미국 우주 획득 리더들은 위성 지상 시스템 격차를 공략

미 공군의 우주 획득 책임자인 프랭크 칼벨리는 최근 펜타곤 위성이 그것들을 사용하는 데 필요한 지상 장비가 준비되기 몇 년 전에 작동할 수 있게 되는 오랜 문제를 해결하려는 그의 의도를 분명히 했다.

그는 1월 18일 GovConWire 2023 인수 포럼에서 "우주선을 발사하고 사용할 수 없는 것은 세상에서 가장 나쁜 일"이라며 "왜냐하면 그 시점에서 전투기를 위해 기본적으로 아무것도 제공하지 않았기 때문"이라고 말했다. "저는 우주 프로그램뿐만 아니라 지상 프로그램도 감독합니다. 그리고 저는 발사 전에 지상에 있어야 하는 것을 우선순위로 삼고 있습니다. 그것은 사람들로 하여금 현장에서 더 점진적인 개발과 같은 창의적인 일을 하도록 만들었습니다."

특히, 칼벨리는 가장 악명 높은 우주군 지상 작업 중 두 가지를 마침내 완료할 것을 약속하고 있다: 새로운 GPS III 위성을 위한 소프트웨어 기반 차세대 운영 제어 시스템(OCX);그리고 교란을 방지하도록 설계된 암호화된 M-Code 신호를 수신할 수 있는 무선을 제공하기 위한 군사 GPS 사용자 장비(MGUe).

그는 1월 24일 국가안보우주협회 국방정보우주회의에서 "이 알바트로스들은 수십 년 동안 부서의 발목을 잡고 있습니다. 올해는 우리가 이 프로그램들을 전달받을 수 있는 해입니다," 라고 말했다.

군사 위성이 누군가(또는 적어도 극소수)가 듣기 훨씬 전에 집으로 전화를 걸 수 있는 현상은 결코 새로운 것이 아니다. 2009년 미국 정부회계책임국(GAO)은 위성, 지상통제소 및 이동식 사용자 단말기(수신기 및 라디오)의 배치를 동기화하는 국방부 우주 프로그램의 체계적인 실패에 대한 상세한 연구를 발표했다.

M-Code 신호는 더 강력하고 암호화된 신호로, 군용 사용자가 방해를 극복하고 잘못된 GPS 신호를 사용자에게 전달하여 사용자를 위장하는 데 사용되는 거짓 GPS 신호로부터 보호합니다. 그러나 정부가 발표한 수신기를 제공하는 프로그램은 예정보다 거의 20년이나 늦어지고 있다.

아마도 우연이 아닐 수도 있지만, GAO 보고서와 같은 해인 2009년은 M-Code가 원래 초기 운영 능력(IOC) 승인을 받을 예정이었던 해였다. GPS 월드가 처음 발행한 2022년 1월 GPS 기업 로드맵은 IOC가 16년 지연된 2025 회계연도 2분기에 발생하는 것을 보여준다.

2021년 미 국방부 작전시험평가국장의 연례보고서에 따르면, 지연으로 인해 육군, 해군, 해병대는 PNT[위치, 항법 및 타이밍] 요구사항을 계속 충족하기 위해 상업적으로 사용 가능한 MGUE에서 파생된 M-코드 수신기로 전환했다. 이러한 시스템은 MGUE 증분 1 기록 프로그램 외부에서 작동 테스트를 받게 됩니다."

한편, 우주군은 1월 18일 록히드 마틴에 의해 만들어진 여섯 번째 GPS III 위성을 발사하여 M-코드를 방송할 수 있는 위성의 수를 25개로 늘렸다.

M-Code를 수신하기 위한 MGUE 노력에는 두 가지 계층이 있습니다:

* MGUE 증분 1은 육군 스트라이커 및 해병대 합동 경전술 차량뿐만 아니라 공군의 B-2 폭격기 및 해군의 DDG급 구축함과의 초기 통합을 위한 기본 컴퓨터 장비(칩 및 카드)를 개발한다,

* MGUE Increment 2는 새로운 키트, 특히 공동 현대화 핸드헬드 수신기를 위한 더 작고 현대적인 장비를 개발하기 위한 것입니다. 스페이스 포스는 MGUE 컴퓨터 칩과 카드를 제공하여 사용자들에게 M-Code를 가능하게 하고, 개별 서비스는 무기 시스템과 인력을 위한 실제 라디오/수신기 장비를 개발하고 자금을 지원해야 한다.

GPS 엔터프라이즈 로드맵은 FY24의 3분기 말에 완료된 증분 1에 대한 현장 테스트를 보여줍니다. 그러나 증분 2는 FY25 말까지 시제품 제작에 남아 있습니다.

OCX: 예산 삭감 최신 타격

M-Code 사용이 뒤처진 또 다른 이유는 원래 지상에서 M-Code 작업을 처리하기 위해 특별히 고안된 현대적인 소프트웨어 기반 위성 제어 시스템인 OCX가 끝없이 지연되었기 때문이다.

Raytheon Technologies가 개발한 OCX의 어려움은 계속되고 있으며, FY23 옴니버스 지출에서 거의 8,300만 달러의 예산 삭감이 우주군의 거의 3억 6천만 달러 요청에 따라 이루어졌다.

OCX는 2016년 프랭크 켄달 당시 국방부 인수위원장이자 현재 공군 장관의 분노를 샀던 심각한 넌-맥커디 위반을 포함하여 문제의 역사를 가지고 있다. OCX는 원래 2011-2012년에 운영될 예정이었다.

"OCX 운영 체제로의 전환 준비(RTO) 이정표는 2023년 말까지 예상됩니다. 우주 시스템 사령부 대변인은 수요일 브레이킹 디펜스(Breaking Defense) 이메일에서 "프로그램은 23 회계연도 의회 예산의 상당한 삭감과 RTO 및 운영 승인 날짜에 미치는 추가적인 영향을 토대로 일정 추정치를 조정하고 있다"고 말했다.

 

2019 DoD Selected Acquisition Report는 2018년 OCX 블록 1과 2에 대한 예상 RTO 결정이 2022년 4월로 설정되었음을 보여줍니다. 2022 DOT&E 보고서는 GPS 상황을 다음과 같이 요약한다:

"지난해 보고된 바와 같이 차세대 작전통제시스템(OCX)의 지속적인 개발 지연과 M코드 대응 수신기의 수비 지연으로 인해 현대화된 민간 및 M코드 신호의 완전한 제어와 항법전 기능이 계속 지연되고 있다. 계속되는 이러한 지연은 미국과 동맹국 전투기들이 GPS에서 파생된 위치, 항법, 시간(PNT) 정보로 작전을 수행할 수 없게 될 위험을 증가시킨다."

그리고 MUOS가 있다

2021년까지만 해도 GAO는 국방부가 무선이 부족하기 때문에 안전한 초고주파(협대역) 모바일 사용자 목표 시스템(MUOS) 통신 위성을 사용할 수 없다는 것을 발견했다. 2019년 5월, MUOS의 임무는 해군에서 공군으로, 이후 12월에 우주군이 일어설 때 우주군으로 이관되었다.

"MUOS 위성군[5개]은 4년 넘게 궤도에 있었지만 DOD는 통신 용량이 10배 증가하는 등 시스템의 고급 기능을 사용할 수 없었습니다. 가장 중요한 이유는 군 당국이 호환되는 무선 단말기를 사용자에게 제공하는 것이 지연되고 있기 때문입니다(그림 참조). DOD는 이러한 단말기의 조달과 배송을 가속화하기 위한 자금을 조달하고 계획을 개발하고 있습니다."라고 GAO 보고서는 말했습니다.

그럼에도 불구하고 우주군이 현재의 수요를 충족시키기 위해 두 개의 새로운 MUOS 위성을 구입하기 위해 4,680만 달러를 요구한 것은 2023 회계연도 옴니버스 세출법에서 의회의 승인을 받았다.

 

 

문제 해결: 점진적 인수 및 '시스템 오브 시스템' 통합?

칼벨리는 고브콘와이어 컨퍼런스에서 "우리 모두는 크고 큰 지상 프로그램에 물렸다"고 말했다. "이러한 거대한 단일 지상 시스템은 하기 어렵습니다."

국방부의 문제이자 산업계의 도움을 받을 수 있는 문제는 군대가 어떻게 이러한 전통적인 단일 지상 시스템을 더 빨리 제공할 수 있는 보다 다루기 쉬운 크기로 분해해야 하는가 하는 것입니다,"라고 그는 설명했습니다.

켈리 해밋 우주 신속 능력 사무소장은 같은 날 회의에서 큰 문제 중 하나는 "시스템 시스템 통합을 위한 하위 수준의 의사 결정 포럼"이 부족하다는 것이라고 말했다.

그는 "우리는 자체 프로그램인 [Program Executive] 포트폴리오 내에서 많은 권한을 가지고 있지만 시스템 엔지니어링 변경 보드 유형, 구성 제어 보드가 필요합니다."라고 말했습니다. "다양한 지상 시스템을 어떻게 연결하는지에 대한 질문이 제기되었습니까? 우리는 현재 그것을 위한 프로세스가 없습니다."

그는 "예를 들어 [Enterprise Ground Services]에 문의해야 하는 시스템 중 하나의 메시지 형식이나 인터페이스 표준을 변경하려면 어떻게 해야 합니까? 지금 당장은 우리가 원하는 것을 하고, 그들이 원하는 것을 하고, 결국 서로 말을 하지 않는 연통 시스템으로 끝난다"고 설명했다. "그래서 저는 포트폴리오를 빠르게 진행할 수 있지만, 일단 나머지 기업에 적용되고 이것이 모든 PEO에 적용되면 결합 조직을 갖는 것은 우리가 지금 중요한 회색 물질을 소비하고 있는 정말 중요한 일입니다."

우주군의 FY23 예산 문서에 따르면 엔터프라이즈 지상 서비스는 "공통 서비스를 활용하는 임무 관리(MM), 원격 측정, 추적 및 명령(TT&C), 지상 제어(GC)에 초점을 맞춘 정부 소유의 지상 아키텍처"로 설명된다 FY23 옴니버스 예산은 우주군이 프로그램을 위해 1억 2,360만 달러를 요구하는 것을 승인했다.

해밋은 특히 이 문제에 대해 "우리 팀과 [우주 시스템 통합 사령부]와 많은 논의가 있었다"고 말했다. SSIO는 엔터프라이즈 지상 서비스 아키텍처의 구현을 담당해 왔다.

그는 "그래서 우리는 많은 세부 사항들을 검토하고 있다"고 말했다.