2023年，大国博弈日趋加剧，局部动荡冲突频发不息，国际局势不稳定因素持续加大，全球供应链体系加速重构，世界进入新的动荡变革期。新形势下，以美国为首的世界军事强国注重整合联盟势力，打造战略威慑圈，确保持久军事竞争优势；聚焦软件、数据、云、智能、量子等基础能力方面进行战略布局，加快推动新域新质作战力量建设，不断加强对网络空间的主导权和控制权，多域信息系统装备技术持续取得进展。
中国电科战略情报团队梳理总结了世界军事电子领域整体，以及指挥控制、情报侦察、预警探测、通信网络、定位导航授时、网络安全、电子对抗、电子基础、网信前沿技术等9个重点领域年度十大进展，本篇为该系列第3篇。新春佳节，祝愿大家吉祥如意，顺遂安康。
01 美空军透露完成首次机间太赫兹频段通信飞行试验
实验中采用的太赫兹通信设备
4月，美空军研究实验室披露已在纽约州罗马市完成首次机间太赫兹频段通信飞行实验，验证了太赫兹通信系统在机载平台工程化和空中通信应用的可能性，为太赫兹通信技术实用化发展积累了数据。在为期三天的飞行实验中，美空军研究实验室与诺斯罗普·格鲁曼公司、卡尔斯潘公司合作，使用工作频率为0.3太赫兹以上的通信系统，实现了两架飞机的机间通信，测量了不同高度和距离的太赫兹传播损耗与通信效能。此次飞行实验是美空军研究实验室太赫兹通信计划的一部分，该计划旨在确定利用太赫兹频段满足未来美空军通信需求的可行性。太赫兹通信具有速率高、容量大、抗干扰性强等特点，在军事领域具有广阔应用前景。但由于太赫兹电磁波在大气中衰减严重，通信距离短，目前国外重点开展了地面太赫兹近距离通信实验。美空军此次实验虽相对简单，但开创了太赫兹空中通信新场景，在军事应用上迈出实质性步伐。
02 美太空发展完成完成首次星地Link-16通信
搭载Link 16终端的立方体卫星效果图
11月，美太空发展局宣布成功完成星载Link-16数据链对地通信演示，首次将卫星作为Link-16战术数据链网络“节点”，实现了距地球约2000公里的近地轨道卫星与地面试验场的连接，验证了星载Link-16终端对地通信的可行性。美太空发展局开展了3次演示，历时7天，利用改进星载Link-16端机等措施，将3颗约克太空系统公司的卫星连接到地面终端，进行Link-16网络主动和被动接入，实现了精准的频率同步和战术信息传输。据推测，演示中卫星位于国际水域，地面接收端位于英国、澳大利亚、加拿大、新西兰国家之一。美空军第46测试中队参与该演示。涉及的3颗卫星是美军“面向作战人员的扩散型太空体系架构”第0期星座的一部分。此次演示表明，美通过星载Link-16端机小型化、轻量化以及优化收发天线构型、提高远距离通信节点间同步能力等技术，实现了Link-16数据链终端上星和天地通信，未来若实现星间组网，将大幅扩展Link-16数据链的通信距离，支撑实现“联合全域指挥控制”愿景。
03 美军订购并测试"星盾"进入能力交付阶段
SpaceX公司“星盾”卫星通信服务
9月，美太空军授予SpaceX公司为期一年、价值最高为7000万美元的合同，订购“星盾”卫星通信服务；10月，美陆军第5安全部队援助旅接收了四套“星盾”系统进行测试，为该部队在太平洋战区训练时提供通信服务。这标志着“星盾”计划已进入实施阶段。“星盾”基于第二代“星链”卫星及相关设施构建，通过专门用户终端为用户提供可靠的全球通信，具有比“星链”卫星更高的网络安全水平，以及额外的高可靠加密能力，可以安全托管机密有效载荷和处理数据，满足美国政府和国防客户的需求。“星盾”单独运用时，可提供满足军事需求的对地观测、通信服务；与“星链”协同运用时，可实现全天时、全天候天基信息快速获取和传输；接入美军现役卫星系统，实现互联互通，丰富美军天基信息能力选项。美国军方表示，“星盾”计划将为美国在未来太空竞争中提供强大优势，同时也将推动美国在高科技领域的创新发展。
04 NASA实现史上最远距离激光通信
此次实验中进行激光通信的Psyche航天器
11月，美国国家航空航天局（NASA）宣布，在“深空光通信实验”实验中，实现了跨越近1600万千米的空间激光通信，创造了迄今为止最远距离的光通信记录。此次实验利用距离地球约1600万千米处、正在前往火星和木星间小行星带的普赛克（Psyche）航天器，成功向加州理工学院帕洛马山天文台的黑尔（Hale）望远镜发射了近红外激光，并对测试数据进行了编码处理。由于采用近红外激光，数据传输速率比目前航天器使用的最先进射频系统高出10到100倍。“深空光通信实验”证明了利用激光取代射频进行超远程空间信息传输的可行性，未来星际探索中获得的科学数据、高清图像及流媒体视频等信息的传输速率，有望实现数量级提升。
05 DARPA研发量子-经典混合通信网络
DARPA“量子增强网络”项目
5月，DARPA启动“量子增强网络”（QuA NET）项目,旨在研发全球首个可实际运行的量子-经典混合通信网络。项目主要聚焦3方面技术开发：一是连接量子链路和经典计算节点的量子网络接口卡；二是使用量子计时和传感信息来增强经典信息通信的算法、协议和软件基础设施；三是将安全量子通信链路集成到运行TCP/IP的经典网络基础设施中的算法、协议和软件基础设施。该项目为期51个月，计划分4个阶段完成。量子-经典混合通信网络通过将量子通信能力融入当前军事和关键基础设施传统通信网络，利用量子特性增强现有软件基础设施和网络协议，为传统网络基础设施增加量子通信固有的高安全性和高隐蔽性。
06 美太空发展局推进“扩散型作战人员太空架构”传输层建设
美太空发展局“扩散型作战人员太空架构”传输层
2023年，美太空发展局“扩散型作战人员太空架构”传输层建设实现多项进展。4月、9月，传输层0期第一批和第二批共19颗卫星发射升空，主要用于技术验证和试用，具备有限联网能力；4月，传输层1期卫星通过关键设计审查，进入建造阶段；4月、8月，传输层2期72颗“贝塔”卫星和100颗“阿尔法”卫星公布项目征询书，随后授出卫星建造和运行合同，计划于2026至2027年发射。“扩散型作战人员太空架构”传输层是美军联合全域指挥控制（JADC2）的天基传输骨干，其建设分为0期、1期、2期、3期等阶段，以2年为周期迭代推进实施，所提供的服务将从0期的周期性区域访问、1期的持续性区域访问提升至2期的不间断全球访问。该星座比传统卫星星座更具灵活性、敏捷性和抗毁性，作为美军“联合全域指挥控制”骨干网，将强化天基信息支援战术响应能力。
07 美陆军根据“旅改师”需求调整“综合战术网”发展路线
“综合战术网”设备首次部署到师部及其支持分队
2023年，美陆军根据“旅改师”部队结构调整，对“综合战术网”的开发、部署工作进行了相应调整。“能力集23”将更关注师级单位的装备建设需求，重点推进远征能力发展、超视距卫星传输、战术云能力建设等。“能力集25”将全面聚焦师级单位，以更高效的方式为战术边缘作战人员提供网络服务。美陆军“综合战术网”正以“能力集”的方式逐步开发和交付新能力。随着美陆军部队结构的调整，原先面向旅战斗队的“能力集”网络开发部署工作向“以师为行动单位”的路线转变，鼓励更小规模更频繁的能力升级，其最终目标是在未来面对对等对手的大型战争中实现快速机动。
08 美国防创新小组推动“混合太空架构”建设
“混合太空架构”概念图
8月，美国防创新小组（DIU）启动“混合太空架构”项目，旨在为商业、民用、军事用户以及国际盟友和合作伙伴提供覆盖全球、安全可靠的太空互联网连接。项目重点关注4个领域：一是包括物理链路和软件定义路由的传输层设计；二是基于情监侦星座的数据捕获和融合；三是提供存储和边缘计算能力的云基础设施；四是网络安全。美国防创新小组分批授予业界公司相应的研制合同：第一批侧重于网络设计和研制，如安杜里尔公司负责终端战术网络开发；第二批侧重于云设施构建，采用微软“蔚蓝”、亚马逊“柯伊伯”及“蜘蛛木筏”等平台和技术；第三批侧重集成和演示验证。后续项目研发团队考虑通过兵棋推演的方式持续推进项目能力和作战需求的提升。“混合太空架构”旨在将商业传感器和通信能力与美国政府太空系统相集成，将在可扩展、韧性和多域网络中提供安全、有保证、低延迟和多路径的通信，服务于商业、民用、国家安全等领域。
09 DARPA研发战术边缘异构设备信息共享技术
SHARE在战场上使不同密级和网络的设备进行信息共享
6月，DARPA“战术边缘可靠弹性网络安全手持设备”（SHARE）项目成功开发出一款新型战术数据共享软件，可通过该软件实现异构手持设备之间安全的信息共享。该项目研发的战术数据共享软件，可帮助各种用户终端（通常为手持设备）接入并组成一个安全、弹性的战术网络，具备战术信息的多密级安全管理能力，可同时保证不同终端涉密和敏感信息的互操作。其技术特点是采用以数据为中心的网络架构——“命名数据网络”（NDN）。该网络架构能跳过IP地址，直接按名称或元数据检索对象，支持以安全、可靠、高效的方式进行端到端的分布式通信。该项目开发的技术，可解决当前异构战术网络通信安全基础设施庞大繁杂、战术边缘协同能力差、快速机动部署难度大等诸多问题，大幅提升美军战术边缘的异构网络安全和可靠通信水平。
10 美第二代“星链”低轨宽带通信星座在轨部署应用
SpaceX公司第二代“星链”卫星
2月，美国SpaceX公司第二代“星链”迷你型（V2.0）卫星开始在轨组网运行。卫星发射质量约800千克，轨道高度550千米。第一代“星链”卫星已在轨部署约4700颗。为实现更高性能的全球低轨宽带卫星互联网服务，SpaceX公司在第一代基础上开始研制第二代（V2.0）“星链”卫星，大幅提升其技术指标。迷你型V2.0卫星相控阵天线面积扩大至第一代卫星的5倍，并通过E波段进行地面站回程，为下行链路释放更多的Ku和Ka波段，通信容量达到80吉比特/秒，是第一代V1.5卫星的4倍。完整型V2.0卫星也将采用此项技术，进一步将带宽增至第一代卫星的10倍，达到200吉比特/秒。SpaceX已获准在525、530和535公里的高度运营7500颗第二代“星链”卫星，正式应用后将提供手机直连服务，在全球范围内消除通信盲区。
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