浅谈21世纪美军战略通信系统

浅谈21世纪美军战略通信系统

二O一一年三月二十一日

一、摘要：

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。在美同战略C3I系统中专用通信系统主要有空军卫星通信系统、陆基甚低频电台广播网“塔卡木’机我甚低频中继通信系统、极低频对潜通信系统、战略空军司令部的若干专用通信系统等。

二、通用通信系统

（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。其线路总长达6700多万千米，能将配置在近80个国家100多个地区的3000多个指挥所和工作站连接起来。目前，美国国防通信系统正处于模/数混用状态，并逐步向全数字化过渡。该系统的弱点是不少设备缺乏抗核加固，因此，在核环境条件下易受到核电磁脉冲的严重影响。另外，抗干扰能力也不足。

（二）国防卫星通信系统（DSDC）

该系统是美国战略、战术共用的卫星通信系统。它由空间部分、地面终端部分及控制部分构成，主要用于传送战略指挥信息、情报数据、高度优先的战略预警信息和特种信息等，是战略远程通信的支柱。美国国防卫星通信系统于１９６２年开始筹建，分三个阶段实施，分别称为ＤＳＣＳ－－Ｉ、ＤＳＣＳ-Ⅱ、ＤＳＣＳ-Ⅲ。目前，处于ＤＳＣＳ一Ⅱ、ＤＳＣＳ一Ⅲ混用，并正向ＤＳＣＳ-Ⅲ过渡之中。在海湾战中，美军就使用了ＤＳＣＳ-Ⅱ、ＤＳＣＳ-Ⅲ，ＤＳＣＳ-Ⅲ于1979年底建成，它由６颗卫星组成，其中４颗工作垦，２颗轨道备份星。每颗卫星有４条信道，４副通信天线，其中两副喇叭型，一收一发，全球后盖，波束宽为18Ｓ两副抛物面天线，它们以窄波束分别照射指定的２个地球区域，它可为美军提供１３ＯＯ路双工话音或每秒１００兆比特的数字通信能力，使用７０多个地面站，ＤＳＣＳ-Ⅲ于1974年开销筹建，１９８２年开始发射卫星。它也由６颗星组成，但每颗卫星有６条通信信道，卫星天线除７有多波束波导透镜天线Ｚ外，还有喇叭天线、高增益抛物面天线、交叉弓弦形特高频

天线等，星载转发器的功率比ＤＳＣ＊一回卫星有较大增加、此外，ＤＳＣＳ一Ⅲ卫星将采用固态功率放大器代替被省放大器，这样可使可靠性从２０万小时增加到３２万小时。在美国防卫星系统中，除ＤＳＣＳ-Ⅲ的抗毁能力、抗电子干扰能力和拉核辐射能力较强外，ＤＳＣＳ－－Ｉ、ＤＳＣＳ-Ⅱ卫星寿命比较短，生存能力也较低。

（三）最低限度紧急通信网

该网主要供美国最高军事指挥当局在核战争条件下把美国总核战争

计划（即所谓的“单一综合作战计划”）的命令传递给美国在全球的战略部队，并接收这些部队回报执行命令的情况、它使用有生存能力的机载、舰载、潜艇载、地基和卫星基系统，为海、空军和国防通信局提供战略通信手段，保证在核战之前、核战之中和核攻击以后，国家最高军事指挥当局能与战略部队保持不间断的通信联络．该网涉及战略空军司令部空中指挥所、国家紧急空中指挥所、海军陆基对潜甚低频通信系统、“塔卡本”甚低频对潜通信中继飞机、卫星通信系统等．该网由美参谋长联席会议组织管理，国防通信局负责技术指导。组建该网的计划，由美国防部７Ｏ年代初提出，目前尚在筹建之中。美军为保证该网的实现，制定了５个计划，即空军２８３２低频／甚低频改进计划、空军２８３４地被应急通信网计划、海军Ｘ０７９５１程计划、国防通信局的ＡＪ００战略互连性试验与评价计划和ＡＫ００战略互连性工程计划。

二、专用通信系统

（一）空军卫星通信系统

该系统由星戴转发器、地球站和终端设备组成。主要用于为国家最高军事指挥当局有效地指挥战略部队提供安全、可靠的特高频卫星通信手段。它优先供国家指挥机关、战略空军司令部、太平洋舰队司令部、欧洲总部、军事空运司令部使用，提供１００字／分的电传打字通信或７５比特速率的电传电报。该系统的终端为模块设计，结构形式多样，可以满足不同用户的需要、该系统的星载转发器有两类多信道转发器和事信道转发器、多信道转发器由舰队卫星通信系统、卫星数银系统和国防部的其他保密的卫星携带，而单信道转发器由国防卫星通信系统和卫星数据系统胡卫星摇欲在海湾战争中，该系统投入了使用、美空军卫星通信系统本身没有专用的速信卫星，它的空门设备要寄宿在其它军用卫星上，此外，系统的抗毁性能和保密性能也不强。

（二）陆基甚低频电台广播网

该网的特点是：电台发射的甚低频无线电波利用地波传播受电离层扰动和季节变化影响小，传播稳定。通信可靠，适宜在磁暴、太阳黑子做发、核爆炸或有极光的情况下进行远距通信、它衰减小，在空中传播衰减率为２-２．５分贝／千千米，在海水中传播衰减率为ｓ分贝／米，对海水有一定的界透力，是目前美军主要对潜通信手段．美军现已建成全球性陆基甚低频对潜广播网，其台站除分布在本土外，还分设在巴拿马、日本、英国和澳大利亚等国、陆基甚低频电台均为大功率电台、它们的发射功率最小为５００千瓦，最大为２０００千瓦。工作频率为１０于赫-35千赫。每一台站的天线阵有7-26座铁塔，铁塔最高达３８３米。甚低频电台的缺点是电目占地面积大、生存能力较低、投资大，研制周期也比较长；甚

低频电波穿透海水能力差，潜艇接收信息须减速并将天线浮至一定深度。限制了潜艇的作战能力并降低了它的生存能力。

（三）“塔卡不”机载甚低频中继通信系统

该系统是目前美军指挥机关与弹道导弹潜艇通信的主要手段之一、其特点是；在空中机动，不易受到攻击，与陆基甚低频电台广播网相比，具有较强的生存能为它包括２００千瓦的ＡＮ／ＵＳＣ—１３甚低频通信系统，３部保密的ＡＮ／ＡＲＣ-182甚高频／特高频电台，２部ＡＮ／ＡＲＣ－１９２高频电台，有特高频卫星通信终端、应急火箭通信系统、新型保密通信设备、电传打字机、ＡＮ／Ｕｔｅ－１４通信中心控制台、ＡＩ．Ｒ－６６（Ｖ）电子支援测量系统以及导航、雷达、飞行管理计算机等设备、平时，它分担陆基台站系统的通信业务，战时，作为应急通信手段保证指挥机关与弹道导弹潜艇的通信联络、该系统载机为ＥＣ－１３０Ｑ飞机，美军已装备１８架，编成２个中队。该系统有几条上行线路，其频率范围从甚低频到持高频。接收从国家级军事指挥中心、空军卫星通信系统和陆基甚低频台站传来的指令信息．以保证接收的可靠性、所接收的信息经过机载通信中心处理以后，用长约１０千米的拖曳线天线向潜艇中继、由于ＥＣ－１３０Ｑ飞机没有经过抗核加固，因此在校环境下的生存能力低，而且飞机的航程有限、速度慢、易过载。所以，美军目前正用E-６Ａ替换Ｅ—１３０Ｑ飞机。

（四）极低频对潜通信系统

该系统是一种低数据奉、单向、高可靠的通信系统，它由通播控制、报文输入、发射和接收设施等部分组成、其特点是极低频信号在地球和电高层之间所构成的“大型波导管”中传播，稳定可靠，受核爆炸影响个极低频无线电波传播衰减小，在海水中传播时，其衰减率为０３分贝／米，比甚低频小一个数量级，能穿入海水数百米深，在大气中传播时，其衰减率为１２～１５分贝／千千米，比甚低频小近１倍、该系统使用４０～５０赫和７０～８０赫的工作频率，发射功率为８瓦、信息用字母编成短语，可表达210种意思、数据率为每4分钟１个３字母编码、该系统只用于平时对潜编码通信，能向７４００千米远的潜艇发送信息，处于作战深度的潜艇不用减速上浮即可接收到有关信息项计，到９０年代末，所有美国海军潜艇初将装上极低额接收机、极低频通信系统的缺点是天线网庞大，易遭到攻击；天线效率低，对四周环境易造成有害影响，对电力线、电话线和电气设备有电磁干扰，费用昂贵。