讓GEO-NGEO混合系統成為現實

+ Shagun Sachdeva（NSR）/文 沈永言(中國衛通) /譯

軍事通信歷來主要靠GEO支撐，來執行情報收集、導航和通信之類的關鍵應用。GEO系統天然具有單顆衛星廣域覆蓋的優勢，GEO-HTS衛星出現之后，這種優勢更為明顯。另一方面，時延和顯著的CAPEX（資本開支）同樣是GEO架構的局限所在。這些缺陷導致了LEO和MEO星座（合稱NGEO，即非GEO）的崛起，它們能夠做到低時延和單星低成本。可是，這類星座也有其不足之處，如系統復雜、地面設施成本、頻譜協調等問題。考慮到這兩類系統各自的缺點和優點，GEO和LEO/MEO運營商能夠聯合起來，共同推動混合GEO-NGEO系統向前發展嗎?

在最基礎層面上，軍事用戶努力尋求低成本、安全和健壯的解決方案和NGEO星座，也就是說，每個方面都有所要求。遵循這個理由，DARPA（美國國防高級研究計劃署）最近宣布了“21點”計劃，其設計目標是以低成本、量產空間載荷和衛星總線來開發一個LEO星座，這絕對在理。NGEO系統在設計上具有明顯的優勢，即能夠更好地抵御敵人的攻擊，并且如果被滲透，則更容易恢復。

防范間諜和網絡攻擊的安全是軍事系統的另一個主要先決條件，這正是LeoSat和Telesat提出的新星座模型發揮重要作用的地方。這些企業提供的高度安全的網狀網絡概念非常適合軍事應用，并為最近宣布要組建的“天軍”提供最佳解決方案。可是，保持總的低系統成本又帶來了NGEO框架的復雜性。盡管單星的制造和發射成本相對低廉，可觀的衛星數量、相關的補給成本和地面基礎設施費用等，都會加劇整個系統成本。

NSR最近發布的《衛星星座：一個觀念評估報告》對各種NGEO星座做了廣泛的分析。他們期望的資本和運營開支，以及每個可能的收入來源都被考慮進10年時間的預期投資回報。雖然NSR認為所研究的某些星座具有強大的商業模式，可以無縫添補目前市場空白，但目前看來，它還得出結論認為，大多數低軌星座業務案例實用化將面臨挑戰。例如，NSR估計，到2027年，在政府/軍事部分總收入中，只有1%多一點來自于NGEO。

NGEO政府/軍事部分收入份額

TCO（總擁有成本）是NGEO星座、軍事和其他方面的關鍵驅動因素，也是目前運營商面臨的最大挑戰之一。簡而言之，要么是費用（主要是CAPEX）需要下降，要么是收入需要增長，才能維持業務案例，這正是GEO-NGEO混合架構的用武之地。

GEO和NGEO系統的這種整合可以在兩個層面具體化：并購（M＆A）和GEO與NGEO運營商之間的戰略合作伙伴關系。這兩者都是通過用心的帶寬管理來優化GEO和NGEO系統收入的好方法。

Intelsat和OneWeb戰略聯盟（雖然最終未能成功）就是這種混合系統的一個例子。GEO運營商JSAT和Hispasat同樣宣布對包括LeoSat在內的LEO星座進行戰略投資。 除了提供更高的收入和更低的系統復雜性之外，GEO-NGEO系統通過相互補充，可以進一步為客戶提供定制化的解決方案。 在這方面，SES已經通過O3b星座和即將到來的下一代mPOWER衛星捷足先登。

另一層次的集成，是GEO衛星可以處理LEO星座的TT＆C操作，并充當網絡的基站控制系統。這可能更具技術創新性，因此具有挑戰性，當然，這與低延遲應用程序相關。按理說，當談到NGEO星座時，延遲有點被夸大。也就是說，NGEO星座提供的大量服務并不需要低延遲作為優先條件。對于這些情況，成功實施這種類型的集成可以減少地面站的數量，從而降低整體系統復雜性和相關成本。

無論這些概念是節奏緩慢，還是技術上不成熟，向GEO-NGEO混合系統的轉變似乎都不可否認，它導致兩條賽道上的角色的整合。

隨著更多服務的日益增加以及最新技術的不斷需要，同時保持成本低、混合商業-軍事架構已經成為大勢所趨的軍事解決方案。制造商可以為軍事部門提供商用現貨（COTS）解決方案（否則需要定制的產品），從而在滿足要求的同時保持低成本。商業和軍事部門之間的這種產品和服務共享導致了行業層面的整合。

對軍事領域及其對低成本、低延遲和健壯解決方案需求的進一步研究表明，混合GEO-NGEO系統是軍事領域需求的自然發展的結果。GEO衛星系統簡單和地面投資低廉，而NGEO產生應對反衛星武器（ASAT）的低延遲和高彈性解決方案。 從“21點”計劃到天軍，政府和軍事太空部門的最新發展是在軌道層面實現整合的潛在步驟。