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。
美军军事通信卫星发展趋势分析及启示
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。
美国军事卫星通信系统
先进极高频(AEHF)卫星系统 卫星系统 先进极高频
作为美军第三代军事通讯卫星， 作为美军第三代军事通讯卫星，“先进 美军第三代军事通讯卫星 极高频通讯卫星” 采用星间链路(不同 极高频通讯卫星”(AEHF)采用星间链路 不同 采用星间链路 在轨卫星间的互联)技术 星上处理技术等， 技术、 在轨卫星间的互联 技术、星上处理技术等， 能根据用户优先级别来提供点对点通信以及 网络服务。该系统有非常强的战场生存能力， 网络服务。该系统有非常强的战场生存能力， 即便在地面控制站被破坏后， 即便在地面控制站被破坏后，整个系统仍能 自主工作半年以上。 自主工作半年以上。
4．全球广播业务系统 ．
全球广播业务(GBS)系统是美国防部根据 全球广播业务 系统是美国防部根据 未来信息战的需求， 未来信息战的需求，在商用卫星直播业务的 基础上发展起来的军用信息传输业务。 基础上发展起来的军用信息传输业务。它可 为广大军事用户提供多媒体信息(诸如图像 诸如图像、 为广大军事用户提供多媒体信息 诸如图像、 地图、气象数据、 地图、气象数据、后勤供应和空中飞行管制 的连续、 等)的连续、高速和单向传输。从1995年底计 的连续 高速和单向传输。 年底计 划出台至今，美军方一直十分重视， 划出台至今，美军方一直十分重视，其计划 实施进度很快。 实施进度很快。
2．国防卫星通信系统 ．
国防卫星通信系统 以超高频通信为主 国防卫星通信系统3以超高频通信为主， 卫星通信系统 以超高频通信为主， 颗卫星每颗星的通信总容量为100兆比／ 兆比／ 前10颗卫星每颗星的通信总容量为 颗卫星每颗星的通信总容量为 兆比 在最后4颗卫星上增加了特高频 颗卫星上增加了特高频(UHF)通 秒，在最后 颗卫星上增加了特高频 通 信的比重。 信的比重。后4颗卫星属于军方寿命延长 颗卫星属于军方寿命延长 (SLEP)改进项目，使用超高频进行通信，每颗 改进项目， 改进项目 使用超高频进行通信， 星的通信总容量为200兆比／秒，卫星参数见 兆比／ 星的通信总容量为 兆比 表3。 。
FDMA卫星通信网络系统-文档资料
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2、工作原理-自动校频
FDMA卫星通信网络具有频率自动校准功能，保证网络的稳定性和可靠性； 中心站TDM设备通过自发自收，获得卫星频偏，并通过广播发送到外围站； 外围站在进行ALOHA载波及业务载波发送前，根据设备自身的接收频偏及 卫星频偏，按照相关计算公式，调整发送频率，实行自动校频；
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3、中心站-主要功能
网络配置： 配置网络的组成元素,主要包括TDM信道机配置、ALOHA信道机配置、业务信 道机配置、卫星带宽配置、外围站配置； 状态监控: 设置TDM信道机、ALOHA信道机、业务信道机、卫星带宽、外围站等设备的 工作参数并通过查询的方式监视各个设备的工作状态； 业务处理: 进行外围站注册、入网退网、信道分配、参数同步、信道回收、数据转发等 和业务有关的操作； 记录查询: 支持按通信时间、通信站ID等条件对通信记录进行查询，并支持查询结果打 印及导出到文件（excel）； 性能分析: 对一段时间内的通信成功率、通信链路的平均建链时间进行统计分析，并支 持统计结果打印及导出到文件（excel）； 故障诊断: 对设备连接状态、网络工作状态进行故障诊断，并支持一定的自修复功能；
➢支持C、Ku、Ka频段同步卫星；
➢可以组成星状/网状/混合型拓扑结构；
➢对外提供标准网络接口，基于IP 网络结构；
➢固定站/便携站/动中通等多种站型；
...
中心站
TDM信道 ALOHA信道 业务信道
外围站
外围站 外围站
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。
美国军事卫星通信系统
军用卫星指的是用于各种军事目的 的人造地球卫星。军用卫星按用途 一般可分为侦察卫星、军用气象卫 星、军用导航卫星、军用测地卫星、 军用通信卫星和拦击卫星。战时， 一些民用卫星也可用于军事用途。
军事星于20世纪80年代启动，共有两 代，即军事星一和军事星二。军事星 的有效载荷主要有低数据率有效载荷、 中数据率有效载荷和星问交叉链路有 效载荷。
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．幵且有可 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。
转型通信卫星系统的优势在于：激光 交叉链路向地面用户的传输时间大大 缩短 。接收者可以位于全球任何位置 , 幵且可以在移动之中使用相对较小的 接收机接收信息 。
转型通信卫星将致力于使国防部的宽 带、保密通信卫星结构转化为一个单 一的由多个卫星、地面和用户部分组 成的网络该系统，最终将替代军事星 和先迚极高频项目。
移动用户目标系统是一个复杂的、可 为所有移动用户提供全球窄带卫星通 信的集成系统，采用地球同步轨道， 使用先迚的3G商业蜂窝技术。3G宽频 道码分多址联接制式(WCDMA)波形和 通用移动通信系统(UMTS)是移动用户 目标系统采用的主要技术。
使用多种频段 根据作战要求建立相对独立的专用网 采用多种多址技术体制 同一空间段搭载多种频段转发器 具有保密抗干扰能力，关键线路采取扩频 、 点波束等手段 同步卫星与中、低轨卫星多途径发展 卫星通信网与陆基网相互融合 , 构筑天地一 体化网络
MUOS卫星概述
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。