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美军发射"先进极高频"卫星 信息传输量提升10倍

2019年08月14日 14:24来源:未知手机版

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近日,美国空军新一代通信卫星,即第五颗“先进极高频”(AEHF-5)卫星,由近期重组的太空和导弹系统中心组织实施首次发射。AEHF-5卫星,比之前的“军事星”(Milstar)军事通信卫星星座,每秒的信息传输量提升10多倍,达到430兆比特/秒以上,并且具有抗电子干扰、抗反卫星武器打击等受保护功能。一颗AEHF卫星可提供的容量,超过所有5颗“军事星”的总和,旨在帮助取代美国军方老化的“军事星”星座。

美国计划发射6颗AEHF卫星,目前已发射5颗。第一、二、三、四颗AEHF卫星,分别于2010年、2012年5月、2014年9月、2018年10月依次发射入轨,部署在距地球约3。6万千米的地球静止轨道上。美国空军太空和导弹系统中心领导表示:“AEHF的任务是为军队在地面、海上和空中的高优先级资产提供可生存的受保护通信。”

通信,特别是军事通信,被称为信息化战争的“神经系统”。通信技术经历了运动通信、简易信号通信、电通信、光通信、量子通信等发展阶段。目前普遍采用的是电通信,光通信也日益普遍。

目前,AEHF卫星采用的还是无线电通信,其波段主要在特高频、超高频或极高频。

当前,美国军用通信卫星可分为宽带、受保护和窄带3类。“宽带系统”强调大容量;“受保护系统”着重抗干扰特性、保密性及核生存能力;“窄带系统”则重点支持需要语音或低数据率通信的用户,以及移动用户和小型终端的用户。美国大力建造的“军事星”和AEHF星属于“受保护系统”类通信卫星。

“军事星”——美国打造的第一、第二代通信卫星,在很大程度上提高了美国在极端情况下的可靠指控能力。20世纪80年代,“军事星”系统开始研制,是世界上第一个采用了极高频、快跳频等新技术的通信卫星系统。“军事星”最初的用途是为美军提供在核冲突中或在受敌攻击状态下的应急通信系统,为了防止太空核爆的打击,它具有抗核加固能力,能防御在500米左右爆炸的战术核弹头的热辐射、高能粒子破坏。此外,“军事星”还具备自主控制能力,能在地面控制站长时间无法对其发出控制指令的情况下,仍然自动保持工作状态。

AEHF卫星是美国打造的第三代通信卫星,极大地增强了美军的体系作战能力。AEHF卫星采用了“军事星”上已有的扩频、调频、星间链路和星上处理等技术,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。

相比“军事星”,AEHF卫星优点可谓多多。天线能力强大。为增强数据传输能力和信号质量,AEHF采用了相控阵天线技术,一共携带有14部不同频段、不同用途的天线;兼容性良好。AEHF使用“电子管功放器”取代了“行波管放大器”,提高保真度的同时降低了功率传输门限,以确保和上一代卫星系统的兼容性;运用新材料。AEHF卫星的相控阵天线采用的半导体材料是由新研制的铟-磷化物构成的,该器件的噪声更低,使得通信信号更加清晰;数据传输率高。第1代“军事星”极高频通信速率为75千比特/秒,第2代“军事星”为100兆比特/秒,而AEHF超过1吉比特/秒。这样的传输速率可允许战术通信系统传输准实时视频、战场地图和目标数据。具体来说,第一代军事星传输“战斧”巡航导弹的任务命令需要100秒,传输1.1兆大小的空中任务命令需要1.02小时,传输1幅侦察卫星拍摄的可见光图像(24兆)需要22.2小时,第二代军事星传输上述数据分别只需花费0.16秒、5.7秒和2.07分钟,而AEHF也只需0.03秒、1.07秒、23.6秒;可传输雷达图像。如“全球鹰”无人侦察机拍摄的雷达图像,AEHF可以进行实时图像回传,而“军事星”则无法满足雷达图像回传的要求;可支持多型终端AEHF能在任何时候提供世界范围内的军事应用,并兼容现有的“军事星”系列终端,支持提供机载,舰载,车载和便携终端,从而建立了一个通用的开放式、覆盖天基地基的综合应用体系。

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