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衛(wèi)星通信在現(xiàn)代軍事行動(dòng)中地位越來越重要 ,它為軍事指揮官提供的靈活性、實(shí)時(shí)性、全球通信覆蓋能力以及戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)性均是其它通信媒介難以實(shí)現(xiàn)的。迄今為止 ,世界各軍事大國均已擁有自己的軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng) ,美、俄、英等都發(fā)射了幾代軍事通信衛(wèi)星 ,形成了綜合的、全球的軍用衛(wèi)星通信網(wǎng)。其中以美國的軍用通信衛(wèi)星最為先進(jìn) ,并已在1991 年的海灣戰(zhàn)爭中、1998 年的“沙漠之狐”行動(dòng)中和 1999 年科索沃戰(zhàn)爭的行動(dòng)中經(jīng)實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn) ,效果十分明顯。因此了解美軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)對(duì)我軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)有很大的借鑒意義。

美軍現(xiàn)役軍事通信衛(wèi)星系統(tǒng)

美國現(xiàn)有多種軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng) ,它們功能各異，用途多變，更新速度快。主要包括第三代國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)(DSCS3）、艦隊(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)（FL TSA TCOM）、空軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)（A FSA TCOM）、地面機(jī)動(dòng)部隊(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)（GMFSCS）和軍事星（Milstar），其中“軍事星”特別引人注目。

1.國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)（DSCS）是一個(gè)提供超高頻SHF寬帶和抗干擾通信的通信系統(tǒng)。供各種寬帶軍事用戶使用 ,為美國的陸、海、空三軍提供了安全可靠的全球通信服務(wù),其典型的應(yīng)用包括全球軍事指揮和控制、危機(jī)管理、情報(bào)和早期預(yù)警數(shù)據(jù)的中繼、條約監(jiān)控及監(jiān)視信息、外交通信等。國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以承載國防部所有衛(wèi)星通信80%的業(yè)務(wù)以及45%的戰(zhàn)地寬帶通信業(yè)務(wù)。現(xiàn)已發(fā)展到第三代,即DSCS-3。DSCS-3 具有核加固能力，其上有6個(gè)SHF轉(zhuǎn)發(fā)器和一個(gè)UHF轉(zhuǎn)發(fā)器，不僅能與FDMA，而且能與TDMA等多址方式通信網(wǎng)兼容。DSCS3C 系統(tǒng)是美軍建設(shè)的最新一代國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)，這種改進(jìn)的衛(wèi)星將SHF擴(kuò)展到EHF頻段并在設(shè)計(jì)時(shí)特別注重核加固和抗干擾能力。

2.海軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)（FL TSA TCOM）:工作于UHF頻段，主要供美國海軍使用，用于全球戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)通信，為艦艦、艦岸和艦空之間提供話音、數(shù)據(jù)鏈路。

3.空軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)（A FSA TCOM）:工作于UHF頻段，旨在戰(zhàn)時(shí)為國家指揮當(dāng)局與核打擊部隊(duì)之間提供抗毀、抗干擾、低截獲、高有效的雙向通信業(yè)務(wù)。

4.地面機(jī)動(dòng)部隊(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)GMFSCS主要工作于X頻段 ,是美軍的主要戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星通信系統(tǒng) ,可滿足從戰(zhàn)區(qū)集團(tuán)軍到機(jī)動(dòng)旅各級(jí)司令部之間的重要指揮控制多路傳輸之需要。它使用DSCS 衛(wèi)星的點(diǎn)波束天線。

5 軍事星（Milstar）是美國軍事戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的簡稱，是一種極高頻軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)，具有抗核加固能力和自主控制能力。其抗干擾能力強(qiáng)，安全性和頑存性好，能夠滿足戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)通信的需要，代表了當(dāng)前軍事通信的世界最高水平。主要使用EHF頻段 , 同時(shí)具有少量UHF頻段轉(zhuǎn)發(fā)器。它是三軍聯(lián)合綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)，在戰(zhàn)略C3I中享有最高優(yōu)先權(quán)。Milstar系統(tǒng)用以對(duì)戰(zhàn)術(shù)部隊(duì)進(jìn)行中繼，以便在所有級(jí)別的沖突中提供一個(gè)全球的、高生存力的、抗干擾的、保密的極高頻衛(wèi)星通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)可進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信及星與星之間的通信，上世紀(jì)90年代中期投入使用。

6.美軍的低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要用于數(shù)據(jù)通信，由26顆低軌道衛(wèi)星組成。中、低軌道小衛(wèi)星采用各種部件小型化和輕型化技術(shù)，具有重量輕、研制周期短、成本低和易于發(fā)射等優(yōu)點(diǎn),而且用戶終端是功能齊全的輕小的手持機(jī) ,可以用于快速建立應(yīng)急數(shù)據(jù)通信。軍事應(yīng)用前景十分廣泛。

美軍新一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)

為了滿足未來作戰(zhàn)環(huán)境對(duì)通信的需求 ,美國防部提出建立一個(gè)面向增強(qiáng)型C4I系統(tǒng)的、可以互通的、面向21世紀(jì)的新一代軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)。美軍新一代的衛(wèi)星通信系統(tǒng)是從現(xiàn)有的衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展而來 ,并將最終取代現(xiàn)有的系統(tǒng)。主要包括:新一代寬帶系統(tǒng)（AWS）、新一代窄帶衛(wèi)星系統(tǒng)（MUOS）以及安全衛(wèi)星系統(tǒng)（AEHF、APS）。

1.寬帶填隙衛(wèi)星系統(tǒng)（WGS）。和先進(jìn)寬帶系統(tǒng)(AWS)寬帶填隙衛(wèi)星系統(tǒng)WGS由美國空軍和陸軍聯(lián)合開發(fā)，主要利用商業(yè)產(chǎn)品填補(bǔ)現(xiàn)有系統(tǒng)和AWS之間的空隙,實(shí)現(xiàn)國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)向先進(jìn)寬帶系統(tǒng)過渡。先進(jìn)寬帶系統(tǒng)是為滿足國防和情報(bào)界對(duì)寬帶需求以及中繼通信系統(tǒng)的需要而設(shè)計(jì)的。該系統(tǒng)將使用激光通信技術(shù)，并作為國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)、全球廣播業(yè)務(wù)系統(tǒng)和寬帶填隙衛(wèi)星的后續(xù)系統(tǒng)。先進(jìn)寬帶系統(tǒng)是一種高容量戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)，目前的概念類似商用衛(wèi)星，采用大容量的SHF頻段以及EHF頻段，INTERNET協(xié)議，激光交叉鏈接，為飛機(jī)和地面移動(dòng)部隊(duì)提供大功率的戰(zhàn)術(shù)通信。

2.移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)（MUOS）新一代窄帶衛(wèi)星系統(tǒng)主要計(jì)劃是移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)，MUOS 是美國海軍的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),為美 軍提供全球窄帶通信能力。將取代特高頻后繼星，并服務(wù)于那些機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)、容量需求更大、業(yè)務(wù)質(zhì)量要求更高的用戶。移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的、可為所有移動(dòng)用戶提供全球窄帶衛(wèi)星通信的集成系統(tǒng)。海軍要求該系統(tǒng)至少能以29.4Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率為2300 多個(gè)用戶提供服務(wù)。移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)采用地球同步軌道，使用先進(jìn)的3G商業(yè)蜂窩技術(shù)。3G寬頻道碼分多址聯(lián)接制式（WCDMA）波形和通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（UMTS）是移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)采用的主要技術(shù)，這種技術(shù)可將文本、聲音、視頻和多媒體信息傳輸給眾多平臺(tái),包括配有“永遠(yuǎn)在線”連接器的手持終端，這種終端傳輸信息大大快于以前的系統(tǒng)。移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)還可以使正在研發(fā)的未來聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)（J TRS）的所有性能達(dá)到最佳化，并與之兼容。移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是衛(wèi)星的UHF通信有效載荷及其無線網(wǎng)絡(luò)，但盡管這些衛(wèi)星、有效載荷和無線網(wǎng)絡(luò)是移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，真正要使作戰(zhàn)人員受益還要通過通信系統(tǒng)集成來實(shí)現(xiàn)。

3.先進(jìn)極高頻系統(tǒng)（AEHF）和先進(jìn)極地系統(tǒng)(APS)

美軍的安全衛(wèi)星系統(tǒng)包括AEHF和APS。安全衛(wèi)星系統(tǒng)具有抗干擾、隱蔽、核生存能力。

先進(jìn)極高頻系統(tǒng)用于替代軍事星通信系統(tǒng)。用于全球范圍的戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)指揮與控制通信，容量是軍事星-2的5倍，但體積更小,能處理更多的通信數(shù)據(jù)。先進(jìn)極高頻系統(tǒng)能夠給戰(zhàn)區(qū)指揮官提供高安全性的、抗干擾的、不易截獲的/不易探測到的通信服務(wù)。先進(jìn)極高頻系統(tǒng)星座計(jì)劃由3顆衛(wèi)星組成 ,完全運(yùn)行能力預(yù)計(jì)在2010～2012年實(shí)現(xiàn)。總通信能力比軍事星大10倍 ,數(shù)據(jù)傳輸速率高6倍。這樣的傳輸率將允許戰(zhàn)術(shù)軍事通信系統(tǒng)傳輸準(zhǔn)實(shí)時(shí)視頻、戰(zhàn)場地圖和目標(biāo)數(shù)據(jù)。

先進(jìn)極地系統(tǒng)（APS）能夠?yàn)楸辈繕O地的飛機(jī)、潛艇和部隊(duì)提供所需的部分極地通信能力。APS衛(wèi)星計(jì)劃包括3顆衛(wèi)星 ,衛(wèi)星發(fā)射時(shí)間計(jì)劃為2013年。先進(jìn)極地系統(tǒng)將能夠與先進(jìn)極高頻系統(tǒng)兼容并且實(shí)現(xiàn)無縫連接。它還能夠支持需要抗干擾和截獲率低的極高頻衛(wèi)星通信的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)用戶。

4.轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星系統(tǒng)（TSAT）

轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星系統(tǒng)用來替代先進(jìn)極高頻系統(tǒng)，旨在為戰(zhàn)場提供戰(zhàn)術(shù)級(jí)的類似INTERNET的鏈接。計(jì)劃于2012年發(fā)射，目前處于設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)論證階段。轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星系統(tǒng)將致力于使國防部的寬帶、保密通信衛(wèi)星結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一個(gè)單一的由多個(gè)衛(wèi)星、地面和用戶部分組成的網(wǎng)絡(luò) ,并將全球信息柵格GIG拓展到移動(dòng)的作戰(zhàn)部隊(duì)、傳感器、武器和位于無人機(jī)、有人駕駛飛機(jī)的C3節(jié)點(diǎn)上,遍布于陸地、空中、海洋和太空。

   轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星系統(tǒng)是天基高帶寬通信的骨干衛(wèi)星星座。它使戰(zhàn)場人員能夠?qū)崟r(shí)訪問無人機(jī)和衛(wèi)星的光學(xué)或者雷達(dá)圖像。星座將支持“動(dòng)中通”能力 ,使機(jī)動(dòng)部隊(duì)能在快速移動(dòng)條件下進(jìn)行通信，消除了部隊(duì)因?yàn)樾枰Ｏ聛磉M(jìn)行通信而產(chǎn)生的脆弱性。轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星系統(tǒng)通信能力與軍事星和先進(jìn)極高頻系統(tǒng)相比有很大的提高。最具優(yōu)勢(shì)的是,激光交叉鏈路向地面用戶的傳輸時(shí)間大大縮短。接收者可以位于全球任何位置,并且可以在移動(dòng)之中使用相對(duì)較小的接收機(jī)接收信息。

美軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

由上述介紹可以看到，美軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):

1.使用多種頻段。目前美軍衛(wèi)星通信所使用的頻段有UHF、X及EHF等，對(duì)于一些重要的指揮控制鏈路 ,逐步使用頻率更高的 EHF 頻段，如軍事星Milstar及其后續(xù)星；

2.根據(jù)作戰(zhàn)要求建立相對(duì)獨(dú)立的專用網(wǎng),如FL TSA TCOM 、A FSA TCOM 、GMFSCS 等；

3.采用多種多址技術(shù)體制TDMA、FDMA、CDMA等并能兼容使用；

4.同一空間段搭載多種頻段轉(zhuǎn)發(fā)器；

5.具有保密抗干擾能力 ,關(guān)鍵線路采取擴(kuò)頻、點(diǎn)波束等手段；

6.同步衛(wèi)星與中、低軌衛(wèi)星多途徑發(fā)展；

7.衛(wèi)星通信網(wǎng)與陸基網(wǎng)相互融合，構(gòu)筑天地一體化網(wǎng)絡(luò)。

縱觀美軍的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展 ,衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是增大通信容量、提高傳輸速度、增強(qiáng)安全保密性、提高戰(zhàn)術(shù)通信能力和抗干擾能力，朝著三軍通用和提高系統(tǒng)能力的“集成系統(tǒng)”方向發(fā)展。采用的技術(shù)途徑主要包括:

1.使用 EHF 頻段；

2.擴(kuò)頻抗干擾技術(shù)；

3.交叉頻帶和星際交換技術(shù)；

4.混合多址技術(shù)； 

5.星上處理技術(shù)；  

    6.星際通信技術(shù)；

7.中、低軌衛(wèi)星通信技術(shù)；

8.多波束天線覆蓋技術(shù)； 

9.智能化、小型化技術(shù)等。