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对于核威慑和战略稳定来说，NC3系统是最不透明、最复杂、最坚固、最不被了解、或许也最不受重视的基础之一。当美军各军种都在忙于开发联盟联合全域指挥控制系统（CJADC2）并尽力为之提供资源时，NC3并没有享受到同样的关注和重视。随着安全态势和技术的发展，美国必须投入适当的资源和精力来确保NC3的持续有效性。简而言之，NC3是受保护和有保障的导弹、空中和太空预警及通信系统，能够指挥和控制美国核力量，使其可在最极端和最具挑战性的条件下有效运作——使用核武器。《2022年美国核态势评估报告》解释了NC3的五个基本功能：探测、预警和攻击特征描述；自适应核规划；决策会议；接收和执行美总统命令；核力量管理和指挥。

美国的NC3系统绝不允许未经总统特别授权（即唯一使用批准权）而使用核武器（负控制），同时总是允许以总统授权的特定方式使用核武器（正控制）。NC3系统不能容忍风险；美国在任何特定时刻积极指挥和控制其核力量的能力不容置疑。美国国防部和能源部的国家核安全管理局使用“核安保”一词来描述其核武器安全、安保和控制的全面计划，这些计划没有任何出错的余地。对核安保的要求是不变的，但提供核安保的难度正变得越来越大，由于国际形势、技术和官僚主义的发展，对美国NC3系统的威胁正在增加。自当前美国NC3系统部署以来，国际环境已发生重大变化。对手测试和部署一系列反太空能力的行为，会将美国天基NC3系统置于危险之中，美国NC3的天基要素现在受到前所未有的威胁。

正如当前俄乌冲突所表明的那样，在多极化和日益复杂的全球安全环境中，即使是地区性冲突也可能暴露出对NC3的长久质疑和担忧。此外，作为美国NC3系统基础的、建设于20世纪60年代的架构似乎越来越不足以应对当前和未来国际环境挑战。现实是，美国当前的NC3系统和架构是建立在一个已经不复存在的两极核地缘政治局势基础上的。今天，一个多极化、全球扩散、在很大程度上不受限制的核武器环境需要跨域、跨部门和跨联盟的综合威慑。随着国际环境的演变，可用于交付NC3能力的技术也在演变。

美国许多当前的NC3系统是几十年前使用模拟技术开发的，但现在正在更新为数字化接口、交换机和底层网络拓扑。这种转变将实现能力增强，但也将面临更多可被对手通过各种网络手段在系统的所有环节加以利用的威胁向量。作为美国NC3系统一部分的天基系统正在全面升级，无论是用于导弹预警、导弹跟踪，还是提供持续可靠通信，美国防部都必须努力消除可利用的网络漏洞，维护分布式端到端网络和供应链的安全。

此外，美国几乎所有负责采办当前NC3系统的国防部官僚机构都发生了变化。采办NC3系统重要单元的主要责任现在由几个机构分担，但核安保并非是这几个机构的重点工作，这使得在整个架构中实现指挥和工作的有效整合和统一成为一个重大挑战。此外，美国太空系统整体架构正在向一种混合方法转变，这种方法使用商业、国际和政府系统及能力来增强太空任务保障。对于大多数任务区来说，这种混合方法的优势似乎显而易见，但对NC3来说不一定是最优。美国防部必须确保核安保仍然是下一代NC3系统一个基本的、不容置疑的要求，不能让这一要求的优先级被其他重要考虑因素超越，或者在新的官僚结构中无所适从。

考虑到能力的重要性、国际环境的不断变化和技术威胁以及负责系统现代化规划的不同单位，美国必须仔细考虑采办下一代和下一代之后天基NC3的最佳方式，从而在一个变化程度和速度惊人的新环境中继续提供核安保。《2022年美国核态势评估报告》重申了美国对NC3现代化的承诺，并提出了以下主要挑战：“我们将采用韧性方法的优化组合来保护下一代NC3架构免受竞争对手能力带来的威胁。这包括但不限于增强针对网络、天基和电磁脉冲威胁的防护；增强综合战术预警和攻击评估；改进指挥所和通信链路；开发先进的决策支持技术；以及实现综合规划和运营。”

美国空军部条令将NC3系统定义为“行使总统权力并对核作战进行作战指挥控制的手段。NC3系统是更广泛的国家领导指挥能力的一部分，后者包括三个广泛的任务领域：（1）总统和高级领导人通信；（2）NC3；（3）作战和政府通信连续性。”

2.1 NC3的性质

美国当前NC3体系结构由两个独立但又相互关联的分层组成。美国国防部的《2020年核事务手册》对此描述如下：第一层是日常架构，包括为核作战及支持核作战的政府行动提供鲁棒指挥控制的各种设施和通信。第二层提供了抗毁、安全、持久的架构，称为“细线”（thin-line）。

“细线”使用多种通信技术和路径，在所有威胁环境中为美国总统、国防部长、参谋长联席会议主席和指定指挥官提供“可靠、不间断、冗余、可生存、安全和持久的连接，以执行所有必要的指挥和控制功能。”对天基NC3的评估往往主要集中在这些系统支持细线的方式上；这种有保证的连接是一个重要基础，但是任何全面的分析还必须考虑太空系统对更广泛NC3功能的贡献。此外，现代指挥、控制、通信和战斗管理（C3BM）系统的高度集成性要求将NC3能力集成到整个C3BM企业更广泛的体系中。

对美空军来说，这个综合的系统之系统就是美空军部作战网络，它是更广泛的国防部CJADC2计划的一部分，包括超过55个项目和215亿美元的采购。NC3系统由地面、空中和天基系统组成。像先进超视距系列终端（FAB-T）这样的卫星终端确保了在核冲突期间，必要的决策者可以获得卫星通信、密钥和网络实际控制功能。波音公司是FAB-T项目的原承包商，但美空军相关负责人于2023年2月向国会提交了一份报告，指出FAB-T在波音公司的领导下已经落后于计划进度10年以上，一份新的FAB-T单一来源合同已于2014年授予雷声公司。

机载指挥中心的卫星指挥所终端，如E-4B国家空中作战中心和美海军“塔卡木”（TACAMO）飞机上的E-6B机载核指挥所（ABNCP）可确保国家决策者能够指挥和控制核力量，即使关键地面站点和决策者受到攻击。TACAMO飞机可以在危机时期实现国家决策者与美海军弹道导弹部队之间的联系。该飞机携带一个带有双拖曳线天线的甚低频通信系统，还可以执行ABNCP任务，利用一个鲁棒、抗毁的机载发射控制系统帮助实现美国陆基洲际弹道导弹发射。

2.2 当前的NC3任务和太空系统

太空系统提供了三种对NC3企业至关重要的能力：导弹预警/跟踪（MW/MT）、有保障通信和核爆炸探测。天基导弹预警/跟踪利用红外传感器探测全球范围内的导弹发射。这可能是关于攻击的第一个预警，当与使用不同现象学的系统提供的其他攻击指示相结合时，可以高度确信正在进行真实攻击。这一预警对于启动其他步骤至关重要，这些步骤可能包括转移总统、与高级领导人召开会议以及确定应对方案。当前，导弹预警/跟踪由天基红外系统（SBIRS）提供。SBIRS由天基段地球静止轨道（GEO）卫星、高椭圆轨道（HEO）传感器、遗留的国防支援计划（DSP）卫星和相关全球部署的地面系统组成。

SBIRS卫星于2011年首次发射，第六颗也是最后一颗卫星于2022年8月发射。2017年12月，时任美国战略司令部司令John Hyten将军将SBIRS卫星描述为“巨大、肥美、多汁的目标”，并保证美国战略司令部将不再支持此类NC3系统的采购，称“我们将走上一条不同的道路。我们必须迅速沿着这条路走下去。”美国导弹防御局（MDA）及其前身组织自20世纪80年代以来已经进行了多次试验，开发了支持导弹预警/跟踪/防御和适应性核规划的原型能力。

有保障抗毁通信能力对于美国总统与高级领导人举行会议以及对核力量进行指挥和控制必不可少。天基能力增强了抗毁性，并实现了全球通信。先进极高频（AEHF）系统为核指挥控制提供了许多通信链路。AEHF可为美国高优先级军事地面、海上和空中资产提供抗毁、安全、受保护和抗干扰全球通信。AEHF取代了冷战时期的Milstar系统。第一颗AEHF卫星于2010年发射，第六颗也是最后一颗卫星于2020年3月发射。为NC3提供重要支持的最后一项太空能力是关于全球核爆炸位置的数据。

这一信息对于核冲突中的有效自适应规划至关重要。目前提供这种能力的是美国核爆炸探测系统（USNDS）。如美国防部所述，“USNDS是一个由天基传感器和地面处理设备组成的全球系统，旨在探测、定位和报告地球大气层和太空中的核爆炸。USNDS天基段由全球定位系统（GPS）卫星、DSP卫星和其他保密卫星组成。提供增强探测能力的太空和大气层爆炸报告系统（SABRS-2）有效载荷于2016年首次部署。

太空和太空系统的属性决定了最合适的现代化途径和权衡，如果不能对这些属性有基本了解，那么关于天基NC3现代化的全面分析就不完整。

传统的卫星体系结构是由几个因素决定的，包括卫星发射成本和危险（这仍然是卫星运营中的最危险部分），卫星在轨维护能力的重大限制，定制少量功能强大卫星的经济性，以及少数几颗这种能力强大卫星便能胜任执行各种关键任务。由于这些因素，一些国家，特别是美国，过去选择了发展和运营非常少量、非常昂贵、复杂和能力强大的卫星。

这些属性中的每一个都增加了传统卫星体系结构的脆弱性，并加剧了对手拒止其服务的诱惑，因为这些轨道资产是如此脆弱，如此少，越来越重要，以高度可预测的方式运行，并且目前为止无法在轨维修、补给燃料或升级。大多数太空系统的另一个重要特征是双重用途，也就是说它们既可用于民用，也可用于军用。这种双重用途的特点从太空技术发展早期就已经存在。美国正在开发的混合太空架构是一个由政府（民事、国家安全、情报部门）和商业（工业）单元组成的综合系统，也具有内在双重用途。太空系统双重用途性质的一个隐含意义是，任何具有发射或机动能力的卫星都可以与附近卫星进行潜在碰撞（称为会合）或用于干扰卫星传输，从而成为简单的反卫星（ASAT）武器。

这种应用不太可能像专门建造的反卫星武器那样有效，但是在轨服务、组装和制造（ISAM）和主动碎片清除（ADR）能力的不断发展可能会使商业、民用和军事应用和操作之间的区别变得模糊和复杂。ASAT系统与ISAM和ADR系统的部分技术和操作之间的相似性极高，这些商业和民用能力的广泛发展也将创造重要但隐藏的潜在反卫星能力。航天器的双重用途可能是导致太空安全考虑复杂化的最大因素，这使得分析人员更难以确定如何鼓励预期应用，抑制恶意潜在威胁，以及考虑这些因素如何形成太空优势。

由于商业领域的蓬勃发展，太空能力的最后一个属性正在快速发展，即商业太空系统在支持广泛军事行动中的价值。正如俄乌冲突所证明的那样，它们的贡献呈指数级增长。商业能力提供了关键信息，提供了对协调许多乌克兰军事行动至关重要的通信连接，并证明了国家不一定需要拥有和运营太空系统才能有效使用它们。

太空和太空系统的这些特点促使美国对其国家安全太空企业进行大规模重新定位，重点是提高韧性以及推进更好的太空治理透明度和置信度构建措施（TCBM）。当前美军整个企业范围的现代化和政府太空系统的资本重组提供了韧性、鲁棒和快速反应解决方案，谋求通过采用多轨道高扩散型星座、轨道面内和轨道间、多节点交叉链路、以及更短的开发和部署周期等方法来利用新的能力和技术。

几十年来，俄罗斯发展了针对美国卫星、包括NC3系统的条令和能力。

俄罗斯部队在2015年重组，建立了独立的太空部队，因为俄罗斯认为在太空取得优势是在冲突中取胜的决定性因素。虽然俄罗斯的卫星数量较少，但俄罗斯拥有一些世界上最强大的情报、监视和侦察（ISR）卫星，用于光学成像、雷达成像、信号情报和导弹预警。

俄罗斯正越来越多地将太空服务融入军事体系，尽管他们希望避免过度依赖空间来完成国防任务，并认为这是一个潜在弱点。俄罗斯正在开发、测试和部署一系列可逆和不可逆的反太空系统，以降级或拒止美国的天基服务，以此作为抵消美国军事优势和阻止美国卷入地区冲突的一种手段。这些系统包括干扰和网络空间能力、定向能武器、在轨能力和陆基直升式反卫星导弹能力。2021年11月，俄罗斯针对一颗报废的俄罗斯卫星测试了直升式反卫星导弹。

商用低轨卫星在支持乌克兰方面的功效可能会让俄罗斯认为，有限使用核武器的最大军事效果是只在低地球轨道引爆一颗核弹。这一高度的核爆炸会将范艾伦辐射带部分地区的峰值辐射通量提高三到四个数量级，导致大多数（如果不是全部的话）未经专门加固的低轨卫星在几周到几个月内无法运行。

虽然美军NC3系统目前看起来具有足够的冗余性、能力和安全性，但报告认为必须对其进行现代化改造，以保持与美国地缘政治环境、技术发展和核“三位一体”（潜艇、轰炸机和陆基导弹）现代化计划同步。

如美国防部“核事务手册”所述，2018年7月，美国国防部长和参谋长联席会议主席正式任命美国战略司令部司令为“NC3企业领导，在运营、需求、系统工程和集成方面承担更多责任。”美国战略司令部在内布拉斯加州奥福特空军基地的司令部总部内创建了一个NC3企业中心。2018年11月5日，美国战略司令部司令表示，“美国政府必须在考虑对其功能和漏洞的当前和未来威胁情况下，对其有三十年之久历史的NC3进行现代化。”NC3企业中心正在开发和评估NC3现代化架构和方法。

5.1 相关政策分析

没有NC3，任何核武器运载平台都无法执行其任务，但NC3系统极为复杂，美国战略司令部一位前指挥官称其包括超过204个独立系统。虽然许多太空系统提供支持NC3的ISR数据，但是分析工作只关注为支持NC3而设计的专用太空系统。美国防部正在努力开展其整体太空架构和天基NC3的现代化。

支持“三位一体”的陆基和空基NC3系统的现代化仍然是一条相对简单的道路，但在部署更具韧性的混合太空架构这一更广泛变化的背景下，美军正在重新考虑天基NC3的现代化道路，需要考虑不同的因素和权衡，而不仅仅是那些影响美国传统天基NC3的因素和权衡。国防规划者现在必须考虑的有：选择仅支持NC3的分散、多样化、分布式系统还是支持多种任务区的交叉系统；扩散和保护的作用；部署的适当时机和阶段；商业系统可能支持天基NC3的适当方式；以及在日益复杂的NC3企业中进行平衡和集成所面临的诸多挑战。2023年《战略研究》杂志的一篇文章对这些复杂因素和权衡进行了详细分析并提出一个令人不安的发现，即“美国分解其核-常规卫星通信能力的决策产生了战略性后果，但它可能不是一个战略性决策。”

美国战略与国际研究中心一份更详细的报告分析了针对高超音速威胁的导弹防御传感器要求和权衡。随着美国防部部署韧性混合太空架构的工作快速进行，并不总能确定天基NC3的核保证要求是否得到了适当的分析和权衡。

5.2 相关项目和计划

美国防部已制定一些重要项目和计划，对支持NC3有保障通信和导弹预警/跟踪任务的系统进行现代化改造。对于有保障通信，美军计划用“演进战略卫星通信”（ESS）系统增强并最终到21世纪30年代取代AEHF。ESS运行于地球同步轨道（GEO），可为全球和北极地区提供受保护、安全、可生存的卫星通信，可支持战略作战所需的关键性网络。

ESS天基段旨在提供具有韧性、灵活性、网络安全性的综合系统能力，利用模块化开放系统架构支持NC3。ESS系统正在由美国太空系统司令部（SSC）进行采购，波音公司和诺斯罗普·格鲁曼公司正在开展ESS卫星的竞标。2024年5月，SSC宣布正在通过竞争性合同寻求开发和生产四颗ESS卫星的建议书；该项目预计耗资约80亿美元。地面段正在通过一系列软件采购途径合同，按照多个灵活软件“冲刺”（sprint）阶段采购多个任务能力子集。

2023年5月，洛克希德·马丁公司和雷神公司分别赢得3000万美元的合同，为ESS开发地面系统原型。项目采用不同采购途径和承包商团队竞争方式，旨在刺激创新和速度，使开发工作领先于不断变化的战略需求。首批原型有效载荷计划于2024年发射，能否按期进行主要取决于原型性能验证以及天基和地面段独立采办途径的整合。关于如何提高导弹预警/跟踪能力的具体细节是复杂和不断发展的。相关工作现在由三个独立组织分担：美国太空系统司令部（SSC）、太空发展局（SDA）和导弹防御局（MDA）。导弹预警/跟踪是“第一个通过韧性设计方法重新开发的能力领域。”

正如John Hyten所称：“这项工作评估了为满足未来作战性能需求而设计的体系结构，建立了对现代军事威胁的韧性，并确保了成本参数，最终提供了关于卫星数量和跨轨道多样化能力的建议。”通过联合项目办公室架构，SSC、SDA和MDA正在针对低地球轨道、地球同步轨道、中地球轨道和极地轨道导弹预警/跟踪和导弹防御卫星星座合作开发和实施一个系统之系统集成战略。这些开发下一代过顶持久红外（NG-OPIR）能力的工作旨在提供导弹预警/跟踪能力，利用面对新兴威胁各种轨道上抗毁能力更强的卫星支持导弹防御，以应对不断发展的洲际和战区弹道导弹威胁。SSC的韧性导弹预警/跟踪-中轨道（MW/MT-MEO）天基和地面工作将美国空军传统的导弹预警力量设计转向更具韧性的多轨道方法，以对抗先进导弹、高超音速滑翔飞行器和部分轨道轰炸威胁。

NG-OPIR将部署在GEO（GEO下一代OPIR，NGG）和极地（极地下一代OPIR，NGP）轨道。原计划需要三颗NGG卫星和两颗NGP卫星；在其2024财年预算申请中，美太空军将NGG卫星数量减少到两颗，国会随后要求提供更多有关NGG计划结构变化的分析信息。洛克希德·马丁公司获得了建造NGG卫星和地面系统的合同，预计耗资78亿美元，诺斯罗普·格鲁曼公司获得了建造两颗NGP卫星的19亿美元合同。

首颗NGP卫星将于2028年发射。此外，SSC宣布在2023年11月完成了由千禧太空系统公司建造的、将发射到MEO的六颗导弹预警/跟踪/防御卫星的关键设计审查，这为2026年底首次计划发射之前开始生产扫清了道路。SDA是一个独立的太空采办组织，成立于2019年3月，并于2022年10月成为美国太空军的一部分，它正在领导通过新的扩散型太空架构实现韧性导弹预警/跟踪能力的工作。SDA的业务模式重视速度、简单和韧性，同时通过“利用商业开发实现扩散型架构并增强韧性”来降低成本。SDA计划每两年交付一个新的LEO卫星层（或“期”），以支持各种任务。1期跟踪层的首批卫星将于2024年底开始发射，将包括28颗LEO卫星，这些卫星进行了优化，由美国印太司令部用于监控中国和朝鲜导弹发射。

2023年9月，SDA发布了跟踪层2期征询，跟踪层2期将通过使用红外传感器实现近全球连续立体覆盖，并在选定数量的卫星上集成导弹防御火控质量的红外传感器，提供导弹预警/跟踪能力。跟踪层2期设计为具备一些应对先进导弹威胁（包括高超音速导弹系统）的能力，并计划于2027年4月首次发射。MDA目前的导弹预警/跟踪/防御计划是高超音速及弹道跟踪空间传感器（HBTSS），这是一项实验性预警任务，旨在演示支持新兴高超音速威胁杀伤链和微弱末级弹道导弹威胁所需的灵敏度和火控服务质量。两颗HBTSS卫星于2024年2月14日发射。该系统旨在与SDA的跟踪层一起工作，跟踪当前传感器观测不到的微弱目标，并提供近全球覆盖。

美国防部关于HBTSS发射的新闻稿指出，MDA、美国太空军和SDA正在合作开发HBTSS作为空间传感器原型演示，提供挫败先进导弹威胁所需的火控质量数据。最终，这些数据对于导弹防御武器打击目标，包括对高超音速滑翔阶段武器的打击，至关重要。这种由HBTSS进行的全程跟踪将有可能从发射到拦截一直保持对导弹威胁的监控，不论其处于什么位置。

美国防部正在以创新方式迅速全面部署更具韧性的导弹预警/跟踪/防御能力，应对不断变化的导弹威胁。然而，从非密资料来源还无法搞清楚各种明显不同的方法将如何满足导弹预警/跟踪严格的核安保要求。新方法将要求美太空军从其多年来解读来自少数精密传感器的高置信度红外数据的经验转向基于来自更多传感器的低置信度输入建立对新导弹威胁的更好理解。有效整合这些由独立机构采办的扩散型传感器来创建导弹防御“杀伤链”很可能是一个更加重大的挑战，需要集中精力和资源。

然而，仍不清楚有多少HBTSS或HBTSS衍生有效载荷最终将被安装到SDA的跟踪层星座上。虽然MDA要求在2023财年为该计划拨款6800万美元，但在演示活动结束且火力控制责任移交给SSC和SDA后，预计拨款将会减少。这一迁移之后，SDA的目标是发射四个HBTSS衍生传感器有效载荷，作为跟踪层1期活动的一部分，并在2期发射另外六个火控传感器。然而，有关未来发展螺旋、高超音速防御任务的优先顺序、以及SDA支持导弹防御的责任还没有公开确定。各种导弹预警/跟踪/防御工作的大部分整合将由地面段完成。

最大的地面系统项目是美太空军的未来作战韧性地面演进（FORGE）项目，这是一个为NG-OPIR开发新地面系统的复杂项目，预计耗资24亿美元。SSC将FORGE项目分为多个重点方向，包括FORGE指挥与控制、下一代中期作战、FORGE任务数据处理应用框架、中继地面站和E-FORGE。在FORGE内部整合这些不同方向，以推进工作的统一性并满足核安保要求将是一个重大挑战。另一个挑战与美国助理国务卿卡尔维利的空间采办原则有关，该原则要求在发射天基段之前交付地面段，这一目标对于FORGE来说可能难以实现。

有关USNDS各单元的现代化，美军有一些适度的计划。作为一个托管有效载荷，USNDS并不总是享有高优先级，其部署时间表可能会推迟，这取决于其承载卫星的优先级。此外，美国战略司令部一名前指挥官对USNDS数据及时有效支持NC3的能力提出了质疑。总的来说，即使现代化工作正在进行，该系统所面临的国际环境和技术挑战也在增加，将需要考虑下一代之后的天基NC3。