现代战争取决于以速度和规模移动、集成、保护和利用数据的能力。然而,现有太空通信架构的设计初衷是针对一个更早的作战时代,其特点是数据量较低、通信流量较为可预测,且进入太空和电磁频谱的竞争不那么激烈。传统的射频通信如今受到有限频谱可用性、日益增长的带宽需求以及在竞争环境中对探测、干扰、压制和截获日益严重的脆弱性的制约。与此同时,作战时间线持续压缩,而军事传感器、自主系统和扩散式星座产生的数据量空前巨大,传统架构无法高效传输。接近满负荷运行的通信链路在遭受攻击或中断时更难防御、适配和恢复。在竞争环境中,对手可通过压制、网络攻击、截获及其他形式的电子战来利用这些局限性,这将削弱决策能力和作战协调。这些传统通信架构日益无法满足现代作战数据需求的规模、速度和持续性。由此产生的通信缺口如今已成为一种作战和战略层面的脆弱性。
满足需求将需要对现有网络进行渐进式改进之外的更大变革。混合射频-光通信架构为实现更大的传输容量、韧性和生存能力提供了一条可扩展的路径。光通信提供了显著更高的吞吐量、更低的可观测性,并摆脱了许多限制射频系统的频谱束缚。结合射频的全天候灵活性和环境适应性,混合架构可为未来军事网络提供能力更强的通信骨干。最切实的前进道路是采用混合射频-光通信架构,该架构将射频的韧性和普遍性与光通信远为强大的传输容量、更低的截获和探测概率、减少的频谱依赖性以及更小的尺寸、重量和功率需求相结合。
减少必须传输的数据量与增加传输容量同等重要。星载处理、人工智能、边缘计算、数据压缩和分布式数据管理架构可减轻传输负担,同时加速在整个作战网络中投送任务相关信息。混合方法,加上智能星载数据处理和持续的射频现代化,可以扩大传输容量、改善网络韧性,并在未来冲突中维持美国的决策优势。
应加快混合射频-光通信架构的研发、采办和部署,同时在过渡期间继续改善射频性能。延迟采纳将面临扩大通信缺口、削弱决策优势的风险,并将技术、作战和标准制定方面的优势拱手让给那些已在下一代通信网络上大力投入的竞争对手。