转型卫星通信系统（TSAT）方案示意图

    [据美国空军洛杉矶基地网站近日报道]  数年来美国空军一直在复杂太空系统采办上的面对诸多困境。按照空军副部长Ronald Sega的要求，空军开发了“回到基础”的方法，试图使太空采办计划成功的可能性最大化。这种方法关注“任务成功”——是确保技术在采办周期中达到相应成熟度的一个关键原则。“转型卫星通信系统”（TSAT），就是旨在引进解决作战人员未来10~15年需求的技术。TSAT采用了这种回到基础的方法，使关键技术达到成熟度，可以确保该计划的卫星系统取得成功。

    TSAT概况

    TSAT将成为转型通信结构（TCA）的主要使能部分，TCA目的是提供一套受保护的、类似因特网的安全通信系统，该系统可以集成太空、空中、地面及海洋的网络。TSAT将提供全球性、高保障性、自动化及动态能力。 除了容量极大增加外，TSAT还使用新技术提供新能力，如IP、星载路由器、大型孔径天线。这些技术可能会实现客户使用小型终端进行移动通信，还可以让TSAT从受保护的机载与天基的情报、监视与侦察资产上获取信息，从而增强态势感知能力。TSAT能提供广义的综合信息分享环境容量，可在军事通信方面以前所未有的规模实现网络环境下的交互操作。

    TSAT计划由三段设施和一个系统工程与集成功能部分组成。（1）太空段包括5颗地球同步轨道卫星，通过高数据率激光交叉链路互联。太空段还包括TSAT卫星运行元素（TSAT卫星主运行中心，负责在轨卫星控制），和美国大陆地面网关要素（接收TSAT系统传输的高速数据，链入全球信息栅格GIG）。（2）TSAT任务运行系统（TMOS）负责TSAT系统的网络与运行管理，有效管理TSAT与GIG的互动。TMOS还将吸收先进极高频（AEHF）任务规划的能力。（3）TSAT终端段包括为每支武装部队（按照TSAT 需求分配）设计并采办的终端。（4）系统工程与集成工作负责使太空与TMOS成为一体，并整合大范围的外部计划，包括终端计划，以及其他组成GIG的网络领域。

    2003年计划开始时，TSAT计划办公室与政府审计署（GAO）联合确定了7项非秘密关键技术领域，并附加了所需的成熟度。这些技术包括：天线系统（旨在支持COTM）、激光通信、下一代处理器路由器（NGPR）、特殊软件原则（可用于动态带宽资源分配（DBRA）与带宽高效调节（BEM））。DBRA原则将向军方提供分配系统访问的能力（依照需求与链路情况），而BEM原则将在链路许可条件下更有效地使用带宽。其它关键技术领域还包括加密设备：可信因特网协议加密（HAIPE）和传输安全（TRANSEC）。

    过去4年中，TSAT计划一直依照这些关键技术领域严格执行风险降低与系统定义活动。2007年对这些活动的结果进行了独立评估，这是技术就绪度评估（TRA）的一部分。TRA成果清晰显示：每个关键技术领域的技术成熟度都已经达到，每项技术都达到了计划阶段相应的成熟水平。

    TSAT风险降低计划

    TSAT风险降低计划的特点是扩大合同商与关键技术相关的样机的测试与演示。样机在合同商设备厂进行广泛测试，政府及联邦资助研究发展中心(FFRDC) 的大量人员都参与到监视与评估这些研发与测试活动中。这些测试不仅包括所需能力的功能测试，还包括所谓的“资格预审”测试，旨在帮助合同商制定飞行硬件资格设计的合理计划。

    用于激光通信终端与数字处理器的样机利用政府独立的测试资产与计划，进行了测试附加的水平测试。2006年及2007年，样机在MIT / Lincoln 试验室试验床上进行了测试，实现了在信号环境下的子系统运行与评估（这种信号环境非常接近运行的系统所需的环境）。这些测试检验了大部分所需能力，证明测试与演示TSAT关键技术成熟度取得极大的成功。测试监察由TSAT计划办公室负责，FFRDC支持包括Aerospace公司、Mitre公司、MIT/Lincoln实验室，以及空军研究实验室（AFRL）人员。

    TSAT技术就绪评估

    TRA独立评估小组（IRT）包括来自空军研究实验室、MIT/Lincoln实验室、Mitre公司、空军部长助理办公室（负责采办）、Aerospace公司的26名技术专家。为了进行独立的TSAT技术评估，IRT成员的标准是现有人员不得在TSAT计划中担任任何重要职位。该小组的基本功能是定义TSAT关键技术要素（CTE），并评估其技术就绪水平（TRL）。

    对CTE的选择是基于以下方面的技术关键性：计划成果、进度或成本；创新性；现有技术采用新方法或创新方法或用于新环境。TSAT计划办公室进行了准备物资的评估后，TRA IRT小组将与TSAT合同商召开一系列的筛选会议， 并出席太空及TMOS系统设计评估预演，随后将大约65项潜在技术项目列为CTE。此后小组将调查NGPR和激光通信的测试工作，评估合同商的技术演示，并与计划办公室人员及合同商扩大讨论技术关键性与技术出口可行性，继续审阅众多的计划文献，之后把名单上的数字减少到最后的14项非秘密CTE。

    然后按照国防部确定的定义（用以传递技术成熟度），为每个CTE指定TRL。在这些定义中，TRL1代表着技术就绪的最低水平， TRL9代表着最后阶段技术的实际应用。TRL6是进入初步设计阶段的必要条件，需要系统在相关环境下接受试验。

    TRA成果

    TRA成果意味着：最初的7项非秘密关键技术都被TRA 定义为TRL6或更高。另外7项技术中，有6项达到TRL6或更高,1项CTE 没有达到TRL6（专用集成电路,ASIC），TRA认为，在ASIC程序成熟化过程中、确保合格的计划可被设计，已经投入重大的努力。尽管TRA评估的ASIC仍处于TRL5，但这对TSAT计划进入初期设计阶段而言已经足够。他们还指出，该技术正向TRL6发展，预计2008年完成。

    TRA小组还总结：接下来的成熟化工作需要将CTE发展到TRL8，准备用于战斗或作战应用，这就需要使计划发展超越初期设计阶段。这项工作不存在重大阻碍。

    概论

    TSAT将使用因特网型技术，利用全球信息网络链接全球作战人员，提供前有未有的传输容量、可访问性、可靠性、不受干扰/窃听及核影响。TSAT是21世纪网络中心战的核心，将革新军事通信。作为基础到基础方法的组成部分，TSAT投资约4年，重要资源已达到了相应的关键技术成熟度。这些工作取得的成就已经过TRA 独立评估与验证，TSAT已从风险降低努力中明显获益。TSAT即将进入下一研发阶段，朝向为作战人员提供革命性通信设施的目标继续努力。