美国防部欲通过高水平网络管理能力实现更具韧性的卫星通信

       C4ISR网站2020年8月15日报道,仅仅在过去几年中,商业通信网络管理技术的进步就使通信卫星迅速从独立的信号载体发展成为包含光纤电缆和综合地面站的全球网络的一部分。这些新网络管理工具结合了人工智能(AI)和机器学习(ML)能力,使用户可以根据需要在卫星星座、地面站和地面连接之间无缝切换。有全球通信需求的用户,如美国国防部,只有通过采取开放式架构方法,并与有能力积极管理和不断升级这些复杂系统的合作伙伴合作,才能充分受益于新的软件定义网络。

美国防部不断寻求卫星通信能力的正确组合,以支持其在全球热点地区的作战行动。直到最近,各个军种都提出了自己的解决方案,美陆军、海军、空军和海军陆战队有时只使用军事卫星,有时则依赖于政府星座和商业卫星提供的混合信号。现有军事星座通常是“烟囱式”设计,它们之间几乎没有互操作能力。美国防部使用的许多商用星座都是封闭系统,需要军事用户使用特定类型的调制解调器和其他地面设备。

这一切都在改变。目前,美国防部已将所有卫星通信管理权移交给新成立的美国太空军。2020年1月,美太空司令部发布了具有前瞻性的《卫星通信愿景》白皮书,呼吁美国防部转向可提供“能力灵活性、终端和网络灵活性、网络空间和链路安全性以及数据互操作性”的开放架构系统。美太空司令部的愿景是,在当今复杂的全域环境中,军事和商业卫星网络的结合将为地面、海上和空中部队提供各种创新通信工具,以克服网络中断,并承受降级和行动受限环境。

然而,这只能通过复杂的软件和系统来实现,这些软件和系统可以管理军用和商用星座、频带以及各种新型和传统地面设备的交互。商业卫星通信供应商,如休斯网络系统有限责任公司已经开发了最佳组网工具,使用户能够保持网络连接,同时快速甚至同时转换到不同波束、调制解调器、卫星或系统。

美空军最近演示的休斯灵活调制解调器接口(FMI)就是一个很好的实例。FMI集成了AI/ML技术,可以使通信在商业和军事供应商使用的多种传输路径、频率、调制解调器和终端之间无缝切换。演示中,休斯公司使用原型FMI能力使终端可以在无人机上进行空中操作,在不同的卫星网络和服务中漫游。该端到端方案演示表明,灵活、开放的系统架构技术支持无人机在多卫星切换服务时无缝传输实时高清视频和其他情报监视侦察(ISR)数据。

2019年休斯与国际空间站(ISS)进行了类似FMI演示。在NASA格伦研究中心(位于俄亥俄州)的演示中,FMI软件控制了国际空间站(在距离地球254英里的轨道上运行)上的两个调制解调器,根据条件规则集使用自动命令实现了两调制解调器之间的传输切换。基于软件的FMI的一个显著优势是,它可以与现有终端一起使用,使添加其他连接服务选项成为可能,而无需替换大量昂贵硬件。

美国太空军商业卫星通信办公室(CSCO)正在考虑进行多项变革,将纳入基于所谓的“服务级协议(SLA)”的商业能力。实际上,军事用户将成为商业、开放系统架构服务用户。将具有连续软件开发和升级周期的开放系统模块化应用到美国防部企业级卫星网络和用户将带来诸多好处:

• 对美国军事、商业、联盟伙伴卫星资源进行越来越多的响应性分配和重新配置。

• 在服务降级或冲突时自动转换和恢复最高优先级用户。

• 解决电磁干扰。

• 改善危机规划。

• 当资源丢失或退化时,对企业进行重新配置和优化。

美国防部内部无能力管理复杂网络以实现其宏伟目标。作战人员和指挥官接受的训练是执行其任务,而不是管理今天这样不断变化的全球网络。利用商业提供的开放系统工具和服务(经过修改可有效满足军事需求),美国防部的卫星通信能力将更适合作战人员。

利用商业网络管理资源,将为美国防部全球行动的所有节点提供最高质量连接,并能够在单一的企业级网络上管理其各种资源,从而实现跨多域的最佳效率和韧性。美国防部用户将能够轻松访问和控制网络,使用专门设计的工具感知、适应环境,并根据任务需求行动。

美国防部正在努力加快和创新卫星通信资源(包括空间和地面)的分配和获取。韧性、安全、可互操作的通信基础设施对采集和中继ISR数据至关重要,可使美军及其盟军了解其多样化作战环境,并支持决定战场战术活动的指挥控制能力。通过寻找利用AI/ML技术的最先进网络管理工具的商业服务供应商,美国防部将能够充分利用其混合卫星通信资源。

 

2020-08-20智邦网

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