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美国国防部关于卫星通信的内外双修
文 | 任佳熙
前言
百年变局引发了地缘政治形势的不确定性和国际安全局势的不稳定性,世界各国日益加强对于国防安全的重视,加紧练军备战成为新常态。在新一轮科技革命和产业变革的推动下,人工智能、量子通信等前沿科技正在加速应用于军事领域,武器装备和作战方式也在加速信息化、电子化,信息战已经成为现代战争的主要形式。
而现代战争对于空间系统的依赖性越来越大,卫星作为指挥、控制、通信和情报一体化作战不可或缺的重要组成部分,卫星通信在军事通信中的重要性愈加突出。美国作为头号军事强国,美国碾压世界各国的军事实力,不仅体现在最多的航空母舰编队、最先进的战斗机、遍布全球的驻外军事基地,还包括成熟的卫星通信应用和管理机制。加强美国国防部卫星通信应用管理机制研究对于促进我国相关领域发展建设具有重要意义。
美国国防部为适应现代作战要求,早在美苏两强争霸时期开始主导建设“国防卫星通信系统”(DefenseSatellite Communication System,DSCS)、“舰队卫星通信系统”(FLTSATCOM)、“军事星”(MILSTAR,全称为军事战略、战术与中继系统)三大通信卫星系统,并在此基础上构建了“空军卫星通信系统”,为美国国家指挥机构和战略核部队之间提供安全、可靠、高存活性的双向全球通信能力。
美国国防部不仅自建自用军事卫星通信系统,还与商业卫星通信公司展开广泛合作,借助技术先进、成本低廉的商业卫星通信资源来提升美军战力,比如近期美国军方已经与美国太空探索公司(SpaceX)达成协议,使用“星链”卫星群为美国陆军进行通信测试,“星链”计划是美国SpaceX公司首席执行官马斯克于2015年1月宣布的项目,该项目拟在太空搭建一个由1.2万颗卫星组成的网络,形成低成本、高覆盖的天基全球通信系统。
本文将介绍美国国防部围绕卫星通信的“内外兼修”,“内修”是指美国国防部如何通过相关指令指示实现国防部各部门之间的配合,“外修”是指美国国防部如何与商业性卫星通信企业进行合作。
一、内部配合
美国国防部政策文件主要包括国防部指令(DoDDirective, DoDD)和国防部指示(DoDInstruction,DoDI)两种,DoDD是美国国防部的基本政策文件,是针对美国总统和国防部长关注问题的政策性说明,明确了国防部长办公室及其附属机构的职责。DoDI是针对DoDD的执行办法和补充细化。为了贯彻执行DoDD5144.02,美国国防部首席信息官办公室在2016年9月15日首次发布了与卫星通信有关的DoDI8420.02,并在2020年11月25日发布了更新版本。
该指示旨在为在国防中应用管理卫星通信建立政策、分配职责,作为美国国防部信息企业(DoDinformation enterprise, DoDIE)的组成部分为卫星通信资源的规划、获取、分配、管理和使用提供指导。该指示对2017年度发布的统一指挥计划(UnifiedCommandPlan,UCP)中将网络空间作战任务和太空作战任务分别从美国战略司令部移交到美国网络司令部和太空司令部予以确认。此外,根据公共法115-91的第1601条规定,将国防信息系统局(DefenseInformation System Agency, DISA)的商业卫星通信(COMSATCOM)服务采购责任重新分配给空军太空司令部。
(一)指令的适用情况、政策条款和信息收集情况
该指令适用于包括军事部门(MilitaryDepartments: ARMY, NAVY, AIR FORCE),参谋长联席会议主席办公室(theChairman of the Joint Chiefs of Staff,CJCS)和联合参谋部、作战司令部、国防部监察长办公室、国防机构、国防部现场活动在内的所有国防部组织实体,统称为国防部各组成部门(DoDComponents)。该指令的任何内容均不会改变或取代国家情报总监根据第12333号行政令和其它法律法规保护敏感信息和及时传输关键情报的现有权力和政策,也不会侵犯国防部监察长办公室的法定独立性和法定权力。
国防部卫星通信资源由国防部信息网络(DoDInformation Network, DoDIN)和网络空间领域的卫星通信部分组成,必须作为DoDIE的一部分予以保护。国防部卫星通信事务将通过对于DoDIE的政策指导和监督框架进行协作式处理。国防部卫星通信资源包括需求管理、架构规划、采购部署、资源分配、服务管理和保障功能领域。国防部通信资源管理的操作方面包含在资源分配和服务管理功能领域内。当外方参与国防部卫星通信需求管理、架构规划、采购部署、资源分配、服务管理维护时,将根据DoDI2040.02开展活动。涉密的国防部卫星通信资源和信息共享将根据DoDD5230.11进行。军用和商用卫星通信服务的国防部用户必须确保设备设施及其使用者遵守2018年8月8日国防部首席信息官(DoDCIO)备忘录中详述的合同协议、运营安全时间、加密解决方案、命名约定以及安全传输指南,这些网络安全和运营安全指南能够有效降低国防部设施和人员风险。
国防部用户需求将为当前和未来作战人员的需求提供详细洞察,包括:经批准的用户需求将构成架构规划、采购部署以及资源分配决策的基础;用户需求将存储在卫星通信用户需求存储库(SATCOMuser requirements repository, SURR),以支持任何国防部用户和非国防部用户对于卫星通信资源的访问。
国防部卫星通信架构规划将为用户需求和编写当前系统功能可用性报告(FunctionalAvailability Reports,FAR)提供信息,包括告知补货决定;对同步获取部署国防部卫星通信资源提供帮助,并且最大化授权用户的操作效用。国防部卫星通信架构将描述和培育一个可以互操作、安全、有弹性的联合DoDIE,它可以利用共享的信息技术基础设施、企业服务和单一安全架构,它将通过无缝和集成的连接实现信息技术应用于国家安全系统(NationalSecurity Systems,NSS)的效率,提高安全性并提高任务效率。国防部卫星通信架构规划将根据成本效益、弹性和任务需求来确定国防部卫星通信资源的最佳规模和组合,能够支持或实现频率使用敏捷性和效率的技术将根据适用性和技术成熟度被确定、评估并纳入国防部卫星通信架构。
国防部各部门关于卫星通信资源获取和部署必须与架构规划保持一致;必须在可行的情况下追求成本节约;必须主动降低卫星通信能力风险;国防部卫星通信资源的采购部署必须符合国家和国防部的安全政策、战略和指导,与42号国家安全指令、NSS政策委员会第12号政策和DoDI8500.01保持一致。
国防部卫星通信资源采购部署必须包括必要的测试和认证活动,以符合DoDI5000.02T、8310.01、8320.07、8330.01、4630.09、4650.01和3222.03,遵守适用的IT标准、协议和用于共享国防部数据、信息和IT服务的接口,符合相关性能要求,确保互操作性和电磁兼容性,满足额外的测试和认证,卫星轨道位置、频谱分配以及通过国际论坛或政府间谈判达成的其它准入性协议必须得到捍卫、保存,并在必要时进行扩展。采购部署必须包括必要的使用监控和态势感知信息的规定,以提供与分配相关的资源使用情况的可见性,并支持经过验证的服务管理要求,包括国防部卫星通信企业管理和控制。
国防部卫星通信服务管理必须整合到信息网络管理的各个层面,以确保满足动态任务需求的响应能力。态势感知信息和趋势分析必须通过国防部卫星通信服务管理决策和行动,包括但不限于故障检测、关联和解决。必须采用基于策略的管理、动态重新分配和积极的终端控制等管理机制,以提高弹性并最大限度地提高国防部卫星通信资源的使用效率。将采用电磁干扰(ElectroMagnetic Interference,EMI)检测、表征、地理定位和缓解能力来满足经过验证的服务管理需求,并通过EMI实现具有恢复能力的目标。
国防部卫星通信资源必须按照授权用户需求进行分配。国防部还将充分考虑商业性卫星通信资源提供的创新技术和非传统卫星通信能力,此类能力实施必须解决与国防部要求一致的互操作性、弹性、透明度、问责制、资金和培训问题。
(二)美国国防部各部门关于卫星通信的职责
01
国防部首席信息官(DoDChief Information Officer, DoD CIO)
负责提供国防部信息网络中卫星通信部分在网络空间领域操作和保护的战略和政策;为国防部卫星通信网络运营提供指导和监督;根据DoDI8100.04,为支持统一能力(UnifiedCapabilities,UC)和统一能力传输的所有国防部卫星通信网络制定政策并提供监督;根据DoDD8000.01,与负责采购和支持的国防部副部长(UnderSecretary of Defense for Acquisition and Sustainment, USDA&S)协调,评估国防部卫星通信活动资源在国防部信息网络内的整合和同步;根据DoDD5105.79,确定集成和同步相关问题,并在必要时向国防部长、副国防部长、国防部部门负责人以及高级决策和咨询论坛提供指导。
与USD(A&S)和CJCS协调,定义同步标准,包括深入了解国防部卫星通信资源同步所需的指标,并为这些指标的测量、分析和报告提供指导;定义用于开发和维护国防部卫星通信参考架构和路线图产品的标准,以便使国防部卫星通信与联合信息环境保持一致,以实现有效的国防部卫星通信资源管理;根据第12333号行政令,与负责情报和安全和副国防部长(UnderSecretary of Defense for Intelligence and Security, USDI&S)、USD(A&S)、CJCS和情报界成员协调并协助其制定卫星通信架构、通用标准和支持情报界通信需求以及传输关键情报通信需求和优先事项的政策;将满足用户需求和实现效率所需的那些功能纳入国防部卫星通信参考架构,并进行国防部架构分析,以确定国防部卫星通信资源是否足以满足用户需求;与USD(A&S)合作开发国防部卫星通信参考架构,为支持和启用国防部信息网络中卫星通信部分的采购部署决策以及空间架构活动提供信息;建立包括业务案例分析在内的机制,以审查投资是否符合国防部卫星通信参考架构、标准和政策;与CJCS协调,为国防部各组成部门提供关于商业性卫星通信使用和支出指南的报告;审查和批准新的卫星通信企业关口站的合并和建立,以及卫星通信企业关口站和相关战略卫星通信终端在军事和国防部门间的转移;与USD(A&S)和CJCS协调,定义国防部范围的终端认证过程标准,将终端认证整合到互操作性评估的监管框架中,以最大程度可行,这些标准将提供成本可见性,确保及时有效的认证,避免重复测试活动,以最大限度地减少由于终端配置更改而导致的重复测试;与负责政策的国防部副部长协调,领导国防部卫星通信国际合作工作;与国际合作伙伴合作,协调国防部卫星通信活动,包括但不限于作为北大西洋公约组织(NATO)卫星通信活动的牵头方,通过北约委员会和工作组代表参与标准化协议的制定和互操作性工作;与USD(I&S)和USD(A&S)协商,向国家安全局提供有关网络运营和网络安全事务的政策指导,以支持国防部卫星通信企业。
02
国防部信息系统局(DefenseInformation Systems Agency, DISA)
在国防部CIO的授权、指导和控制下,根据DoDD5105.19,国防部信息系统局为CJCS管理当前和未来的用户需求;根据国防部首席信息官的指导与CJCS、美国太空司令部司令和美国网络司令部司令进行协调,执行国防部卫星通信用户需求建模为架构规划活动提供信息;与国防部各组成部门进行协调执行系统工程并为国防部卫星通信部分提供系统工程支持,以确保国防部卫星通信资源得到高效规划、操作、维护、管理和改进,以满足互操作性和任务要求;提供企业级卫星通信开发、集成和管理服务;帮助CJCS确定有效的DoDIN操作管理所需要的国防部卫星通信态势感知信息,包括但不限于国防部卫星通信资源的配置和操作状态;与CJCS和军事服务部门协调、开发和维护联合信息环境卫星通信关口站技术架构描述和国防部企业卫星通信关口站实施、继承和执行计划(SGIIEP),该计划符合国防部卫星通信参考架构和相关解决方案架构作为国防部各组成部门的企业卫星通信关口站资源的项目管理、规划和预算以及生命周期维持的基础;开发维护通过国防部信息网络卫星通信部分提供统一通信的认证产品的批准产品清单;根据DoDD5000.01和DoDI5000.02,通过联合互操作性测试司令部维护和指导主要的现场独立操作测试能力,以进行操作测试和评估;为美国国防部IT系统开发DISA安全技术实施指南(STIG)建立安全要求,该系统通过国防部信息网的卫星通信部分提供统一通信,并在评估和检查期间验证此类STIG的合规性;为卫星通信资源与国防信息系统网络的连接建立要求,并监督和维护与这些相关的审批流程;根据SGIIEP的主要政策分配办公室,采取行动为企业卫星通信关口站的所有战略卫星通信终端获取提供保护;与CJCS和军事服务部门协调,对根据此处职责获得和维持的所有企业卫星通信关口站资源进行配置管理,并领导所有国防部各组成部门协调企业卫星通信关口站配置管理行动。
03
国防部采购执行官(UnderSecretary of Defense for Acquisition and Sustainment, USD (A&S))
根据DoDD5135.02,国防部采购执行官确保卫星通信资源获取符合DoDD5000.01 和5134.01,以及DoDI5000.02T 和8580.1;通过采购决策备忘录提供有关国防部卫星通信资源采购的程序、指导和计划方向;作为国家领导指挥、控制和通信系统监督委员会(CONLC3S)的联合主席,评估所有有助于国家领导指挥能力的卫星通信计划,并解决任何相关的关键差距;监督所有采购类别的国防采购委员会计划,以确保这些计划达到其所需的能力;评估获取并交付实现卫星通信项目全面实施所需的运营条件和同步资金,并确定非同步项目的实例;与国防部首席信息官协调,向国防委员会报告主要卫星通信采购项目以及为此类计划提供资金。对国防部采购委员会所负责的卫星通信资源的程序间依赖进行监督,以确保最大程度的同步和及时采购部署,以满足作战人员的需求。
04
国防部情报安全官(UnderSecretary of Defense for Intelligence and Security, USD(I&S))
USD(I&S) 与DoDCIO、USD(A&S)、CJCS和情报界成员协调并协助其制定卫星通信架构、通用标准和政策,以支持情报界通信要求和优先事项,以便及时传输关键情报。
05
国防部各组成部门负责人(DoDComponent Heads)
根据 CJCS定义的 SURR中用户要求的制定、提交、审查和批准流程,提交当前和未来的用户要求;根据国防部首席信息官提供的内容指南,准备并向太空运营主管提交商业卫星通信使用和支出信息;确保国防部卫星通信资源此傲骨部署活动在其职权范围内;根据国防部企业SGIIEP,为企业卫星通信关口站资源的开发、获取和维持制定计划和预算;为商业卫星通信服务进行预算并提供资金。以IT投资的形式对商业卫星通信服务服务进行报告,并根据DoDD8000.01和DoDI8115.02提供收购方法的商业案例分析;准备所有商业卫星通信资源采购请求并将其提交给空间运营主管以供批准;准备并将所有商业卫星通信合同修改请求提交给太空运营主管以供批准;执行获取、防御和更新HNA以供战术卫星通信终端使用的行动;确保国防部卫星通信资源分配和服务管理活动包括符合CJCS指南的对于态势感知信息的及时报告;根据访问授权和用户各自需求对分配的国防部卫星通信资源进行操作,根据战略计划为所有下属单位建立访问和恢复优先级,包括但不限于操作计划(OPLAN)、概念计划、操作订单或任务要求;根据DoDI8410.02,对于国防部各组成部门控制的DODIN部分进行规划、开发、实施和执行NetOps功能;与CJCS协调,指定将会或可能影响国防部卫星通信资源管理的操作方面的配置更改或操作保障行动的类型,与CJCS和其他受影响的国防部各组成部门进行协调,以通知这类行动的规划和执行。
06
军事部门负责人(Secretariesof the Military Departments)
开发与国防部卫星通信参考架构一致的军事部门级卫星通信作战概念、程序和解决方案架构;根据CJCS定义的用户需求制定、提交、审查和批准流程,准备并向SURR提交军事部门特定的卫星通信用户需求;向USD(A&S)、DoDCIO、CJCS和军事部门确定提供计划、预算、执行过程、预算的细节和效果以及由财政短缺和资金重新分配引发的当前和未来卫星通信资源减少等情况的信息;分配军事部门获得的、不属于国防部卫星通信企业资源的商业卫星通信服务,并确保能够及时报告这些符合CJCS指南的资源的态势感知信息;根据U.S.C.10的第7062、8062、8063、9062和9081节,执行运营和维护,并与CJCS和DISA在企业卫星通信关口站方面进行协调,对由军事部门控制的托管卫星通信关口站设施进行配置管理。
07
陆军部长(Secretaryof the Army)
按照DoDD5100.01的指示,为了组织、训练、装备部队,管理由国防部拥有和控制的宽带卫星通信资源;由国防部拥有和控制的宽带卫星通信资源通的通信卫星有效载荷控制部分组成的系统;陆军地面卫星通信终端和陆军机载卫星通信终端,与指定的卫星采购部门和终端安装办公室进行协调,以确保实现这些终端能够满足所有用户能力要求;与DISA协调开发工具和规划流程,以管理用户对窄带和宽带国防部卫星通信资源的通信卫星有效载荷的访问。
08
海军部长(Secretaryof the Navy)
按照DoDD5100.01的指示,为了组织、训练、装备部队,管理国防部拥有和控制的窄带卫星通信空间段资源;由国防部拥有和控制的窄带卫星通信资源的通信卫星有效载荷控制部分组成的系统;海军舰载、潜艇、岸上和海军飞机卫星通信终端,与指定的卫星采购部门和终端安装办公室进行协调,以确保实现这些终端能够满足所有用户能力要求;使用基于国防部首席信息官发布的国防部卫星通信参考架构的假设制定年度FAR,详细说明窄带卫星通信空间段组件的状态,包括可用性状态和寿命终止预测,并将结果产品提供给国防部首席信息官、USD(A&S) 和 CJCS。
09
空军部长(Secretaryof the Air Force)
按照DoDD5100.01的指示,为了组织、训练、装备部队,管理国防部拥有和控制的受保护卫星通信空间段资源;由国防部拥有和控制的受保护卫星通信资源的通信卫星有效载荷控制部分组成的系统;联邦和非联邦频段运行的宽带卫星通信空间段资源;空军地面和机载终端、战略地面指挥所和战略核指挥、控制和通信卫星通信终端;与指定的卫星采购部门和终端安装办公室进行协调,以确保实现这些终端能够满足所有用户能力要求;与DISA协调开发工具和规划流程,以管理用户对受保护的国防部卫星通信资源的通信卫星有效载荷的访问;制定年度FAR,使用基于国防部首席信息官发布的国防部卫星通信参考架构的假设,详细说明受保护的卫星通信空间段和宽带卫星通信空间段组件的状态,包括可用性状态和寿命终止预测,并提供结果产品给DoDCIO、USD(A&S)和CJCS。
与空间业务主管协调:根据国防部首席信息官的指导收集数据,进行商业卫星通信运营使用和支出分析,以识别采购和使用效率低下的情况,识别成本节约机会,并将结果数据和发现记录在商业卫星通信使用和支出年度报告作为采购COMSATCOM服务的牵头机构,以满足国防部组件的需求,与批准的用户要求和请求国防部组件提供的资金保持一致;帮助国防部各组成部门指定和记录他们对商业卫星通信资源的技术要求,以通知采购和部署;帮助国防部个组成部门协调行动,以获取、防御和更新HNA以供战术卫星通信终端使用。
10
参谋长联席会议主席(Chairmanof the Joint Chiefs of Staff, CJCS)
定义、制定、提交、审查和批准用户要求的流程和程序,包括解决紧急或短期需求的机制;向国防部CIO提供近期资源分配预测,用于当前年度到未来几年国防计划架构规划,基于SURR中批准的用户需求的演变、运营资源承诺、当前和预计的国防部卫星通信运营资源进行能力差距评估,以及其他适用的指导和研究;验证战略卫星通信终端的操作要求,包括高需求、数量有限的战区部署卫星通信资源;与DISA和美国太空部队协调,执行卫星通信架构操作影响评估,并向国防部CIO提供建议;作为CONLC3S的联合主席,评估和认证有助于国家领导指挥能力的卫星通信计划;根据国防部卫星通信参考架构,帮助国防部首席信息官和军事服务审查与记录程序相关的已批准用户需求,并告知程序决策;确定国防部卫星通信态势感知信息要求,包括有效国防部信息网络管理所需的网络管理数据优先级,包括但不限于所有国防部卫星通信资源的配置和运行状态,向负责国防部卫星通信资源采购部署、资源分配和服务管理的国防部各组成部门提供指导等信息。
(三)美国国防部关于卫星通信事宜的处理流程
在遵守国防部卫星通信政策指南、信息技术实施或遵守标准过程中产生的问题,如果无法在较低级别的论坛或决策过程中解决,将提交给指挥、控制和通信领导委员会(CommandControl and Communication Leadership Board,C3LB),C3LB是国防部制定的主要治理论坛,用于根据国防部C3LB章程监督指挥、控制和通信传输,包括基于卫星的通信。C3LB将把问题提升到现有的国防采购系统、联合需求监督委员会以及规划、设计、预算、执行决策流程以及高级咨询论坛。
首先是需求管理。联合参谋部将指导和维护由CJCS定义的用于制定、提交、审查和批准用户需求的流程和程序,以通知架构规划和资源分配活动。DISA将把SURR作为批准的用户需求的权威数据库进行管理,SURR具体内容包括:当前和未来的用户需求;CJCS定义的通信服务优先级信息,用于通知资源分配决策;操作概念、任务类别、用户信息、通信细节、适用媒体、需求稳定性以及其它支持需求与特定场景和分析关联的必要内容。
国防部各组成部门必须根据CJCS指南制定、审查和更新SURR中的用户需求,以保持需求集合的准确性,并确保证明对于卫星通信资源需求参考文档引用的相互一致性,比如作战计划、概念计划、操作命令。联合参谋部将定义和维护SURR豁免程序,包括DoD各组成部门只能为紧急或短期需求请求SURR豁免,不得使用SURR豁免来代替或规避正常的SURR要求流程。
然后是架构设计。卫星通信使用和支出信息将由国防部各部门收集并由美国太空部队每年进行报告,以提供对使用模式随时间变化的可见性,并通知国防部CIO支出分析和在追求IT效率的其它架构规划活动。DISA将开发和使用建模能力,包括单独或者组合进行基于场景的分析和随机用户需求建模,并在必要时通过国防部卫星通信架构规划。用户需求建模将反映:国防部卫星通信资源在过去的使用情况;计划中的国防部卫星通信资源部署情况(包括卫星、卫星通信网关和用户终端的部署数量和时间表)。
为了与USD(A&S)和CJCS协调,国防部CIO将进行必要的分析,以深入了解国防部卫星通信资源现代化、补给和替换需求,并使其能够及时规划和实现。分析将评估国防部卫星通信资源之间以及卫星通信资源与更广泛的通信基础设施之间的互操作性;国防部卫星通信企业弹性,以识别风险和缺点并酌情推荐缓解方法;与计划中的卫星通信资源采购部署进行同步,以确保能够及时发现问题并找出缺点;在国防部卫星通信资源规划范围内有效的开发和维护企业级国防部卫星通信参考架构和路线图产品。
每年至少进行一次开发和发布国防部卫星通信参考架构,以支持规划预算审查过程。国防部卫星通信参考架构将评估弹性和安全性,以确定与任务需求相关的候选卫星通信资源的适用性,包括但不限于指定的相关国家对服务提供商的外国所有权、命令链接加密、美国对通信卫星有效载荷和卫星通信关口站着陆点的控制程度;为国防部卫星通信资源提出足以满足预计需求的“库存”目标;必须包括一个时间区间,以支持通过未来几年国防计划重新对国防部卫星通信资源的规划和编程进行平衡,根据CJCS提供的资源分配进行预测;将通知卫星通信治理框架论坛,例如管理行动小组和CONLC3S,用于核指挥和控制通信相关活动。
第三是采购实施。国防部各组成部门必须按照DoDD5000.01和DoDI5000.02T和8580.1进行国防部卫星通信采购部署;根据国家安全战略、42号国家安全指令、NSS政策委员会第12号文件和DoDI8500.01,根据国家和国防部安全政策、战略和指导进行国防部卫星通信采购部署;根据管理和预算办公室的A-11号文件,获得商务部国家电信和信息化管理局或国家电信和信息化局指定的机构的证明,证明所需的无线电频率可以在提交开发或采购主要依赖无线电频谱的通信电子系统的估算之前提供;国防部卫星通信资源的采购应由国防部卫星通信参考架构通知并代表国防部各组成部门采购,该参考架构是架构规划的产物。
国防部卫星通信采购和部署方法将包括基于使用假设的商业案例分析,并将平衡成本、运营收益和风险。使用移动卫星服务(MSS)来满足国防部用户需求需要符合以下要求:使用美国太空部队规定的合同车辆采购MSS设备和服务;通过美国太空军的采购流程采购国防部批准的EMSS用户设备,从而利用国防部增强型移动卫星服务(EMSS)基础设施和能力;只有当EMSS不能满足用户要求时,才允许使用替代的MSS解决方案;对于非EMSS解决方案,请从MSS供应商处采购设备和服务,根据42号国家安全指令,以及国家安全委员会第12号政策文件和DoDI8500.01,这些设备和服务可以通过设计用于处理和传输机密信息并由国家安全局评估和批准的密码技术进行保护;美国太空军将每年向国防部CIO跟踪和报告MSS的使用和支出。国防部CIO批准的例外情况授权与MSS签约的国防部个组成部门必须跟踪并向美国太空部队报告使用和支出信息,以便纳入商业卫星通信使用和支出年度报告。
国防部各组成部门将确保国防部卫星通信的采购和部署包括必要的监控规定,以支持经过验证的资源分配和服务管理要求提供带宽使用的可见性和相关报告;支持DODIN端到端服务管理功能,包括故障检测和关联以及EMI检测、地理定位;通知架构规划活动和决策;国防部卫星通信的采购和部署决策将考虑设备认证、注册和许可的需要;国防部卫星通信资源将被评估和认证为符合适用的标准和规范,包括但不限于波形标准、网络安全政策标准、互操作性标准和性能规范。
国防部个组成部门将确保根据DoDI5000.02T计划支持卫星通信终端和其他国防部卫星通信资源的采购计划,以有效地完成所有要求和规定的认证采购和部署过程的监管框架。DoDCIO将与 USD(A&S)和 CJCS协调,确保将终端认证要求与根据DoDI8330.01的互操作性评估相结合,并确定遵循客观标准来确定其范围;国防部卫星通信设备操作系统的配置将根据美国国防部IT系统的DISASTIG进行评估和认证;国防部拥有的卫星通信资源将根据国际电信联盟的无线电规则进行注册和许可运行;未成功完成国际电信联盟注册程序的商业卫星通信资源,或已被指定的相关国家许可或注册的,不包括在收购考虑范围内。
第四是资源分配。联合参谋部将在必要时进行分析(如能力差距评估),以确定国防部卫星通信资源是否足以满足战区主要作战计划的正常和激增需求;反复定义和维护资源分配预测,为架构规划活动提供信息,包括国防部卫星通信参考架构的开发和维护;定义分配给授权用户使用国防部卫星通信资源的流程和程序;国防部卫星通信资源分配必须与SURR中批准的用户要求保持一致;没有在SURR中引用批准的用户要求的国防部卫星通信资源访问请求将返回给国防部组件进行更正,并且不会被采取行动;定义国防部卫星通信用户之间资源分配争用的升级和解决流程,并作为最终裁决机构;资源分配过程将产生可支持性的确定,如果可支持,则确定选定的可操作国防部卫星通信资源的访问授权;国防部卫星通信访问授权包括管理和使用分配资源的技术和操作指导;国防部卫星通信资源的实施和激活必须包括验证是否符合任务目标(例如,可用性、性能)。
最后是服务管理。联合参谋部将定义国防部卫星通信态势感知信息,以有效管理国防部信息网络的卫星通信部分,以实现以下成果:国防部卫星通信态势感知信息将为资源分配决策提供信息,包括发布访问授权、抢占和卫星通信资源重新配置;频谱监测必须包括在所有可操作的国防部卫星通信资源中,与各自的传输计划相比,定期跟踪和报告带宽使用情况;酌情选择性实施的交通监控将提供对资源使用情况的洞察并为决策提供信息;国防部卫星通信态势感知信息和向国防部信息网络管理系统报告将支持性能管理和及时的通信故障关联和解决;将彻底调查国防部卫星通信资源中断或其他性能不合规的原因,并采取纠正措施以防止再次发生。
由国防部各组成部门进行的国防部卫星通信服务管理活动必须建立和维护与资源分配决策和相应访问授权一致的运营服务。国防部个组成部门将实施和维护国防部卫星通信服务管理基础设施,包括根据CJCS指南管理不同国防部卫星通信资源所需的工具;在检测到国防部卫星通信资源中断或其他性能不合规时,必须根据CJCS指南及时完成服务恢复;国防部卫星通信服务管理将在适当情况下采用基于策略的管理解决方案,以在必要时提供服务恢复和动态重新配置;及时进行设备维护和技术更新,确保国防部卫星通信资源不间断可用。
对于企业卫星通信网关,DISA和联合参谋部将通过协作协调过程确保更新计划和其他配置更改的同步,并将未解决的问题提交给国防部CIO;国防部各部门将在国防部卫星通信资源的整个运营生命周期(从资源分配和服务启动到服务拆除和行动后报告),实施清晰有效的协议,与国防部用户进行通信;联合参谋部将保持批准的用户需求与运营服务的相关性,考虑运营服务生命周期中的动态变化,以确保运营使用与批准的用户需求保持一致。
二、外部合作
美国自身拥有由SpaceX等企业组成的全世界最大的航空航天产业,产业规模大约占全球的50%,包括国防部在内的美国政府是最大客户。此外,美国与SES、Inmarsat和Eutelsat也进行着长期合作。
(一)SES(SocieteEuropeenne des Satellites)
01
O3b mPOWER介绍
为了给客户提供最好的全球性连接服务,最大程度地满足用户的特定需求,SES运营了多个轨道的卫星,不仅拥有同步轨道(GEO)卫星,还在中地轨道(MEO)拥有O3b卫星。O3b最早于2013年推出,旨在提供低延迟,类似光纤的卫星通信服务,是全球首个也是唯一的完全由非对地静止轨道卫星(Non-GeoStationaryOrbit,NGSO)组成的宽带星座,包括20颗MEO卫星。
2017年,SES发布了新一代MEO系统O3bmPOWER,与其他NGSO系统不同,该通信系统包括由11颗高性能卫星组成的初始星座、智能软件和广泛的地面基础设施,具有充分的资金投入,以现有O3b中地轨道(MEO)星座的通信容量、弹性和创新,地面系统,以及智能软件驱动的网络管理、控制和自动化等经过商业成功验证的技术为基础,经过市场验证的商业案例可以为客户消除业务和运营风险。
早在发布之前O3bmPOWER已经取得一系列重要进展,得到了包括波音、太空探索、微软等技术合作伙伴的支持,专为日益增长的移动性应用、电信、政府和企业客户而设计。该通信系统具有以下特征:基于动态能力的TB级系统容量,可以提供上千个无竞争托管服务,每个服务可以实现数百Mbps到Gbps的速度;能够将客户流量路由到任何地方,优化前向和返回路径的带宽设置并控制网络资源,以根据需要动态分配容量;在吞吐量、延迟和可用性方面,可以实现业界最强大、全面的服务级别协议;拥有50°N至50°S的广泛覆盖范围,可以覆盖全球96%的人口。
02
美国国防部与SES政府解决方案公司的合作
早在2018年6月,美国国防部(Departmentof Defense, DoD)就与SES位于卢森堡(Luxembourg)的全资子公司SES政府解决方案(SESGovernment Solutions, SES GS)签署了一揽子购买协议(BlanketPurchase Agreement, BPA),以获取SES在中地轨道(MEO)提供的低时延高吞吐量卫星(HighThroughput Satellite,HTS)服务。根据BPA规定,从2018年5月1日至2023年4月30日的五年执行期内,所有订单总金额不能超过5.167亿美元。
根据此协议,美国国防部可以在全球范围内获得SES提供的业界领先的O3bMEO服务。服务范围包括托管服务(HTS容量和宽带服务,关口站服务以及监视和控制服务),卫星终端,现场服务代表支持,培训和地面回传。
SES GS总裁兼首席执行官PeteHoene表示:“SESGS获此殊荣感到非常兴奋,期待能够尽快对为美国国防部门客户提供服务。” “这款工具将能够增强通信弹性,同时使全球范围内的用户能够获得光纤般的通信性能。”SESGS当前为美国政府18个不同的全球站点提供超过5Gbps的MEOHTS功能。美国政府客户可以使用16颗O3bMEO卫星。在2021年,这些终端用户将可以使用新一代卫星通信系统O3bmPOWER,它为通信容量、灵活性和覆盖范围树立了新的行业基准。
为了给美国国防部在西南亚偏远地区提供关键任务的通信能力,SESGS设计、开发并投入使用了O3b中地轨道(MEO)环回功能。通过环回配置,O3bMEO解决方案能够将关键性任务通信传递到覆盖区域的边缘,美国政府部门客户无需使用商业性关口站即可获得高吞吐量和低延时的高通量环回通信服务。类似于一种广播式的主站配置,环回配置利用剧院式主站提供波束内的连接能力,并且通过Skala网络终端从SES网络运营中心(NetworkOperations Centre,NOC)进行管理和控制。该解决方案利用两个MEO波束,以环回模式在五个站点之间实现通信,每个站点可以为用户提供高达450Mbps的通信容量。
PeteHoene说:“随着美国国防部客户对于安全通信的需求,以及对战场上对于关键数据及时访问的需求日益增加,从任何位置获得弹性和强大的高性能连接的需求也随之增加。”“西南亚地区日益严重的威胁要求部队在战术区域边缘能够获得接近实时的决策情报。此任务需要高吞吐量,低延迟的连接性提供通信保障,只有O3bMEO星座可以灵活地提供这种连接能力。我们了解到部队的任务要求处于无法获得可靠地面连接性能的区域,我们很高兴可以通过卫星通信带来创新、安全的解决方案来解决他们的问题。”环回配置方案集合的敏捷特性为战术上最前沿的客户提供了利用MEO连接解决方案的能力,并将扮演改变高通量卫星通信游戏规则的新一代O3bmPower通信系统的桥梁。
(二)Inmarsat
01
Inmarsat与GlobalXpress
Inmarsat从保护海洋生命这一最初且持续的核心使命开始,始终为地球上最偏远的地区提供服务。仅需在地球上空35,786公里的对地静止轨道上部署三颗卫星即可覆盖地球,从而为整个世界提供最可靠,最有效和最安全的卫星通信服务。Inmarsat一直坚持这样的服务策略:首先提供全球覆盖,然后随着需求增长而增加容量。Inmarsat希望自身网络是最可靠的,因此在空间和地面的基础架构中建立了冗余。
Inmarsat目前拥有并运营14颗卫星,这些卫星为在世界各地进行无缝安全和关键任务的移动宽带通信提供了动力。为了满足日益复杂的带宽需求,在未来三年中,Inmarsat将再发射7颗卫星并大大扩展地面网络。在Ka频段运行的GlobalXpress(GX)是第一个也是唯一的无缝覆盖全球的高速移动宽带网络,从而为客户提供市场领先的高带宽和可靠性服务。GX1-GX4卫星是由美国制造商波音公司基于其强大的702HP平台制造的,前三颗GX卫星于2013年至2015年之间发射,并于2015年12月提供全球商业服务,GX4卫星于2017年5月发射以提供更多容量。GX5是由ThalesAleniaSpace建造的超高通量卫星(V-HTS),其容量超过了整个GX1-GX4机队的总和。它于2019年11月发射以满足欧洲和中东不断增长的需求,特别是对航空Wi-Fi和商业海事服务的需求。
02
美国国防部与Inmarsat政府部门的合作
作为美国政府长期值得信赖的合作伙伴,Inmarsat政府部门为运营美国国防部网络已经在遍布全球的商业网络之外建立了专用模板。Inmarsat所使用的方法是与美国国防部成功进行合作的基础。
随着美国国防部在信息保护要求领域的演进,Inmarsat也在不断设计、实施和维持相应的方案以解决潜在的开发问题。这些方案包括将电信设施物理层和网络层的安全结合在一起,以及一系列建议:例如重新加强网络防火墙,访问控制和系统监控以最大程度地保护其他军事网络。
Inmarsat在全球许多电信端口对于安全飞地的所有访问权限进行了设计和管理。这些安全飞地只能由授权的军事人员访问,必须符合任务保证类别(MissionAssurance Category,MAC)I规范,而且能够支持红/黑通信处理。Inmarsat认识到在处理跟踪、遥测和命令(Tracking,Telemetry and Command,TT&C)指令过程中使用弱加密方法所带来的风险。因此,政府批准上行链路TT&C的加密在确定为客户选择哪颗卫星方面起着关键作用。Inmarsat的解决方案将使用那些在安全性上符合最严格要求的卫星,即使用政府认可的加密技术。这种加密可确保对卫星的控制权掌握在合适的卫星运营商手中。
Inmarsat在将丰富的专业知识和经验为客户提供认证/授权工作支持的努力中,了解了整个评估和授权(Assessmentand Authorization, A&A)流程。熟练的团队明确知道托管程序需要达到什么条件,以及如何维持操作授权(Authorityto Operate, ATO)。Inmarsat已经为军事客户生成了完整的风险管理框架(RiskManagement Framework, RMF)授权软件包,采用该软件包可以通过评估过程并获得RMF颁发的授权认证。
Inmarsat基于国家安全委员会系统说明(Committeeon National Security Systems Instruction,CNSSI)要求的适当机密性、完整性和可用性级别为政府客户提供指南。专业技术人员可以协助客户定制适用的安全控制。Inmarsat政府部门可以参与所有A&A活动,包括制定“安全授权包”;生成详细图表并制定合规政策;以及建立和继续管理企业使命保证支持服务(enterpriseMission Assurance Support Service,eMASS)实例。为了能够使用最新的政策、模板和说明,Inmarsat会定期在线审核RMF知识服务信息。
授权过程完成后,Inmarsat政府部门将根据所有RMF要求对托管系统进行连续性监控,不断通过自动方式和人员交流来审核授权管理网络的安全性,通过多种方式维护和验证系统安全性,包括坚持更新适用的《安全技术实施指南》(SecurityTechnical Implementation Guides,STIGs);每天进行自动设备漏洞扫描;每两周审查一次安全团队;完成信息保证漏洞警报(InformationAssurance Vulnerability Alert, IAVA)项目的合规性;每天更新防病毒/威胁签名。
Inmarsat政府部门的信息保障/网络团队具备必要的证书以证明其在网络和A&A领域的专业性,包括认证信息系统安全专家(CertifiedInformation Systems Security Professional , CISSP)和认证授权专家(CertifiedAuthorization Professional, CAP)。
(三)Eutelsat
根据Eutelsat2019-2020年度报告,政府服务部门收入为1.61亿欧元,占集团总收入的13%。政府任务需要能够在全球范围内实现可靠通讯的快速部署,Eutelsat拥有在广阔卫星覆盖范围内实现强大服务质量的能力,并可以提供欧洲,中东,非洲,亚洲与美洲间的互通。无论行动是在陆上,海上,野外还是空中展开,对卫星服务的需求通常由三个关键因素驱动:分散或与高速地面线路(high-speedterrestrialroutes)有一定距离的站点之间的互连、可用容量的即时性保障、安全性和可靠性。Eutelsat政府服务部门能够很好地满足美国国防部军事、情报、监视、安全、保障和侦察系统对于卫星容量方面的需求,政府服务部门的大部分收入也来源于此。
经过数年的下滑,政府服务市场在军事领域的卫星通信需求量已趋于稳定。随着交换数据量日益增长、设备小型化、远程控制系统的部署,以及政府不断寻求合理化利用商业卫星通信能力,从中期看卫星通信需求将受益于保障、监视、安全和IT系统的发展。
美国政府作为Eutelsat在政府服务市场的关键客户,来自它的需求已经稳定下来,尽管报价要比以前低得多。其他地区或政府也越来越多依靠商业运营商获得卫星通信服务,相比自建自用基础设施拥有更大的灵活性。从中期来看,政府服务市场将受到高通量卫星时代到来的影响,尽管比在数据应用领域的迁移和影响步伐要慢。运营商对于政府运行需求所能提供的覆盖质量以及灵活性依旧非常重要,而地缘政治背景则是该细分市场需求演变的重要因素。
Eutelsat将继续与美国国防部合作以期在新的子细分市场中增加销量。Eutelsat也将寻求将其业务扩展到其他政府,特别是欧洲,中东和亚洲以及新轨道位置支持的区域:例如,在EUTELSAT172B于2017年11月投入使用后,EUTELSAT172A搬迁至174°East以保障在亚太地区不断增长的业务。为了提供这些服务,Eutelsat将使用以下轨道资源:
1、常规容量卫星,特别是东3°、东21°、东33°、东经36°、东经70°、东经172°、东经174°和西经117°职位,它们提供了可扩展和高质量的覆盖范围来满足这些应用;
2、EUTELSATQUANTUM,本计划于2020年发射,但新冠疫情严重影响了卫星制造和发射,将于2021年第二季度发射。QUANTUM是基于软件自定义的可重构卫星,将有助于区分化处理客户的价值主张,其提供的灵活性将允许客户通过编程来配置覆盖范围、带宽、功率和频率。这个卫星技术领域的新概念所支持的应用程序特别适合正在寻求业务灵活性的政府服务部门客户;
3、该集团的第一颗VHTS卫星是长期的KONNECTVHTS,预计将于2021年发射,已经与泰雷兹(Thales)达成协议。
END
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