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美国防部太空发展局发布下一代太空体系架构征询书

7月1日,美国防部太空发展局(SDA)发布该局成立以来的第一份信息征询书“下一代太空体系架构”。信息征询书意见为支撑下一代太空架构潜在能力的发展提供参考与规划使用,征询意见要求在8月5日前提交。

一、背景

美《国防战略》指出太空领域对美国的民生、国家安全和战争至关重要。在与中国和俄罗斯的大国竞争时代,保持美太空优势对于赢得战略竞争至关重要。中俄试图利用美当前和计划的太空系统中的实际或感知漏洞策略来破坏美太空优势。此外,中俄正开发对美国家安全的多域威胁,速度远超美部署响应性天基能力的速度。

▲太空发展局设想的下一代体系架构效果图

2019年3月12日正式成立太空发展局,拟迅速开发和部署威胁驱动的下一代太空体系架构,对抗临近对手的挑战或太空系统拒止。太空发展局拟快速发展扩散的、多功能的小型卫星应对当前及新出现威胁。

太空发展局侧重于国防部2018年8月《国防部国家安全太空部门组织和管理结构报告》中描述的八项基本能力,包括:

①对先进导弹目标的持续全球监视。

②针对先进导弹威胁的预警、跟踪、指示。

GPS拒止环境下的定位、导航和授时(PNT)能力。

④全球近实时空间态势感知。

⑤发展太空威慑能力。

⑥快速响应、弹性的通用地面基础设施。

⑦跨域、网络化、与节点无关的指挥控制与通信能力,包括核指挥、控制与通信。

⑧基于人工智能的大规模、低延迟、持续性全球监控能力。

二、主要内容

太空发展局主要征询与卫星平台、有效载荷、附件和发射概念相关的产业信息,构建下一代太空体系架构。太空发展局已开发概念性功能套件,包括基于小型通信卫星的网状网络层,每个层为整个体系架构提供了集成功能。该体系架构基于数据和通信传输层的可用性,并使用小型、可大规模生产的卫星(50~500kg)和相关的有效载荷软硬件。

太空发展局正考虑使用传输层航天器作为其他层的基础,根据每层需求集成有效载荷,建议太空体系架构包括七层:

①提供全天候数据和通信的全球网状网络的太空传输层。

②提供导弹威胁的跟踪、定位和高级预警的跟踪层。

提供“所有已识别的时间关键目标的全天候监管”的监管层

④提供太空态势感知,探测和跟踪太空物体,避免卫星碰撞的威慑层。

⑤在GPS拒止环境下提供备选PNT服务的导航层。

⑥由人工智能增强的指挥控制与通信网络,提供自我任务-优先级、机载处理和传播的作战管理层。

⑦包含地面指挥与控制设施和用户终端,快速响应发射服务的支持层。

太空发展局的近期目标是开发传输层,由网状网络组成,用于低轨道通信和数据传输。该传输层将严重依赖DARPA的“黑杰克”项目,该项目拟建立带有20个卫星星座的初始传输层。太空发展局希望围绕该项目建立子星座,满足已确定的导弹防御预警、定位导航和授时替代服务等需求。太空发展局将利用现有或计划的商业能力支持太空体系架构的全面解决方案,如支持多个有效载荷和软件应用程序的平台,以及能在多个平台上集成的有效载荷或软件。

▲DARPA黑杰克项目

三、建议要求

太空发展局表示,征询意见应与上述至少一层体系架构相关。此外,太空发展局还在寻求降低风险的快速原型概念,可在18个月内证明对目标体系架构有效的可追溯性技术:低成本、低交换光通信有效载荷;用于高带宽、太空到太空的卫星间链路;低轨道跟踪先进导弹威胁的软件算法;用于促进自主太空传感器任务、收集、处理和传播的软件算法;可替换的PNT技术。太空发展局还希望得到其概念架构总体结构的反馈,并对工业界关注的数据处理权、安全和保护、获取方法等问题感兴趣。

此外,太空发展局计划在不久的将来举办一个工业日,与商业部门建立联系。

来源 :美国防部网站/图片来自互联网

军事科学院军事科学信息研究中心 薛晓芳 张岸佳

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