【深度】美国低轨卫星星座所面临的灰色地带竞争危机

01 引言

低地球轨道卫星使更广泛的太空和太空服务的用户能够超越地球的地面限制接受服务。但这个以前由政府和军方主导部分的商业化既给政府和国防机构带来了机遇，也带来了相关风险。近年来，每年发射卫星入轨的企业和组织数量在不断增加。太空观察家预测，未来几年，低地球轨道卫星领域将会出现许多有大量资金支持和国家投资的新竞争者。美国防部认为，他将需要更加努力维持和保护灰色地带竞争对手瞄准的国家资产。灰色地带活动是一种非动能行动，通常是经济性质的，用于挑战或破坏美国或其他国家实体的竞争力。

几十年来，太空在支持美国防部通信和作战方面发挥了至关重要的作用。美国陆军尤其依赖天基服务。美国陆军部长最近指出，“美陆军是国防部太空系统的最大用户”。美国陆军表示，他们对如何利用低地球轨道为作战人员创造优势很感兴趣，但不一定投资自己的星座。而商业提供商可以为国防部提供服务，为世界各地的部队提供高速连接。美国防部认为，与商业提供商合作可以提供增强的战场连通能力，而无需支付自行建立大型低轨星座所需的高额费用。然而，依赖商业提供商也意味着要接受他们对国防部通信流量和定位数据采取的安全措施。此外，传统风险依然存在，如自然发生的太阳耀斑、与其他航天器或空间碎片的碰撞以及敌方网络攻击。这些风险还必须与快速商业化、不断变化的全球监管动态、降低的进入成本以及持续市场变动相权衡，因为这些都可能为对手提供破坏美国主导地位的机会。

美国国防分析研究所针对此现状于2021年6月发布了一份报告，对新兴低地球轨道市场和美国在低地球轨道卫星领域的优势进行了研究，提出了可能影响低地球轨道价值链的灰色地带竞争活动实例，分析了美国防部和陆军发展低地球轨道技术的相关举措，最后针对未来发展重点提出了建议。本文对该报告主要内容进行了编译和整理。

02 新兴低地球轨道卫星市场

以前，使用低地球轨道（LEO）卫星有两个主要限制：（1）天线和支持技术不能有效跟踪卫星并处理数据，（2）需要开发和发射大量卫星才能形成有用的星座。正因如此，距离更远、更容易跟踪的地球同步轨道（GEO）卫星几十年来一直主导着卫星通信领域，军方主要承担卫星平台发射费用和风险。如今，技术的进步以及开放市场和支持商业企业的政府决策，使得LEO卫星越来越多地被商业企业所接受。LEO卫星性能优于地球同步轨道和中地球轨道（MEO），特别是在延迟方面。正是LEO性能的提高使LEO领域投资成为许多国家的高价值商业投资和战略。

虽然卫星通信以前是主要面向政府、农村和海洋客户的，但由于带宽的增加和延迟的进一步改善，新的LEO星座预计不仅会挑战其他卫星平台的主导地位，还会挑战地面光纤的主导地位。据试点用户称，SpaceX的Starlink星座目前提供80Mbps至150Mbps的下载速度，约30Mbps的上传速度，延迟约为30毫秒。带宽和延迟指标都与地面互联网相当。

有了政府的支持和法规的更新，商业企业可以更容易进入低地球轨道市场。2016年后低地球轨道卫星发射明显增加。低地球轨道现在被视为商业实体的一项有价值投资。LEO市场包括一些较小企业正在开发低地轨道价值链上的新技术，并试图从各种来源为其项目吸引资金。随着整个市场兼并和收购的增加，成功的项目会导致合作伙伴和合资企业的增加。这些可能会吸引敌对国家开展灰色地带活动，这些国家会利用经济手段，在美国公司投产前就从它们那里获取有价值技术。

03 美国在LEO上的优势及发展策略

尽管美国在空间技术和许多低地球轨道价值链组成环节处于领先地位，但其他国家也在大力投LEO领域，并努力建立自己的商业部门来参与竞争。

美国在LEO领域的一个关键优势是可利用可重复使用的火箭发射卫星。根据美国宇航局2018年的一项研究，航天飞机的发射成本约为每公斤54500美元，而SpaceX公司的“猎鹰”9号火箭每公斤发射成本仅为2720美元。根据美国政府问责局的数据，大多数其他国家的LEO卫星发射成本远高于美国。

美国一直在作为一个整体将其空间政策特别是在LEO层面转向商业化。据美国家太空委员会称，LEO商业化是美国未来太空战略的一个重要组成部分。美国防部的“国防太空战略”（DSS）称需要利用空间商业化“保持太空优势”，并保护商业太空能力免受对手攻击。美国防部正在这一领域积极行动，正在制定“太空商业保护、支持和利用计划”，同时还建立了新的合作伙伴关系。这些政策决定导致了美国防部空间结构的重大变化，并创建了新的组织和监督小组来帮助实现这一目标。

美国防部目前正通过使用“黑杰克”（Blackjack）、超高音速弹道跟踪太空传感器以及传输层0期项目，转向使用LEO卫星作为主要技术资产。推动这一进程的主要动力是美太空发展局（SDA）的国防太空架构（NSDA）。该架构描述了SDA的分阶段方法，该方法从其“0期”的系统初始测试开始。与此同时，美国防高级研究计划局（DARPA）通过其Blackjack计划，实地测试商业LEO星座所需的几项关键技术来支持以上工作。美导弹防御局（MDA）正在使用LEO开发一种新的超高音速弹道跟踪太空传感器，该传感器将被集成到新的NDSA中。NDSA的核心、项目和技术仍处于早期开发阶段。一些商业合作伙伴正在竞争美国防部的项目，同时也在发展业务并扩大其的全球市场份额。这为竞争对手的灰色地带活动提供了机会，因此美国将继续关注在关键项目中保护国防部的利益。

美国军方和政府一直专注于设置防护政策，保护太空的关键部分。例如，2017年12月，美国政府通过立法，禁止美国国防部长采购由使用俄罗斯或其他国家运载火箭发射的卫星提供的卫星服务。任何在2022年后使用外国运载火箭的公司都不允许与美国防部合作。总部位于加拿大的Telesat公司与DARPA合作进行Blackjack计划，该公司承认这存在风险，因为该公司过去曾使用俄罗斯火箭进行发射，它正在调整战略。美国将通过使用美国发射设施和具有商业竞争力的美国造火箭来保护其领先的商业星座。

04 低地球轨道价值链和灰色地带竞争实例

近年来，LEO领域的发展得益于多项技术进步。更经济的发射成本、数字信号处理的改进和制造效率都发挥了重要作用，特别是在实现大型LEO星座部署方面。目前，大量小卫星（成本更低）可以满足网络普遍性需求。此外，计算技术、云资源应用和人工智能方面的进步大大降低了控制和管理大型星座所需开销。从低地球轨道服务受益最大的行业是通信（包括互联网和物联网提供商）和对地观测（包括光学和合成孔径雷达成像），还有一些提供各种在轨服务如空间态势感知的企业。低地球轨道企业还包括一系列地面服务提供商，包括制造、零部件供应商、发射、地面站接入、跟踪和碰撞规避以及数据处理和分析等服务提供商。图1为LEO价值链中的主要部分。

图1 LEO价值链细分

太空架构通常分为三部分：空间段（即卫星）、地面段（即地面站、发射设施）和用户段（即用户终端）。2019年，美国防部认识到太空市场的不断变化和对强大架构的需求，制定了国防太空架构（NDSA）。NDSA确定了七个层面：

· 传输层：为全球所有作战平台提供有保证、有韧性、低延迟的军事数据和通信连接；

· 战斗管理层：提供架构任务分配、任务指挥控制以及数据分发，用于战役规模的时间敏感杀伤链；

· 跟踪层：提供对先进导弹威胁包括超高音速导弹系统的全球指示、告警、跟踪和瞄准；

· 监管层：提供对时间敏感的、发射前（left-of-launch）地面移动目标的全天候监管（例如用于瞄准先进导弹）；

· 导航层：为全球定位系统（GPS）拒止环境提供备用定位、导航和授时（PNT）；

· 威慑层：用于阻止深空（地球同步轨道至月球距离）敌对行动；

· 支撑层：使地面和发射部分能够支持响应空间架构。

许多技术为这七层提供支持，并超越了空间、地面和用户的传统架构。通过整合传统观点和NDSA各组件，审视低地球轨道价值链不仅可以从现有组件角度，还可以扩大到包括预计在未来低地球轨道部署中发挥巨大作用的项目。

下面将列出LEO价值链上主要细分市场的详细信息，包括技术发展、主要参与者和灰色地带活动。

随着新技术的发展，LEO卫星对某些应用特别有吸引力。LEO卫星大部分是对地观测卫星，这些卫星在较低轨道上以相对较低高度穿过整个地球表面。然而，对于大多数通信卫星来说，使用LEO卫星要求地面用户瞄准快速移动目标并频繁进行卫星切换，这就需要庞大的星座和复杂的跟踪天线（或严重牺牲带宽）。此外，大气阻力极大限制了LEO卫星的寿命。鉴于卫星成本和天线技术的限制，几十年来，卫星通信一直主要使用地球同步卫星。

在美国，SpaceX和亚马逊公司都在致力于开发数百至数千颗卫星的“巨型星座”，提供全球互联网连接。与以往的全球卫星通信网络不同，这些公司的目标是直接向用户提供低延迟宽带服务，覆盖范围包括连接能力不足的农村地区（尽管政府、航空公司和海事用户仍将是重要市场）。尽管这些网络尚未完全实现，但其初始运行能力前景仍吸引了私营和公共部门的极大兴趣和资金。

SpaceX的“星链”（Starlink）是一个计划拥有12000颗（有可能扩展到42000颗）卫星的星座。该星座已经发射了大约1000颗Ku/Ka波段卫星，已成功完成了第一响应人测试，目前正在推出一个公共测试计划。美陆军还与SpaceX签署了合作研发协议，开始测试该公司网络。该星座计划仍有许多工作要做，特别是在发射有星间光链路的卫星方面，这将减少对大量地面站的需求（并减少可能干扰）。Starlink正在北美提供基于低地球轨道的宽带网络，一些早期测试人员称传输速度高达200Mbps，延迟低至30毫秒。如果随着用户数量的增长，该星座仍能够继续达到这些结果，它的数万颗卫星和一个完全全球化网络的目标可能很快就会实现。

与SpaceX一样，亚马逊公司也计划在低地球轨道部署一个大型宽带星座。2020年7月，该公司获得了美联邦通信委员会（FCC）对3236颗卫星的“柯伊伯”项目卫星星座的批准。亚马逊公司还发布了低成本Ka波段天线高层计划。FCC文件要求到2026年部署完成一半星座，但该公司尚未发射任何卫星。虽然在发射和测试方面落后于SpaceX，但亚马逊公司仍有一些显著优势。最重要的是，该公司随时准备将卫星星座与其现有网络基础设施包括亚马逊网络服务（AWS）集成。亚马逊公司已经在建造卫星地面站，与AWS网络直接连接。

✦ 灰色地带竞争活动

美国以外国家的卫星运营商、制造商和供应商也在寻求扩大在低地球轨道的业务，加拿大的Telesat和英国的OneWeb公司是美国主要的星座竞争对手。

Telesat公司已签约为DARPA的Blackjack计划提供LEO通信能力。该计划旨在测试军方以混合方式使用商业卫星网络的能力，以降低成本和更频繁进行技术更新。Telesat也希望从2023年开始部署自己名为“光速”（Lightspeed）的LEO星座，该星座将由近300颗卫星组成，主要面向Telesat的企业客户。对于其LEO星座，Telesat使用了俄罗斯的发射服务和俄罗斯火箭来发射其初始卫星。俄罗斯的服务目前还没有受到美国法律的限制。有文件证明，Telesat缺乏一个发射提供商，这使该公司业务面临风险。

OneWeb是最早加入LEO宽带业务竞赛的公司之一。OneWeb在2020年以新所有权架构（包括英国政府和印度企业集团Bharti Global）摆脱破产危机后，目前已在本轮融资中积累了超过14亿美元，继续建设其第一阶段星座，但卫星数量有所减少。总部位于美国的休斯太空公司也在OneWeb破产后进行了投资，并获得了为OneWeb星座提供大部分地面段的合同。OneWeb已获得了FCC批准，可以在美国境内提供服务，但其目标也是提供全球服务。由于没有自己的发射能力，OneWeb也依赖俄罗斯的火箭和发射场。其最近一次卫星发射是由俄罗斯研制的火箭在俄罗斯航天站完成的。使用俄罗斯火箭可能会给OneWeb星座及其用户数据带来被利用风险。

地面站是卫星运营商监测卫星状态以及通过地面基础设施传输、存储或访问数据并分析的途径。用户终端是地面用户用来接收和处理卫星服务的设备。虽然在地面站和用户终端中有类似基本技术，但是地面站的尺寸大、成本高和复杂性大。目前GEO卫星的地面天线价格从100万美元到200万美元不等。SpaceX公司目前的评估表明，在Starlink星座中全面部署4400颗卫星可能需要3500个天线才能实现最大吞吐量。地面段是LEO价值链中最昂贵的部分之一，正促使业界在设计、工程和商业关系中寻求实现最高效率的方式。

LEO卫星星座也给传统GEO抛物面地面站天线带来了一个特有问题。LEO巨型星座由数百颗乃至数千颗卫星组成，卫星本身以极高速度运行，与地面的任何连接都非常短暂。由于在拥挤的频谱环境中运行，地面站还必须能够区分卫星和通信波段。这些独特要求驱动了技术进步，于是开始出现一些高效低成本解决方案。例如，相控阵或电控天线（也称为电子扫描阵列）的发展大大降低了地面用户跟踪非对地同步卫星的成本和难度，同时使用户能与多颗卫星通信，从而缓解了切换问题。

美国Atlas太空公司与美国空军和国防创新部门合作，成功测试了一种新的相控阵系统。它采用的相干波束成形技术允许天线同时跟踪从LEO至GEO的多颗卫星。Atlas公司正在规划一个由分布在世界各地的30个地面站组成的全球地面天线网络，供商业和政府卫星运营商使用。像Atlas这样的商业天线供应商将寻求利用全球市场，并将地面站分布到许多国家。美国防部使用商业星座时必须考虑到这一点，并评估商业提供商提供的数据保护和对策的风险和技术参数。一些星座提供商正在寻求开发自己的地面站，而不是依赖商业伙伴。根据FCC的文件，SpaceX目前在全美50多个Ka和Ku波段活跃地面站。每个地面站被授权拥有8部天线。OneWeb计划建造45个地面站，其中部分地面站正计划处于在美国的对手国家中。正在他国建设或扩张的地面站提供商面临着自己的系统和客户被潜在利用的风险。

利用星间链路（ISL）可以减轻地面站在外国带来的种种问题。采用星间链路可减少所需地面站数量，因为单颗卫星将不再需要一定要确保与地面站直接连通，而是可依赖星座中的其他卫星保持与地面的连接。星间链路技术目前仍处于演示阶段，有多家公司（如Telesat和SpaceX）正在测试其可行性，但目前该技术还没有全面实施。

低地球轨道市场商业化的另一个关键领域是降低用户终端成本。由于低地球轨道的性质，大多数提供商都希望为其用户提供相控阵天线终端，但相控阵设备传统上对于商业用途来说过于昂贵，因而一般只限于军事用途。例如，SpaceX已经设法将其Starlink终端的生产成本从每台3000美元降至1500美元，但仍将为用户补贴成本，仅对连接到其星座所需设备收取499美元的费用。SpaceX正试图通过公司整合降低成本，而Telesat等其他提供商已经与相控阵天线提供商ThinKom达成长期合作，为其Lightspeed星座开发用户终端。测试中，新终端能够在不到100毫秒时间内完成卫星波束切换，并能够在不到一秒钟时间内完成卫星间切换。

✦ 灰色地带竞争活动

美国ThinKom公司的大部分初始资金来自美国政府资金和支持美国情报界的风险投资集团In-Q-Tel公司的投资。ThinKom公司专门研究旨在将空间资产连接到地面站、飞机、船只和用户终端的相控阵技术。随着整个市场转向低地球轨道，ThinKom一直在开发相应产品以进入该市场。ThinKom之前专注于与美国防部的业务，现在也与两个其他国家的星座公司合作：加拿大的Telesat和英国的OneWeb。ThinKom有可能不再专注于为国家安全领域开发技术，因为商业市场可能会为他们的产品提供一个更大、更有利可图的市场。美国防部将了解像ThinKom这样的供应商的情况，并激励这些公司继续进行以军事为中心的技术创新。低地球轨道领域有些部分历史上只属于军方，但随着该市场获得越来越多商业利益，该领域供应商队伍可能会分崩离析。

星间链路的改进可以为LEO星座的覆盖范围和韧性带来显著提高。如果没有可靠的星间链路，星座中的每颗卫星都必须直接将用户数据传送到覆盖范围内的地面站，并且星座需要数百到数千个地面站和天线网关来保证正常运行。采用星间链路将大大减少实现全球覆盖所需的地面站数量，这也是LEO价值链中最昂贵的部分之一。采用星间链路还可以降低基于地面路由的传输延迟。虽然在技术上不如射频星间链路成熟，但预计激光星间链路（OISL）的吞吐量要高得多，抗干扰能力也更强。对于一些即将到来的LEO系统，OISL仍处于测试阶段，但它们已经引起了国家安全应用研究人员的极大兴趣。

美国发展实用激光通信设备的工作进展迅速。美国国内在激光技术方面有大量专业储备，可以用之实现高效低成的OISL。降低成本是大型低地球轨道星座的一个关键问题，因为链路数量，特别是与不同轨道平面卫星连接的链路数量，预计将导致成本大幅增加。美国Space Micro公司是一家向LEO系统提供低成本高性能激光终端的公司，它是美国政府在太空系统方面的一个固定合作伙伴。该公司最近与美太空军就其100Gbps光通信终端签订了一份300万美元的合同。许多美国公司已经完成了光卫星链路的初步测试和集成，也有国外激光终端设备提供商进入了该市场。

✦ 灰色地带竞争活动

在最近一次测试中，总部位于美国的通用原子公司为SDA演示激光通信，其光终端与德国Tesat-Spacecom公司制造的激光通信终端连接。激光终端领域的另一个领先者是德国的Mynaric公司。该公司正在为Telesat公司的DARPA Blackjeck卫星提供光学终端。有其他国家似乎也对这项技术感兴趣，并试图与Mynaric建立合作伙伴关系。这些向国外销售的初步尝试，以及其他国家对这项技术的兴趣，表明了未来激光技术发展过程中可能出现灰色地带竞争活动。

云技术已经成为LEO跟踪、分析和数据处理的新支持技术。美国亚马逊公司计划推出了自己的低地球轨道星座，并正在其亚马逊网络服务（AWS）平台中建立地面站服务。亚马逊公司声称已经在全球AWS基础设施区域网络附近建立了“全球地面站网络”。亚马逊希望使地面站能处理指挥控制活动，整理数据，并将来自卫星的数据与其AWS云服务融合。这种商业模式遵循亚马逊公司传统的云服务定价模式（允许客户按使用天线的时间（分钟）付费），并且该公司声称这种云服务能够连接到任何运行在X或S波段的LEO或中地球轨道（MEO）卫星。微软公司也在向“地面站即服务”模式扩展，在2020年发布了微软Azure Orbital云服务。

亚马逊和微软等主要云提供商构建基于LEO的产品表明了该市场的价值。空间资产的云集成可以增强美国防部现有和未来计划，但这些云产品都存在潜在安全风险。许多较小的公司也在为低地球轨道开发专门的数据处理能力，可以与云产品结合使用。

✦ 灰色地带竞争活动

美国的Kubos公司是一家软件公司，提供基于云的卫星基础设施和星座飞行管理能力。它的主要软件产品是开源的，但是可以根据安全特性和集成支持进行定制。2020年，Kubos与微软合作，希望整合到新的Azure Orbital平台中。从2018年到2020年，美国空军授予Kubos公司三份价值约11.5万美元的合同，研究将Kubos软件集成到空军系统中，以跟踪太空中的轨道物体。

Kubos还从其他国家相关实体那里获得了几笔投资。其他国家的投资有些跟该国的军事实体或技术相关，因此美国将对与军事相关投资情况与提供美国军事服务的公司之间的任何关联进行额外研究。

05 美国政府和国防部在LEO领域的工作

美国的太空政策特别是低地球轨道层面工作一直在向商业化转变。据美国家太空委员会称，低地球轨道商业化是美国未来太空战略的一个重要组成部分。美国防部的国防太空战略（DSS）反映了这一转变，提出继续“保持太空优势”并利用太空商业化，保护商业太空能力以对抗对手。美国防部正在这一领域积极行动，正在制定“商业太空能力保护、支持和利用计划”，同时还建立了新的合作伙伴关系。这些政策和决策使得美国防部在太空关系中的组织方式发生了重大变化，使其创建了新的组织和监督小组来帮助实现这一目标。

在过去的三年里，美国防部一直在将重点转向太空，更加强调太空资产和竞争。2019年，美国成立太空军（USSF），旨在“保护美国和盟国在太空的利益，并为联合部队提供太空能力”。美国防部和国家安全空间天基资产的采办被认为是一个至关重要的领域。美国防授权法案（NDAA）2020除了为新太空军提供资金外，还成立了一个新的太空军采办委员会，负责在国家安全太空企业中“监督、指导和管理采办”。

美太空发展局（SDA）新的国防太空架构（NDSA）的一个关键组成部分是部署一个低地球轨道卫星网络，该网络将采用一种多层架构运行。目前，SDA正在通过启动一系列阶段来实施这种分层方法，这些阶段将在每次迭代中解决整个计划的不同需求。“0期”将是第一阶段，旨在设计一个测试平台，以演示技术能力，并在出现任何问题时有机会在后续阶段进行改进。第一阶段只包括传输层和跟踪层的一小部分，其中将包括28颗卫星。初始卫星的开发和发射预计在2020~2023年进行，之后将于2024年开始“1期”，“1期”将包括由几个不同供应商制造的100至150颗卫星。这些层的重要特性是该项目的模块化性质，允许不同有效载荷根据任务需要进行集成。SDA“1期”信息征询书（RFI）列出了星座中对可大规模生产的卫星部件的需求。NDSA正试图利用低地球轨道的商业化，将商业产品集成到军用专用模块中。

SDA已确定了初始“0期”星座的组织方式，如图2所示。传输层“在低地球轨道上建立网状通信网络，作为所有其他系统的骨干。SDA已经向洛克希德•马丁公司和约克航天系统公司授予了价值2.815亿美元的传输层“0期”合同；同时，Telesat公司美国服务分公司与洛•马公司合作，实际为该层生产20颗卫星。SDA还授予L3Harris技术公司和SpaceX公司价值3.428亿美元的合同，要求两家公司为跟踪层“0期”生产四颗过顶持续红外（OPIR）成像卫星。这两个项目将在初始跟踪层的宽视场（WFOV）项目和中视场（MFOV）项目上合作。SDA还授出了一份价值1.2亿美元关于地基卫星跟踪能力的合同，该能力将位于美海军研究实验室的Blossom Point跟踪设施。SpaceX公司则获得了价值1.563亿美元的28颗卫星发射服务合同。

图2 “0期”星座

DARPA的“黑杰克”（Blackjack）计划和美导弹防御局（MDA）的高超音速和弹道跟踪空间传感器（HBTSS）项目与“0期”一起测试大型低地球轨道星座的可行性，并满足新的任务要求。DARPA的Blackjack计划希望利用太空商业化来降低成本，并开发一种可以快速适应新任务需求的模块化架构。MDA的HBTSS项目旨在利用低地球轨道能力，使其更容易跟踪超高音速导弹。这两个项目都将直接用于发展美陆军项目，并将成为美陆军的关键要素。

美国国防高级研究计划局（DARPA）启动了“黑杰克”（Blackjack）计划，测试低地球轨道卫星能力是否匹配当前太空需求，同时大幅降低成本并将商业元素纳入该计划。DARPA确定了该计划要实现的三个关键目标：

· 开发有效载荷和任务级自主软件，演示自主轨道运行，包括在轨分布式决策处理器；

· 利用先进商业制造方法开发和实现军用有效载荷和航天器平台；

· 演示LEO卫星上的有效载荷，展示与当前GEO系统相当的LEO系统性能，并且航天器平台、有效载荷和发射组合成本低于每个轨道节点600万美元，同时有效载荷满足商业平台的尺寸、重量和功率限制。

该计划的第一个目标要通过“Pit Boss”子项目实现的。Pit Boss是一个自主任务管理系统，将包括添加到每个LEO卫星上的计算和加密软件。硬件单元需要一个高速处理器，虽然无法从公开信息中获知它将使用什么样的处理器，但它说明美国防部需要一个安全的领先集成电路芯片制造商，而目前美国国内还没有领先生产商。美国国内能力的缺乏可能会迫使该计划使用较老芯片或从国外采购芯片，这两种情况都会给该计划增加额外风险。总的来说，Pit Boss是一种架构，通过这种架构，可将低地球轨道星座的不同元素连接在一起，并协调星座中卫星的不同能力。

Blackjack项目的第二和第三个目标正在通过开发20个卫星平台实现。卫星平台是一种可实现多种产品生产的标准卫星模型，它带有可支持多种卫星有效载荷的基础设施。这些平台将是由当前商业卫星提供商制造的标准商业平台，能够添加模块化军事有效载荷。目前，该计划已经选择了两家提供商来构建测试平台。这些平台将装载具有不同任务参数的各种有效载荷，以测试LEO能力是否能够匹配现有空间资产的当前能力。这些平台还将包括光星间链路，以确定激光技术对于LEO星座的可行性。

Blackjack计划将彻底改变军方利用太空的方式，并可能为美国提供巨大优势，但也增加了新的攻击风险。Blackjack计划的关键方面是利用商业元素，这对美国来说既是一个巨大优势，也存在潜在风险。由于使用商业卫星平台来降低每个轨道平台的成本，并且使用商业提供商大幅降低发射服务成本，美国将拥有比对手更大的竞争优势。使用数百颗更小、更便宜的卫星来提供与现有资产相似或更好的性能，将极大提高太空项目的鲁棒性。新系统的模块化特性可以快速适应未来需求。然而，商业因素也为空间资产方面带来了美国国防部之前不一定要处理的新风险。

美国防部越来越多将商业实体引入太空领域可能有助于降低价格，但同时也将美国防部暴露在使用经济战争的对手面前。对手可以利用这些商业实体将自己的硬件送入太空，窃取技术，通过收购与兼并活动获得领先的技术。将空间资产转移到更小、更强大的平台，将改变敌方的攻击方式。敌方将非常有可能使用网络空间等手段来利用商业提供商，瞄准地面站等技术，攻击商业提供商网络，甚至通过供应链插入恶意元素。

超高音速弹道跟踪太空传感器（HBTSS）由MDA在SDA出资开发，并将与NDSA整合。HBTSS基于DARPA Blackjack计划的经验，旨在成为追踪和应对机动高超音速威胁所需的复杂杀伤链的一部分。HBTSS与SDA的跟踪层不同但与其协同工作。该项目重点是向陆基拦截器提供低延迟目标瞄准信息。HBTSS将拥有宽视场和中视场传感器，这些传感器将成为跟踪导弹并为美陆军THAAD和“爱国者”系统等拦截器）提供高质量火控数据的综合系统的一部分，。HBTSS最终将并入NDSA的跟踪和传输层。最近，MDA宣布，该计划的发射和早期轨道测试的阶段II-b合同授予了L3Harris和诺斯罗普•格鲁曼公司。

由于具有抗干扰、高带宽通信特性，整个国家安全部门对光星间链路的兴趣越来越大。通过使用激光而不是无线电波，光星间链路还可以节省宝贵的频谱资源。HBTSS和SDA的传输层都可能使用光星间链路在网状网络上进行高性能通信。然而，仍然存在一些明显障碍，因为还不完全清楚发射和空间环境对激光通信所需敏感电子设备的影响，来自敌方的风险也不完全清楚。美国宇航局在利用光学技术进行深空通信方面已取得了一些成功，但代价很高。在激增的LEO网络中，低成本和跨系统互操作性是关键考虑因素，美国将对光星间链路的相关方面进行进一步研究。

美陆军是美国防部卫星资源的最大消费者之一，也将是SDA新LEO星座的最大用户之一。美陆军的战术情报目标访问节点（TITAN）项目已经有几份合同与LEO连通能力开发相关。TITAN系统将从多个域获取数据，并成为“传感器到射手链中的关键一环”。美陆军到2025年的战术电子监视系统预算书将LEO战术空间层确定为TITAN系统将使用的关键部分之一。连接到LEO卫星网络的TITAN系统正在进行演示和原型开发。战术空间层应该与SDA的分期系统和SDA传输、跟踪和战斗管理层保持一致。美国陆军还将“LEO卫星能力”列为预算项目，并授出了关于TITAN地面终端和原型地面站的两份合同。

美陆军的下一代蓝军追踪器——车载任务指挥传输系统（MMC-T），也在设计中考虑了利用LEO系统。2019年，该项目的预招标文件大纲确定了新系统的要求之一为连接LEO卫星的能力。尽管MMC-T仍处于早期开发阶段，但因为它旨在处理任务指挥控制，很可能可与SDA新LEO网络的战斗管理层连接。通过这种方式，未来指挥控制将有可能通过SDA的新LEO星座实现，显示了LEO卫星对军队的重要性。

美陆军的关键任务之一是导弹防御，主要通过THAAD和“爱国者”导弹防御系统完成。而超高音速滑翔飞行器（HGV）由于其机动和变向能力以及低空和缺乏弹道轨迹特点，可能对现有探测系统提出挑战。美国防官员曾表示，“现有陆基和天基传感器架构不足以探测和跟踪超高音速武器”，美国目前正在开发SDA的跟踪层，以便与HBTSS一起跟踪超高音速武器。DARPA还与诺斯罗普•格鲁曼公司合作开发了一个名为Glide Breaker的反超高音速武器计划，该计划很可能与诺•格公司正在为美陆军开发的一体化防空反导作战指挥系统相连接。通过SDA的跟踪层，LEO网络与MDA的HBTSS将在提供超高音速飞行器跟踪能力方面发挥关键作用，跟踪数据将提供给美陆军可能部署的任何导弹防御系统。

06 美国未来工作重点

由于政府和商业活动越来越依赖太空资产，美国已将太空将视为其关键基础设施的一部分。美联邦政府将采取额外的措施来确保太空系统的可靠性和安全性，因为它的许多方面是由私人实体管理的。

美国已经采取了一些措施来保护航天工业的重要方面，要求运营商在考虑供应链风险的同时，将网络防御纳入其系统。美太空采办委员会也在监督、指导和管理各部门太空系统和计划的采办和整合，并采取措施确保该行业能够抵御当前威胁。

美国正在引领当前航天领域的新企业和技术创新浪潮。为了与国家目标相协调，促进这一行业的长期稳定发展，美国政府正在将其角色从太空产品和服务的主要开发者调整为重要消费者，美政府将提供稳定指导和预计需求。为了促进航天工业的竞争和创新，美国政府机构和部门将在以往经验的基础上，制定维护其利益的具体战略，关键焦点包括区分空间用户频谱可用性的优先顺序，努力资助下一代技术研究，以及提供关于未来需求的明确方向。

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