美軍衛星通信彈性體系發展研究

朱貴偉 （北京空間科技信息研究所）

1 引言

2010年9月28日，美國聯合需求監管委員會（JROC）批準發布最新一版聯合空間通信層（JSCL）初始能力文件（ICD），直接推動了美軍在2011年開展聯合作戰條件下衛星通信彈性基礎研究（RBS）。該研究主要包含兩個方面：一是如何將軍用“寬帶全球衛星通信”（WGS）衛星系統與租用的商業容量之間的使用比例調整至最佳；二是研究能否將軍事防護衛星的戰術和戰略載荷分離，從而降低系統總成本。初步結果表明，現有系統無法滿足聯合空間通信層初始能力文件中規定的需求，因此需要開展備選方案分析。

自2011年起，美軍先后向產業界發布了多份建議征求書（RFI），就寬帶和防護衛星通信系統的新概念、新體系和采辦策略進行研究，并開展關鍵部件演示驗證，所有結果都將支持未來彈性體系的設計。

2009年，美軍宏大的“轉型通信衛星”（TSAT）計劃取消，軍事通信衛星“大而全”的發展思路在現實中被否定，未來發展方向陷入迷茫。此后，美軍陸續開展多個專項研究，思考軍事航天體系的發展方向。2013年8月，美國空軍航天司令部（AFSPC）發布《彈性與分散空間體系》白皮書，該白皮書是美國軍事航天領域的頂層指導文件，為未來軍事航天裝備向“彈性”轉型提供了方法和指導。但是，對衛星通信來說，未來體系的細節情況尚未確定，相關研究和論證工作也正在積極開展之中。研究內容涵蓋現有系統能力插入、商業衛星通信體系、防護衛星通信設計、商業容量租用、有效載荷搭載等多個領域。研究主體既有美軍自身，也有產業公司和政府資助的研發中心。例如，承擔研究合同的產業界公司包括衛星運營商、衛星制造商、地面終端制造商、網絡集成商以及咨詢評估機構等。

此次彈性體系論證由美國空軍航天司令部主導，主要針對防護通信衛星、寬帶通信衛星和商業通信衛星系統，而低速窄帶通信衛星系統的彈性體系研究由美國海軍單獨開展。盡管這些項目資金較少、規模較小，但是在一定程度上反映了美軍在預算受限的大環境下開始思考軍用衛星通信發展方向的轉變，對美軍衛星通信系統未來發展的研究具有很重要的參考價值。

雖然目前美軍航天體系彈性的具體方案尚未正式出臺，但是就軍事衛星通信領域而言，美軍此次彈性體系轉變是21世紀以來美軍衛星通信發展思路的重大轉變，一定程度上代表了2020年以后軍事通信衛星系統的發展方向。

2 彈性體系論證與研究

關于未來軍事衛星通信體系的論證和研究主要在美軍內部進行。但是，自2009年起，美軍對外發布了多項招標書，邀請產業界一同參與體系論證，這些論證可為美軍的寬帶體系和防護體系的論證提供支撐。

具體產業研究包括2011年的“軍用衛星通信商業體系方案”研究、2012年的“軍用衛星通信防護系統經濟可承受性設計風險減低”研究、2012年的“政府有效載荷商業衛星搭載”研究、2013年的“商業通信衛星探路者”研究、2013年的“防護衛星通信服務備選方案”研究，等等。此外，美軍還在2014年發布了“防護戰術服務飛行演示”和“寬帶全球衛星通信”地基抗干擾增強等項目招標，繼續試驗未來的體系發展途徑。下面針對其中重要的幾項體系研究進行介紹和分析。

軍用衛星通信商業體系方案研究

2009年10月，美國空軍航天司令部空間與導彈系統中心（SMC）發布了“軍事通信衛星商業體系方案”研究的信息征求書。隨后，共計收到21份意見書，并經過了多輪政府與產業公司的意見交流，最終于2011年分兩個階段發布了研究合同：第一階段的研究周期為2011年1月－8月，共計發布6項合同；第二階段的研究周期為2011年8月－12月，共計發布4項合同。

其總體目標是：商業衛星部件與系統經最低的改動能否以軍事頻段來滿足未來軍事通信需求。其中，“最低的改動”是指用可承受的價格、在32～36個月之內的交付能力。總體來看，此次研究內容可以具體分為以下4個領域。

（1）增強Ka頻段和X頻段容量，支持未來軍用衛星通信需求

實現這一要求至少有3種方式：①利用覆蓋全球的衛星編隊，可以是額外采購“寬帶全球衛星通信”衛星，或采購X/Ka頻段混合式商業衛星，還可以分別采購Ka頻段或X頻段的衛星；②利用戰場通信衛星（COCOMSAT）對單個戰場進行Ka頻段增強，這顆衛星可采用窄點波束和頻率復用技術，通過在軌快速機動來覆蓋整片戰場；③全球Ka頻段無縫覆蓋，通過在全球多個商業Ka頻段衛星上搭載軍事Ka頻段有效載荷來實現。

（2）面向小型Ka頻段終端提供無防護的動中通支持

應用場景可以是滿足全球任務或戰區任務需求。全球作戰場景下，終端數量最高可達1000部，戰區作戰場景下的終端數量也要達到250部。在傳輸速率方面，支持70km/h、口徑30cm天線達到1.544Mbit/s的速率。

（3）提升對Ka頻段遠距離空基情報監視和偵察（AISR）終端的支持

全球至多支持10條空基情報監視和偵察鏈路，并且支持美國本土上空的空基情報監視和偵察平臺訓練。對戰區內的操作人員來說，至多有4條鏈路可控制戰場外的空基情報監視和偵察平臺。終端口徑為60cm，傳輸速率為137Mbit/s和83Mbit/s。

（4）提升對戰場內中低海拔的空基情報監視和偵察終端的支持

全球至多支持65條空基情報監視和偵察鏈路，單個戰區最多可達12條鏈路。天線口徑為60cm，數傳速率有3種標準，分別為6Mbit/s、16Mbit/s和45Mbit/s。

軍用衛星通信防護系統經濟可承受性設計風險減低研究

2011年11月和2012年2月，美國空軍先后發布了2份預招標合同，于2012年9月，正式發布了研究合同。整個研究計劃包括3個階段：第一階段為經濟可承受性設計的概念開發與演示，滿足抗干擾、移動性、覆蓋和容量需求；第二階段為設計概念演示驗證階段，對第一階段的設計概念進行更新，對其中的部件進行仿真和演示驗證，在承包商工廠進行調制解調器自測試，敲定兼容性試驗的計劃；第三階段為兼容性演示驗證階段，要求進一步開發硬件、軟件，開展部件級/單機級仿真，在政府設施內進行兼容性演示驗證，驗證前兩個階段提出的設計概念的可行性。

整個研究的周期為24個月，按照最初的計劃，3個階段的周期分別為10個月、7個月和7個月,實際研究進度與原計劃研究周期相比推遲近6個月時間。

第一階段合同共計頒給了17家公司，包括波音、洛馬、諾格、勞拉空間系統、L3等大型宇航防務公司，整個項目已于2013年7月左右完成。第二階段合同自2013年8月開始授出，共有4家公司參與，分別為波音、勞拉、雷神和L3公司，按計劃于2014年上半年完成。第三階段按計劃于2014年第二季度發布招標書，現已完成。

防護戰術通信體系設計概念

此次研究涵蓋6個領域，其主要目標是演示未來防護戰術軍用衛星通信體系能力在經濟可承受性、能力和交付周期方面的性能，目標是將防護通信的成本降低50%。為實現這一目標，在6項研究領域中，每個領域都安排了至少2家公司研究，而在第一項波形研究領域安排了16家公司共同研究。此次研究涵蓋空間段、地面段和終端段，要求新的體系既能夠與現有的“先進極高頻”（AEHF）衛星連接，也能與未來的防護戰略通信系統和全球信息柵格（GIG）相連接，適用于新型防護戰術通信用戶，包括遠程控制飛機（RPA）、防護動中通和國際盟友等。

任務領域1為波形研究，是指衛星與終端之間的接口，這個波形將是美國軍方專用的波形規范，滿足未來用戶對通信速率、防護性能和互操作性的要求。

任務領域2為空間段，對衛星、交換功能、系統控制功能進行折中研究。此次防護設計風險降低研究著重考察交換和系統控制功能是放在衛星上還是放在地面主站。

任務領域3是信關站，在未來系統與國防信息系統網（DISN）之間提供連接服務，使前方部隊可以訪問后方全球信息刪格的資源。此外，信關站也是實現新型防護戰術系統與“先進極高頻”衛星互聯的關鍵節點。

任務領域4是任務管理段，負責完成多項管理功能，包括衛星控制、任務規劃、運行監控等等。

任務領域5是終端段，要求對用戶接入衛星所需的天線、功放和調制解調器的相關需求進行定義。

任務領域6是終端信息保障（IA），主要是指終端的密碼設備，執行關鍵的加解密功能，支持傳輸安全和終端的鑒權。密碼設備既可以嵌入終端中，也可以作為獨立的單元，支持終端的插拔。

有效載荷搭載研究

自2011年開始，美軍先后開展了多次有效載荷搭載的研究，通過與產業公司的溝通，逐步制定可行的搭載方案和實施途徑。2011年1月－8月，在“軍用衛星通信商業體系方案”研究中，預先開展了有效載荷搭載的研究，由勞拉、波音、軌道科學公司、國際通信衛星、休斯網絡系統和美國航天等6家公司，開展軍用衛星通信搭載載荷采辦模式的設計研究。

2011年7月，空間與導彈系統中心在開發與規劃理事會（SMC/XR）下設置專門的有效載荷搭載辦公室（HPO），負責統籌軍方的載荷搭載事宜。辦公室在2011年9月與產業界的有效載荷搭載聯盟聯合召開了工作組會議，深入探討軍事通信載荷搭載的相關問題。

2011年8月－12月，同樣是在“軍用衛星通信商業體系方案”研究的框架下，由勞拉、軌道科學公司、休斯網絡系統和衛訊公司開展了深化研究，希望制定實際可行的搭載商業模式和技術規范。

此后，美軍又分別于2012年9月、2013年1月和2013年8月發布了招標信息，并于2014年7月發布了首份不定交付期、不定交貨量（IDIQ）合同包，共計涵蓋14家產業公司。這14家公司涵蓋衛星制造商和衛星運營商，美軍可根據任務需求從中選出合適的搭載服務提供商，從而以較低成本獲得快速進入空間的機會。

這份合同為期5年，預計合同總價將達到5億美元。其商業模式與國防信息統計局（DISA）的商業衛星容量采購相似：首先與多家產業公司簽訂合同，維持有效載荷搭載候選服務提供商資源庫；然后根據任務需求，從資源庫中競標，以固定價合同的方式來選擇性價比最高的方案。除搭載在商業衛星上的空間段有效載荷以外，產業公司還應提供綜合地面系統設備，以及與用戶之間的接口，構成天地一體化的綜合解決方案。

這份有效載荷搭載合同不僅面向軍事通信載荷，也適用于導彈預警載荷和軍事氣象載荷。利用有效載荷搭載，不僅可以節省成本，而且可以實現空間能力的分散，增強系統的彈性。對美軍來說，需要重點解決的問題就是軍事采辦與商業采購之間的時間進度不統一，需要以標準規范、接口和運行概念等具體的形式來確定解決方案。

商業通信衛星“探路者”計劃

商業通信衛星“探路者”（Pathfinder）計劃是美國空軍獨立嘗試的商業容量采購實踐，用于滿足特定戰場或特定需求。此前，美軍的商業容量租用全部由國防信息系統局負責，且基本上都是短期的容量租用，一般為1～2年。而此次美國空軍涉足容量租用，一方面是由于其各種空中平臺的衛星通信需求較大且特殊，另一方面是想打破原有容量采購的時間限制壁壘，尋求在滿足作戰需求的同時，實現較高的成本效益。

美軍試圖改變商業衛星容量采購模式的意愿由來已久，此次美國空軍計劃利用至少4個“探路者”計劃來嘗試未來高效采購容量的手段。第一個方案是減少美軍帶寬租用的重復性，稱為“聚合”計劃，委派一家公司或機構，全權管理所有在用的租用容量，確保不會出現冗余和浪費；第二個方案是長期租用轉發器，目前國防信息統計局租用的容量均為現貨市場采購，且是短期的（1～2年），成本較高，而長期租用轉發器則可以降低每年的平均租用成本；第三個方案是租用一顆接近壽命末期的地球同步軌道衛星，這樣的衛星一般會處于傾斜地球同步軌道，以此來節省燃料，而這對許多商業應用來說并不合適，但對軍事的空基情報監視和偵察平臺非常有用，可顯著降低租用的成本，而且美軍已經在2013年底開展了多次試驗；第四個方案目前尚未對外公布。無論如何，這些探索性的租用計劃都將以某種形式融入到未來美軍衛星通信體系中。

2013年9月，美軍空間與導彈系統中心發布首份探路者計劃信息征詢書，計劃長期購買在軌容量，支持非洲司令部的Ku頻段衛星通信需求。其目標是：①演示美軍購買商業Ku頻段在軌容量的能力；②演示商業衛星無縫支持特定頻段軍事通信需求的能力；③借助國防信息統計局的未來商業衛星通信服務采購（FCSA）合同和地區衛星支持中心的相關接口，將衛星變化對用戶連續服務的影響降至最低；④演示快速、競爭性合同的管理和發布方式；⑤通過政府與產業合作，降低衛星和終端頻譜使用、現有地面站兼容等風險；⑥提升生命周期內的經濟可承受性。

首個“探路者”計劃于2014年4月正式招標，6月與歐洲衛星公司（SES）簽訂固定價合同，合同總價值820萬美元，基礎周期為1年，另有4個延長1年的可選項。根據美軍的信息征求書，租用的容量總帶寬最少為144MHz，單路轉發器的連續帶寬不低于28MHz，上行鏈路為14～14.5GHz，下行鏈路為10.95～12.75GHz。此外，承載轉發器的衛星應位于GEO傾斜軌道，在合同結束時傾角不得大于6.5°。據美國空軍發言人稱，與傳統國防信息系統局的容量租用方式相比，此次租用容量節省了近40%的資金。

2014年6月，美軍又發布了第二項“探路者”計劃的信息征求書，研究在衛星發射前采購轉發器的可行性。第二項“探路者”計劃預計2015年底、2016年初開始招標，2016年初發布合同，支持空基情報監視和偵察平臺的Ku頻段通信。由于此前美軍采購商業容量均為短期、突發的行為：一方面運營商無法預測美軍需求，難以提供最佳的服務；另一方面，軍方現貨市場容量采購也要支付較高成本，并需承受無法獲得所需容量的風險。第二項“探路者”計劃的目標就是要解決這一問題。

美軍衛星通信長期演進體系

3 實施途徑分析

總體思路

美軍向未來航天體系轉變的主要思路是分散式發展途徑，目標是發展經濟可承受的、具有彈性能力的體系。

對于防護通信，預計未來將有較大的能力差距，現有系統防護通信能力增長10倍以上才能滿足未來的通信需求。而且，由于未來將使用高級的密碼設備，戰術人員和遠程控制飛機可能都無法使用防護戰術通信服務。此外，按照現行體系發展，未來雖然有可能滿足作戰的需求，但是花費的成本較高，而且體系彈性很差。因此，分散式體系非常適合在核戰爭與對抗環境下使用。

對于寬帶通信，現行體系在基礎容量和長距離空基情報監視和偵察平臺的支持能力方面也存在顯著差距。雖然目前寬帶系列的“寬帶全球衛星通信”衛星能力很強，而且隨著數字信道化器的升級，單星吞吐量將有大幅提升，但衛星數量仍有限，且無法支持大量的空基情報監視和偵察通信需求。目前許多無人機的需求都是通過商業衛星來支持的。在寬帶通信方面，美軍繼續尋求多樣化的能力發展途徑，包括降低軍事寬帶系統的成本、探索有效載荷搭載與國際合作，探索利用商業衛星能力的新方式，等等。

防護通信載荷分離

防護通信載荷分離可通過多種途徑實現，包括功能分散、多域分散、多軌道分散、有效載荷搭載等等，其本質是將原防護系列衛星的戰略與戰術任務相分離。這種方式實際上在美軍現有系統中已經存在，例如增強極區系統（EPS）載荷實際上就是縮減版的“先進極高頻”衛星，只提供戰術防護通信，其成本低廉很多，而且其終端與“先進極高頻”和“軍事星”衛星相兼容。

在防護戰術通信服務方面，除了要充分利用已有技術和產品（“軍事星”）以外，還可以開發新的通信波形，既具備一定的抗干擾能力，又可以充分利用非處理型通信衛星的資源。美軍“軍用衛星通信防護系統經濟可承受性設計風險降低”研究的主要內容就是低成本的防護戰術通信波形。

為迎合美軍防護通信衛星的功能分散，諾斯羅普-格魯曼公司提出了演進式極高頻系統（eEHF）概念：利用現有的增強極區系統衛星部件與商業市場上的平臺和火箭相配合，形成滿足不同需求的新型衛星或載荷，在提供所需能力的同時，大大降低成本。現有“先進極高頻”衛星的有效載荷實際上也是多種單機和部組件的組合，質量為1625kg，功耗5200W。這些部件組合在一起，共同完成戰略與戰術通信任務。如果將這些部件拆分并重新組合，搭載于不同的平臺，飛行在不同的軌道上，就能滿足不同的任務需求。例如，將增強極區系統衛星的可控碟形天線、射頻與處理設備單獨提出來，并組合在一起，就可構成增強極區系統，搭載在國家偵察局的大橢圓軌道衛星上；同樣，將可控碟形天線換成普通的天線，再加上“先進極高頻”衛星的射頻與處理設備，就能搭載于航空平臺，對戰區形成特定時段內的覆蓋。此外，還可以根據市場上現有的中小型商業公用衛星平臺，定制任務專用的防護戰術通信和戰略通信載荷，極大降低成本。

自2013年9月以來，波音、衛訊、雷神、L3等公司已先后在美軍“軍用衛星通信防護系統經濟可承受性設計風險降低”研究計劃下成功演示了新型抗干擾的“防護戰術波形”。這實際上是將原先在星上完成的防護功能部分分解到了地面上，新的抗干擾波形既可以在透明轉發的商業通信衛星上傳輸，也可以在“寬帶全球衛星通信”等軍事衛星上傳輸，在一定程度上提升軍用衛星通信防護能力。

通過修改波形來提升抗干擾能力的途徑有許多種，例如采用正交跳頻方式來消除特定用戶的干擾威脅；利用交織、糾錯碼來對抗脈沖式干擾，結合跳頻使用時還可以部分屏蔽干擾。但是利用透明轉發商業衛星傳輸的抗干擾能力有限，仍然難以抵擋大功率干擾器將星上功放推飽和的威脅。

面向不同的應用場景，防護戰術波形的具體規范有所不同。但是，由于這種方式是能力在多域的分散，因此需要空間段、地面段和用戶段的密切配合。例如，所有終端與衛星之間都需要建立精確的時間同步；對于跳頻通信，終端與衛星可能都需要加解密設備；波形可在星上處理，但路由和網絡管理功能可能需要在地面進行。

這樣，對不同的應用場景和規范，對星上能力的要求也有所不同，例如星上是否進行基帶處理，星間是否需要鏈路、跳頻/解調功能是否在星上實現等等。不同的方式對衛星和地面段的要求均有所不同，需要結合成本、能力等要素綜合考量。

美軍寬帶通信多樣化途徑

寬帶通信多樣化發展

寬帶通信是美軍衛星通信傳輸的主力，但是對防護性能要求相對較低，因此可以有多種途徑和方式來實現，研究探索的空間也最大。美國空軍航天司令部前司令官威廉·謝爾頓曾稱，甚至可以將“寬帶全球衛星通信”衛星的能力全部交由商業公司來提供。

從美軍現有文件來看，寬帶通信多樣化的途徑很多，整體上分為三大類：第一類是根據美國聯邦采辦條例中規定的方式采辦Ka頻段核心系統，與現行系統采辦流程相似，一般要經過需求論證、采辦和預算等流程，周期較長；第二類是以有效載荷設計研制為主，結合自由飛行器平臺或是商業搭載的方式來部署能力，這種方式較為靈活，可根據空基情報監視和偵察、動中通、戰區增強等不同需求來定制有效載荷，且可以實現快速部署；第三類則是其他類型的備選方案，包括向商業運營商定制有效載荷，租用軍事Ka頻段的商業容量（例如“X星”公司），以及租用或購買商業運營商專為軍方定制的衛星。

總體來看，這些方案始終貫穿2個重要的手段，一是有效載荷搭載；二是采購商業衛星能力。從有效載荷搭載來看，美軍實際上已有豐富的歷史，無論是早期軍事載荷搭載軍事衛星（“過渡極區系統”、“特高頻后繼星”等），還是近期軍事載荷搭載商業衛星，都已顯示出巨大的潛力。目前的問題在于軍方采辦的傳統、流程與要求能否與商業平臺搭載的進度相吻合。

在采購商業衛星能力方面，美國空軍航天司令部在2013年發布了一份白皮書，研究探討了美軍充分利用商業衛星通信的障礙與新的途徑。研究稱美軍需要在需求采辦與預算、政策與管理條例、作戰、商業模式與機遇等多個方面做出改變。美軍在彈性基礎研究最終版報告中提出了8種采購方式，但僅有3種方式是近期可行的。此外，產業界也建議采用更多的商業模式，例如租用傾斜軌道衛星、在衛星發射前訂購容量，等等。總體來看，長期租用、購買式租用等方式適用于美軍，但仍有制度和法律問題需要解決。

4 啟示

體系能力與彈性是發展目標，軍事航天預算是重要限制因素

在冷戰結束以前，軍事航天直接服務于國家戰略，具有非常高的優先級，發展先進技術、保障戰略需要是主要目標，而資金和成本往往不是最主要的因素。在冷戰結束后，軍事航天逐漸向戰術應用方向發展，而且傳統的發展途徑導致既無法滿足作戰需求，又帶來成本嚴重超支等問題。在軍事預算削減背景下，軍事航天預算逐漸成為裝備發展需考慮的重要問題。

2013年，美國軍事航天的預算較2012年削減了22%。2013年和2014年兩年，僅空軍航天司令部就削減了10億美元，接近于3顆“寬帶全球衛星通信”衛星所需的資金。為此，美軍被迫削減空間監視系統的規模、放棄發射場部分備份工作，減少了分配給總部和承包商的資金，甚至新的氣象衛星計劃也被國會叫停。此外，美軍甚至開始考慮將衛星的運管與測控交給商業公司來負責，以此來減輕預算削減的壓力。

美軍在評估未來體系的時候用了3個指標：能力、彈性和經濟可承受性，這體現出美軍希望在預算削減的前提下，確保滿足作戰需求，同時爭取提升體系彈性。美軍在近年來的體系方案研究中也一再提及經濟可承受性。商業容量租用、有效載荷搭載都要進行成本評估，滿足經濟可承受性要求，防護衛星通信研究也要為經濟可承受性設計，一切都是在滿足經濟可承受性標準前提下開展研究。可見，軍事預算既是美軍彈性體系轉變的驅動力，也是其彈性體系轉變成功與否的關鍵。

美軍軍用衛星通信溫和轉型，彈性體系需分步驟長期實現

目前，美軍雖然大規模地開展彈性體系論證與研究，聲稱將發展完全不同于原先思路的軍用衛星通信體系。但是，從現實情況來看，美軍的彈性體系將是溫和轉型，需要長期分步驟地逐步來實現。

首先，正在論證的彈性體系瞄準的是2025年左右的需求和能力部署時間，近期開展的工作都是在為未來彈性體系作演示驗證，具體實施還需要一段時間。

其次，現有體系共計規劃了21顆在軌衛星，其中12顆已在軌，另有9顆處于研制當中。在軌11顆衛星基本上都在2010年發射（僅有2顆“寬帶全球衛星通信”衛星例外），其中大部分衛星在2025年都將保持在軌健康運行，可確保部分需求，短期內無急需替代的需求。

再有，論證中的彈性體系，多采用有效載荷搭載、中小型衛星平臺等新的形式，在部署方面也是根據需求，而且在年度預算限制下，不會出現大規模部署的情況。

因此，總體來看，美軍衛星通信體系短期內不會出現較大的變動。而且，美軍體系論證工作近期也不會結束。從美軍2015年預算文件來看，防護通信的關鍵研究在2020年前都處于概念研究、風險降低和系統設計階段，預計能力部署時間也要到2025年。

此外，美軍也在積極尋求現有系統能力增強和技術插入的機會，例如先進極高頻衛星正在航天現代化倡議下開展老舊零部件替換工作，“寬帶全球衛星通信”衛星正在研究數字信道化升級，而且美軍也在開展“寬帶全球衛星通信”衛星地基干擾增強的相關工作，向彈性體系轉型的過渡期將持續一段時間。

平臺為主的采辦思路發生變化，有效載荷將成為發展重點

美軍傳統的航天系統采辦方式為自上而下的方式，整體上優化系統能力，這就會導致每個任務都需要專用的、高度定制的衛星平臺和特殊設計制造的部件來支持，從而會產生大量特殊產品，一方面妨礙了產業的發展，另一方面造成系統成本不斷攀升。在彈性體系發展思路指導下，能力分散將是主線，即有效載荷的分離與分散，平臺的功能逐步得到弱化。以寬帶衛星通信為例，未來可能是戰區專用載荷、空基情報監視和偵察專用載荷或動中通專用載荷，同時借助規模效應實現載荷產品的通用化，降低系統研制成本。

從美軍防護通信戰略與戰術載荷分離、寬帶通信多樣化的發展思路來看，未來自由飛行器平臺和有效載荷搭載將成為主要的載荷部署方式。這樣有效載荷就將成為任務體系中的關鍵元素，能力部署將圍繞有效載荷來展開。

目前，美軍正在研究制定面向未來航天系統體系的標準化衛星公用平臺，基于模塊化開放網絡體系的接口，開發通用的標準化平臺，面向預警、導航、防護通信和核爆探測等任務。平臺抗核加固能力可選，在軌道方面要適用于55°傾角2×104km的中地球軌道（MEO）、地球靜止（GEO）軌道、傾角在20°以內的傾斜GEO軌道、半徑為8×104km的太陽同步GEO軌道，以及遠地點4.5×104km的閃電軌道。在有效載荷承載能力方面，要求承載質量680kg以內、安裝空間1.1m2、壽命末期功率3500W、姿態測量精度優于0.5″、姿態穩定度優于0.1″。

可以預見，未來美軍航天系統采辦很可能將是以有效載荷為主，以有效載荷制造商（例如諾格公司）為主承包商，以有效載荷為主要設計對象，由其選擇合適的平臺。這樣，未來的軍用衛星通信彈性體系中有可能會出現大量相同或相似的載荷，從而降低單個有效載荷的成本與風險。大量載荷可以固化需求與設計，允許技術更新和技術插入，縮短了先進技術交付能力的周期。此外，這樣的體系可以使敵方在一定的作戰時間內，難以估算究竟共計目標，從而達到威懾地方攻擊美軍航天系統行動的效果。

衛星目標多元化，資產屬性模糊化，軍事通信對抗難度加大

從美軍目前開展的相關論證來看，未來軍用衛星通信的能力將分散在大量衛星上，其中既包括美軍專用的通信衛星，美軍軍事通信載荷搭載的商業衛星，以及美軍租用的商業衛星或是國際合作發展的其他衛星上，還有可能包括部分高空平臺。這樣，軍事對抗的目標就會大大增多，而且對單一目標或少量目標的攻擊難以對美軍整體的體系能力造成重大影響，無法阻止美軍衛星通信服務的連續性。

此外，有效載荷搭載和商業衛星容量租用，導致衛星的資產屬性變得更加復雜，難以簡單地用軍事、民用和商業來判斷。例如，對于軍事載荷搭載于商業衛星的情況，從衛星資產的角度來看，其平臺、商業載荷以及軌位和頻率資源均為商業公司所有，而星上軍事載荷及其運管可能都歸軍方所有。這時，簡單的物理攻擊將不可避免地帶來附帶的影響，造成商業資產的損失，引發輿論攻擊。對于租用商業容量，利用防護戰術波形提升抗干擾能力，則無法簡單地使用電磁攻擊的手段。對于美軍新穎的租用式購買，衛星的資產屬性可能是隨時會發生變化的，對于國際合作，則牽扯到更多的國家，問題更為復雜。