美国军用通信卫星更新换代 美国高通量通信卫星

　　2012年初，美国太空与导弹系统中心把“先进极高频”(AEHF)军用通信卫星指挥权转交给了空军太空司令部第14空军。首颗“先进极高频”是2010年8月14日用“宇宙神”-5火箭发射的，标志着美国军用通信卫星迈出更新换代第二步，用于取代现役的“军事星”(Milstar)卫星系统。但该卫星上天后肼推力器异常，不得不使用氙离子流体霍尔推进器执行了500多次点火来变轨，直到2011年10月24日才进入预定的地球静止轨道。
　　现代战争生命线
　　军用通信卫星专门用于军事通信，为部队建立全球战略和战术通信网，包括战略和战术通信卫星。战略通信卫星为全球战略指挥和控制提供通信和情报传输，通信终端通常是一些大型的固定地面站。战术通信卫星提供地区性战术通信，主要为军用飞机、舰船、车辆，乃至小分队或单兵等作战个体提供通信服务，通信终端通常是一些小型的机动地面站甚至是便携式通信收发机。目前，战略通信与战术通信正朝相结合的方向发展。
　　从原理上讲，军用通信卫星与民用通信卫星是一样的，都是作为无线电中继站转发无线电信号，实现地球用户终端之间或与航天器的通信，传输电话、电报、电视、传真和数据的信息。但由于军用通信联络要求迅速、准确、保密和连续，军用通信卫星常采用不同的通信体制以及扩频、跳频和自适应天线调零等技术，改变天线波束宽窄和指向，实行星上信号交换和处理以及星间链路，调整发射功率和接收灵敏度，强化遥控指令系统等一系列措施。所以，军用通信卫星比民用通信卫星可靠性高、生存能力强、抗干扰性好、机动灵活性大，并可减少对地面站的依赖。它不仅能使广泛散布的武器平台与作战部队有效集成，还可让“观测、判断、决策、行动”环路所需的平均时间达到最短。
　　按频率分，军用通信卫星可分为特高频(UHF，300～3000兆赫兹)、超高频(SHF，3-30吉赫兹)和极高频(EHF，30-300吉赫兹)3类。特高频卫星成本低，但易受干扰，超高频卫星比特高频卫星抗干扰能力强。极高频卫星波束窄，容量大，抗干扰和抗截收能力最强，可提供的频带也宽，易于实现星上处理，最为先进，能为部队提供保密、抗干扰通信，减少受核爆炸影响出现的信号闪烁和衰落，大大缩小和减轻系统使用的部件尺寸和重量，具有支持全面战争的能力，是今后的发展方向。它也能大大减轻现有频谱拥挤现象，利用较小的天线阵进行定向发射，降低敌方截收概率；星上天线具有调零功能，大大提高卫星发射信号的抗干扰能力：具有星上信号处理能力，降低了地面设备的复杂性；具有星上自主控制能力，在没有地面设施支援的情况下能持久运行。
　　现在，军用通信卫星已被誉为现代战争的生命线，战场上70％以上的通信是靠军用通信卫星来完成的。它使信息迅速、安全、灵活的传输，实现全球无缝覆盖，从而夺得和确保制信息权，从根本上改变了现代军事作战的方式。至今，美国、俄罗斯、英国、意大利、德国等均拥有军用通信卫星，其中以美国的军用通信卫星阵容最为整齐、技术最为先进。理论和实战均已证明，战术通信卫星加上各种小型、轻量、便携式移动通信终端，将成为未来军用通信的重要组成部分。
　　三类超级通信兵
　　美国军用通信卫星可分为宽带、受保护和窄带3类。宽带系统强调大容量；受保护系统着重抗干扰、保密及核生存能力；窄带系统则重点支持需要语音或低数据速率通信的用户，以及移动用户和小型终端的用户。
　　在宽带系统方面，美国先后发射了3代“国防卫星通信系统”(DSCS)卫星，以及装载在“特高频后继星”(UFO)上的“全球广播业务”(GBS)系统。这些卫星数据传输速率较高，主要用户是固定和移动的陆基终端，还有一些大型军舰和飞机上的终端等。其中第3代“国防卫星通信系统”装有6台超高频转发器，总带宽500兆赫，是世界上首颗采用电子切换超高频多波束天线的卫星，有较强的抗干扰生存能力，用于为美国指挥机关和作战部队之间提供高质量的保密通信和高速数据传输。
　　“全球广播业务”系统的工作方式与商用电视直播卫星类似，是一种高速单向的广播通信系统，可直接向世界各地的战区作战人员提供大量信息，有“智能推”和“用户取”两种服务方式，前者把新闻、天气等标准节目和战区通报等定期播发，后者是部队“点播”的特殊信息。这两种工作方式的组合有巨大潜能，可极大提高联合作战部队的战斗力，增加信息传递速度。其宽频带及高速传输能力，可使大型作战文件的传输由过去几小时变为现在几秒钟，因而能协同美国海军的巡航导弹在发射前的最后一分钟进行最终目标修正；也可把来自卫星或无人机的各类数据传送给远航的舰艇，而以前的海军“舰队卫星通信”要达到这种能力还比较勉强。在海湾战争时，特别详细的作战命令必须用飞机送到航母上，而同样详细的作战命令若用“全球广播业务”可在1分钟内送达。
　　现在，美国正用“宽带全球卫星通信”(WGS)卫星替换“国防卫星通信系统”卫星和“全球广播业务”，并降低美国政府对商业卫星通信服务的依赖。“宽带全球卫星通信”的信息传输能力是“国防卫星通信系统”的10倍，工作寿命10-15年，目前已发射4颗，从2012年起还将发射3颗，为三军提供通信支持。该卫星工作在x频段和Ka频段，能够提供其它军用通信卫星系统所不能提供的许多重要作战特征，为美军及其联军在目前世界上所有战区提供高容量x频段和Ka频段通信，极大地提高美军在Ka和x频段的通信能力，增强美军士兵执行海、陆、空任务的能力。例如，该卫星拥有18个可重新配置的覆盖区，以及具备向不同覆盖区进行广播和多点广播的传送能力，并且能够连接位于任意区域和所有区域的用户，即使他们处于不同工作频率。
　　在受保护系统方面，美国先后发射了6颗“军事星”卫星，是世界上首颗采用数字处理和调频技术的卫星，抗摧毁和生存能力强。前2颗为第1代“军事星”，采用了抗核加固、抗干扰和极高频等技术，具备在核战争条件下的生存能力。后4颗为第二代“军事星”，放弃了核加固能力，以降低制造费用和难度，但在第一代“军事星”192条低速率信道的基础上增加了32条1.5兆比特／秒的中速率信道，以适应当前战术用户的需求：还增加了自适应调零天线，具有很高的灵活性和抗干扰、防截获、防侦收能力。美国从2010年起用“先进极高频”替换“军事星”，容量是“军事星”的12倍，可同时用于战略和战术通信。