美軍典型衛(wèi)星通信應(yīng)用裝備發(fā)展分析.doc

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重約1磅的手持收發(fā)機(jī)2.戰(zhàn)術(shù)級(jí)單兵信息網(wǎng)（WIN-T）WIN-T的概念20世紀(jì)90年代后期提出的，可提供指揮、控制、通信、計(jì)算、情報(bào)、監(jiān)視以及偵察（C4ISR）功能，具有移動(dòng)性、安全性、無縫性、生存能力強(qiáng)以及能支持多媒體戰(zhàn)術(shù)信息系統(tǒng)等特點(diǎn)；無論是在指揮所內(nèi)還是在指揮所外，安全手持無線語音終端都將能夠支持移動(dòng)指揮控制（C2OTM）功能；機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)、通信容量更大以及能夠?yàn)閼?zhàn)術(shù)前沿部隊(duì)提供通信能力；預(yù)計(jì)未來十年，美國陸軍能夠在戰(zhàn)場(chǎng)上任意位置實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)通信能力及組網(wǎng)能力。2004年9月，為進(jìn)一步加速系統(tǒng)開發(fā)，美國陸軍整合了“通用動(dòng)力政府系統(tǒng)”公司和洛馬公司的力量，共同開發(fā)系統(tǒng)。WIN-T采用按通信能力遞增的“增量”研發(fā)模式，在“增量1”階段，實(shí)現(xiàn)了“快速停止”（at-the-quick-halt）通信能力。2012年“增量2”設(shè)備通過兩項(xiàng)評(píng)估，標(biāo)志著該項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)通信能力?！霸隽?”將使WIN-T的組成部分達(dá)到最大的網(wǎng)絡(luò)容量、安全性和移動(dòng)能力，同時(shí)提升實(shí)用性能，預(yù)計(jì)2016年下半年或2017年初裝備首批軍方用戶；“增量4”使WIN-T利用轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星（TAST）系統(tǒng)提高通信能力，提供更大的信息吞吐量。2012年5月在墨西哥白沙導(dǎo)彈試驗(yàn)場(chǎng)，得克薩斯州布里斯堡第1裝甲師第1旅、肯塔基州坎貝爾堡101空降師總部和堪薩斯州賴?yán)さ?步兵師保障旅進(jìn)行了“增量1b”與“增量2”系統(tǒng)之間的互通性測(cè)試。測(cè)試表明，“增量2”設(shè)備能夠與“增量1”設(shè)備很好地兼容和互通，使用、維護(hù)簡單方便，并在極具挑戰(zhàn)的環(huán)境下（-37），各項(xiàng)性能都達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。WIN-T的幾種配置見圖2。圖2 WIN-T的幾種配置三、重視保密衛(wèi)星通信應(yīng)用裝備研發(fā)，確保關(guān)鍵信息傳輸可靠美軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要有窄帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)、寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)、保密（protected）衛(wèi)星通信系統(tǒng)、中繼衛(wèi)星通信系統(tǒng)。保密衛(wèi)星通信系統(tǒng)工作于EHF頻段，通常具有抗阻塞、抗核輻射能力，能夠保證所傳輸信息的安全性。美軍此類衛(wèi)星主要是“軍事星”（Milstar）及“先進(jìn)極高頻”衛(wèi)星（AEHF）。1. 美國海軍多頻段終端（NMT）美國海軍的多頻段終端計(jì)劃由美國“航天與海戰(zhàn)系統(tǒng)司令部”領(lǐng)導(dǎo)，2001年1月，與哈里斯(Harris)和雷聲（Raytheon）公司簽署關(guān)于發(fā)展海軍先進(jìn)極高頻衛(wèi)星通信終端系統(tǒng)的合同，旨在研發(fā)一種多頻段、多模式的衛(wèi)星通信終端。NMT一般采用EHF、Ka和X頻段通信，支持LDR、MDR、XDR數(shù)據(jù)速率，滿足美國國防部SCA標(biāo)準(zhǔn)，比現(xiàn)有終端更可靠，可以提供更大的帶寬。NMT可以與多種衛(wèi)星系統(tǒng)通信，這其中包括軍事星（Milstar）、“先進(jìn)極高頻”（AEHF）系統(tǒng)、“特高頻后續(xù)星”（UFO）、“極軌（Polar）衛(wèi)星”、“先進(jìn)極軌衛(wèi)星”（APS）、“寬帶全球衛(wèi)星”（WGS）、“國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（DSGS）、“全球廣播系統(tǒng)”（GBS）、“轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星系統(tǒng)”（TAST）4-7。NMT將滿足美海軍三種需求：帶寬有效性的擴(kuò)展、縮減“最大財(cái)政開支”、依靠“武力網(wǎng)”（FORCE net）支持網(wǎng)絡(luò)中心作戰(zhàn)。美海軍和Marine公司計(jì)劃將“武力網(wǎng)”（FORCEnet）設(shè)計(jì)為能夠?qū)鞲衅鳌⑽淦?、作?zhàn)人員、指揮控制系統(tǒng)各平臺(tái)和指揮員集成為一個(gè)一體化作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。NMT的另外一個(gè)特點(diǎn)就是艦載間的傳輸信號(hào)強(qiáng)度小，留下的“蹤跡”不易被探測(cè)。NMT是雷聲(Raytheon)公司研制的3種AEHF終端中的一種，目前已經(jīng)在生產(chǎn)并成功與AEHF衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)交互，系統(tǒng)使用擴(kuò)展數(shù)據(jù)速率（XDR）波形，可為用戶提供更大的帶寬和更高的傳輸速率。2012年6月，雷聲公司從美國海軍獲得兩份合同，一份價(jià)值7900萬美元，為其提供數(shù)十部NMT終端；另一份價(jià)值1900萬美元，將把NMT與空軍增強(qiáng)型極軌衛(wèi)星（EPS）鏈接，這種鏈接將使得美國海軍和空軍作戰(zhàn)人員在遙遠(yuǎn)的極地地區(qū)的通信縫隙得到填補(bǔ)。依據(jù)合同，雷聲公司已經(jīng)開始對(duì)安裝配備在艦船、潛艇上以及岸上的NMT終端進(jìn)行軟件和工程修正工作，以使其與EPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信鏈接。2.先進(jìn)超視距終端系列（FAB-T）美國“先進(jìn)超視距終端系列（FAB-T）”計(jì)劃，旨在研制一系列適用于各種平臺(tái)的寬帶保密衛(wèi)星通信終端，2002年9月，美空軍授予波音公司領(lǐng)導(dǎo)的承包小組一項(xiàng)價(jià)值2.732億美元的合同。FAB-T是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為中心的終端系列，打破了美國空軍以前“煙囪”式的能力，將為聯(lián)合部隊(duì)提供可編程的、支持多任務(wù)的系列衛(wèi)星通信終端，在設(shè)計(jì)時(shí)使其通用部分實(shí)現(xiàn)最大化，使其實(shí)現(xiàn)與不同的衛(wèi)星接口，實(shí)現(xiàn)與地面、空中和空間平臺(tái)的信息交換。AEHF是FAB-T能力的核心，可為核心任務(wù)提供有保障的通信。為了確保體系結(jié)構(gòu)在其服役期內(nèi)始終保持相關(guān)，F(xiàn)AB-T能夠兼容未來波形，軟件和硬件也都采用了通用性標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)軟件而言，F(xiàn)AB-T是軟件定義的，采用聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)的軟件通信體系結(jié)構(gòu)。FAB-T設(shè)計(jì)的核心是兩個(gè)“調(diào)制解調(diào)器處理器組盒”，它們被做成四方的X型以滿足B-2的尺寸要求。同時(shí)，操作界面組件（OIG）采用了通用原則，使用一致的操作員面板和數(shù)據(jù)集管理設(shè)備。FAB-T是空軍一項(xiàng)漸進(jìn)螺旋式的采購計(jì)劃，分成4個(gè)階段。階段1將向B-2、B-52、RC-135、E-6B和E-4B飛機(jī)提供受安全的、抗毀性強(qiáng)的EHF通信；階段2將在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，在終端上增加一些附加能力，如雙向Ku/Ka頻段衛(wèi)星通信能力、274MbpsKa頻段通信轉(zhuǎn)發(fā)能力和安裝在高空續(xù)航平臺(tái)的“全球鷹”無人機(jī)上。階段3將與陸軍、海軍共同開發(fā)“可編程目標(biāo)加密技術(shù)”計(jì)劃，提供吉比特加密；階段4初步規(guī)劃為提升可拓展能力。FAB-T也是AEHF終端，由波音公司研發(fā)，如圖3所示。2012年4月，波音公司與美國空軍共同完成了FAB-T項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)評(píng)審和關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審，標(biāo)志著FAB-T項(xiàng)目取得重大進(jìn)展。這兩項(xiàng)設(shè)計(jì)評(píng)審主要驗(yàn)證了為美國總統(tǒng)與國家、軍隊(duì)高層領(lǐng)導(dǎo)之間安全通信而設(shè)計(jì)的“總統(tǒng)級(jí)和國家級(jí)語音會(huì)議”（PNVC）方案的可行性。2012年6月，F(xiàn)AB-T首次完成了與在軌AEHF衛(wèi)星的XDR、低數(shù)據(jù)率（LDR）通信試驗(yàn)。其后還將開發(fā)抗核加固能力，并完善功能，使其能夠使用多種波形與AEHF、Milstar星座通信。按照計(jì)劃，F(xiàn)AB-T未來將安裝在固定或陸基（空基）移動(dòng)平臺(tái)上。圖3 波音公司研制的FAB-T終端四、及時(shí)將成熟衛(wèi)星應(yīng)用裝備部署部隊(duì)，以求快速生成作戰(zhàn)能力為了達(dá)到全球部署聯(lián)合任務(wù)部隊(duì)的需求，美軍需要不斷提高其應(yīng)急作戰(zhàn)的能力，這就要求作戰(zhàn)人員能夠基于高效的通信能力在戰(zhàn)場(chǎng)上快速、靈活地機(jī)動(dòng)，具備移動(dòng)中通信的能力，美國陸軍、空軍、海軍以及駐海外部隊(duì)的衛(wèi)星應(yīng)用設(shè)備都得到了重新配備或改進(jìn)。1.空軍B-2轟炸機(jī)配備衛(wèi)星通信終端高速處理子系統(tǒng)2012年9月，美國空軍授予諾格公司一份總金額達(dá)1.08億美元的EHF衛(wèi)星通信終端高速處理子系統(tǒng)初始小批量生產(chǎn)合同。2012年7月底，高速處理子系統(tǒng)涉及的硬件和軟件已由美國空軍成功完成了一系列作戰(zhàn)試驗(yàn)。合同簽訂后，諾格公司開始為美國空軍B-2裝配高速處理子系統(tǒng)，以升級(jí)機(jī)載UHF衛(wèi)星通信終端。該高速處理子系統(tǒng)包括新的硬件和軟件，硬件部分由1臺(tái)綜合處理單元、1個(gè)高容量磁盤驅(qū)動(dòng)器和1套光纖網(wǎng)絡(luò)組成。綜合處理單元將取代目前B-2上12臺(tái)獨(dú)立的航電計(jì)算機(jī)；磁盤驅(qū)動(dòng)器能支持B-2向外部傳送和接收EHF數(shù)據(jù)；光纖網(wǎng)絡(luò)將支持B-2之間和內(nèi)部設(shè)備之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。該高速處理子系統(tǒng)能夠使B-2的計(jì)算處理能力和數(shù)據(jù)處理容量得到極大增長，使其能夠以目前所配終端傳輸速度的100倍發(fā)送和接收戰(zhàn)場(chǎng)信息，從而具備了更強(qiáng)的通信能力和執(zhí)行武器投放任務(wù)的能力。2.空軍C-130J運(yùn)輸機(jī)配備新型Block8.1衛(wèi)星通信組件洛馬公司近期授權(quán)丹麥Thrane公司為美國空軍的C-130J超級(jí)大力神運(yùn)輸機(jī)配備新型Block 8.1衛(wèi)星通信組件。需要更新的飛機(jī)有200多架，合同截止期限為2018年，預(yù)計(jì)費(fèi)用將超過2477萬美元（1.5億丹麥克朗）。Thrane公司將采用經(jīng)DO178B認(rèn)證的、符合目前國際移動(dòng)衛(wèi)星公司關(guān)于安全駕駛標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的航空700D（AVIATOR 700D）產(chǎn)品進(jìn)行改裝，產(chǎn)品支持SwiftBroadbandIP數(shù)據(jù)和語音功能，如圖4所示。圖4 AVIATOR 700D海事衛(wèi)星航空通信終端3.特種作戰(zhàn)部隊(duì)配備VSAT衛(wèi)星通信移動(dòng)終端2012年7月，美國特種作戰(zhàn)部隊(duì)與美國L-3通信公司簽署了價(jià)值高達(dá)5億美元、為期5年的合同，通過名為“特種部作戰(zhàn)隊(duì)可部署節(jié)點(diǎn)系列終端”（Special Operations Forces DeployableNode-Family of Terminals，SDN-Lite FOT）的項(xiàng)目采購公司的VSAT衛(wèi)星終端。在SDN-LiteFOT項(xiàng)目中，美國特種作戰(zhàn)司令部計(jì)劃采購L-3公司的直徑為1.2m的三頻段“鷹眼”（Hawkeye）III Lite終端（如圖5所示）和直徑為2.0m的四頻段“鷹眼”III VSAT終端?！苞椦邸盜II Lite 1.2m終端具有輕質(zhì)、模塊化設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，裝備有iConnexe800調(diào)制解調(diào)器，能夠自動(dòng)獲取Ku、X和Ka頻段的信號(hào)，其通用交互式的設(shè)計(jì)可以使其在三個(gè)頻段間任意切換。同時(shí)它擁有4個(gè)LAN接口，并兼容DVB-S2/ACM設(shè)備。與“鷹眼”III 1.2M終端相比，“鷹眼”III 2.0M終端不僅能夠自動(dòng)獲取Ku、X和Ka頻段信號(hào)，還能夠在C頻段進(jìn)行信號(hào)的自動(dòng)獲取。首批“鷹眼”III Lite 1.2m和“鷹眼”III2.0m VSAT終端已于2012年底交付給美國特種作戰(zhàn)部隊(duì)。圖5 鷹眼-III終端4.美駐韓部隊(duì)配備“移動(dòng)全球主動(dòng)分發(fā)網(wǎng)絡(luò)”系統(tǒng)近日，ITTExelis公司與美國陸軍簽訂了一項(xiàng)裝備快速配備（Rapid EquippingForce）合同，向駐韓第二步兵師配備用于“移動(dòng)任務(wù)指揮”(MCOTM)的通信系統(tǒng)。此次配發(fā)的是改進(jìn)型“移動(dòng)全球主動(dòng)分發(fā)網(wǎng)絡(luò)”（GNOMAD）系統(tǒng)，如圖6所示。圖6 裝甲指揮車上的“移動(dòng)全球主動(dòng)分發(fā)網(wǎng)絡(luò)”終端GNOMAD可提供移動(dòng)寬帶衛(wèi)星連接服務(wù)，采用商用現(xiàn)貨產(chǎn)品研發(fā)，是一種經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)的模塊化通信系統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)可以連接到戰(zhàn)場(chǎng)上最基層的作戰(zhàn)單位。GNOMAD可幫助第二步兵師在移動(dòng)