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美军宽带全球卫星通信系统发展与应用

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志英编译

美国的军事通信卫星系统无疑是当今世界上功能最完善、最强大的通信卫星系统，但是，面对不断发展的信息获取、处理和分发需求，其能力已明显不足。鉴于此，美国防部于2001年12月至2002年7月制定了卫星通信转型研究计划，对美军未来的卫星通信发展进行了研究和规划，宽带全球卫星通信系统(WGS)便是其发展重点之一。

国防卫星通信系统(DSCS)是美军的一个可提供超高频(SHF)及军用X频段宽带和抗干扰通信的通用军事卫星通信系统，可为美海、陆、空三军提供安全可靠的全球通信服务，是美军超高频通信卫星网络的重要组成部分，也是美国防部、战略空军和海军舰队进行指挥控制的一个重要军用卫星通信系统。但随着时间的推移，美军在全球的作战需求有了大幅增长，特别是美军在伊拉克和阿富汗战争中的大规模部署，是通信需求急剧增长最明显的原因，当然，即使没有这些战争，新的数据生成监视与侦察工具，尤其是无人机、无人战斗飞行器所产生的通信需求也刺激了这种需求的急剧增长。因此，数据传输速率仅为0.25Gb/s的国防卫星通信系统星座已远远不能满足需求，急需升级换代，在这种背景下，宽带全球卫星通信系统星座计划应运而生。该卫星星座将不仅是国防卫星通信系统的延续和补充，而且还将大幅提高通信能力，也是近段时间内美军开发的通信容量最大的卫星系统，并将最终取代美国防卫星通信系统——国防部过去二十多年使用的卫星通信主干系统。

宽带全球卫星通信系统星座计划发射6颗卫星，首星已于2007年10月发射升空，全面提供宽带服务则要到2017年以后。届时，每颗宽带全球卫星的传输速率可达2.4～3,6Gb/s，与国防卫星通信系统相比，通信容量将提高10倍以上，不仅可为话音、数据和图像通信提供充足的带宽，而且整个星座可覆盖南、北纬650之间的19个独立的地区。

宽带全球卫星通信系统的有效载荷工作在X和Ka频段。X频段与国防卫星通信系统兼容，因此，对美国防部来说，有效载荷的工作又都了一个新领域-Ka频段，正如波音公司宽带全球卫星通信系统计划副主管麦克·沙维特罗说：“宽带全球卫星通信系统第一次提供了军用Ka频段能力，这是一个新的领域。宽带全球卫星通信系统可以提供比国防卫星通信系统大得多的容量，就是因为它有一个额外的工作频段。”

20世纪90年代，美军对卫星通信的需求快速增长，五角大楼首先将这种宽带卫星构想为“从国防卫星通信系统向尚未定义的、更加强大的星座进行过渡的桥梁”。因此，该星座最初被命名为宽带填隙卫星系统。2007年1月，空军官员将该计划重新命名为宽带全球卫星通信系统，将其地位从填隙卫星提升为军事卫星通信干线。

2007年10月10日，美空军发射了曾颗宽带全球卫星通信系统，并于2008年春季宣布首颗宽带全球卫星通信系统具备了作战能力。目前，该卫星正在太平洋上空运行，覆盖了从美国西海岸到东南亚的广大区域，以支持美国太平洋司令部。该卫星扩大了通信信道容量，可以提供数百万条路由，可使美海、陆、空及海军陆战队士兵的通信覆盖范围、容量和连接能力发生巨大飞跃。而对战场上的作战人员而言，他们将能够以前所未有的速度处理、接收和发送数据。该卫星的升空使美军徘徊多年的卫星通信能力有了转折性的突破，赋予了美军一定的转型通信能力，使美军的网络中心设想向前迈进了一大步。空军已计划到2013年完成6颗宽带全球卫星通信系统卫星星座的部署，目标是为美军部队提供更快、更鲁棒、大容量的通信能力，为全球美军及盟军提供网络通信能力，并为美军领导层对战术部队实施指挥与控制提供服务。

2009年4月3日，第二颗宽带全球卫星通信系统发射升空，2009年6月完成了在轨功能测试，其控制权已移交给了美空军，并已于2009年8月21日开始投入使用。该卫星位于美军中央司令部责任区上空，能以史无前例的高速率经由战场上空中继数据域图像，可为阿富汗和伊拉克地区的军事行动提供通信保障。

2009年12月5日，第三颗宽带全球卫星通信系统发射升空，标志着该卫星星座第一阶段工作的结束。该卫星价值3亿美元，重6吨，由美国波音公司建造。它将位于大西洋东部西经12。的轨道区域，可覆盖美国欧洲司令部和非洲司令部的广阔区域，除此之外，还可以为中东地区提供额外的支持。据澳大利亚每日航天网站2010年3月4日报道，该军事通信一H星在通过严格的在轨测试后，美空军已于2010年3月l日接管对该卫星的控制管理工作，20lO年4月将IE式投入使用。

根据与空军签署的合同，波音公司正在建造第二阶段的其余三颗宽带全球卫星通信系统：第四颗宽带全球卫星通信系统目前正处于集成与测试过程中；第五颗已开始进行卫星有效载荷部分的集成；第六颗正在研发并交付卫星的电子装置，该卫