉移，商業公司能否在較長的合同期限內（例如15年或20年）保持穩定運營存在一定的疑問。而且，由于軍方與商業公司均是在預期盈利的基礎上進行項目的募資和推進，任何一方的意外都可能導致項目無法進行，使得整個項目的風險不可控。

對于商業衛星容量采購，其優點是隨機性強、可及時獲取通信能力、使用方式靈活等，非常適用于面對突發性通信需求激增的情況。但是，這種方式在衛星安全性、服務成本等方面的缺點也很突出。由于商業衛星在規劃和發展之初并無法確切知道軍事用戶的需求，難以有效適應特殊的軍事需求。隨著商業衛星通信市場和應用的發展，容量供給逐漸緊張。軍方容量采購存在很大的隨機性，這就使得在某一個時間段、某一個地區的容量緊缺，從而導致成本上升，采購難度加大。

對于軍事載荷商業搭載，其優點主要體現兩個方面。首先在成本方面，軍方用戶的衛星研制和發射成本大幅降低，例如澳大利亞的軍事載荷搭載商業衛星計劃比研制發射專用衛星節省了1.5億美元資金。其次，在能力交付周期方面，商業衛星一般具有明確的發射計劃，且研制周期較短，遠遠低于軍事專用衛星系統平均6～9年的系統研制周期。例如，專用軍事衛星的典型采辦周期為47個月，利用有效載荷搭載則僅需35個月，節省了整整一年的時間。然而，作為一種新的能力獲取方式，目前仍有許多問題需要解決。首先是資產屬性問題，在對抗環境下資產屬性的劃分影響到其是否會成為受攻擊的目標。其次是采辦管理方面的風險，商業衛星與軍事衛星有截然不同的采購流程，任何一方面的拖延都會導致衛星進度發生重大延期。第三則是商業載荷與軍事載荷的兼容性問題，軍事載荷所需的空間、功率、質量以及電磁環境等問題都需要反復確定。

2.啟示

近年來，預算緊缺一直是國外軍事航天發展的一個重要主題，如何在有限資金的條件下提供作戰需求成為其重要的目標。國外在發展軍事衛星通信時充分考慮到自身的實際情況，采取了多種新穎的方式，巧妙地將民商資源引入到軍事應用中。縱觀國外軍事衛星通信系統的發展，工業界發揮的作用越來越大。借助工業界的力量可以有效維護國內航天工業基礎，使其保持競爭力、實現良性發展。同時，從長遠角度來看，強大的航天工業基礎也有利于保證軍事航天能力的領先。

隨著空間環境的日益擁擠，申請軌位資源和協調頻率等問題的難度將會越來越大。而且，頻率和軌位等戰略資源儲備的不足，將使未來軍事衛星通信能力的發展將會遇到較大瓶頸。在當前條件下，我國可深入開展軍民共建衛星系統、商業容量租用、有效載荷搭載等方式的研究，為將來的能力發展提供理論基礎和方向指導。軍民融合方式的分析應注重在獲得衛星通信能力的同時促進衛星通信應用的推廣和深化。以軍民共建為例，軍口和民口可以共同承擔衛星系統的研制和發射費用，推動軍事通信衛星項目的發展。衛星容量由軍方和民用用戶共同使用，不僅可在應急救災等特殊事件情況下促進軍民合作，民用領域的應用經驗也可以推廣到軍事領域，加強地面應用裝備的發展和應用經驗的積累。

此外，應全方位促進軍民商結合，充分發揮工業界在促進能力建設方面的力量。在技術層面上，積極發展軍民兩用技術、加強軍民技術雙向轉移；在系統建設方面，研究軍民一體化采辦機制，實現資金投入效益最大化；在系統應用和運行管理方面，研究管理體制和運行機制，以軍帶民、以民援軍，實現軍民資源利用效能最大化。