美军的宽带全球卫星通信系统_崔川安.pdf

电波 卫士 全面军事转型 、网络中心战 、局部战争、 无人机 , 这 一切都需要通信带宽 。为此美军正在加紧部署容量更 大 、技术更先进 、性能更好、保密性和抗毁性更强的 “宽 带全球卫星通信系统 ”、 先进极高频卫星通信 系统 、 “移动用户目标系统 ”引 等军用 通信卫星系统并在 “ 先进极轨系统 、临近空间 通信系统方面取得了进展其中 最受关注的系统 是美军重点发展的新一代通信卫星 。 首批三颗卫星 已先后于年至年发射升空并开始组网工作 , 第 四颗卫星于年 月发射升空 是第一颗第二代 卫星。系统向美军提供大容 量的波段和波段通信服务 逐步取代 “国防卫星通信 系统 引 和 ,全球广播服务系统“成为美 军战略战术远程通信系统的骨干。年 月日 美国 国防部研究人员在夏威夷工厂进行了一次宽带全球卫星 通信星座测试 , 成功传输了的载波信号 军事卫星通信用户的传输速度达到, 甚至某些承包商报告称吞吐量已超过。 美 军 于年 提 出了 “宽 带 填 隙 卫 星 一的概 念用于填 补 卫星与转型卫星通信系统之间的空白。年 月, 美军将该计划重新命名为 “宽带全球卫星通信系统 ,记, 其地 位从填 隙卫星 提升为军事卫星通信骨干。 年月日 首颗卫星一 发射升 空年春季具备了作战能力。卫星定位东经 、, 覆 盖从美国西海岸到东南亚的广大区域支持美军太平洋司 令部。 年 月 日,一卫星发射升空,年 月 旧 投入使用卫星定位东经“ 支持美军中央司令部 可 为阿富汗和伊拉克地区的军事行动提供通信保障 年月 日一卫星发射升空年 月投 入使用。卫星定位西经支持美军欧洲司令部、非洲司 令部和中东地区 引年 月日一卫 星 发射 升空月左右 完 成一系列航天器试验和有效载荷试验并投入运行 按照美军最初的计划 ,系统有 颗工作星和 颗 备份星一一一为第一批次 ,一 一一为第二批 次 。然 而年 美军 取 消了 转型卫星通信计划, 澳大利亚 、 加拿大荷兰 等国也纷纷加入系统 ,计划得到了大幅扩展 、 第颗卫 星 由澳大 利亚购 买第颗卫 星 由包括 加拿 大 、 丹 麦 、 卢 森 堡 、荷 兰 和 新 西 兰 在 内 的 国际 团体 联 合 购 买 。美军计划订购颗卫星 , 且已批准购买第颗 卫 星 。 R ad i oW aveG uard 口 系统由卫星、地面站和用户终端组成。 ,凡 卫 星 卫星采用波音大功率卫星平台 安装有副 天线 。 副天线工作在 波段 ,其中有 副相控阵天线 收 发各 副可形成 个可控 成形波束副全球覆盖接收 和发射喇叭天线 , 形成 个全球覆盖波束。副天线工作 在波段 其中有 副双工万向架抛物面天线和 副双工 抛物面窄波束天线 可形成个波段可控窄波束 其中 个波束可调极化方式 。个独立波束可覆盖南、北纬” 之间的个独立地区。 星载数字信道选择器可将波段上 下行链路 带宽一一以及波段 上 下行链路带宽一一在每副 天线覆盖区分割为条主信道 波段条波段 条, 每个主信道可划分为个独立路由的子信道 , 总共 个子信道 , 每个信道的传输带宽为可同时 支持多点传输和广播服务, 也能为网络控制提供非常有效 灵活的上行链路频谱监控能力, 从而可以同时覆盖几个 不同的用户系统 , 增加了覆盖范围。不仅能提供双向频 电波卫士 段信号 而且能提供一波段和一 波段跨频连通 。此 夕 卜数字信道选择器还支持多点传输和广播业务 , 也能为 网络控制提供非常有效灵活的上行链路频谱监控能力。 卫星载荷见图 。 卫星采用了若干新技术 例如 氮离子推进系统 、三接头砷化稼太阳能电池和带有软热管的展 开式散热器等 。 氮离子推进系统的效率比常规的双组元 推进剂系统高倍。 与此同时 美空军正在研究如何进一步增强卫 星 。波音公司正在为卫星研制高增益天线 。地面用 户还需要卫星具备更强的抗干扰能力 同时提高波段和 波段的覆盖 。 地面站 卫星由科罗拉多州施里弗空军基 地第三太空作战中队控制卫星载荷由科罗拉多州彼德 逊空军基地陆军第信号营控制。卫 星的其他地面站设施分别是 位于马里兰州米德堡 和迪特里克堡的宽带卫星控制中 心, 加利福尼亚州罗伯茨兵营宽带卫星 控制中心 , 夏威夷州瓦西阿瓦宽带卫星控制 中心 驻日美军冲绳基地宽带卫星控制中心 德 一 一 一 吕】 , 山一一一一一吕 二 几二二二二二二一一一一 几几 沁 万万产, ” ” 创 口 叶叶叶叶叶一 一一一一一一一一一 一一 仁仁 芯芯获获 匡匡匡匡匡匡匡匡匡匡 芯芯芯茄茄茄茄茄茄茄茄 匡匡匡匡一 一 一 七七 、 品 图卫 星载荷图 徽 字通 信世 界 卫士 国兰德斯图 的美军国防网络中心 澳大利亚 东 西部卫星地面站 一。 此外还有连接兰德斯 图 、澳大利亚及夏威夷的陆地光缆 。 一种新兴 的应 用是军用战术车辆广泛应 用的 “ 动 中通一一一用于执行 蓝军跟踪 和任务。 用户终端 全球反恐作战网 卫星系统的终端用户主要有服务面向美国 国防通信系统 、陆军地面机动部队 、空军机载终端 、海军 舰艇 、白宫通信局 、国务院 、核力量指挥所 以及澳大利亚 陆军地面移动终端和其他盟军 。美空军的卫星控制网也 将使用卫星 。 卫星系统与现有的系统和系统的用 户终端兼容美军并向多家公司订购了一批新卫星 终端 例如向公司订购了一种新型波段地面终 端这是一种轻型移动式战术军用卫星通信小型 终端系统 上行链路频率为一,下行链路频率为 一向工业公司订购了个频段地面终 端 向哈里斯盯公司订购了个轻型 、大容量 、 高效能的地面 频段终端。美陆军还计划采购军用多 频段 多模式集成式卫星终端 能提供高达数兆 比特 秒的移动通信容量。年月 哈里斯公司与美陆 军签署一份不定期交付 不确定数量的合同 为美国陆军 现代化通信终端项目提供大型固定式波段 卫星终端和便携式波段终端 。 全球反恐作战网“由东经的 、东经的一和东经的一卫星组 成 , 筱盖西起德国兰德斯图驻德美军国防网络中心、东至 韩国和夏威夷瓦西阿瓦的广大地区。 该网络为美军无人作 战终端提供了安全数据链路 。 为澳大利亚国防部服务 年月 澳大利亚与美国达成了为一卫星 出资 、换取系统使用权的协议 ,旨在解决澳大利亚军 队在全球军事行动和应急行动中卫星通信能力严重不足 的问题 。 系统旨在为美军作战部队提供宽带通信服务 , 主要任务包括提供超高频宽带通信业务、波段 业务。 星座将可为作战人员提供北 纬“至南纬。 范围内 、时连续不间断的卫星宽带通信业务。 卫星可覆盖战区内外的作战用户对终端 、覆盖的密集 度可根据到焦点地 区距离的远近而改变 。支持多 种网络拓扑结构 , 包括广播中枢辐射、 网状和点对点的 连通 。 在一定情况下的天线模式具有识别能力 因 而也 能提供一些保护措施避免来 自不同距离友军的 干扰 。 系统的主要应用如下 战场应用 系统的战场应用主要包括为驻阿富汗、伊拉 克和西南亚其他地区的美军提供作战通信支持 为 “ 全球 鹰 ”、 “ 捕食者 “ 系列无人机提供安全、实时链接支持战 术级作战人员信息网一。 早在年月日, 澳大利亚就已经与美国签署 了合作开发系统的协议 。加拿大 、丹麦 、 卢森堡 、荷 兰 、新西兰也有意参与项目 并将于近期达成协议 。 加拿大政府已经同意在系统上投资亿美元 。这 样 ,卫星系统将成为一个多国合作军用卫星通信项 目 ,其星座规模也将大幅扩张 , 预计到年 将有 颗 卫星在轨运行。 卫星星座规模不断扩大目前有四颗卫星在轨 一和一计划于年发射 。一之前所有 卫星的研制经费均得到落实一卫星的研制经 费落实了一部分。一卫星将得到国际合作伙伴的资金 支持 。美空军计划部署颗卫星。 年月和年 月 美空军与波音公司签署了 建造两颗后续卫星的合同 总价值达亿 美元。后续项目包含第七颗卫星 ,一和 一卫星合同总价亿美元。 年 月初 , 波音公司与美空军签 署了一份 亿 美元 的系统升级