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外军卫星通信发展综述

菜鸟
2003-01-16 16:57:00     打赏
汤军 汪秉文(武汉华中科技大学) 摘要 本文简要介绍了美、俄、英等国军用卫星通信的现状及发展,分析归纳了外军卫星通信的特点与发展趋势。 关键词 外军 卫星通信 发展趋势   军事卫星通信在现代军事行动中之所以作用越来越大,地位越来越重要,关键原因在于军事卫星通信可完成众多的军事任务,诸如转发话音和数据,搜集图片和信号情报,提供定位信息,预警敌人的导弹发射以及提供气象数据等,特别是在远程军事通信中更见其独特威力,它为军事指挥官提供的灵活性、实时性、全球通信覆盖能力以及战术机动性均是其他通信媒介难以实现的,英、阿马岛之战、海湾战争、科索沃冲突都充分体现了军事卫星通信的优越性。   目前,美、英两国的军事情报约有70%来源于卫星,美国所有军事长途通信的70%-80%的信息均由卫星传递。前苏联解体前,每年均保持发射100多颗各种卫星,其中军事卫星约占85-90%以上。因此,军事卫星通信是军队在平时乃至战时的指挥控制神经。   迄今为止,世界各军事大国均已拥有自己的军用卫星通信系统,美、俄、英等都发射了几代军事通信卫星,形成了综合的、全球的军用卫星通信网。军事卫星通信在美国的国防预算中,一贯享有极高的优先权,在近20年来,美国军事卫星通信的经费每年超过10亿美元。 1 国外军事卫星通信发展概况   1.1 同步卫星通信系统   (1)美国   国防卫星通信系统(DSCS):主要工作于SHF频段,供各种宽带军事用户使用,现已发展到第三代,即DSCSⅢ。DSCSⅢ具有核加固能力,其上有6个SHF转发器和一个UHF转发器,不仅能与FDMA,而且能与TDMA等多址方式通信网兼容。DSCSⅢ-C系统是美军建设的最新一代国防卫星通信系统,这种改进的卫星将SHF扩展到EHF频段并在设计时特别注重核加固和抗干能力。   海军卫星通信系统(FLTSATCOM):工作于UHF频段,主要供美国海军使用,提供多信道UHF通信,即为美海军飞机和舰艇、战略C3I网、陆军和海军陆站队、地面机动部队、空军战略空中指挥所和国家最高指挥当局之间提供全球性的实时话音和数据通信。   空军卫星通信系统(AFSATCOM):工作于UHF频段,旨在战时为国家指挥当局与核打击部队之间提供抗毁、抗干扰、低截获、高有效的双向通信业务。   地面机动部队卫星通信系统(GMFSCS):主要工作于X频段,是美军的主要战术卫星通信系统,可满足从战区集团军到机动旅各级司令部之间的重要指挥控制多路传输之需要。它使用DSCS卫星的点波束天线。   军事战略、战术核中继卫星(MILSTAR):主要使用EHF频段,同时具有少量UHF频段转发器。它是三军联合综合卫星通信系统,在战略C3I中享有最高优先权。MILSTAR系统用以对战术部队进行中继,以便在所有级别的冲突中(包括全面大战)提供一个全球的、高生存力的、抗干扰的、保密的极高频卫星通信系统。该系统可进行远距离通信及星与星之间的通信,90年代中期投入使用。   (2)俄罗斯   俄罗斯使用的同步卫星主要有“虹”和“地平线”卫星。“虹”卫星载有C、X、Ku、L频段的转发器,可传送电话、电报、传真和电视,其中L频段转发器用于空、陆移动通信;“地平线”卫星载有X频段转发器,是前苏联国防卫星网的骨干。俄罗斯90年代发射L频段“波浪”卫星,载有UHF转发器,将构成一个供海、空军使用的军事卫星通信系统。   (3)英国   英国的军用卫星通信系统“天网”现已发展到第四代。“天网4”以DSCS为样板,可为军用通信建立和保持一个独立的保密卫星通信网。该系统可满足英国武装部队的一些特殊需要,诸如海上通信线路与陆上中继线路的连接。“天网4”卫星具有很强的抗干扰能力,工作时无须大量的集中控制;由于采用自动化技术,其地球站无须复杂的操作及技术熟练的操作人员。“天网4”卫星具有UHF、X、EHF转发器,其产UHF频段主要用于潜艇通信,也可用于地面机动部队通信机载通信;X频段可全球覆盖,也可点波束覆盖。   (4)法国   法国军用卫星通信网SYRACUSE主要工作于X频段。其主要作用是为部署在海上的军舰与海军岸上指挥机构和国家当局之间及为法国海外驻军与其军事指挥机构之间提供通信线路。   (5)北约组织   目前,北大西洋公约组织使用的是第三代卫星通信系统NATOⅢ,工作于X频段,可与美国的DSCSⅢ和英国的“天网4”兼容。北约正在研究、实施第四代--NATOⅣ卫星通信系统,它将载有EHF和UHF转发器。   1.2 中、低轨道卫星通信系统   中、低轨道小卫星采用各种部件小型化和轻型化技术,具有重量轻、研制周期短、成本低和易于发射等优点,得到了军方广泛重视。   (1)美国小型战术通信卫星   ●多址通信卫星(MACSAT)和微型卫星(MICROSAT)   美国国防部高级研究计划局(DARPA)的先进空间技术计划(ASTP)主要是开发小卫星技术,现已研制了MACSAT和MICROSAT两种使用UHF频段的存储--转发型通信卫星。MACSAT还具有收集远区遥感平台的数据和定位能力,单颗卫星可覆盖3200平方公里的地区,在覆盖区内的两站也可直接通信。   MICROSAT比MACSAT更小,主要用于覆盖区内两用户之间的话音和数据通信,其覆盖与MACSAT相同。   ●海军“北极”卫星(ARCTICSAT)   美海军依据MACSAT研制和试验的经验,计划发展由6颗小卫星组成的卫星通信系统,将为海军位于北纬70度以北地区的舰船提供通信。   ●陆军EHF战术通信卫星   美国陆军与电子战司令部将与DARPA联合发展小型EHF战术通信卫星。卫星可由战场指挥员直接指挥,提供话音和数据通信。在发生突发事件和战争期间,卫星可应急快速发射。这种小卫星可与MILSTAR兼容,使用相同的地面终端。   (2)俄罗斯“宇宙”战术卫星   长期以来,前苏联一直靠低轨道上大量的小型“宇宙”卫星为军舰、飞机与基地之间提供战术通信。卫星使用EHF频段。自1987年起,前苏联开始使用第二代战术通信卫星,采用存储----转发通信方式,当卫星经过上空时,地面移动用户可用手持式发射机发送数据,卫星接收并存储,到达地面接收站上空式再转发下来。它主要用于驻国外部队和情报单位把数据传送到国内。   (3)英国超小型战术卫星通信系统   英国国防部提出了由数百颗垒球大小的卫星组成的低轨卫星网,供作战部队战术通信。它由50-100颗卫星组成一条卫星链路。地面用户使用UHF频段向卫星发送信息,信息在卫星间快速传送,直到目的地。   2.外军卫星通信系统的特点及发展趋势   ◆外军卫星通信系统特点   a.全于覆盖;b.使用多种频段。目前外军卫星通信所使用的频段有UHF、L、X、Ku及EHF等,可根据需要选用不同的频段;c.高速大容量战略系统与小容量战术系统相结合,彼此之间既有区别又相互联系;d.根据作战要求建立相对独立的专用网,如美军的FLTSATCOM、AFSATCOM、GMFSCS等;e.采用多种多址技术体制(TDMA、FDMA、CDMA等)并能兼容使用;f.同一空间段搭载多种频段转发器;g.具有保密抗干扰能力,关键线路采取扩频、点波束等手段;h.同步卫星与中、低轨卫星多途径发展。   ◆外军卫星通信发展趋势   综观国外军事强国,均已建成了较完善的军用卫星通信系统,并在不断发展。其发在方向是提高卫星通信系统整体的保密抗干扰、抗摧毁、抗核爆能力。采取的技术途径主要有:①使用EHF频段;②扩展频谱;③交叉频带和星际交换技术;④混合多址技术;⑤星上处理技术;⑥星际通信技术;⑦中、低轨卫星通信技术;⑧多波束天线覆盖技术;⑨智能化、小型化技术。   摘自《无线电通信技术》



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