军事卫星通信系统的现状
及未来发展趋向
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卫星通信在军事应用方面具有一系列的优点，例如：覆盖区域广，建设成本不随距离增
加而变化，快速延伸到新的定位点，高度灵活的网络功能，犬容量；可靠而大范围地对移动
体(舰船、飞机、车辆等)的通信服务j在战时可实现对指令和控制信息的转换和传输。军
用卫星通信不同于商业网络，它要受许多非常规性因素的影响，要具有在敌方威胁下生存的
能力。它可能遇到电子干扰，截获，通信信道／卫星控制链路的电子诱骗，空间或地面系统的实际破坏和来自于核战争的一些其他效应军用卫星通信系统应具备以下几个特性：
①在一个大范围的网络结构下提供有效的服务灵活性；
②具有为不同容量和不同终端尺寸的各种用户提供服务的能力j
⑨能适应大量低占空度(1ow-duty—cy cl e)移动用户需求的便利性；
④具有和其他网络或通信媒体的兼容性；
@在不同管辖区域的卫星通信终端问的相互可操作性；
@ 成本效益高和改善频谱的利用率。
2 战术卫星通信的增长
迄今为止，军事卫星通信系统还主要是有限制的固定终端，用大的天线和宽频带传输
高数据速率。战术军事通信的需求则要求发展可空中运输的终端，它可在狭小的道路上被很快运抵到一个新的位置上，并在短时问内开通，完成安全和可靠的通信。这些终端可随着部
队移动，运送到边远地区，并且敌方环境和恶劣气候条件下通信设备可短时间内建立起通
路。
由于高速移动的部件设备和运动平台(如舰船、飞机)指挥和控制的需要，卫星系统的
建造围绕较低的频段(UHF)发展，以满足关键战术通信的要求。UHF系统使用具有宽波
束的小型天线，它不需要高精度的点波束指向机构，且容易适合于移动平台。虽然，uHF 终端可以做得较小并相对价廉，但它可利用的带宽和扰干扰能力有限。需要改进的卫星通信
服务既来自于战术上的也来自战略上的用户需求，这样就导致了向更高频段的应用。随着卫
星通信系统应用的增长，一系列新的需求正在促进军事应用向更稳固和更灵活的系统发展。
3 抗威胁的对策
为了具备在不同情况威胁下能提供通信生存的能力，军事卫星通信系统与商用系统的要
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求是不同的。卫星通信具有固有的致命弱点：易受电子干扰和被非法截获。对卫星转发器的
干扰是一种严重的威胁；来自飞机或类似的这类平台有可能对下行链路进行干扰。因此，对
卫星或对地面，或对两者兼而有之，采取了一些对付威胁的手段。最为普遍采用的是频谱扩
展技术和天线调零技术。在军事卫星通信系统里，还采用了低截获概率技术(LPI)和复杂
的编码方法。
5．] 频谱扩展技术
频谱的扩展是一项取决于用户的抗干扰技术，即用户使用一种扩展功能来扩展其信号而
又不为敌方复制。接收机收到信号后则完成反方向的消去扩展功能。所需的信号超过干扰信
号所得到的增益称为处理增益，并被定义为频谱的扩展带宽与信号带宽之比。有两种基
本的扩频技术，即直接序列(dire ct sequenee，也称伪随机噪声)和频率跳变(fr equence hopping，也称跳频)。这两项技术都各有自己的特点，有时在一起用，以获得高的抗干扰
余量。普通的直通转发器在干扰的情况下不能够提供适当的抗干扰能力来保证两个小型终端之间的通信。当干扰源比信号源强得多时，几乎所有卫星的全向等效辐射功率(EIRP)均
被干扰源占有。在扩频(伪随机噪声或跳频)调制下，可允许的干扰一信号功率比(JSR)
取决于处理增益和限辐器压缩率及要求的E ／N。等其他参数。为改善干扰性能，增加扩展
带宽只有在下行链路的信噪比不是太小的时候才是有利的。如果卫星星内上行链路上是首先消去跳频和消去调制，恢复原状，然后重新跳频和重新调制，那末就有可能为下行链路的传输信号产生抗电子干扰的能力。
5．2天线调零技术(Antenna Nulling)
抗干扰性能可以借助星上接收天线的调零技术来提高，也即对用户和可能的干扰源位置
之间加以鉴别。如果卫星接收天线在用户方向上是高增益，而在干扰方向上是低增益，那末许可的信号干扰比(JSR)会通过这两个方向之间的增益差而提高。若使用的是EHF‘频
段，根据所用天线的频率和型式，这个增益的差值可达到20~30dB范围。这个概念还可以
通过采用一系列点波束天线进一步扩展，点波束的覆盖区域可适当的选择，这样就可以综合成为一种多波束天线。它既可以采用多个馈源共用一个通用的抛物面反射器，也可以采用一种波导透镜结构来实现。
5．5核威陆和抗辐射加固
辐射、电磁脉冲(EMP)和大气电离／闪烁是除了直接爆炸威胁之外的其他核威胁。适
当地屏蔽和选择合适的元件是抗核加固的关键因素。虽然，初始的电磁脉冲在远距离情况下显得并不重要，而摄初电磁脉冲附带产生的二次脉冲就显得重要了。核爆炸可电离上层大气，严重地影响空对地的传输。开始时，它是核闪光，致使信号被急剧衰落。它将影响
UHF频段通信约很多小时，影响SHE频段仅几个小时，而对EHF频段的影响只是一瞬
间。这也就是美国军事星 (Mil star) 计划采用EHF频段的一个策动力。
5．4 空间段的实际生存能力
未来卫星通信将需要抗反卫星(ASAT)威胁的自我生存能力。为获得空间段的生存能
暑
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力可以考虑两个基本方案；第一种方案是在地球同步轨道(或高轨道)上放置一定数量的卫星；第二种方案是在中低轨道上放置大量的小卫星，以致即使是大部分卫星被消灭，也只是引起通信能力的降低。美在军事星”计划中已采用了第一种方案，4颗地球同步轨道卫星
和3颗倾斜轨道卫星通过交叉链路相互连接。一个用户可以根据自己的情况，以不同的方法和另一个用户相连接。所需要的连接能力可在紧迫、干扰或核环境情况下，很快通过包括卫星间链路和卫星内链路的网络管理来实现。
4 军事卫星通信系统的未来发展
为实现未来军事卫星通信系统的发展，最直接的是采用EHF频段和更完善的星上处理
技术，以及使天线更好地适应战术情况的变化需要，提供灵活覆盖，改善抗干扰性，具备为生存而重构网络的能力，以及更有效的按需分配技术和抗核效应与抗实际进攻的保护能力。4．1提高星上处理能力
因为存在许多小型终端来的跳频上行链路信号和按频分多址方式工作的许多站址，所以
采用EHF频段的宽频带是有效的，那束需要采用抗大量战术终端干扰的保护措施是预科中
