自从太空时代初露端倪,卫星通信(SATCOM)就从超视距(BLOS)范围提供了大量语音和数据流量传输。越来越多的卫星通信发射器正在实现小型化,从而确保部队和作战车辆与遥远的高层指挥官保持联系。
军方过去依靠高频(HF,3兆赫到30兆赫)无线电进行超视距通信。相对于有限视距范围内传输的甚高频(VHF,30兆赫到300兆赫)和超高频(UHF,300兆赫到3000兆赫)通信,高频通信的优点是高频信号经地面与电离层的多次反射后可以到达极远的目的地。然而,高频无线电对于军事用户来说有一个主要的缺点:它无法用于发送和接收显著数量的数据。
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六十年前,第二次世界大战期间,高频通信开始集中使用,这方面的缺陷没有受到关注,但今天的战场需要传输大量的图像和文字信息以及语音流量,高频通信提供的较窄的带宽是一种严重的阻碍。另一方面,卫星通信在全球范围内提供了大的数据包和语音通信传送能力。过去的军事卫星通信主要用于连接设在野外的静态总部与国家指挥当局(National Command Authorities,NCA)或战区的其他固定军事驻地。尽管如此,进一步的小型化减少了军事通信系统所需要的物理空间,天线技术的发展使轻型卫星通信终端可以单兵手持操作,无论是士兵携带的便携终端还是车载装备的形式。这样的设备可以在专用的卫星通信频率范围内使用,包括L波段(1吉赫到2吉赫的);X波段(8吉赫到12吉赫);Ku波段(12吉赫到18吉赫)和Ka波段(26.5吉赫到40吉赫)。
L-3通信公司
澳大利亚是一个正在提高其移动卫星通信能力的国家。美国L-3通信公司正在为澳大利亚国防军(ADF)提供直径为1.2米(3英尺)的“鹰眼-III”精简版甚小地球站卫星通信系统(Very Small Aperture Terminals,VSAT)。这些终端的交付将在2014年开始。一旦服役,它们将利用美国陆军战略司令部(ARSTRAT)网络支持X波段、Ku波段和Ka波段传输。除了利用陆军战略司令部网络,在美国空军的宽带全球卫星通信(United States Air Force Wideband Global SATCOM)计划中,澳大利亚也是一个合作伙伴。
泰利斯(Thales)公司
法国防务电子公司泰利斯公司积极参与世界上的军事卫星通信。因此该公司在本国市场占有显著份额,并在世界各地拥有大量的客户。该公司目前正在进行的工作是延长互联网协议(IP)的网络架构到法国武装部队的联合“锡拉库斯-3”(SYRACUSE -3,使用卫星-3/卫星无线电通讯-3的无线电通讯系统)卫星星座的地面组件。
“锡拉库斯-3”军用卫星星座通过极高频、X波段和Ku波段的频率为法国用户提供卫星通信。目前该公司正在从事的工作是非常重要的,因为它增加了互联网协议网络到战区内部以及战区和国家指挥当局之间的Ka波段通信。随着卫星通信能力在移动平台上的应用,例如船舶,这些能力也可以被无人机所利用。“锡拉库斯-3”军用卫星星座与“泰利斯系统-21”卫星通信终端合用可以在移动过程中正常使用并能够“记住”其卫星在天上的位置。
“泰利斯系统-21”卫星通信终端是泰利斯公司为北约打造的提高联盟的电子防护措施(EPM)安全的卫星通信调制解调器系统计划的核心,该计划也被称为北约电子防护措施调制解调器系统(NATO-EMS)。北约电子防护措施调制解调器系统在移动和固定卫星通信终端之间提供安全链接,泰利斯公司正在从事增加电子防护措施调制解调器系统处理传输量的工作,并延长其带宽以确保更多的用户在需要的时候利用北约电子防护措施调制解调器系统。泰利斯公司正在基于公司的系统-21型设备实施一个解决方案。
以色列
除了泰利斯公司,以色列国防电子设备公司埃尔比特系统(Elbit Systems)公司也设计和生产专业卫星通信移动终端。埃尔比特系统公司的产品包括一种新的移动卫星通信终端“ELSAT-2100”,该设备设计用于装备轮式和履带式战车。2012年,埃尔比特公司宣布,“ELSAT-2100”移动卫星通信终端已赢得了一份合同,客户是一个不愿意透露信息的拉美国家。这不是埃尔比特系统唯一可信赖的移动卫星通信设备。其他的产品包括MSR-3000战术卫星通信设备,该设备提供三波段(X波段、Ku波段和Ka波段)通信,重量仅为12千克(26磅),所有的设备可以装在一个背包里。同时,MSR-2000型已设计成为车载卫星通信包与埃尔比特公司坚固的MSR-R型和MSR-PRO型宽带接收机合用。
美国
在美国,关于其武装部队使用的战术常规无线电通信正在进行一场静悄悄的革命,见证了昔日的前联合战术无线电系统(JTRS)计划的重组。同样重要的是正在实施的移动卫星通信工作。2013年6月,美国陆军通信电子设备研究和开发工程中心(CERDEC)的空间和地面通信局(STCD)宣布,开始发展一种开放式系统标准以方便分布式孔径卫星通信(DAS)天线商用现货的采购,这些天线将装备美国陆军当前和未来的车辆。
顾名思义,这些天线将分布在车辆的车体上提供移动卫星通信。一旦开放的标准开发完成,这些天线可以被应用在分布式和嵌入式标准的卫星通信移动终端架构(DESSTA),这些移动终端本身就是为美国陆军车辆平台提供移动语音和数据超视距通信的美国陆军作战人员(战术)信息网的一部分。分布式孔径卫星通信开放式体系结构倡议的目标是制定标准,以便将天线和设备商用现货方便地安装在车辆上,提供X波段、Ku波段和Ka波段移动卫星通信。这种发展将使车载移动卫星通信终端制造商开发的产品可以采用这些开放标准从而很容易地安装。
作战人员(战术)信息网的几项展望已在过去的一年得到证明。2012年9月,卫星通信专家L3 Linkabit公司宣布,它已经通过美国空军的宽带全球“SATCOM-3”卫星使用无线电多频段、多波束配置成功地测试其RMPM-1000调制解调器。这颗卫星是宽带全球系统卫星通信星座的组成部分,该星座计划由7颗卫星组成,由美国和澳大利亚国防部门资助。这次测试是使用作战人员(战术)信息网增量-1的组成部分——网络中心波形(NCW)在优化带宽提供动态卫星通信。网络中心波形也是美海军陆战队(USMC)移动网络(NOTM)的移动指挥与控制系统的组成部分。
L3 Linkabit公司实施的演示突出了RPRM-1000调制解调器提供一个固定的X-波段集线器和两个Ka-波段移动卫星通信终端之间的链接的能力。除了RPRM-1000型调制解调器中,L3 Linkabit公司还为宽带全球系统架构提供AN/USC-66 KASAT Ka波段远距离卫星通信终端。AN/USC-66KASAT Ka波段远距离卫星通信终端可以通过4个机箱来运输并且能够快速组装和拆卸。
宽带全球系统计划将取代现有的防御卫星通信系统-III(Defense Satellite Communications System-III,DSCS-III)星座,组成防御卫星通信系统-III星座的14颗卫星中的最后一颗卫星在2003年开始服役。宽带全球系统主要是增强了它可以处理卫星通信流量的数量。宽带全球系统提供4.8吉赫的瞬时带宽,比防御卫星通信系统-III所提供的瞬时带宽提高了10倍。作为比较的一种手段,第一颗宽带全球系统卫星(USA-195)提供了2.5吉赫的带宽,已经超过所有防御卫星通信系统-III卫星的总和。宽带全球系统的4颗卫星正在运营,这一星座最终可能由7颗卫星组成。
宽带全球系统计划其他重要的里程碑式发展将在2012年实现,其中包括波音公司演示的其Ka波段卫星移动终端。在演示中看到这些终端用于在美国大陆和澳大利亚三个地点之间承载语音、数据和图像的传输。终端支持流量从美国汽车综合公司的高机动性多用途轮式车辆配备的摄像头连接到支持数据和语音流量的车载无线电。这个实验的意义是强调车辆跨越洲际范围处理卫星通信流量的能力。
美国陆军正在进行的工作是加强现有的传统的战术无线电系统的卫星通信能力。2013年1月,通用动力公司赢得了500万美元的合同,为其提供升级套件,确保美国陆军部队的AN/PRC-155型多波段背负式收发器能够融入陆军的移动用户目标系统(Mobile User Objective System,MUOS)。移动用户目标系统卫星星座将以每秒64千比特的最高速率为美国和盟军部队提供窄带卫星通信。这次升级将针对多达100套AN/PRC-155型多波段背负式收发器以促进通过美国海军的移动用户目标系统星座的语音和数据通信。移动用户目标系统为背负式、车载、舰载和机载无线电提供有效地手机式通信服务。在硬件方面,升级增加了一个功率放大器与必要的软件以支持移动用户目标系统波形。2013年底将完成升级。
哈里斯公司和美国卫讯(ViaSat)公司
除了美国国防部倡议在上文所讨论的内容,一些公司向卫星通信军事客户提供租赁业务。
这其中包括总部设在加利福尼亚州圣迭戈的美国卫讯公司,它使用自己的卫星提供了能够覆盖整个北美的K波段和Ka波段通信。卫讯公司预计在未来几年将发射其他卫星进一步扩大该公司业务覆盖范围。
像许多商业卫星通信租赁公司一样,美国卫讯公司提供了一整套的服务,范围从简单的通信通话时间到全面的终端对终端解决方案,在方案中该公司将为其客户推出一个包括提供硬件在内的完整的卫星通信网络。除了提供商业军事卫星通信服务,美国卫讯公司还为美国武装部队提供其AN/PSC-14型宽带全球区域网络(BGAN)卫星通信终端,该终端可以用于背负或车载系统,通过国际海洋卫星组织,更确切地称为国际海洋卫星通信系统(NMARSAT)的安全链路提供422kbps的数据传输速率。
哈里斯•卡普罗克(Harris CapRock)通信公司是另一家公司总部设在美国为军事用户提供卫星通信服务的公司。哈里斯•卡普罗克(Harris CapRock)通信公司总部设在弗吉尼亚州费尔法克斯,公司可以通过其指令存取(CommandAccess)服务建立一种综合卫星通信网络。该网络可以提供车载和单兵卫星通信终端以及支持从战略到战术层面的终端对终端的卫星通信传输服务。整个传输过程使用卫星通信链路,这是完全符合军用标准安全的。指令存取系统在2009年首次亮相,现在已经在一些北约国家获得了应用。该公司目前正在推出一项新的服务,将会看到使用卫星通信在整个超视距范围内提供超高频通信。正如上文所述,超高频可以处理大量数据,但是仅限于视距范围内。超高频的传输能力不仅受到超视距的限制,而且也受到市区高大的建筑物或者起伏的山区地形的影响。通过卫星通信链路来完成超高频的传输是避免这种挑战的一种方式。
配置单兵手持移动卫星通信终端可能预示着战场通信的重要发展。在纯粹的实用化水平,保持与战友和其他高层联系的能力将不存在物理障碍,例如建筑物和山脉,确保部队无论他们在哪里都保持联系。从战术上,传输大量的语音和数据流量的能力有助于经常重复的军事术语“态势感知能力”。一些关键信息可以下发给前线的士兵,例如无人机操作员在另一个大陆收集的视频,这些视频可能表明一个高价值的、正在通缉的叛军正驾驶自己的爱车躲在他们前面的山后。在这样的情况下,这种能力可能会产生战略的影响,不仅提醒部队去他们附近的采石场,而且还让他们有机会捕捉到一个已知的“懒汉”,从而改变冲突的进程。最终,情报就是力量,这种情报越多的传输,士兵们就会变得越强大。 知远/吴新建
(来源:搜狐军事)