小编： 美军军事通信卫星发展趋势分析及启示_军事/政治_人文社科_专业资料
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美军军事通信卫星技术分析 卫星通信在现代军事行动中地位越来越重要 ,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它通信媒介难以实现的。 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。其中以美国的军用通信卫星最为先进 ,并已在 1991 年的海 湾战争中、1998 年的“沙漠之狐”行动中和 1999 年科索沃战争的行动中经实战考验 ,效 果十分明显。 因此了解美军卫星通信系统对我军卫星通信系统的规划和设计有很大的借鉴意 义。 美军现役军事通信卫星系统 美国现有多种军用通信卫星系统 ,它们功能各异，用途多变，更新速度快。主要包括第 三代国防卫星通信系统(DSCS3） 、舰队卫星通信系统（FL TSA TCOM） 、空军卫星通信系统（A FSA TCOM） 、地面机动部队卫星通信系统（GMFSCS）和军事星（Milstar） ，其中“军事星” 特别引人注目。 1.国防卫星通信系统（DSCS）是一个提供超高频 SHF 宽带和抗干扰通信的通信系统。供 各种宽带军事用户使用 ,为美国的陆、海、空三军提供了安全可靠的全球通信服务,其典型 的应用包括全球军事指挥和控制、危机管理、情报和早期预警数据的中继、条约监控及监视 信息、外交通信等。国防卫星通信系统可以承载国防部所有卫星通信 80%的业务以及 45%的 战地宽带通信业务。现已发展到第三代,即 DSCS-3。DSCS-3 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。 DSCS3C 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扰能力。 2.海军卫星通信系统（FL TSA TCOM）:工作于 UHF 频段，主要供美国海军使用，用于全 球战略、战术通信，为舰舰、舰岸和舰空之间提供线.空军卫星通信系统（A FSA TCOM）: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。 4.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 军事星（Milstar）是美国军事战略战术中继卫星系统的简称，是一种极高频军用卫 星通信系统，具有抗核加固能力和自主控制能力。其抗干扰能力强，安全性和顽存性好，能 够满足战略和战术通信的需要， 代表了当前军事通信的世界最高水平。 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，上世纪 90 年代中期投入使用。 6.美军的低轨道卫星通信系统主要用于数据通信，由 26 颗低轨道卫星组成。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,而且用户终端是功能齐全的轻小的手持机 ,可以用于快速建立应急数据通信。军事 应用前景十分广泛。 美军新一代卫星通信系统 为了满足未来作战环境对通信的需求 ,美国防部提出建立一个面向增强型 C4I 系统的、 可以互通的、面向 21 世纪的新一代军事卫星通信系统。美军新一代的卫星通信系统是从现 有的卫星通信系统发展而来 ,并将最终取代现有的系统。 主要包括:新一代宽带系统 （AWS） 、 新一代窄带卫星系统（MUOS）以及安全卫星系统（AEHF、APS） 。 1.宽带填隙卫星系统（WGS） 。和先进宽带系统(AWS)宽带填隙卫星系统 WGS 由美国空军 和陆军联合开发，主要利用商业产品填补现有系统和 AWS 之间的空隙,实现国防卫星通信系 统向先进宽带系统过渡。 先进宽带系统是为满足国防和情报界对宽带需求以及中继通信系统 的需要而设计的。该系统将使用激光通信技术，并作为国防卫星通信系统、全球广播业务系 统和宽带填隙卫星的后续系统。 先进宽带系统是一种高容量战术通信系统， 目前的概念类似 商用卫星，采用大容量的 SHF 频段以及 EHF 频段，INTERNET 协议，激光交叉链接，为飞机 和地面移动部队提供大功率的战术通信。 2.移动用户目标系统（MUOS）新一代窄带卫星系统主要计划是移动用户目标系统，MUOS 是美国海军的卫星移动通信系统,为美 军提供全球窄带通信能力。 将取代特高频后继星， 并 服务于那些机动性更强、容量需求更大、业务质量要求更高的用户。移动用户目标系统是一 个复杂的、 可为所有移动用户提供全球窄带卫星通信的集成系统。 海军要求该系统至少能以 29.4Mbps 的数据传输速率为 2300 多个用户提供服务。移动用户目标系统采用地球同步轨 道，使用先进的 3G 商业蜂窝技术。3G 宽频道码分多址联接制式（WCDMA）波形和通用移动 通信系统（UMTS）是移动用户目标系统采用的主要技术，这种技术可将文本、声音、视频和 多媒体信息传输给众多平台,包括配有“永远在线”连接器的手持终端，这种终端传输信息 大大快于以前的系统。移动用户目标系统还可以使正在研发的未来联合战术无线电系统（J TRS）的所有性能达到最佳化，并与之兼容。移动用户目标系统的关键部分是卫星的 UHF 通 信有效载荷及其无线网络， 但尽管这些卫星、 有效载荷和无线网络是移动用户目标系统的关 键部分，真正要使作战人员受益还要通过通信系统集成来实现。 3.先进极高频系统（AEHF）和先进极地系统(APS) 美军的安全卫星系统包括 AEHF 和 APS。安全卫星系统具有抗干扰、隐蔽、核生存能力。 先进极高频系统用于替代军事星通信系统。用于全球范围的战略与战术指挥与控制通 信，容量是军事星-2 的 5 倍，但体积更小,能处理更多的通信数据。先进极高频系统能够给 战区指挥官提供高安全性的、抗干扰的、不易截获的/不易探测到的通信服务。先进极高频 系统星座计划由 3 颗卫星组成 ,完全运行能力预计在 2010～2012 年实现。总通信能力比军 事星大 10 倍 ,数据传输速率高 6 倍。这样的传输率将允许战术军事通信系统传输准实时视 频、战场地图和目标数据。 先进极地系统（APS）能够为北部极地的飞机、潜艇和部队提供所需的部分极地通信能 力。APS 卫星计划包括 3 颗卫星 ,卫星发射时间计划为 2013 年。先进极地系统将能够与先 进极高频系统兼容并且实现无缝连接。 它还能够支持需要抗干扰和截获率低的极高频卫星通 信的战略和战术用户。 4.转型通信卫星系统（TSAT） 转型通信卫星系统用来替代先进极高频系统，旨在为战场提供战术级的类似 INTERNET 的链接。计划于 2012 年发射，目前处于设计和风险论证阶段。转型通信卫星系统将致力于 使国防部的宽带、 保密通信卫星结构转化为一个单一的由多个卫星、 地面和用户部分组成的 网络 ,并将全球信息栅格 GIG 拓展到移动的作战部队、传感器、武器和位于无人机、有人驾 驶飞机的 C3 节点上,遍布于陆地、空中、海洋和太空。 转型通信卫星系统是天基高带宽通信的骨干卫星星座。它使战场人员能够实时访问无人 机和卫星的光学或者雷达图像。星座将支持“动中通”能力 ,使机动部队能在快速移动条件 下进行通信， 消除了部队因为需要停下来进行通信而产生的脆弱性。 转型通信卫星系统通信 能力与军事星和先进极高频系统相比有很大的提高。最具优势的是,激光交叉链路向地面用 户的传输时间大大缩短。接收者可以位于全球任何位置,并且可以在移动之中使用相对较小 的接收机接收信息。 美军卫星通信系统的特点及发展趋势 由上述介绍可以看到，美军卫星通信系统具有如下特点: 1.使用多种频段。目前美军卫星通信所使用的频段有 UHF、X 及 EHF 等，对于一些重要的指 挥控制链路 ,逐步使用频率更高的 EHF 频段，如军事星 Milstar 及其后续星； 2.根据作战要求建立相对独立的专用网,如 FL TSA TCOM 、A FSA TCOM 、GMFSCS 等； 3.采用多种多址技术体制 TDMA、FDMA、CDMA 等并能兼容使用； 4.同一空间段搭载多种频段转发器； 5.具有保密抗干扰能力 ,关键线路采取扩频、点波束等手段； 6.同步卫星与中、低轨卫星多途径发展； 7.卫星通信网与陆基网相互融合，构筑天地一体化网络。 纵观美军的卫星通信系统的发展 ,卫星通信系统的发展趋势是增大通信容量、 提高传输 速度、增强安全保密性、提高战术通信能力和抗干扰能力，朝着三军通用和提高系统能力的 “集成系统”方向发展。采用的技术途径主要包括: 1.使用 EHF 频段； 2.扩频抗干扰技术； 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.智能化、小型化技术等。
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