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[科普中国]-战术通信卫星

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简介

全球风云变幻促使各国的军事战略发生了根本的转变,90年代到21世纪初的军事战略越来越依赖于海、陆、空立体联合作战的能力。例如对美国来说,这意味着以前的陈兵欧洲一线要转变到以美国本土为基地,至少要有25%的兵力具有全球应急的能力,并能适应各种作战环境,靠快速、可靠、超视野的通信迅速远征和集结。战术通信卫星自然就成了最佳选择,并要求通信的范围由军、师级扩展至战区内各级指挥员以至单兵。2

战术通信卫星发射功率大,卫星天线往往采用螺旋型无线,工作在甚高频(300MHz左右)和特高频(900MHZ左右)频段,波束较宽,能适应小型移动终端间的通信。已成功使用的战术通信卫星有美国的“舰队通信卫星”和‘借高频后继星”和俄罗斯的“箭”等卫星。其未来发展趋势主要是增大卫星功率,提高星上信号处理能力,增强抗干扰和保密性能,并使通信终端进一步小型化。2

发展情况前苏联在前苏联时期,苏联除发射军民兼用的“闪电”型通信卫星外,还非常重视发射军用战术通信卫星。这种战术卫星从来未公开过,混在“宇宙”号卫星里。它们都非常小,每颗只有四十公斤重。卫星的轨道呈圆形,倾角七十度,高约一千四百五十公里。卫星之间的间隔不规律。此类卫星都是八颗为一组,用一枚火箭从普列谢茨克基地发射。从1970年4月开始(宇宙336一宇宙343),到1975年5月(宇宙732一宇宙739),共发射过九十六颗。3

苏联的战术通信卫星,有优点也有缺点,优点是:

由大量卫星组成的军用战术通信网,在短时间内,敌方想破坏整个卫星通信网,或使之失效,几乎是不可能的。3

假如有一颗卫星出现故障或陨落,对战术通信影响很小。3

由于卫星的轨道不高,卫星到地面站的距离不远,不到四千公里,所以可采用简易且可移动的小型地面站,这从军事观点来讲极为重要。3

低轨道的卫星,覆盖地球面最小,在本国领土以外,难以或不可能窍听卫星的通信,因此敌方只有干扰措施应对。3

而缺点是:

要组成一个实用的战术通信网,则需要许多颗卫星,很不经济。即使这样,也很难提供连续通信。3

通信网的每颗卫星,沿其轨道极迅速地运行,地面站“看”到它的时间很短。这样一来,在很短时间内,地面站只能与一颗卫星通信。其结果,为了保特地面站间的连续通信,必须经常变换卫星,而且地面站至少要有两架天线,交替地通信,才能准确地跟踪卫星。3

每一座地面站或终端机,都要预先知道卫星的轨道,以便得悉卫星所在空间位置来决定自已如何工作。3

美国美国的军事卫星通信系统主要由三部分组成,即“国防卫星通信系统”(DSCS)、“舰队卫星通信系统”(FLTSAT)和““空军卫星通信系统”(AFSAT)。DSCS传输能力较大,并有一定的抗干扰能力,FLTSAT和AFSAT次之,不但传输容量小,而且尚不具备抗干扰能力。2

美国军用卫星通信系统由美国国防部负责,分为窄带、宽带和受保护等三大部分,负责为美军提供空间多维信息链接。窄带系统采用特高频(UHF)频段,提供用户的话音、低数据速率、移动通信服务等;宽带系统采用X和Ka频段,主要解决大容量、高数据速率通信需求;受保护系统则采用极高频(EHF)频段,主要解决保密、抗干扰、防探测和防非授权进入通信需求,适用于保密通信。随着卫星通信技术在军事领域的广泛应用,以及美军在全球作战环境多样性和不可预测性的增加,包括“舰队卫星通信”(FLTSATCOM)、UFO等传统的窄带军用卫星通信系统愈来愈显示出其容量不足、抗干扰能力差等缺点,难以满足美军作战需求。为此,美国国防部一方面持续对UFO等卫星系统进行完善升级,包括加装EHF插件、增加编码功能、提升终端性能等;另一方面则指定位于弗吉尼亚州的“海军计划执行办公室空间系统组”牵头负责研发更为先进的MUOS,以满足那些机动性更强、容量需求更大、业务质量要求更高的用户需求。4

英国天网卫星系统是为满足英国的军用通信需要而设计的。英国从1962年起便开始研制天网卫星,与此同时还应邀参加了国防通信卫星系统 I 实验阶段的工作。1969年11月21日,它发射了第一颗军用通信卫星天网卫星一IA。到1974年底共发射了4颗,其中天网卫星一IA和天网卫星一IB发射成功,天网卫星一IB和天网卫星IA发射失败。天网卫星系统能够提供远程战略点对点的数字通信,并能满足特殊的战术通信要求。该系统共有19个地面站,其中有6个固定站和13个移动站,必要时固定站也可以作移动站。5

北约北约(NATO)于1963年开始研究确定一个军用通信卫星系统的可能性。1966年,美国提议,北约利用天网卫星技术建造一个军用通信卫星系统。北约的卫星计划分为三个阶段:第一阶段是试验与评价阶段(1967~1970年),利用国防通信卫星1号卫星,确定军用卫星通信的可行性;第二阶段是一个工作系统的设计阶段(1971~1973年),采用天网卫星技术设计方案;第三阶段是提供一个工作卫星系统阶段(1976~1980年)。北约于1970年3月20日发射了第一颗NATO一I卫星;1976年4月22日发射了第一颗NATO一l卫星。到1984年,已发射2颗NATO一I卫星和3颗NATO—III卫星。5