[科普中国]-军用通信卫星

军用通信卫星是作为空间无线电通信站，担负各种通信任务的人造地球卫星。卫星通信具有通信距离远、容量大、质量好、可靠性高、保密性强、生存能力好、灵活机动等特点。

简介包括战略通信卫星和战术通信卫星。前者提供全球性的战略通信，后者提供地区性战术通信以及军用飞机、舰船和车辆乃至单人背负终端的机动通信。80年代以来战略通信卫星和战术通信卫星的区分已不明显。军事通信联络要求迅速、准确、保密和不间断。与民用通信卫星相比，现代军用通信卫星具有抗干扰性好、机动灵活性大、可靠性高、生存力强等显著特点。这些特点是靠选择不同通信体制、调整发射功率和接收灵敏度、改变天线波束宽窄和指向、实行星上信号处理（包括跳频、解调等）和交叉组合连接、强化遥控指令系统和采用核电源等技术来达到的。通信的保密性主要是靠地面通信终端设备对信息作特殊处理来保证。

具体举例苏联苏联用于军用的通信卫星有混编在“宇宙”号卫星系列中较低轨道的通信卫星，大椭圆轨道的“闪电”号通信卫星以及地球静止轨道的“虹”号、“荧光屏”号和“地平线”号等通信卫星。英国和北大西洋公约组织分别拥有“天网”号和“纳托”号军用通信卫星。

美国1982年10月 29日美国用“大力神”34D型运载火箭加惯性末级同时发射了“国防通信卫星”Ⅲ号和另一颗“国防通信卫星”Ⅱ号。“国防通信卫星”Ⅲ号系列卫星是先进的军用通信卫星,采用静止轨道,将在东经54°、175°和西经12°、135°赤道上空分别部署 4颗工作卫星和2颗备用卫星。每颗卫星装有7个转发器和10副不同类型的天线,总带宽为375兆赫，能够以频分多址、码分多址和单路单载波多种通信体制工作，通信灵活，机动性和抗干扰性强。双轴万向架圆盘天线可控制点波束指向，使覆盖区根据需要而移动；喇叭天线保证全球范围覆盖；1副61个馈源阵接收天线和2副19个馈源阵发射天线可根据需要改变覆盖区的大小和形状，并使功率获得最佳分配，因而具有全球战略通信和局部战术通信的双重功能。通信转发器增益控制范围可达39分贝。应用卫星上的通道开关通过地面遥控指令可与各种收发天线组合交叉连接，提高了通信的可靠性和灵活性。S、X波段双重遥控指令系统加强了卫星的生存能力。卫星采用公用舱设计(见航天器设计)既简化了测试，又易于排除故障，还可以缩短卫星的研制周期。它可用“大力神”号运载火箭发射，也可用航天飞机发射，还具有为同时发射两颗卫星的结构接口。

第一颗通信卫星世界上第一颗通信卫星是美国于1958年12月18日发射的 “斯科尔”号卫星。这是一颗试验性卫星、该卫星成功地将当时美国总统艾森豪威尔的圣诞节献词发送回了地球。世界上最早的地球同步轨道通信卫星是美国的 “辛康”号卫星。1963年2月14日，发射的 “辛康”1号仅获部分成功。1963年7月26日发射的 “辛康”2号获完全成功。它当时主要用于侵越美军与五角大楼之间的作战通信，从此卫星通信卫星具有通信范围大的优点，在赤道上空等距离布设3颗卫星，即可实现除南北极之外的全球通信。中国于1984年和1986年先后奥发射了试验性和实用性地球同步通卫星。

使用频段军用通信卫星今后正向更高频段(上、下行为44/20吉赫)方向发展。选择更高的频率可使收发波束变窄,实现跳频范围大,减少被窃听和受干扰的可能,也可使地面天线等设备小型化，使通信终端具有更好的机动性。通过电子、机械或两者相结合的方式控制波束的形状、大小和方向,可进一步提高通信的灵活性和抗干扰能力,尤其是采用可控零点指向的相控阵天线后能切断来自覆盖区内任何点的干扰信号。卫星采取防电磁脉冲和核辐射的保护措施，可提高卫星在直接攻击和核爆炸情况下的生存能力。

发展趋势从转播体育比赛到远程医疗，卫星通信的应用已经大大缩小了世界各地的距离，并提供了跨越大洲的光速通信。现在，卫星正帮助军用车辆与远远超出地平线的外界保持联系。

通常，军用车辆主要应用三种无线电通信方式与士兵、指挥人员以及其它部队的车辆保持联系。这三种通信方式包括：高频(简称HF，电磁频谱范围为3兆赫至30兆赫）无线电通信、甚高频（简称VHF，电磁频谱范围为30兆赫至300兆赫）无线电通信以及超高频（简称UHF，电磁频谱范围为300兆赫至3000兆赫）无线电通信。在这三种无线电通信方式中，只有高频通信提供超视距（简称BLOS）无线电覆盖。这是因为高频传输需要利用电离层，电离层是一种位于85公里至660公里高空之间的部分电离的大气区域，它就像蹦床一样，高频信号可以通过它不断反射到达目的地。但是，虽然高频无线电通信可以提供非常之大的通信距离，然而它们能够处理的数据、图像和语音流量极其有限。相反，甚高频和超高频无线电通信方式可以处理大量的语音、数据和图像，不过它们只有很小的通信距离，因为它们只能提供视距通信。简而言之，高频无线电通信方式为人们提供了远距离通信，但其带宽受到限制；甚高频和超高频无线电通信方式为人们提供了高带宽，但是其通信距离有限。

这样的物理学基本原理使得世界各国的军队烦恼不已。事实上，高频、甚高频和超高频通信性能不大可能很快发生改变,除非物理定律发生了重大变化，但是就目前来说,这显然不太可能。然而，世界各国的军队都需要处理越来越多的大量的信息，目前主要使用具有指挥和控制性能的电子作战管理系统(简称BMS)以及无人机（UAV）和士兵光电系统收集的大量数据。

解决这个无线电通信难题的方法之一就是卫星通信（简称SATCOM）。利用卫星通信能够在全世界范围内传输大量的语音、数据和图像，因为这些信号能够传输到天空，被卫星反弹后到达它们的目的地。如今的士兵们都配备了卫星通信终端，他们可以将其携带到需要的地方并且设置妥当，以便为自己提供超视距通信；士兵们也越来越多地受益于个人卫星通信终端，因为指挥部可以使用固定的天线满足他们的卫星通信需求。这些都很好，但是军用车辆呢？它们也越来越需要使用卫星通信以享有高带宽通信，为此全世界的一些主要公司正在为静止或者移动中的轮式或者履带式军用车辆提供移动卫星通信终端。

移动卫星通信在未来的一个发展趋势是越来越多地采用Ka波段。正如上面所介绍的，许多移动卫星通信系统的用户装备了在X波段和Ku波段工作的移动卫星通信终端。采用X波段进行军事通信的问题是只有大约500兆赫的频谱分配，这意味着它远远不能满足对于卫星通信服务的高度需求。采用Ku波段提供了一个潜在的解决方案，但是它也难以满足军事和商业卫星通信用户不断增长的需求。因此，寻求新的、未充分利用的无线电频谱将变得越来越迫切。在未来几年，Ka波段在这方面可以为一些军事卫星通信用户提供急需的空间，不论是移动还是其它方式1。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学