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美俄欧航天军民商融合发展 思路与措施研究

2016-11-18 20:35 来源:科普中国-军事科技前沿 

  军民融合是世界航天发展的必然趋势,代表了航天发展的发达程度。美国、俄罗斯、欧洲等主要国家或地区在长期的航天发展过程中不断摸索,逐渐寻找到了符合自身国情的航天军民融合道路。因此,总结这些国家或地区航天军民融合发展的经验教训,在思路与措施上总结共性特点,会对我国的航天发展有所借鉴。

  一、国外航天军民商融合发展态势

  全球主要国家的航天军民融合发展是一个不断深化、逐步加强的过程。针对当前全球形势环境的变化,美国、俄罗斯和欧洲正在逐渐调整其航天发展策略与思路,其航天军民商融合发展达到了新的阶段,呈现出了新的特点,必将使军、民、商进一步发挥各自资源优势,充分实现平战结合、国家利益最大化。

  1.美国航天强调利用商业满足政府需求,

  军民商融合不断创新

  美国航天军、民、商发展平衡且互为补充, 军民商融合已成为航天领域发展的常态,出现了买断优先使用权、租赁部分使用权、以民掩军等多种传统融合发展模式。近期在国防预算大幅削减、空间安全环境变化以及空间体系结构酝酿变革的背景下,美国政府更加强调军民商深度融合,明确提出“最大限度采购和利用商业航天满足政府需求(包括军方需求)”,鼓励探索“部署更多卫星或在非军用平台上部署更多有效载荷”等创新的军民融合措施。美国战略司令部司令在2015年2月众议院军事委员会听证会上表示:“美国将继续与负责任的国家、国际组织,以及商业公司合作,促进负责任地、和平地、安全地使用太空”。

  2010年以来,美国在空间信息系统、空间安全以及运载器等领域,推出了多项新举措,主要包括:通过更换终端调制解调器、增加攻击告警与防护措施等途径,大幅提高商业卫星通信的安全性; 探索通过全部或部分投资一颗商业通信卫星换取访问商业公司整个卫星舰队的能力;尝试将类似“宽带全球卫星通信”(WGS)通信星座的部分运控功能交由商业界常规负责;利用商业卫星数据提高太空态势感知能力,美国战略司令部与商业公司组建的“太空数据协会”于2014年8月达成卫星位置数据共享协议,将减少意外碰撞、消除卫星频率有意干扰;美国空军与情报界、工业界还在研究“天基红外系统”(SBIRS)探测数据共享,实现在不同军种之间、军民之间的充分利用,并开发出“改变游戏规则”的能力;太空探索商业公司在2015年5月获得美国空军认证,将参与发射包括国家侦察局卫星在内的国家安全任务。

  2.俄罗斯航天注重夯实民商基础,

  军民商进入初步融合阶段

  冷战时期苏联将满足军事需求放在突出地位, 导致俄罗斯航天军民发展不平衡,民与军存在较大差距。苏联解体后,为解决军事产能过剩、经济处于崩溃边缘、国防预算急剧下降等一系列遗留问题, 俄罗斯政府积极推行“军转民”的军民融合措施, 强调军转民要以满足国防订货、确保国家足够的防务能力为原则,并据此确定军转民的合理深度;以研制生产在国内外市场上有竞争力、利润高的技术密集型产品作为军转民或民品生产的方向,保证投资能在较短时间内见效;以民用潜力较大的航空、航天、船舶制造、光学仪器、电子技术、信息与通信、新材料、新工艺等为民品生产的重点。在这一时期, 俄罗斯多型运载火箭、GLONASS导航卫星系统成为其航天领域军民商融合发展的成功典范。

  进入21世纪,普京政府更加积极推动服务政府的航天技术转化应用,有意识地壮大航天工业能力,特别注重军民两用技术的开发和利用,以服务俄罗斯经济现代化和区域发展。2013年10月,俄罗斯总统普京批准了航天工业改革方案,将主要研制和生产火箭航天设备的企业整合为联合火箭-航天集团,通过股份制改造、合并重组和产品结构转型升级提升航天企业效率和竞争力;2015年1 月, 俄罗斯政府又批准将俄罗斯航天局与联合火箭-航天集团合并成立“俄罗斯航天国家集团公司”,进一步集中国家力量,系统解决航天企业面临的问题, 谋求壮大航天企业国内外竞争实力。

  3.欧洲航天优势领域商参军比例高,

  军民商融合相对成熟

  欧洲航天发展起步整体落后美国且很多领域是“先商后军”,所以其军事航天规模和水平尽管不如美国,但商业航天欣欣向荣、实力雄厚。对于通信卫星、对地观测卫星、运载火箭等航天优势领域, 欧洲在产业技术水平、市场份额、企业竞争力等多方面可与美国抗衡,这为军民商融合发展奠定了良好的基础。

  从当前情况来看,欧洲军事航天力量在整体航天力量建设中占比较低,且商业力量在军事航天能力建设中的参与程度在一定意义上比美国高。以成像观测卫星为例,截至2014年底,欧洲的在轨对地观测卫星数量约50颗,但纯军用侦察卫星只有11颗(只占20%左右);美国截至2014年底的对地观测卫星共计98颗,但纯军用卫星占比达到50%以上。以通信卫星为例,在拥有军事通信卫星 的几个欧洲国家中,英国天网-5军事通信卫星由国防部投资,但所有权归 Paradigm商业公司所有, 军方只需采购服务;法国在2005年获得第一颗专 用军事通信卫星之前,主要依靠在民用通信卫星上搭载军事载荷来满足军事通信需求;德国的“德国国防军通信卫星”(COMSATBw)系统由军方投资建设,但卫星运管工作交由私营公司负责。

  二、国外航天军民商融合发展思路

  1. 军、民(商)航天发展各有侧重,

  实现国家整体利益最大化

  美俄欧等主要航天国家基本形成军、民(商)航天共同发展、各尽其职且互为补充的局面,最终目标是确保国家整体利益达到最大。严格来讲,军用航天重在发展确保国家安全的航天工业基础(包括技术、产品、服务、设施等),资金保障充足, 技术创新大胆;民用航天重在发展满足政府公益性

  服务需求的航天工业基础,资金相对稳定,重点建设短期经济效益低的技术、产品和基础设施;商业航天则强调发展可产生商业利益的航天工业基础, 对产品和服务的效费比要求高,多采用成熟低成本技术。总而言之,军、民、商航天的工业基础本质没有差异,只是应用对象与发展目标存在差异,采用融合发展方式,可充分发挥各自特点,实现优势互补。

  2. 确立军方对国家军用航天

  高端核心力量发展的主导地位

  鉴于航天在国家安全中的重要地位,军方对军用航天高端核心力量的发展建设拥有主导权。确保军用航天及其工业基础的安全稳固发展,始终是美、俄等国的重要战略。在系统完整性、规模数量和能力水平上,大多表现为军强民弱;在核心能力上, 超高分辨率对地观测、超强防护通信、高精度导航定位等关键空间系统,均由军方主导建设和运行管理,国家航天试验发射场等基础设施也主要由军方管理和运行;在前瞻性基础性技术上,军方通过稳定的预算投资和庞大的科研体系,对有应用前景巨大但成熟度较低、风险性较大的技术研究孵化,为军队抢占战场优势的同时,带动航天产业发展,促进军民航天深度融合发展。

  3. 在不影响国家安全的前提下,

  最大限度发展商业航天

  随着商业航天成为全球航天活动的新生力量, 各国军方和政府越来越多的通过商业行为“购买服 务”,军、民、商航天融合加深。目前,美军已成为全球最大的商业遥感数据用户,并正在通过对商业航天的大力政策扶持,鼓励私营企业参与航天, 按市场化运行,推动构建强大的航天工业基础,更好地满足国家空间安全需求。美国《联邦采办条例》规定,政府应最大限度地从商业市场寻求产品和服务满足军事需求;美2010年版《国家空间政策》强调,“当商业航天能力和服务投入市场并能够满足美国政府需求时,应该尽最大限度购买和使用这些能力和服务”,“只有在关乎国家利益并且本国或国外无法提供适宜的、高效费比的商业服务或系统时,才发展政府航天系统”。美国在2003年出台《商业遥感政策》,提出最大限度地利用本国商业遥感系统有效载荷,满足军事、情报、外交政策、国土安全以及民用用户对遥感成像和地理空间信息的需求。

  三、国外航天军民商融合发展主要措施

  1. 加强政府战略统筹规划,

  建立自上而下的统筹协调体制机制

  为充分利用军民两大领域资源,美俄欧等高度重视从战略层面统筹协调军用与民用或商用航天工业的发展。一是建立国家顶层统筹协调体制机制。一般由总统、议会等总体协调军民商相关事务并专设国家顶层跨部门协调委员会指导具体协调工作。二是设立部门内的军民协同机制。如英国国防部设立国防工业委员会,由国防采购国务卿大臣领导, 负责制定军民联合工作指导方针,处理国防部与工业界共同关心的事项。三是制定军民融合发展规划。英国国防部在2001年出台《面向21世纪的国防科技和创新战略》,明确提出吸引世界范围内技术先进的民用部门参与国防工业的科研和生产。

  2. 健全政策体系,保障军民商融合

  有理、有序、稳定实施

  美俄欧等国家非常注重从法律法规、政策制度、 技术标准等方面的配套建设,保障航天工业军民融合发展。

  一是从国家顶层为军民融合发展提供法理依据。美国早在1958年颁布的《国家航空航天法》就确定了军、民、商融合发展的原则,规定为了国家利益最大化,“将那些有军用价值或军事意义的新的研究成果用于直接与国防有关的部门,并由这些部门向民用机构提供对其有价值的或有意义的新的研究成果的有关资料”、“美国航空航天局要最大可能地寻求和鼓励航天的最大商业利用”等,从国家顶层为军民融合发展提供法理依据。俄罗斯《航天活动法》规定,负责国防事务的联邦执行权力机构在法律规定的情况下,有权征用航天基础设施和航天设备,同时也有权将暂时自由的航天基础设施实体转交给负责航天事务的联邦执行权力机构运行,用于实施科学和社会经济用途的航天活动。

  二是从国家顶层明确、细致界定军民商分工和相互协调关系。美国历届总统定期颁布的《国家航天政策》,明确且细致地界定国防部、国家侦察局、国家航空航天局、商务部、内务部的管理分工及相互协调关系,明确了军、民、商航天发展方针以及相互协调、减少重复建设、相互促进发展的方针。 例如,美国《国家航天政策》规定,“美国国家航空航天局(NASA)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)局长和美国地质调查局局长须确保民用航天采购办法和能力不出现不必要的重复设置”, “内务部长须通过美国地质调查局(USGS)局长负责与国防部长、国土安全部长和国家情报主任协调,向其他民用政府机构提供由国家安全空间系统获取的与环境和灾害相关的遥感信息”。美国《联 邦采办条例》、《国防信息系统局采购补充条例》、《商业航天发射法》、《商业遥感政策》、《定位、导航与授时政策》等一系列政策对于指导军用航天与民用航天的合作与发展起到了重要作用。

  3. 提高系统建设的兼容性或安全性,

  解决军民融合技术障碍

  美国在《国家航天政策》、《国家安全控件战略》中多次强调,提高跨作战领域和任务领域的国家安全体系的相互操作性和兼容性,确保把互操作性和兼容性融入空间系统,是美国国家安全体系的效率最大化。军方在充分利用民用、商用航天资源的同时,也更加关注系统的安全防护措施以及应用的兼容灵活性。美军积极开发多频段、灵活智能型通信终端,以更好地利用商业通信卫星资源。如“海军多波段终端”(NMT),可替代现有的各种海军军用卫星通信终端,以更好地整合军用卫星通信资源;海军“商业带宽”卫星计划,主要目标是研发适用于各种舰船及航母的商业卫星通信终端,提高海军利用商业卫星进行通信的能力。美军研制了军民商通用的“分布式通用地面系统”(DCGS), 旨在提高信息的处理、分发和利用的水平,以实现情报信息的共享。该系统可将原来孤立的“烟囱式”情报监视与侦察(ISR)系统集成为通用的模块式情报体系结构,具备收集、分发和处理各种ISR信息、自动化分析和融合数据等功能。除了能联合处理、分发、共享各军兵种的军用空间信息系统数据, 未来民用和商业空间信息系统也能够纳入其中。

  在强调开放兼容性的同时,系统的安全可用性始终是美军推动军民融合发展的首要问题。为确保GPS军用的安全性以及民用的可持续性,美军采取了多种技术措施提高系统的抗干扰性,如GPS及手机采用自适应调零天线技术,以保障美军导航设备的正常工作;增加新型军用M码,分离军用和民用信号,限制敌方使用GPS,同时减少对民用信号接收的干扰等。美军将抗干扰防护由军用卫星扩展到商业卫星,其中包括商业交换中心及网络安全、终端的安全性等。例如美军通过购买全球卫星干扰源地理定位服务,以增强对重要的租赁性商业卫星通信资产的保护;而商业卫星公司也将通过采用更加安全的链路、开发更强大的加密软件、加速软件、虚拟专用网络软件等,提升商业终端的安全性和可靠性,如铱星手持设备采用了美国国家安全局批准的加密算法,只能由军队及特殊用户使用和分享保密数据。

  4. 指定军方代理机构,多手段

  投资扶持商业航天发展

  为充分利用商业资源满足军事能力需求,军方采取了直接补贴私营公司、出资建系统、租赁带宽、采购商业服务等经济手段。美国国家地理空间情报局通过“下一代观测”(NextView)计划,投资商业卫星公司研制生产高分辨率成像卫星,从而获得该卫星的优先使用权。此外,为弥补战时军事通信资源的不足,军方制定了一系列采购商业卫星通信服务的计划。美国国防信息系统局(DISA)和公共服务管理局(GSA)启动了“国防信息系统网络卫星传输全球服务”重要采购计划,以加强固定卫星带宽转发能力、终端和带宽组合的订阅服务、端对端解决方案。在GPS管理和应用方面,美国规定在保护国家安全和对外政策利益的同时,支持和增强美国的经济竞争实力和生产力,免费提供标准定位服务等。

  5. 设立政府专项计划,激发中小企业

  对军用技术的创新贡献

  美国国防部认为,“虽然专门针对国家安全的创新成果(指最终产品)往往出现在‘纯军’的国防工业基础之中,但绝大多数能够维持技术优势的创新性和变革性部件、系统与方法存在与民用市场、小型防务公司,或美国的大学。”因此要“努力设置相应的需求和专门的项目,以充分利用可供利用的整个工业基础,包括传统的国防公司、纯粹的民用公司,以及越来越重要的创新型先进技术公司与研究机构”。为了鼓励中小企业参与国防技术创新活动,美国政府推出了“小企业创新研究”(SBIR) 计划、“小企业技术转移”(STTR)计划等一系列激励扶持计划,在小企业技术创新不同阶段发挥了重要作用。2013年发射全球首颗单星通信容量超过100Gbit/s的卫讯公司在成立最初的3年里,SBIR资助的项目所产生的收入占到该公司总收入的30%,截至2000年该公司有48项创新技术获得了SBIR计划资金支持。

  6. 建立许可证制度,监管卫星

  发射、运行和应用的安全

  美国通过立法明确商业遥感实行许可制度,规定了“许可证”的授予机构和授予程序。私营公司开展遥感活动需获得政府颁发的相关许可。NOAA代表美国商务部行使授予遥感“许可证”的权力。此外,为确保国家安全,美国对战时销售和分发商业遥感数据进行了特别规定: ①在美国国家安全、外交政策或国际义务需要时,限制运营商采集和分发数据;②限制向“黑名单”国家提供遥感数据, 当美国国家安全受到威胁时,限制运营商采集和/或分发某些特定区域的数据; ③要制定数据销售日志; ④加密需要获得政府许可等。不过,随着遥感卫星技术快速发展,美国也在不断调整所限制的分辨率水平。在2014年最近一次调整中,美国已批准数字全球公司对外销售分辨率0.25m(全色)/1m (彩色)卫星遥感图像。

  7. 结合需求变化,不定期解密

  军用技术、系统或设施相关信息

  尽管“国家情报计划”下侦察卫星的图像数据具有较高密级,但随着商业卫星遥感市场逐渐成熟, 美国国家侦察局(NRO)在1995年和2002年分两次解密了旧型返回式“锁眼”(KH)系列卫星的部分图像数据并存储在国家存档与记录管理局,作为地球环境历史数据向公众开放。解密经过了中央情报局(CIA)、国务院和国防部的联合评估,以避免危害美国的国家安全和对外政策。2008年10月,NRO为“提供按需监视的战略改变,满足政策决策者和军事决策者的实时紧急需求......改进情报数据的获取和交付周期”,又解密了自己的5个任务地面站,包括3个位于美国本土的航空航天数据设(ADF)——科罗拉多州伯克利空军基地ADF-C地面站、弗吉尼亚州贝尔沃堡ADF-E地面站和新墨西哥州白沙测试场ADF-SW地面站;位于澳大利亚松树谷联合国防设施和英国曼威斯·希尔皇家空军基地的2个国外站点。

  (来源:中国航天系统科学与工程研究院 李云。原文载于卫星应用微信公号,已获授权转载)

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[责任编辑:蒲潇]

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