首批1期传输层卫星的Link-16测试尚未获FAA批准，相关测试暂限海外空域

首批1期传输层卫星的Link-16测试尚未获FAA批准，相关测试暂限海外空域  

美国空天杂志官网9月22日报道，美太空发展局正等待联邦航空管理局(FAA)的批准，在本土领空内开展首批21颗1期传输层卫星(T1)的Link-16信号测试。在美国本土完成测试是T1卫星实现作战验收的关键步骤，而在审批完成前，相关演示只能在国际水域或海外空域进行，这将延缓首批卫星的测试进度。根据流程，太空发展局需通过测试证明可通过Link-16等现有战术网络向地面用户传输火控信息，而FAA则要求确保相关信号在经国家空域系统传输时不会对航空器运行造成干扰。过去两年，太空发展局利用挪威与澳大利亚的测试场地开展了0批试验卫星的Link-16星地传输验证。今年4月，该局又验证了信号干扰风险可控。目前，美国防部首席信息官办公室目前正在审核报告，并向FAA提交方案，拟在每次Link-16操作时发布航行通告(NOTAM)。在等待审批期间，太空发展局将继续使用其他链路和频率推进T1星座测试。

美国太空发展局(SDA)传输层卫星的Link-16测试受阻于联邦航空管理局(FAA)的频谱管理限制，这一情况反映了现代军事通信技术与民用航空安全之间的复杂平衡。首批1期传输层卫星的Link-16测试尚未获FAA批准，相关测试暂限海外，这一限制不仅影响了SDA的项目进度，也对美军联合全域指挥与控制(JADC2)体系的构建提出了挑战。

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一、FAA限制Link-16测试的技术原因与频谱冲突细节

FAA对Link-16测试的限制源于其工作频段与民航无线电导航服务频谱存在显著重叠。Link-16是一种北约标准的战术数据链通信系统，工作在L波段(960-1215MHz)  ，而这一频段范围与民航S模式应答机使用的1090MHz频点高度重合。这种频谱冲突可能导致民航设备接收异常，甚至引发安全风险。

具体而言，Link-16采用TDMA(时分多址)和CCSK(联合编码调相)调制技术，传输速率可达238kbps，具有抗干扰能力强(77,000跳/秒)的特性  。然而，低轨卫星(LEO)的高速移动特性(约25,560km/h)导致严重的多普勒频移效应，频移范围可达±48kHz  。相比之下，民航通信系统对L波段信号的干扰容忍度极低，例如DME(测距仪)干扰已导致信号与干扰功率比(SIR)低至-3.8dB  。

此外，卫星通信的半双工特性与Link-16协议的兼容性问题也增加了技术挑战。传统Link-16设计用于地面或空中平台的视距通信(约200-300海里)，而天基中继需要适应卫星高速移动带来的信号不稳定和时延问题。SDA采用的S-TADIL J卫星扩展技术和JREAP-A协议，虽然能够支持战术数据链消息的卫星转发，但仍面临多普勒频移导致的信号失真和同步困难。

FAA的监管依据主要基于国际电信联盟(ITU)的频谱分配规则，要求任何卫星通信需避免对民航导航和通信系统造成干扰。在FAA看来，卫星Link-16广播可能干扰民航班机接收空中交通管制雷达信号  ，特别是在低空飞行阶段，这种干扰可能导致危险情况。

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二、海外测试范围、豁免机制及五眼联盟国家的选择考量

面对FAA的限制，SDA通过获得美国国家电信和信息管理局(NTIA)的豁免，在五眼联盟国家境内和国际水域开展Link-16测试  ，形成了一个"妥协立场"。这一策略的选择基于多重考量：

1. 测试范围与地理分布：

   - 五眼国家测试重点：挪威是公开的测试合作伙伴之一，SDA与挪威国防研究机构(FFI)于2024年12月6日开展跨国合作测试，挪威P-8预警机、F-35通过天基卫星实现Link-16稳定通信，这是首次验证天基Link-16在盟军多平台协同中的实战可行性  。

   - 国际水域测试：2024年8月，美军在国际水域开展航母平台专项试验，舰载Link-16终端在海洋杂波、模拟电子干扰等复杂环境下仍能稳定直连天基Link-16节点，标志"海上平台+天基网络"实战化架构正式成型  。

   - 澳大利亚廷达尔基地：作为美国在印太地区的重要军事设施，廷达尔基地参与了Link-16测试，该基地正在进行由美国政府资助的升级工作，包括延长跑道、扩建停机坪等，以更好地支持联合军事行动  。

2. 豁免机制与法律依据：

   - SDA获得NTIA豁免，允许在国际水域和五眼联盟国家境内进行实验性Link-16演示，这一豁免经国际电信联盟审查后生效  。

   - 豁免机制可能基于《美国联邦通信法》第303条，该条款允许NTIA在特定条件下为联邦机构提供频谱使用豁免  。

   - 2023年10月，SDA通过NTIA流程获得豁免后，在"10小时内"开始进行测试，显示了豁免流程的高效性  。

3. 五眼联盟国家选择考量：

   - 地理位置优势：挪威靠近北极，澳大利亚位于印太地区，这些位置便于测试卫星在高纬度或广袤海域的通信能力。

   - 军事合作深度：五眼联盟国家(澳大利亚、英国、加拿大、新西兰和美国)本身共享情报系统，如"梯队系统"(Echelon)，这为军事通信测试提供了便利  。

   - 频谱管理政策兼容性：这些国家的频谱管理政策与美国较为兼容，便于协调测试活动。

   - 战略利益契合：选择挪威和澳大利亚等国家，与美国在印太和北极等战略区域的防御需求高度契合。

值得注意的是，尽管五眼联盟国家参与测试，但SDA仍坚持要求在美国领空进行测试，以证明"扩散型作战人员太空架构"(PWSA)的可行性及其向作战人员提供火控信息的能力  。这表明海外测试更多是临时解决方案，而非长期替代方案。

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三、测试限制对SDA项目进度和JADC2体系构建的影响

FAA的限制对SDA项目和JADC2体系产生了多方面影响：

1. 项目进度影响：

   - Trance 0阶段测试受限：SDA原计划在Trance 0阶段完成美国境内测试，验证卫星与地面终端的双向通信能力，但这一计划因FAA限制而推迟  。

   - Trance 1阶段部署未受直接影响：SDA仍按计划于2025年9月发射Trance 1卫星，首批发射21颗卫星由洛克希德·马丁公司制造  。但测试环节受限可能导致技术验证延迟，影响后续功能集成。

   - Trance 2阶段技术调整：SDA计划在Trance 2阶段引入"新型波形与加密技术"，这可能包括降低干扰风险的技术方案，但当前阶段仍依赖原Link-16频段  。

2. JADC2体系构建挑战：

   - 全域数据链路支撑不足：Link-16是JADC2体系的关键组成部分，负责将可用的传感器连接到全球可用的作战平台。由于测试受限，JADC2的"全域互联"目标面临实现障碍  。

   - 传感器到射手闭环延迟：天基Link-16原本可提供近乎实时的全球超视距通信，但测试受限可能导致美军在高超音速导弹防御等关键任务中的态势感知能力延迟  。

   - 盟军协同验证缺口：虽然挪威等五眼国家参与了测试，但美国本土作战单元的验证缺失，可能影响JADC2的"全球可用性"目标实现  。

3. 技术验证缺口：

   - 美国境内测试缺失可能导致卫星与本土平台(F-35、E-7A等)的协同验证不足，影响JADC2闭环构建  。

   - Trance 0阶段的测试仅验证了被动和主动网络进入、精细频率同步及单向战术信息传输，而双向通信和火控信息传输等关键能力尚未在美国境内验证  。

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四、可能的解决方案与未来展望

面对FAA限制，SDA可考虑以下解决方案：

1. 技术调整方案：

   - 多普勒补偿技术：采用OTFS(正交时频空调制)或VOFDM(向量OFDM)等新型调制方案，提高对多普勒频移的鲁棒性  。这些技术已在LEO卫星通信中得到研究，可有效解决因卫星高速移动导致的频谱偏移问题。

   - 动态频率调整：开发基于星历信息和网络规划的多普勒频移计算和预补偿技术，结合物理层波形特点，实现频移跟踪修正  。

   - 新型波形开发：在Trance 2阶段引入的"新型波形与加密技术"可作为长期解决方案，通过优化调制方式和降低发射功率，满足FAA干扰标准  。

2. 监管协调方案：

   - 与NTIA/FCC加强协调：利用2023年FCC与NTIA加强的频谱管理协调机制，争取在美国境内特定空域获得临时测试许可  。

   - 偏远空域测试豁免：参考FAA对无人机BVLOS(超视距)测试的豁免机制，申请在阿拉斯加或关岛等偏远空域进行测试  。

   - 制定专门的军事通信频谱标准：与FAA合作制定专门针对军事通信的频谱使用标准，明确安全边界和干扰控制措施。

3. 国际合作方案：

   - 五眼联盟频谱协调：利用五眼联盟的特殊关系，推动成员国在频谱管理上的协调，为美国本土测试创造有利条件。

   - 国际电信联盟(ITU)标准制定：通过ITU推动制定天基Link-16的干扰豁免标准，为全球范围内的测试和部署提供法律依据。

   - 测试数据共享：与五眼国家共享海外测试数据，作为美国本土审批的依据，加速FAA对测试许可的批准。

从长期来看，天基Link-16的部署对美军全域作战能力至关重要。SDA的PWSA传输层计划部署数百颗低轨小卫星，形成分布式星座，集成通信、侦察、数据中继等多任务能力，为Link-16数据链提供关键天基平台。这一架构的核心优势在于"低成本适配"：前线作战平台无需全面更换设备，仅需升级或加装新型终端即可接入，大幅缩短部署周期、降低改造费用  。

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五、结论与战略意义

首批1期传输层卫星的Link-16测试受阻于FAA频谱管理限制，这一情况反映了现代军事通信技术与民用航空安全之间的复杂平衡。这一限制不仅是技术问题，更是政策协调与国际合作的挑战。

从技术角度看，FAA的担忧源于Link-16的L波段(960-1215MHz)与民航S模式应答机(1090MHz)的频谱重叠，以及LEO卫星高速移动导致的±48kHz多普勒频移  。这些因素可能导致民航设备接收异常，影响飞行安全。

从项目进度角度看，虽然Trance 1阶段的卫星发射未受直接影响，但关键测试环节的缺失可能导致技术验证延迟，影响后续功能集成和JADC2体系的构建  。

从战略意义角度看，天基Link-16是美军"联合全域指挥与控制"(JADC2)体系的关键支撑，对美军全域作战能力至关重要  。通过在五眼联盟国家和国际水域进行测试，SDA已取得阶段性成果，但美国本土的全面部署仍是最终目标。

未来，SDA可能需要结合技术调整(如多普勒补偿、动态频率调整)、监管协调(与NTIA/FCC合作)和国际合作(五眼联盟频谱协调、ITU标准制定)等多方面措施，才能突破FAA限制，实现天基Link-16的全面部署，为美军全域作战提供关键通信支撑。

这一限制也反映了美军在军事技术创新与民用安全监管之间的平衡挑战，如何在确保国家安全的同时，避免对民用基础设施造成负面影响，将是美军未来发展的重要课题。