让GEO-NGEO混合系统成为现实

+ Shagun Sachdeva（NSR）/文 沈永言(中国卫通) /译

军事通信历来主要靠GEO支撑，来执行情报收集、导航和通信之类的关键应用。GEO系统天然具有单颗卫星广域覆盖的优势，GEO-HTS卫星出现之后，这种优势更为明显。另一方面，时延和显著的CAPEX（资本开支）同样是GEO架构的局限所在。这些缺陷导致了LEO和MEO星座（合称NGEO，即非GEO）的崛起，它们能够做到低时延和单星低成本。可是，这类星座也有其不足之处，如系统复杂、地面设施成本、频谱协调等问题。考虑到这两类系统各自的缺点和优点，GEO和LEO/MEO运营商能够联合起来，共同推动混合GEO-NGEO系统向前发展吗?

在最基础层面上，军事用户努力寻求低成本、安全和健壮的解决方案和NGEO星座，也就是说，每个方面都有所要求。遵循这个理由，DARPA（美国国防高级研究计划署）最近宣布了“21点”计划，其设计目标是以低成本、量产空间载荷和卫星总线来开发一个LEO星座，这绝对在理。NGEO系统在设计上具有明显的优势，即能够更好地抵御敌人的攻击，并且如果被渗透，则更容易恢复。

防范间谍和网络攻击的安全是军事系统的另一个主要先决条件，这正是LeoSat和Telesat提出的新星座模型发挥重要作用的地方。这些企业提供的高度安全的网状网络概念非常适合军事应用，并为最近宣布要组建的“天军”提供最佳解决方案。可是，保持总的低系统成本又带来了NGEO框架的复杂性。尽管单星的制造和发射成本相对低廉，可观的卫星数量、相关的补给成本和地面基础设施费用等，都会加剧整个系统成本。

NSR最近发布的《卫星星座：一个观念评估报告》对各种NGEO星座做了广泛的分析。他们期望的资本和运营开支，以及每个可能的收入来源都被考虑进10年时间的预期投资回报。虽然NSR认为所研究的某些星座具有强大的商业模式，可以无缝添补目前市场空白，但目前看来，它还得出结论认为，大多数低轨星座业务案例实用化将面临挑战。例如，NSR估计，到2027年，在政府/军事部分总收入中，只有1%多一点来自于NGEO。

NGEO政府/军事部分收入份额

TCO（总拥有成本）是NGEO星座、军事和其他方面的关键驱动因素，也是目前运营商面临的最大挑战之一。简而言之，要么是费用（主要是CAPEX）需要下降，要么是收入需要增长，才能维持业务案例，这正是GEO-NGEO混合架构的用武之地。

GEO和NGEO系统的这种整合可以在两个层面具体化：并购（M＆A）和GEO与NGEO运营商之间的战略合作伙伴关系。这两者都是通过用心的带宽管理来优化GEO和NGEO系统收入的好方法。

Intelsat和OneWeb战略联盟（虽然最终未能成功）就是这种混合系统的一个例子。GEO运营商JSAT和Hispasat同样宣布对包括LeoSat在内的LEO星座进行战略投资。 除了提供更高的收入和更低的系统复杂性之外，GEO-NGEO系统通过相互补充，可以进一步为客户提供定制化的解决方案。 在这方面，SES已经通过O3b星座和即将到来的下一代mPOWER卫星捷足先登。

另一层次的集成，是GEO卫星可以处理LEO星座的TT＆C操作，并充当网络的基站控制系统。这可能更具技术创新性，因此具有挑战性，当然，这与低延迟应用程序相关。按理说，当谈到NGEO星座时，延迟有点被夸大。也就是说，NGEO星座提供的大量服务并不需要低延迟作为优先条件。对于这些情况，成功实施这种类型的集成可以减少地面站的数量，从而降低整体系统复杂性和相关成本。

无论这些概念是节奏缓慢，还是技术上不成熟，向GEO-NGEO混合系统的转变似乎都不可否认，它导致两条赛道上的角色的整合。

随着更多服务的日益增加以及最新技术的不断需要，同时保持成本低、混合商业-军事架构已经成为大势所趋的军事解决方案。制造商可以为军事部门提供商用现货（COTS）解决方案（否则需要定制的产品），从而在满足要求的同时保持低成本。商业和军事部门之间的这种产品和服务共享导致了行业层面的整合。

对军事领域及其对低成本、低延迟和健壮解决方案需求的进一步研究表明，混合GEO-NGEO系统是军事领域需求的自然发展的结果。GEO卫星系统简单和地面投资低廉，而NGEO产生应对反卫星武器（ASAT）的低延迟和高弹性解决方案。 从“21点”计划到天军，政府和军事太空部门的最新发展是在轨道层面实现整合的潜在步骤。