军事卫星通信领域的军民融合

·文|北京空间科技信息研究所 朱贵伟

军事卫星通信领域的军民融合

·文|北京空间科技信息研究所 朱贵伟

所谓军民融合，是指把国防和军队现代化建设融入经济社会发展体系之中，其内涵十分丰富，既有工业基础的融合，也有管理机制的融合以及应用模式的融合。本文从系统建设的角度，结合国外发展现状，浅析军事卫星通信领域军民融合的新思路。

一、概述

21世纪以来，军事卫星通信在保障国家安全和利益、提升军队信息化水平和作战效能方面的作用日益突出，美、俄、欧等传统军事航天大国和日本、印度、加拿大等航天国家都在积极发展军事卫星通信系统。然而，受军事通信需求、航天技术水平和财政预算等多方面因素限制，各国在军事卫星通信系统建设方面采取了不同的方式和途径，在获取军事卫星通信能力的方式和途径上也呈现出了一些新的变化。

2003年，英国首次将其军事通信卫星系统的采办、运管和经营全部交给私营公司负责。商业资本的深度介入几乎完全颠覆了传统军事通信卫星系统的建设与应用模式，开创了军事通信卫星公私合营的先河，从借助民间资本发展军事卫星通信能力的角度来看，是对军民融合的创新实践。

2012年，国际通信卫星-22成功发射。这颗商业卫星除了携带商业公司的通信载荷以外，还搭载了澳大利亚国防部的UHF频段军事通信载荷，是首个业务化运行的军事通信载荷搭载商业卫星的实例，进一步拓展了军民融合的实现途径。

在军事卫星通信领域，涉及军民融合的建设途径主要包括军民共建、公私合营、商业卫星容量采购，以及军事载荷商业搭载等几种。

军民共建：是指由一国或多国出资研制卫星系统，满足军事和非军事需求，可以是军方与政府共建、也可以是军方与商业公司共建。一般情况下，利用这种方式建设的卫星，军事载荷与民用载荷有明显区分，且分开使用与管理。

公私合营：是指基于服务采购的能力发展方式，通过利用私营企业的资金、人员、技术和管理优势，为国家提供长期稳定的军事卫星通信服务。英国首先将基础设施建设中的“私人融资活动”概念成功引入军事航天领域，并且在西方国家流行起来。

商业卫星容量采购：是指政府或军方出资租用商业通信卫星转发器。这种方式将政府和军方用户置于商业市场上，采购或租用容量的方式类似于商业用户容量租用，可包括长期租用和短期租用，对需求远大于供给或尚未拥有专用卫星系统的国家来说，是一种简便、直接的方式。

军事载荷商业搭载：是指将军事专用有效载荷搭载在商业卫星上发射。其中，军事载荷与商用载荷明确区分开来，并由不同的用户使用。军方负责提供搭载的军事载荷，并支付一定的费用，分摊卫星研制和发射的成本与风险。

二、国外军事卫星通信领域的典型军民融合方式与案例

1.军民共建

军民共建的主要体现是军民两用卫星，这在军事卫星通信能力发展初期的国家比较常见，例如20世纪80年代的法国，以及现在的韩国、巴西等国家。现在，许多军事卫星通信需求较为有限的国家也采取这种方式，例如以色列、阿联酋等。表1总结了部分典型的军民两用通信卫星。

表1 部分军民两用通信卫星系统

总体来看，军民共建卫星系统常见于美国以外的国家，大多处于该国军事卫星通信发展初期，或该国军事卫星通信需求比较有限。政府出资、公司运管和载荷区分使用是其主要特点。由于需求有限，导致卫星军事载荷的能力不强。不过，随着商业通信卫星技术的发展，此类卫星的能力逐步提升。此外，在载荷运管方面根据各国航天能力的不同而存在不同的形式。例如，奥普图斯-C1卫星由位于悉尼的卫星测控站提供运行管理，军事有效载荷由澳大利亚国防部管理，澳大利亚佩斯卫星地面站作为备份控制站。

2.公私合营

这种方式常见于基础设施建设，例如机场、水利和交通等工程，20世纪90年代引入航天以来，逐渐在西方国家以及日本等国中流行起来。根据所有权的不同，公私合营还分为两种：一是系统外包且所有权发生转移的模式，典型代表是英国的天网卫星系统；二是系统外包但所有权不发生转移的模式，典型代表是德国的联邦国防军通信卫星系统，它将卫星系统的运管交由私营公司负责。

20世纪90年代，泛欧军事卫星通信计划的失败，促使英国独立发展军事通信卫星。在第五代天网卫星的论证过程中，公私合营的方式逐渐得到推崇。2003年10月，英国正式与范例保密通信公司（Paradigm）签署价值25亿英镑的合同，为期15年，由后者为英国国防部提供端到端的军事卫星通信解决方案，包括卫星的采购与管理、地面站和终端设备的部署等。Paradigm公司是为这次公私合营专门成立的公司，由英国国防部、阿斯特里姆服务公司和其他财团提供支持，总部设在英国。

整个项目的运作是以提供服务为基础，由Paradigm公司负责天网-5卫星的采办、运行和管理，同时负责英国军方地面终端的部署，卫星的所有权归Paradigm公司。英国国防部作为固定且优先的用户，以年度购买的形式获取Paradigm公司的服务，不拥有且不管理卫星。在整个合作项目中，Paradigm是最大的出资方，英国国防部通过服务采购来支持商业运营，同时保证英国国防部具有优先的、绝对的使用权，其保证使用的容量不低于整星容量的50％。此外，卫星上的剩余容量由Paradigm公司向第三方国家进行销售，销售收入按照一定的比例与英国国防部分享。英国军事通信卫星系统公私合营的运行结构如图1所示。

图1 英国天网-5卫星系统的公私合营结构

随着军事通信需求的增长，英国于2010年再次对公私合营的细节进行调整，天网-5卫星增加至5颗，服务合同也将延长至2022年。在英国的初次尝试获得成功后，德国、法国、意大利和日本等国也纷纷开展这方面的研究与实践。意大利空间通信公司（Telespazio）向美国国防部出售锡克拉-1b卫星空闲容量，即将发射的Sicral-2卫星也在可销售之内。继对外宣布发展军事通信卫星的计划之后，日本于2012年底选择日本卫星公司（JSAT）为首的产业团队为其采购、发射和运管2颗X频段军事通信卫星，同样是采用公私合营的方式，但是卫星的所有权归政府所有。

3.商业卫星容量采购

目前，商业卫星容量采购的方式在美国和欧洲已经非常普遍。战场信息化进程和无人机广泛部署使军方对卫星容量的需求迅速增长，而军事专用系统能力与需求之间的差距给了商业卫星运营商重大的市场机遇。美国拥有多年采购商业容量的经历，并已形成了规范的流程。欧洲近年也开始集中采购的尝试。

美国针对商业卫星在军事卫星通信体系中的地位以及如何更好地为军方提供服务方面做了许多研究。目前，美国通过“未来商业卫星通信服务采购”计划（FCSA）集中采购军方和政府所需的商业卫星容量。军方的容量采购统一由国防信息系统局（DISA）负责，DISA作为居中角色，起到军方需求和商业能力之间协调的作用。

对于成熟的、常态的商业容量采购，获取容量的过程非常快。例如，FCSA的采购过程大体上可分为需求定义、资金落实、方案选择和签订合同等四个阶段，各阶段的时间安排非常紧凑，从需求提出到获取能力的周期在80天以内。此外，各个阶段由不同的主体参加，每个阶段的任务和各方的职责非常明确。

需求定义阶段（大约22天）：用户技术部门与DISA商业卫星通信中心进行沟通，收集并整理相关需求数据、确定需求的范围，并进行初步的成本评估；

需求确定、资金落实阶段（大约8天）：用户的项目经理、资源管理经理与DISA商业卫星通信中心进行沟通，申请容量租用所需资金、向国防信息技术合同局（DITCO）递交相关文件，指定项目编号，予以立项；

合同拟定、标书评估阶段（大约40天）：商业公司参与竞标，首先是发布招标书，说明军方所需容量的范围、数量和时间，商业公司进行投标，DISA和DITCO在用户的参与下对各个标书进行技术评估；

合同授出阶段（大约8天）：这一阶段主要由DITCO合同中心参与，在资金获批的基础上选择容量供应商，签署合同，验收转发器容量，并开始提供服务。

随着欧洲对商业卫星容量的需求量不断增加，欧洲也面临着与美国相似的容量不足的情况，欧洲防务局（EDA）也开展了一项名为“欧洲卫星通信采购部”（ESCPC）的计划，在欧洲级别上汇集成员国对卫星通信的需求，统一进行商业卫星通信容量的采购，期望借助集中采购的方式产生规模经济效益，并培养稳定可靠的需求。

4.军事载荷商业搭载

美国近年来在国际通信卫星-14和欧洲卫星公司-2等卫星上分别搭载了军事试验载荷，逐步探索军事有效载荷商业搭载的模式和流程。而澳大利亚成为该领域的先例，国际通信卫星-22的发射成为全球首颗商业卫星搭载业务型军事通信载荷的案例。

国际通信卫星-22为面向海事和航空的商业通信卫星，除C和Ku频段商业有效载荷以外，还携带了面向军事通信的UHF频段载荷。2010年4月，澳大利亚决定购买国际通信卫星-22卫星上UHF频段载荷的全部容量，使得整个搭载计划的成本达到4.751亿美元。星上UHF频段载荷包括18个25kHz信道，用于接替租赁卫星-5，可覆盖阿富汗战场。借此机会，澳大利亚也与美国签订了太平洋和印度洋地区UHF频段容量共享的协议。在这份有效载荷搭载协议中，国际通信卫星公司（Intelsat）负责澳大利亚UHF频段载荷的研制、集成和运管，并且在卫星发射后的15年间为澳大利亚提供相关的载荷管理服务，包括UHF通信系统监控和在轨测试等。同时，澳大利亚军方对卫星提出了一些限制性的要求，例如轨位、安全性、载荷的配置管等。

波音公司和Intelsat均将这次合作看作是政府与产业界合作的范例，可以在政府和产业间共享成本和风险，同时二者的合作既可以充分利用产业的力量，还可以推动产业技术的发展。除澳大利亚以外，其他国家也在积极开展相关研究，产业界也积极配合，Intelsat和波音公司等制造商和运营商联合成立了有效载荷搭载联盟，共同探讨有效载荷搭载的运行模式，推动这种方式的广泛应用。

2012年9月，美国国防部发布了“军用频段载荷商业卫星搭载指南”，但是遭到了产业界的强烈反对，理由是对产业公司的限制太多。例如，这一版指南中规定，卫星的在轨机动需获得国防部的批准，搭载载荷不允许对外公布或租售、卫星的轨位和军用频率的所有权归军方所有、发生频率干扰时卫星运营商将负责补偿国防部的损失、卫星运营商破产时卫星所有权的转移须征得国防部批准等。

由于这份指南是军方独立出具的，没有产业界的参与，因而对产业界的要求比较苛刻，受到了广泛的质疑。随后，美国国防部积极与产业界开展研究，包括劳拉空间系统公司和洛克希德-马丁公司都在为国防部提供有效载荷搭载的研究与建议。

三、分析与启示

1.国外各种军事通信卫星军民融合方式优缺点

表2总结了国外各种军事通信卫星军民融合方式的优缺点 。

表2 国外军事卫星通信军民融合方式比较

对于军民共建卫星系统来说，其主要优点在于可以同时解决军事通信和民用通信需求，借助民用卫星通信来发展初级军事卫星通信能力。在这种方式中，军和民是互惠互利的，借助军事卫星通信的发展，推动民用卫星通信的使用和普及，可实现以军惠民、以民养军的目的。此外，在危机管理、应急救灾等特殊场合下，军民共建的卫星系统在使用方面也具有一定的优势。但是，由于卫星星上的空间和功率等多方面资源有限，一般这种卫星上的军事通信载荷能力较低，仅可保障最低的军事通信需求。而且，受到民用通信的限制，军民共建的卫星一般位于本国上空，卫星覆盖和资源调配的灵活性受到一定限制。

对于公私合营方式，其最突出的特点是从面向系统到面向服务的能力建设方式转变，最显著的优势是军事航天投资扁平化，预算压力在十多年的时间里均衡化。例如，日本采用公私合营建设下一代军事卫星通信系统时宣称，原本需短期支付的15亿美元变成了“分期付款”。同时，运管系统的风险也都转移到产业界，政府可获得等值、甚至超值的服务。此外，由于目标用户明确，卫星系统在研制之初就是为了满足国防需求，因而卫星系统的能力也相对较高。但是，公私合营方式的缺点也同样比较突出，主要体现在安全性方面。例如卫星系统的所属权可能发生转移，商业公司能否在较长的合同期限内（例如15年或20年）保持稳定运营存在一定的疑问。而且，由于军方与商业公司均是在预期盈利的基础上进行项目的募资和推进，任何一方的意外都可能导致项目无法进行，使得整个项目的风险不可控。

对于商业卫星容量采购，其优点是随机性强、可及时获取通信能力、使用方式灵活等，非常适用于面对突发性通信需求激增的情况。但是，这种方式在卫星安全性、服务成本等方面的缺点也很突出。由于商业卫星在规划和发展之初并无法确切知道军事用户的需求，难以有效适应特殊的军事需求。随着商业卫星通信市场和应用的发展，容量供给逐渐紧张。军方容量采购存在很大的随机性，这就使得在某一个时间段、某一个地区的容量紧缺，从而导致成本上升，采购难度加大。

对于军事载荷商业搭载，其优点主要体现两个方面。首先在成本方面，军方用户的卫星研制和发射成本大幅降低，例如澳大利亚的军事载荷搭载商业卫星计划比研制发射专用卫星节省了1.5亿美元资金。其次，在能力交付周期方面，商业卫星一般具有明确的发射计划，且研制周期较短，远远低于军事专用卫星系统平均6～9年的系统研制周期。例如，专用军事卫星的典型采办周期为47个月，利用有效载荷搭载则仅需35个月，节省了整整一年的时间。然而，作为一种新的能力获取方式，目前仍有许多问题需要解决。首先是资产属性问题，在对抗环境下资产属性的划分影响到其是否会成为受攻击的目标。其次是采办管理方面的风险，商业卫星与军事卫星有截然不同的采购流程，任何一方面的拖延都会导致卫星进度发生重大延期。第三则是商业载荷与军事载荷的兼容性问题，军事载荷所需的空间、功率、质量以及电磁环境等问题都需要反复确定。

2.启示

近年来，预算紧缺一直是国外军事航天发展的一个重要主题，如何在有限资金的条件下提供作战需求成为其重要的目标。国外在发展军事卫星通信时充分考虑到自身的实际情况，采取了多种新颖的方式，巧妙地将民商资源引入到军事应用中。纵观国外军事卫星通信系统的发展，工业界发挥的作用越来越大。借助工业界的力量可以有效维护国内航天工业基础，使其保持竞争力、实现良性发展。同时，从长远角度来看，强大的航天工业基础也有利于保证军事航天能力的领先。

随着空间环境的日益拥挤，申请轨位资源和协调频率等问题的难度将会越来越大。而且，频率和轨位等战略资源储备的不足，将使未来军事卫星通信能力的发展将会遇到较大瓶颈。在当前条件下，我国可深入开展军民共建卫星系统、商业容量租用、有效载荷搭载等方式的研究，为将来的能力发展提供理论基础和方向指导。军民融合方式的分析应注重在获得卫星通信能力的同时促进卫星通信应用的推广和深化。以军民共建为例，军口和民口可以共同承担卫星系统的研制和发射费用，推动军事通信卫星项目的发展。卫星容量由军方和民用用户共同使用，不仅可在应急救灾等特殊事件情况下促进军民合作，民用领域的应用经验也可以推广到军事领域，加强地面应用装备的发展和应用经验的积累。

此外，应全方位促进军民商结合，充分发挥工业界在促进能力建设方面的力量。在技术层面上，积极发展军民两用技术、加强军民技术双向转移；在系统建设方面，研究军民一体化采办机制，实现资金投入效益最大化；在系统应用和运行管理方面，研究管理体制和运行机制，以军带民、以民援军，实现军民资源利用效能最大化。