美国军事卫星通信系统共32页文档

美国军用卫星现状与性能（多图）美国军用卫星现状与性能(多图)美国从60年代初开始发射军用卫星，迄今已发射了数百颗,现在在使用的约一百颗这样。

这些卫星在侦察、监视、预警、通信和气象等领域发挥着重要作用。

美军在科索沃战争中就动用了由“大酒瓶”静止轨道卫星、“雪貂”-D极地轨道卫星和“折叠椅”大椭圆轨道卫星等8颗卫星组成的电子侦察卫星系统，由KH-12、“长曲棍球”、“太阳神”-l和其它小卫星等10～12颗卫星组成的成像侦察卫星系统，16颗海洋监视卫星系统以及“国防支援计划”（DSP）等30多颗卫星，为美军提供了大量的情报资料。

美国发射的军用卫星约占美国发射卫星数量的一半。

这些卫星数量多、种类全，从性能上讲主要分为6类，即侦察卫星、导弹预警卫星、海洋监视卫星、通信卫星、测地和绘图卫星及国防气象卫星。

一、侦察卫星1.成像侦察卫星自1960年美国第一颗成像侦察卫星问世以来，迄今已发展到第6代。

目前在轨使用的成像侦察卫星有5颗，即3颗KH-12与2颗长曲棍球，进行军事侦察，以提高时间分辨率。

与先前的KH系列相比，KH-12卫星通过采用先进的自适应光学成像技术，可在计算机的控制下随观测视场环境的变化灵活地改变主透镜表面曲率，从而有效地补偿了大气影响造成的观测影像畸变。

KH-12卫星上载有充足的燃料，可实现机动变轨。

它不仅有光／近红外成像仪，还增装了热红外成像仪，可用于对地下核爆炸或其它地下设施进行监测。

长曲棍球作为目前世界上唯一的军用雷达成像卫星，采用了合成孔径雷达技术。

当雷达工作在X波段时，可在云、雨、雾、黑暗和烟尘环境下完成对地面目标的全天候侦察。

当雷达工作在20～90兆赫时，雷达波长为米级，绕射穿透能力较强，对假目标、伪装后目标以及地下深处的设施具有一定的识别能力。

根据卫星照片不同的使用情况，对地面分辨率提出了不同的要求，共分为四级。

第一级是发现，指大致知道目标形态，从照片上仅仅能判断目标的有无；第二级是识别，指发现目标较为细致，能够辨识目标，例如是人还是车，是大炮还是飞机；第三是确认，能较为详细地区分目标，能从同一类目标中指出其所属类型，例如车辆是卡车还是公共汽车，房子是民房还是军队营房；第四是描述，能更为细致地知道目标的具体形状，识别目标的特征和细节。

美军军事通信卫星技术分析卫星通信在现代军事行动中地位越来越重要 ,它为军事指挥官提供的灵活性、实时性、全球通信覆盖能力以及战术机动性均是其它通信媒介难以实现的。

迄今为止 ,世界各军事大国均已拥有自己的军用卫星通信系统 ,美、俄、英等都发射了几代军事通信卫星 ,形成了综合的、全球的军用卫星通信网。

其中以美国的军用通信卫星最为先进 ,并已在1991 年的海湾战争中、1998 年的“沙漠之狐”行动中和 1999 年科索沃战争的行动中经实战考验 ,效果十分明显。

因此了解美军卫星通信系统对我军卫星通信系统的规划和设计有很大的借鉴意义。

美军现役军事通信卫星系统美国现有多种军用通信卫星系统 ,它们功能各异，用途多变，更新速度快。

主要包括第三代国防卫星通信系统(DSCS3）、舰队卫星通信系统（FL TSA TCOM）、空军卫星通信系统（A FSA TCOM）、地面机动部队卫星通信系统（GMFSCS）和军事星（Milstar），其中“军事星”特别引人注目。

1.国防卫星通信系统（DSCS）是一个提供超高频SHF宽带和抗干扰通信的通信系统。

供各种宽带军事用户使用 ,为美国的陆、海、空三军提供了安全可靠的全球通信服务,其典型的应用包括全球军事指挥和控制、危机管理、情报和早期预警数据的中继、条约监控及监视信息、外交通信等。

国防卫星通信系统可以承载国防部所有卫星通信80%的业务以及45%的战地宽带通信业务。

现已发展到第三代,即DSCS-3。

DSCS-3 具有核加固能力，其上有6个SHF转发器和一个UHF转发器，不仅能与FDMA，而且能与TDMA等多址方式通信网兼容。

DSCS3C 系统是美军建设的最新一代国防卫星通信系统，这种改进的卫星将SHF扩展到EHF频段并在设计时特别注重核加固和抗干扰能力。

2.海军卫星通信系统（FL TSA TCOM）:工作于UHF频段，主要供美国海军使用，用于全球战略、战术通信，为舰舰、舰岸和舰空之间提供话音、数据链路。

美军战略通信系统美军战略通信系统2009-01-20 08:54:42| 分类：军事史林 | 标签： |字号大中小订阅美军战略通信系统战略通信系统是整个战略C3I系统的“脉络”。

从目前世界各国的战略通信系统看，以美国的战略通信系统最为完整，技术最为先进，但也存在不少薄弱环节。

主要是生存能力低、互通性较差、保密通信能力和抗干扰能力不足。

美国的战略通信系统分通用通信系统和专用通信系统两部分。

一、通用通信系统在美国战略C3I系统中，通用通信系统主要有国防通信系统、国防卫星通信系统、最低限度紧急通信网等。

（一）国防通信系统该系统由“自动电话网”、“自动数字网”、“自动保密电话网”组成，主要用于保障美国总统同国防部长、参谋长联席会议、情报机关、战略部队的通信联络，保障国防部长与各联合司令部和特种司令利的通信联络，此外，还为固定基地、陆、海、空军机动部队提供中枢通信网络。

“自动电话网”为全球性非保密长途电话交换网，用模拟空分矩阵交换、交换机容量从50门到１万门范围内。

有６７个交换中心，为５０多万用户服务、它采用５级优先制，并有占先业务，最高两级用户与世界任何地区的用接通时间不超过１０秒。

目前，美国正研制国防交换网以取代该网。

“自动数字网”为全球性存贮转发保密电报网，有16个自动交换中心，1500多用户。

它使用6级优先制，8种速度（45~4800比特），日转报量为60多万份。

目前，美国正在其基础上发展国防数据网（DDN）。

DDN采用了通信处理机、分组交换技术和分布式结构，具有资源共享，网络协议分层化特点。

在该网中，主机对主机传输速率为56千比特/秒，终端对主机传输速率为9600比特/秒。

全网时延小于1秒，误码率为4.2*10-12。

在海湾战争中，该网曾投入使用。

“自动保密电话网”为全球密话通信网。

供指定的国防部及非国防部用户使用。

它有12个自动交换中心和101个人工交换中心，有1万多用户。

国防通信系统使用视距无线电、对流层散射、高频无线电、卫星和电缆等传输媒介及有关的通信设备，能用话音、数据、传真、电报等通信方式工作。

美军“先进极高频”（AEHF）军用通信卫星美军“先进极高频”(AEHF)军用通信卫星2010年8月12日，美国将用“宇宙神-5”火箭发射第1颗“先进极高频”(AEHF)军用通信卫星，用于取代现役的“军事星”(Milstar) 卫星系统，这是美国军用通信卫星迈出更新换代的第二步。

新发射的美国“AEHF”军用通信卫星也叫第3代“军事星”，用于替换第2代“军事星”。

其信息传输能力是现役第2代“军事星”的10倍，军方操作人员所获得的带宽将增大5倍，且体积更小，更耐用，可处理更多的通信数据量，从而能够支持战术军用通信。

另外，每颗AEHF卫星造价5.8亿美元，约是“军事星”的1／2，寿命预计为15年。

该卫星的主承包商是美国洛克希德·马丁公司，总共研制5颗。

AEHF卫星能给战区指挥官提供离安全性的、抗干扰的、不易截获的通信服务，可满足实时图像，战场地图和跟踪数据传输等战术通信需求，将成为美国国防部在军用卫星通信体系结构中期阶段使用的骨干。

新旧技术相结合AEHF采用A2100卫星平台，发射质量约6600千克，入轨质量4100千克，比采用“波音-702”平合的“宽带全球卫星通信”卫星还大10％以上。

它采用了“军事星”上已有的扩频，调频，星间链路和星上处理等技术，所以能增强路由选择，能根据用户优先级别来提供点对点通信以及网络服务，并通过星间通信实现全球服务。

卫星具有非常强的战场生存能力，特别是减小了对地面支持系统的依赖程度，降低了地面破坏攻击的可能性。

即便地面控制站被破坏，整个系统仍能自主工作半年以上。

AEHF采用了相控阵天线技术，波束成形网络技术、毫米波单元(AMU)技术和电推进系统等一些新技术。

为了满足战争的特殊需要，该卫星一共携带有14部天线：1个极高频上行相控阵天线(波束可在用户之间瞬变)，2个超高频下行相控阵天线，2个V频段(60吉赫兹)星间链路天线(口径为1.83米的卡塞格伦天线)，1个上／下行收发共用全球覆盖喇叭天线，2个上／下行收发共用调零天线(用于自适应调零和抗干扰)，6个上／下行装有平衡架的收发共用可旋转碟型天线。

MUOS系统的发展1996年，美国海军着手开发新型先进的窄带军事通信卫星MUOS，用于10年后取代现役“特高频后继卫星”(UFO)系统。

MUOS卫星将由位于地球同步轨道的4颗工作星和1颗备份星组成。

MUOS系统的总承包商为洛马公司。

目前首批2颗MUOS卫星及相关地面设施已进入初期设计阶段，首颗MUOS卫星已完成星载静态试验。

MUOS系统有几个突出的技术特点：首先是采用宽带码分多址(WCDMA)蜂窝技术。

使用BPSK调制方式，提供了更大的通信容量与链路可用性：其次是卫星采用S与Ka混合频段、星间链路与星上处理以及与联合战术无线电系统(JTRS)兼容等技术，既适用于传统的特高频动态多址接入(DAMA)终端，也支持新的便携式终端。

MUOS系统的性能MUOS星座将覆盖地球南北纬65度之间的广大区域，采用加密保护。

其中备用星可随时漂移到有需要的地区，增加这个地区的可用信道数量，并满足与现役UFO系统用户完全互操作。

MUOS不受天气和环境限制。

尤其是能够在通信难以达到的地方。

比如茂密的丛林、大峡谷、高原或海洋进行卫星通信，从而为潜艇、舰艇、飞机和地面单兵提供先进的窄带通信。

MUOS采用WCDMA多蜂窝体系结构与跨频带组合带宽技术，在通信容量上产生了大的飞跃。

MUOS的总信息传输量将达到UFO的10倍，信道可用率大于97％，总容量为39Mbps的传输速率，窄带语音信道传输速率可达9.6kbps，宽带数据信道传输速率可达64kbps。

假定每个用户需要2.4kbps的带宽，一颗MUOS卫星可以同时提供7000多个2.4kbps速率的视频、话音与数据访问。

目前由UFO提供的全球1100个访问点，在MUOS发射后可扩增到17000个。

即使每个用户的需求量在未来的作战行动中增加到9.6kbps，MUOS也能让4250个用户随时访问该网络。

MUOS的突出特点是具有优异的战术通信能力。

MUOS能为战术车辆配备的无线电(台)、士兵手持接收机和机载系统等超短波装置提供连接，也可为蜂窝电话系统提供业务连接。

5月1日深夜，美国总统奥巴马宣布：一小队美国人在巴基斯坦阿伯塔巴德的一所建筑击毙了本·拉登。

奥巴马还表示，去年8月，在情报部门付出多年艰苦努力之后，美国得到了本·拉登的情报线索，上周已获得确切情报，于是在他的指挥下实施了这次行动。

目前，我们虽然难以获得美军这次行动更详实的信息，但根据美军多年来抓捕本·拉登的情况，可以判断美军此次击毙本·拉登离不开以下三件法宝。

多维立体的情报侦察为猎杀行动擦亮眼睛早在阿富汗战争中，时任美国防部部长拉姆斯菲尔德就曾指出：“在打击恐怖主义组织的斗争中，决定因素是可靠的情报而不是军事力量。

”战争结束后，美国军事专家也深有体会地说，准确的情报比“灵巧炸弹”更重要。

这些精辟的语句，道出了美军情报侦察在其反恐作战中的重要性。

“9·11”事件发生后，美国政府为了抓捕“基地”组织头目本·拉登，可以说是动用了一切侦察手段和力量，想尽了一切办法。

阿富汗战争中，美国政府和军队在阿富汗形成了高中低、全纵深、全天候、全天时的陆海空天电多维立体侦察监视网，达到了“情报精确化、处理实时化、服务多元化”的要求。

太空层面上，有包括“锁眼”照相侦察卫星、“长曲棍球”合成孔径雷达成像卫星、电子侦察卫星、导弹预警卫星、海洋监视卫星和民用遥感卫星等各类侦察卫星35颗。

在空中，美军集中了“联合星”监视与指挥机、EC-130战场指挥控制机、电子侦察机、电子战飞机，以及“捕食者”、“全球鹰”、U-2无人侦察机等各类侦察机40余架。

在海上，美军4艘航空母舰和一些大型舰船，都装备有远程雷达和信号分析系统，舰载机装有新型战术侦察吊舱，随时对作战地区周围目标实施侦察探测。

在地面，美军部署了数十个侦察小组，携带先进的通信设备，化装成当地民众，头上戴着宽边帽，裹着花格头巾，身上披着毛毯，蓄起胡须，乘坐伪装过的卡车、小型山地车，或骑毛驴，秘密潜伏在主要城镇和恐怖分子可能活动的山区，穿梭于人群之中，搜集和掌握本·拉登的最新活动情报。

美军未来卫星通信系统发展研究1 前言信息技术的进步从根本上改变了军事冲突的解决方式。

迅速而可靠地从世界各地接收详细的信息或把详细的信息传到世界各地将有助于军事指挥与控制的顺畅，并确保信息优势，保证根据战场态势的变化迅速部署高速机动部队。

卫星通信在为未来作战提供实时的作战空间态势感知、指挥与控制和信息传递方面将起到至关重要的作用。

美军未来的军事卫星通信系统是一个可以为各个不同任务区域的广大用户提供平衡的宽带、窄带及安全通信能力的多个系统组成的一个大系统。

美国国防部已批准的从当前系统向这一未来架构转变的战略包括最大限度地利用商业卫星通信系统，同时调整对固定和移动地面终端的投资，以利用新的卫星和频段，提高其容量、保护能力和频谱利用效率。

宽带通信系统可以迅速传输大量的指挥、控制、通信、计算机与情报信息，包括情报产品、视频材料、图像和数据，重点是强调大容量；安全通信系统对保证各级作战的指挥与控制至关重要，其重点是抗干扰、隐蔽性及核生存性；窄带通信系统可以为数万个运动中的作战人员提供网络化多用户和点对点窄带网络链接服务，它支持需要声音或低数据速率通信的用户，这些用户可能是机动的或受到终端能力、天线尺寸以及环境等限制而处于劣势的用户。

关于宽带通信，美国正在实施宽带填隙卫星项目及先进宽带系统，并将最终取代国防卫星通信系统（DSCS）。

新的卫星每秒将传输数吉比特的数据，是现在的卫星数据流量的10倍。

安全通信将使用全球极高频系统，全球极高频系统由先进极高频系统和先进极地系统组成。

预计这些系统提供的通信容量将是现有安全卫星的通信容量的10倍。

窄带通信需求现在由UFO（特高频后继星）星座支持，未来将被先进窄带系统所取代。

2 宽带通信军用宽带通信卫星的主要目标是保证容量。

宽带数据速率被定义为大于64kbps。

美国军事卫星通信系统（MILSATCOM）先进宽带计划由宽带填隙卫星（WGS）和目标宽带系统即先进宽带系统（AWS）组成。

1 美国主要军事卫星系统先进极高频卫星通信系统通称：AEHF它是“军事星”的替代者，用于全球范围的的战略与战术指挥与控制通信，容量是军事星-2的5倍，但体积更小。

功能：EHF通信运营者：军事卫星司令部JPO；空军太空司令部首次发射：计划2006年12月星座：3-5颗轨道高度：22，300英里承包商：洛克希德马丁、诺格公司动力装置：N/A尺寸：N/A先进极地系统通称：APS下一带极地通信系统，为北部极地的飞机、潜艇和部队提供所需的部分极地通信能力。

功能：EHF通信运行者：军事卫星司令部JPO；空军太空司令部首次发射：大约2010年星座：2轨道高度：22，300英里其他不详先进宽带系统又称：AWS替代国防卫星通信系统和宽带填隙系统。

目前的概念类似商用卫星，采用大容量的SHF，INTERNET协议，激光交叉链接，为飞机和地面移动部队提供大功率的战术通信。

功能：宽带通信运行者：军事卫星司令部JPO；空军太空司令部首次发射：计划2009年星座：3-6颗轨道高度：23，300英里国防气象卫星计划又称：DMSP卫星收集空中、地面、海上、和太空环境数据以支援全球战略和战术军事行动。

运行控制权1998年移交给NOAA。

功能：环境监测星座：2轨道高度：575英里国防卫星通信系统-3又称：DSCS抗核打击、抗干扰，为战场指挥官提供紧急指挥与通信传输。

功能；甚高频通信运行者：空军太空司令部首次发射：1982年10月星座：5在轨：13轨道高度：22，000英里国防支援计划（卫星系统）又称：DSP用于战略和战术导弹的探测运行者：空军太空司令部首次发射：1970年11月星座：保密在轨：保密轨道高度：22，000英里全球广播系统又称：GBS宽带通信系统，最初利用租借的商用卫星，后用军事系统为战场提供数字多媒体数据通信。

功能：高带宽的数据图象和视频通信运行者：海军首次发射：1998年3月（第二阶段有效载荷搭载在UFO星上）在轨：3轨道高度：23，230英里全球定位系统又称：GPS卫星军民两用，能在任何时间对地球任何位置进行精确定位。

美国“先进极高频”军用通信卫星系统现状及其应用崔潇潇 钟江山 赵炜渝 魏晨曦 胡旖旎（北京跟踪与通信技术研究所）军用卫星通信具有覆盖范围广、容量大等优点，能更好地满足战场信息传输需求。

美国拥有先进的军用卫星通信技术，建造了一些典型的军用卫星通信系统，并应用于战场信息传递，为指挥机关的实时决策提供依据。

为了在军事对抗中保持优势，近年来，美国不断发展新技术，在信息对抗中始终处于主导地位。

现阶段，美军重点发展的新一代军用卫星通信受保护系统是“先进极高频”（AEHF）卫星通信系统。

1 AEHF卫星系统部署美国军用通信卫星分为宽带、受保护和窄带三类。

宽带军用通信卫星系统强调大容量；受保护军用通信卫星系统着重抗干扰、保密及核生存能力；窄带军用通信卫星系统则重点支持需要话音或低速率通信的用户，以及移动用户和小型终端的用户。

在受保护军用通信卫星系统方面，美国先是陆续发射了6颗“军事星”（Milstar）卫星，这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颗为第一代“军事星”，采用了抗核加固、抗干扰和极高频（EHF）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1.5Mbit/s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。

从2010年起，美军开始逐步用AEHF替换“军事星”。

AEHF由洛马公司（LM）研制，是受保护系列军用通信卫星的第三代，又称为第三代“军事星”。

该系统由6颗军用通信卫星组成，用来取代第二代“军事星”系统，可提供EHF范围的上行链路/交叉链AEHF－2由宇宙神－5火箭发射升空（来源：ULA）测试中的AEHF－4（来源：Lockheed Martin）BPT－4000霍尔效应推进器波音公司FAB-T终端6颗AEHF卫星之间利用“卡塞格伦”（Cassegrain）星间链路天线实现通信。

美国军事卫星通信系统美国的军事卫星通信系统是世界上最先进、最有持续性的通信系统，不但技术先进，而且整体规划合理。

美国军事卫星通信系统可以由时间上划分为两部分，一部分是现有运行的系统：另一部分是计划中的系统，这部分属于美军卫星通信转型。

现有系统之间互有分工，各负其职；计划中的系统技术更为先进，将进一步提高战场连通能力；现有系统和计划中的系统之间更替有序。

了解美军卫星通信系统对我军通信系统的规划和设计有很大的借鉴意一、现有系统1.军事星军事星(Milstar)是美国军事战略战术中继卫星系统的简称，是一种极高频军用卫星通信系统，具有抗核加固能力和自主控制能力。

其抗干扰能力强，安全性和顽存性好，代表了当前军事通信的世界最高水平，能够满足战略和战术通信的需要。

军事星于20世纪80年代启动，共有两代，即军事星1(第一代军事星)和军事星2(第二代军事星)。

军事星星座由5颗卫星组成，其中有2颗军事星1和3颗军事星2，2003年该星座全部部署完毕。

两代军事星都服务于战略和战术通信，但军事星1有抗核加固能力，以战略通信为主；军事星2没有抗核加固能力，以战术通信为主。

其后续计划是先进极高频(AEHF)卫星系统。

军事星的有效载荷主要有低数据率(LDR)有效载荷、中数据率(MDR)有效载荷和星间交叉链路有效载荷。

其中，军事星1携带了低数据率和交叉链路有效载荷，而军事星2携带了低数据率、中数据率和交叉链路有效载荷(见表1和表2)。

军事星1和军事星2在低数据率通信和交叉链路上能够充分实现互操作。

军事星携带了交叉链路有效载荷，卫星无需经过地面站中转就可直接互连。

这样，地面终端发送和接收的信息可以由系统中其它卫星中继，并且有可能重选路由。

在发生核战争，地面控制系统无法工作的情况下，军事星仍可工作长达6个月。

2.国防卫星通信系统国防卫星通信系统(DSCS)是一个提供超高频(SHF)宽带和抗干扰通信的通信系统。

国防卫星通信系统共发展了3代，现在在轨运行的是国防卫星通信系统3。