美军军事卫星通信体系结构的未来构想(上）

+ 方志英



美军军事卫星通信体系结构的未来构想(上）

+ 方志英

当前，美军多数空间系统的设计理论可以追溯至冷战时期。在冷战时期，人们还想象不到战争有一天会延伸到空间，因此，形成了“提高卫星性能比提高卫星防护能力更重要”的基本认识，且基于发射成本等因素，决定将军事卫星通信能力集中在少量系统上，从而形成了大型、复杂、昂贵的空间系统体系结构，并一直延续到现在。

然而，随着国际空间环境的变化、空间技术的不断发展，美军认识到这种体系架构已难以适应复杂空间对抗环境，空间系统的脆弱性日益突显。与此同时，对卫星通信的需求仍在不断增长，当前结构中的弱点也暴露无遗。因此，美军在继续采购当前系统的同时，也着手研究未来的军事卫星通信体系结构。

一、美军当前的军事卫星通信体系结构

当前，美军的军事卫星通信体系结构主要由军方操控的3种系统组成：宽带、窄带和受保护的卫星系统。

宽带系统提供数据和视频高速率通信链路。美军当前运行着2个主要的宽带卫星星座：工作在X波段的老的国防卫星通信系统（DSCS）和工作在X/Ka波段的新的宽带全球卫星通信系统（WGS）。另外，军方还租用了Intelsat卫星等商业宽带卫星上的转发器，它们提供了超出国防卫星通信系统和宽带全球卫星通信系统之外的宽带容量。

窄带系统为移动部队提供特高频（UHF）话音和低速率通信。目前用于窄带卫星通信的主要军用系统是老的“UHF后续星”（UFO）星座。下一代窄带星座是移动用户目标系统（MUOS）。另外，军方还租用了一些公司如“铱”星公司的商用窄带通信业务。

受保护的系统在遭遇灾难性攻击时为战略部队提供通信能力，为战术用户提供高可靠的保密通信手段。军方目前运行着2个极高频受保护卫星星座。老的Milstar星座提供1.5Mbps的数据率，新的高级极高频(AEHF)卫星星座提供8.2Mbps的数据率。增强型极轨系统（IPS）为该星座提供补充，它是由2颗极轨卫星组成的星座，可对北纬65度以上的地区提供连续通信覆盖。

美军的军事卫星通信体系结构还包括控制和终端部分。控制部分由地面站和控制卫星平台（保持正确的轨道）和载荷（协调和分配卫星资源给不同的用户）运行保障基础设施组成。终端部分包括用于卫星通信的终端用户设备（如电台）。

二、美军军事卫星通信体系结构面临的挑战

从上面的描述可以看出，美军现有体系结构中的军事卫星通信能力主要集中在几个卫星星座的为数不多的卫星上，属于大型、集中式体系结构，研制和部署周期长、成本高，空间系统的脆弱性日益突显。因此可以说，美军的军事卫星通信发展正处在岔路口，急需转型。

美军曾想让转型卫星通信系统（TSAT）成为宽带和受保护系统的未来结构，但在2009年转型卫星通信系统计划终止后，并没有启动新的卫星通信航天计划。目前的计划是根据需要继续采购宽带全球卫星通信系统、高级极高频卫星、移动用户目标系统，以保持星座的继续使用。同时，军方也在重新研究其未来计划——是继续采购现有系统还是沿新的方向发展卫星体系，还是应该优先发展军事卫星通信系统在对抗日益激烈的空间环境中面临威胁时所需的能力，或是在预算有限的情况下，必须在其他方面有所舍弃，如舍弃军事卫星通信的总容量，这将决定作战部队未来几十年中可以使用的能力。最终，美国防部设计了在对抗性更强的空间环境下的下一代军事卫星通信体系结构。