美軍軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)的未來構(gòu)想(上）

+ 方志英

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美軍軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)的未來構(gòu)想(上）

+ 方志英

當(dāng)前，美軍多數(shù)空間系統(tǒng)的設(shè)計理論可以追溯至冷戰(zhàn)時期。在冷戰(zhàn)時期，人們還想象不到戰(zhàn)爭有一天會延伸到空間，因此，形成了“提高衛(wèi)星性能比提高衛(wèi)星防護能力更重要”的基本認識，且基于發(fā)射成本等因素，決定將軍事衛(wèi)星通信能力集中在少量系統(tǒng)上，從而形成了大型、復(fù)雜、昂貴的空間系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并一直延續(xù)到現(xiàn)在。

然而，隨著國際空間環(huán)境的變化、空間技術(shù)的不斷發(fā)展，美軍認識到這種體系架構(gòu)已難以適應(yīng)復(fù)雜空間對抗環(huán)境，空間系統(tǒng)的脆弱性日益突顯。與此同時，對衛(wèi)星通信的需求仍在不斷增長，當(dāng)前結(jié)構(gòu)中的弱點也暴露無遺。因此，美軍在繼續(xù)采購當(dāng)前系統(tǒng)的同時，也著手研究未來的軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)。

一、美軍當(dāng)前的軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)

當(dāng)前，美軍的軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)主要由軍方操控的3種系統(tǒng)組成：寬帶、窄帶和受保護的衛(wèi)星系統(tǒng)。

寬帶系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和視頻高速率通信鏈路。美軍當(dāng)前運行著2個主要的寬帶衛(wèi)星星座：工作在X波段的老的國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)（DSCS）和工作在X/Ka波段的新的寬帶全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)（WGS）。另外，軍方還租用了Intelsat衛(wèi)星等商業(yè)寬帶衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器，它們提供了超出國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)和寬帶全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)之外的寬帶容量。

窄帶系統(tǒng)為移動部隊提供特高頻（UHF）話音和低速率通信。目前用于窄帶衛(wèi)星通信的主要軍用系統(tǒng)是老的“UHF后續(xù)星”（UFO）星座。下一代窄帶星座是移動用戶目標(biāo)系統(tǒng)（MUOS）。另外，軍方還租用了一些公司如“銥”星公司的商用窄帶通信業(yè)務(wù)。

受保護的系統(tǒng)在遭遇災(zāi)難性攻擊時為戰(zhàn)略部隊提供通信能力，為戰(zhàn)術(shù)用戶提供高可靠的保密通信手段。軍方目前運行著2個極高頻受保護衛(wèi)星星座。老的Milstar星座提供1.5Mbps的數(shù)據(jù)率，新的高級極高頻(AEHF)衛(wèi)星星座提供8.2Mbps的數(shù)據(jù)率。增強型極軌系統(tǒng)（IPS）為該星座提供補充，它是由2顆極軌衛(wèi)星組成的星座，可對北緯65度以上的地區(qū)提供連續(xù)通信覆蓋。

美軍的軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)還包括控制和終端部分?？刂撇糠钟傻孛嬲竞涂刂菩l(wèi)星平臺（保持正確的軌道）和載荷（協(xié)調(diào)和分配衛(wèi)星資源給不同的用戶）運行保障基礎(chǔ)設(shè)施組成。終端部分包括用于衛(wèi)星通信的終端用戶設(shè)備（如電臺）。

二、美軍軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)

從上面的描述可以看出，美軍現(xiàn)有體系結(jié)構(gòu)中的軍事衛(wèi)星通信能力主要集中在幾個衛(wèi)星星座的為數(shù)不多的衛(wèi)星上，屬于大型、集中式體系結(jié)構(gòu)，研制和部署周期長、成本高，空間系統(tǒng)的脆弱性日益突顯。因此可以說，美軍的軍事衛(wèi)星通信發(fā)展正處在岔路口，急需轉(zhuǎn)型。

美軍曾想讓轉(zhuǎn)型衛(wèi)星通信系統(tǒng)（TSAT）成為寬帶和受保護系統(tǒng)的未來結(jié)構(gòu)，但在2009年轉(zhuǎn)型衛(wèi)星通信系統(tǒng)計劃終止后，并沒有啟動新的衛(wèi)星通信航天計劃。目前的計劃是根據(jù)需要繼續(xù)采購寬帶全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)、高級極高頻衛(wèi)星、移動用戶目標(biāo)系統(tǒng)，以保持星座的繼續(xù)使用。同時，軍方也在重新研究其未來計劃——是繼續(xù)采購現(xiàn)有系統(tǒng)還是沿新的方向發(fā)展衛(wèi)星體系，還是應(yīng)該優(yōu)先發(fā)展軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)在對抗日益激烈的空間環(huán)境中面臨威脅時所需的能力，或是在預(yù)算有限的情況下，必須在其他方面有所舍棄，如舍棄軍事衛(wèi)星通信的總?cè)萘?，這將決定作戰(zhàn)部隊未來幾十年中可以使用的能力。最終，美國防部設(shè)計了在對抗性更強的空間環(huán)境下的下一代軍事衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)。