随着各类以卫星通信为目标的电子攻击手段在最近几年的快速发展,美国开始重视未来卫星通信系统的网络安全性问题。美国国防科学委员会(Defense Science Board)在2017年3月的一份报告中提出美国军事卫星通信系统将面临日益增加的威胁,而类似警告也出现在特朗普政府的2018年国防战略中:美国的对手正在发展有能力令所有商业卫星和绝大多数美国军事卫星通信失效的电子干扰系统或网络武器。
公众通常不会知道美国军事卫星何时曾遭受第三方的干扰,因为这类事件本身就是保密的。目前美国军方只有一种卫星通信网络具有完全免疫敌方干扰的能力,那就是美国空军从2010年开始部署、以取代其老旧的“军事星(Milstar)”的“先进极高频(Advanced Extremely High Frequency,AEHF)”系统。先进极高频系统是一个耗资数十亿美元,由四枚卫星(未来两年内将增加到六枚)组成的星座,它最新一枚卫星AEHF-4号已于10月17日从美国空军佛罗里达州卡纳维拉尔角基地搭乘联合发射联盟(United Launch Alliance)的一枚“阿特拉斯5(Atlas 5)”火箭进入轨道。
尽管出于日益严重的网络安全担忧,美国军方各部门对先进极高频系统的需求很大,但五角大楼仍计划将该卫星通信系统留给像核武器指挥控制或空中打击规划这样最敏感的战略级通信使用;而对于战术级用户,五角大楼则要求美国空军提供相对廉价的解决方案。美国空军对这个问题的答案就是“受保护抗干扰战术卫星通信系统(Protected Anti-jam Tactical Satcom,PATS)”,一个设计为在对抗环境中使用、相对廉价且具有一定抗打击能力的军事卫星通信系统。
受保护抗干扰战术卫星通信系统包括三个关键部分:用户终端、地面站和卫星,该项目目前唯一在研的设备为用户终端,美国空军太空与导弹系统中心(Air Force Space and Missile Systems Center)两年前向雷声公司(Raytheon)、L3公司和Viasat公司分别授予3000多万美元,目标是在2020年前后发展出可进行战场演示的原型终端设备,向美军中使用“宽带全球卫星(Wideband Global Satcom,WGS)”和商业卫星通信服务的用户展现其抗干扰能力。在终端设备完成现场展示后,该项目下一阶段“受保护战术体系服务(Protected Tactical Enterprise Services,PETS)”将是研发可通过“宽带全球卫星通信系统”和商业卫星传输美军“受保护战术波形(Protected Tactical Waveform)”的地面站。根据美国空军今年夏天在弗吉尼亚州阿灵顿“Milsatcom USA”会议上展示的技术突破介绍,美国空军计划在今年底到明年初授予“受保护战术体系服务”的研发合约,要求在2023年前完成相关系统的研发工作,美国国会已为该项目拨款4600万美元。洛克希德马丁公司、诺斯洛普格鲁曼公司和波音公司是最可能获得该项目的三家公司。
受保护抗干扰展示卫星通信项目的最后一部分是卫星,这是需要多年建设的工作。美国空军正在制订针对建设一个受保护战术卫星星座的采购计划,这些卫星预计将提供星载的波形处理能力,以加强在对抗环境中的抗干扰能力。
受保护抗干扰战术卫星通信系统项目通过发展与美军现有体系兼容的终端设备和地面站,来确保美军现有卫星通信系统在未来数年得到额外的网络安全保护。同时,这个架构还可增加软件层或调制解调器界面,使美国军方用户可根据不同卫星通信系统的服务质量和用户区域位置来选择最优网络。
除了受保护战术卫星通信系统的建设外,美国国会还在2019年国防预算中批准拨款4900万美元,在美国空军太空司令部中设立一个新的商业卫星通信服务采购办公室,其职能将是接过原来由国防信息系统局(Defense Informationa Systems Agency,DISA)负责的商业卫星通信带宽采购业务,但该办公室目前尚未披露其未来的采购计划。美国空军目前还在考虑发展一个新的战略卫星通信系统“改进战略卫星通信(Evolved Strategic SATCOM)”,以在未来十年内补充或取代先进极高频卫星。太空与导弹系统中心相关负责人曾在今年10月向媒体透露,先进极高频卫星的生产可能将在2021年该项目主承包商洛克希德马丁公司交付第六枚卫星后结束。
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