战术卫星通信技术及作战应用

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图1  SlingShot系统示意图fT7安检之家

L-TAC服务由Inmarsat的I-4卫星提供，这些卫星还提供商业宽带全球区域网（BGAN）、航空高速宽带（SwiftBroadBand）以及海事宽带（FleetBroadBand）服务。这些卫星是能力很强的高功率卫星，但没有像军用卫星那样进行过加固。另一方面，这些卫星生成的是点波束，因此能够在半球覆盖区域内提供空间隔离，能够针对地基干扰提供一定的保护。fT7安检之家

与上述商业服务不同，L-TAC不是用后付费，而是由用户先实际租用卫星容量，且分配的卫星容量一直可用，这与UHF服务相同。在专用单信道模式或DAMA模式中，由用户负责根据所租用的容量设计和部署通信网络，DAMA模式中的DAMA控制器也由用户负责。   fT7安检之家

L-TAC和UHF战术卫星最大的区别是实现了基于点波束的频率复用，这意味着租用的带宽仅在点波束内（地面直径约1000km）或区域波束内（地面直径约3000km）可用。Inmarsat可根据用户需求配置定制覆盖范围，在卫星覆盖的半球内连接邻近或远离点波束。这样覆盖范围就能适应作战区域需求，而在该区域外频率仍然可重复使用。fT7安检之家

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图2  L-TAC波束覆盖（上为点波束，下为区域波束）fT7安检之家

L-TAC地面终端仍使用现有UHF战术卫星电台，减少了装备种类和后勤需求，简化了训练和部署工作。由于这些电台运行于UHF波段，而卫星运行于L波段，要使系统能够工作，需要采用变频器和相匹配的天线。SlingShot装置在基础电台天线连接器处对UHF频谱进行透明转换，然后再向卫星发射。在接收侧，SlingShot将L波段信号下变频到UHF波段，这样基础电台就能够像处理原生UHF业务一样处理该UHF信号。SlingShot并不会限制基础电台的能力和服务（例如话音或数据传输，或加密）。fT7安检之家

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图3  SlingShot与现有电台连接示意图fT7安检之家

用军用电台传输加密作战指控控制业务要满足三个信息安全准则，即机密性、完好性以及在卫星和相关地面基础设施受到攻击（动能攻击、电磁攻击或网络攻击）时保持可用。在这些情境下，只有军用UHF卫星能够提供充分服务。但是在其他时候，比如训练期间或非战争军事活动期间，L-TAC和SlingShot对士兵来说是十分有用的工具。L-TAC的另一个特性是工作频率比UHF卫星高得多，人为和自然障碍物造成的衰减和遮蔽效应也比UHF波段高。对于天线来讲唯一要考虑的问题是面向卫星的自由传播路径，天线可以安装到面向敌人的地面传播受阻的地方，防止信号进入敌方的电子战接收机，从而保护我方不被探测、测向以及截获。这种阻隔在L波段比UHF波段更容易实现。fT7安检之家

总之，L-TAC、SlingShot和军事战术卫星电台的组合可以提供弹性、有保证服务，只是加固措施不如军事卫星通信。fT7安检之家

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图4  多波束L-TAC示意图fT7安检之家

如上所述，容量管理由用户方负责，Inmarsat则提供一条透明无线电信道。容量管理分为三种：空域、频域和时域。空域容量管理是指匹配点波束与作战区域。当某一点波束无法覆盖所需区域时，Inmarsat可连接任意所需数量的点波束。频域容量管理是指根据信息传输需求、指挥控制结构以及无线电波形，将25kHz带宽作为一个整体分配给某一任务，或将其分割成多个5kHz的小频段，同时支持多项任务。对于更大型的作战任务而言，一条25kHz的信道可能不够，可从服务供应商处订购两条甚至三条信道。时域容量管理是指将在某个任务内将多条信道分配给多个实际行动，必要时还可重新分配给不同用户群体。fT7安检之家

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2.3  军事VSATfT7安检之家

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军事VSAT一般运行于X波段，但当卫星通信服务基础设施未受到威胁时，往往也会使用运行于C或Ku波段的商业VSAT服务。目前，也在兴起高通量Ka波段服务。fT7安检之家

由于UHF战术卫星的信道带宽有限，此类系统的实际数据吞吐量通常为64kbps或更低，甚至不到1kbps（用于海上指挥控制系统时）。这使得UHF战术卫星不适于传输原始情报或监视数据，也不适于传输指挥官在形成作战计划时会使用的大量背景信息。相反，军事VSAT很适合此类应用，因为军事VSAT采用高功率放大器和孔径相对更大的天线，可实现几MHz带宽信道，能够支持10Mbps以上的数据传输。这意味着军事VSAT更适合连接已部署指挥部以及情报/监视数据汇聚节点。