軍用通信衛星知識小百科

軍用通信衛星是專門用於軍事通信的人造地球衛星,包括戰略通信衛星和戰術通信衛星。前者提供全球性的戰略通信,後者提供地區性戰術通信以及對軍用飛機、艦船、車輛和單兵的移動通信。20世紀80年代以來,戰略與戰術通信的區分已不明顯。軍事通信要求迅速、準確、保密和不間斷。與民用通信衛星相比,軍用通信衛星具有抗干擾性好、機動靈活大、可靠性高和生存力強等特點。這些特點是靠選擇不同通信體制、調整髮射功率和接收靈敏度、改變天線波束寬度和指向、實行星上信號處理(跳頻、解調等)和交叉組合連接、強化遙控指令系統和採用核電源等技術來達到的。通信的保密性主要靠地面通信終端設備對資訊作特殊編碼處理來保證。

從海灣戰爭到科索沃戰爭,軍用通信衛星都發揮了重要作用,不僅是廣泛散布的武器平台與作戰部隊有效集成,而且可使「觀測、判斷、決策、行動」(OODA)環路所需要的平均時間達到最短。軍用通信衛星的未來發展重點是,採用極高頻通信頻段、波束切換與控制技術、自適應天線調零技術、擴展頻率跳變技術、星上信號處理技術和星間鏈路等,提高衛星的抗干擾能力和生存能力。典型的軍用通信衛星有美國的「國防通信衛星」、「艦隊通信衛星」、「特高頻後繼星」和「軍事星」,前蘇聯/俄羅斯的「閃電」衛星、「宇宙」戰術通信衛星,英國的「天網」衛星和北約組織的「納托」衛星等。

軍用通信衛星的應用主要體現在:①提高了戰場指揮的時效性。如在1991年的海灣戰爭中,以美國為首的多國部隊建立了龐大的衛星通信系統。美英軍隊共動用16顆通信衛星組成綜合通信系統,為多國部隊提供從戰略到戰術級的通信保障,此外還使用野戰衛星通信系統為基層部隊(或參戰部隊)的指揮活動提供通信保障。據報道,美國國防通信局處理的從沙特到美國本土的業務中,有90%是經衛星傳輸的,衛星通信系統真正成了遠程戰略通信的主角。②增強了通信加密的靈活性。由於衛星通信採用數字傳輸方式,速率快,資訊量大,易於加密,即使敵方截獲了衛星通信信號,也很難在短時間內破譯,因此增強了通信系統的保密性。③增強了通信系統的安全性。由於通信衛星遠離地面,安全性高,通信的質量得到了極大改善,不再需要有線通信過程中的線路維護人員。

軍用通信衛星根據所承擔任務或功能的不同分為戰略通信衛星、戰術通信衛星、數據中繼衛星和移動通信衛星等。隨著技術的發展,通信衛星的性能不斷提高,尤其是大功率通信轉發器的使用,使通信衛星正在向大平台和多功能的方向發展,戰略和戰術衛星通信系統正合二為。

(1)美國「國防衛星通信衛星系統」(DSCS)此系統是美國國防部為適應現代作戰要求而建立的一種全球性戰略通信衛星系統。1962年5月開始建設,分三個階段實施,現已發展到第三代。第三代(DSCS—3)的研製始於1972年,既適用於大型固定地球站和艦載終端,又適用於小型機動終端,可同時滿足戰略和戰術通信要求,是當前美軍使用的主要衛星通信系統。其主要特點:一是衛星有6個超高頻轉發器,工作頻率7900~8400兆赫/7 250~7 750兆赫,頻寬500兆赫,通信容量大增。二是採用4顆工作星組網,分別位於西經12度、135度、175度和東經60度赤道上空的地球靜止軌道,能提供全球通信。為確保通信暢通,該系統還設有在軌備用星,可及時調整變軌,以替換故障衛星。三是衛星採用了抗核輻射加固措施、擴頻設備和通信線路冗餘設計,足以抗禦低功率的脈衝輻射,抗干擾能力大為增強。同時,衛星還可及時測量人為干擾,並通知地球站採取措施對衛星進行控制,以避開干擾。四是衛星的天線系統包括了可控多波束天線、全向喇叭天線、碟形天線和特高頻交叉偶極子天線,可通過可控多波束天線靈活調節發射功率和頻寬,以滿足不同的通信要求。

(2)英國「天網」通信衛星 此衛星屬於戰術通信衛星,在用的是第二代「天網」—4通信衛星,第一顆衛星於1988年12月發射成功,現已發射了5顆。「天網」衛星具備覆蓋整個歐洲的可控寬波束天線,配備可調諧的特高頻天線,衛星功率大,地面接收天線直徑不到1米,對戰術作戰非常有利,適用於水面艦艇、潛艇、飛機和單兵移動通信。衛星採用信號加密處理、抗電磁脈衝和電子干擾等先進技術,具有很強的抗干擾能力,同時還具有逃避反衛星武器攻擊的能力。「天網」—4衛星的主要用戶是英國海軍,地面部隊也可用天線較小的終端在戰場上直接與司令部通信。「天網」衛星與美國「國防衛星通信衛星系統」相互兼容,可以互相支援。在海灣戰爭和科索沃戰爭中,「天網」通信衛星都曾發揮過重要作用。