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三军“联络官”太空“传令兵”

时间:2022-10-14 百科知识 版权反馈
【摘要】:4天后伊拉克占领了科威特全境。这充分显示了通信卫星在现代战争中的地位和作用。目前担负美军太空军事通信任务的卫星是第三代国防通信卫星、第三代特高频后继卫星、军事卫星和其他数据中继卫星。美军决定发展全球广播系统。美国军用通信卫星有了长足的发展,但随着现代战争图像信号传输量的急剧增长,军用卫星已显得捉襟见肘。

十三、三军“联络官”太空“传令兵”

美国东部时间2003年3月10日晚7:59,一群人在美国的火箭发射场卡那维拉尔角忙碌着,随着8、7、6、5…1倒计时的结束,一声令下,波音的德尔他4号火箭从卡那维拉尔角起飞,成功将一颗通信卫星(DSCS-3)送入预定轨道,这颗卫星用来干什么?播送美国的橄榄球赛、好来坞的超级大片?不是!这就与伊战争密切相关。这是一颗美国军事通信卫星——国防通信卫星3号,它发射后不久,伊拉克战争就爆发了。

现代高科技战争中,夺取信息控制权十分重要,而欲夺得信息的控制权就决不能放弃太空。目前,不论是飞机、舰船的导航,导弹炸弹的制导,还是对敌情的侦察都离不开在太空中的“眼睛”——军用卫星。在伊拉克战争中,美军之所以能速战速决有诸多的原因,但其中完备的卫星系统发挥了极其重要的作用。与以前发生的海湾战争、科索沃战争和阿富汗战争一样,美军动用了几乎全部军用卫星系统,还征用了部分在轨的商业卫星,为参战部队提供了侦察、监视、通信、预警、导航、定位和气象等重要的作战保障。

1991年的海湾战争是军事卫星通信的一个转折点。1990年7月29日晨,美国白宫和五角大楼同时收到军事通信卫星通过DSCS-II和DSCS-III等传送来的信息:KH-11照相侦察卫星发现伊拉克军队关闭数月的“大王”雷达突然开机。4天后伊拉克占领了科威特全境。伊拉克入侵科威特数小时后,美军就迅速做出了反应,向海湾调动卫星地面站、高频通信设备以及飞机、舰艇和部队,准备执行“沙漠盾牌”行动。随即便爆发了海湾战争。这充分显示了通信卫星在现代战争中的地位和作用。据报道,在海湾美国空军联合空战中心,有一面墙就是一个巨大的、不断闪烁、不断变换画面的大屏幕,这个大屏幕显示了伊拉克上空每架美军战机的准确位置。在整个战争期间,空战中心屏幕上一有确定的敌军目标,指挥官们就立即下令战机前往轰炸,其关键原因就是卫星情报发挥了重要作用。那次战争可以说是世界上第一次信息化战争。以美军为首的多国部队在战争中传输的信息量大得惊人,其中70%~80%是由卫星传输的,因此,通信卫星一跃而成为美军战时通信的主力。

尤其是2003年的伊拉克战争,美军用10倍于海湾战争的卫星带宽支持只有那次战争1/10的部队,单是一架无人机就要用6兆比特/秒的带宽,来向战区和美国分发传感器收集的图像。战场上几乎所有的美军坦克、飞机、军车及精确制导炸弹和导弹都通过卫星传输、接受作战指令。美军投入了多达100多颗的导航、侦察、通信、气象等卫星,它们能够将方位数据传送到坦克部队的GPS上,能够将情报传送到部队的便携式电脑中,能够将卫星图像传送到最前线的气象站,有效地发挥了“千里眼、顺风耳”的作用。

那么,军用通信卫星究竟在战争中具体起什么作用呢?

军用通信卫星除具有一般通信卫星所具有的通信距离远、容量大、质量高、寿命长、覆盖区域广等优点外,还具有保密性好、抗干扰性强、数据处理快、可靠性高和灵活机动及核环境下的生存能力等特点,所以技高一筹。

按用途它可分为战略通信卫星和战术通信卫星,前者提供全球性的战略指挥、控制、通信和情报传输,其中包括传输各种侦察卫星所获得的信息;后者则提供地区性军事信息的传输,如军用飞机、舰船、车辆,乃至小分队或单兵背负终端的移动通信。不过,战略、战术通信卫星现正向合二为一的方向发展。

以美国为例,它有:

1.繁忙的两大军用通信卫星星座

目前担负美军太空军事通信任务的卫星是第三代国防通信卫星、第三代特高频后继卫星、军事卫星和其他数据中继卫星。从1994年陆续发射的5颗军事卫星是对国防通信卫星的重要补充,对美军通信能力的提高有极大的促进作用。近两年,美国又起用了军民两用的跟踪与数据中继卫星和第二代SDS卫星数据系统,为锁眼-12侦察卫星和地面站提供双向中继通信。

第三代国防通信卫星总计14颗,均部署在地球静止轨道,能保证除两极外全球所有地区24小时不间断通信(图4-13)。系统是全球军事指挥控制系统,为美军各军兵种提供全球通信,即在重要军事终端与国家指挥机关之间提供话音、数据、数字和电视传输,主要是为大容量固定用户提供保密的话音和高速数据率通信,还可为各种系统和用户传送空间操作和早期预警数据。

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图4-13 国防通信卫星

在2006年首次发射另一大型军用通信卫星星座,是专供海军用的。美国要控制海洋,航母战斗群的通信岂能软弱?因而专门研制了海军专用通信卫星,并已发展了三代,目前使用的是特高频后继卫星。

2.全球广播系统解决了瓶颈

现代信息战包含信息获取、传输和加工三个环节。

目前最弱的环节是中间一环,即传输,它已成为军用通信系统的瓶颈。美国商用数字电视直播卫星的问世给军用通信卫星的发展提供了新思路。美军决定发展全球广播系统。它不是替代现有的军用通信卫星系统,而是通过把大量信息快速分发给用户的服务,来扩展现有通信卫星的能力。如在1998年至2001年发射的第8、9、10颗特高频后续卫星上就搭载了采用Ka波段的全球广播系统(图4-14)。全球广播系统利用静止轨道卫星采用宽波束广播,所以地面覆盖范围大,传送的数据量也大,传送速度高,实时性好,信息十分丰富。

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图4-14 特高频后续卫星

全球广播系统的工作方式与商用电视直播卫星类似,是一种高速单向的广播通信系统,可直接向世界各战区作战人员提供大量信息。有两种服务方式,一种方式是把新闻、天气等标准节目和战区通报等定期播发,另一种方式是部队点播的特殊信息。这两种工作方式的组合有巨大潜能,可极大提高联合作战部队的战斗力,增加信息传递速度,可使大型作战文件的传输由过去几小时变为现在几秒钟,因而能协同巡航导弹在发射前的最后一分钟进行最终目标修正。在海湾战争时,特别详细的作战命令必须用飞机送到航母上,而同样作战命令若用全球广播系统则可在1分钟内送达。

卫星数据系统为大椭圆轨道卫星,倾角57°,卫星远地点在西伯利亚上空,主要为KH-11侦察卫星和地面站提供双向中继通信。美国军用通信卫星有了长足的发展,但随着现代战争图像信号传输量的急剧增长,军用卫星已显得捉襟见肘。

目前,美国正在开发全新的转型卫星通信系统(图4-15),此系统要逐步建成为高度集成和互通的网络中心结构。该系统采用基于网际协议(IP)的空间路由技术,具有动抗态组网、按需通信、全球连通及受保护的动中通等能力。它不同于传统的点对点卫星系统,而与快速因特网相似。

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图4-15 转型卫星

转型卫星通信系统将提供比高级机高频卫星还高的数据率。例如,传送一幅“全球鹰”无人机的雷达图像,高级机高频卫星需时2分钟,而转型卫星通信系统需时不到1秒。到地面站的数据链路是2吉比特/秒的极高频射频链路。除无线链路外,转型卫星还有星际激光交叉链路(10吉比特/秒)以及能与高空无人机上的光学终端连接的激光上行链路。最终,转型卫星通信系统的空间路由器将成为全球信息栅格的天基节点。它通过IPV6高速因特网协议把陆、海、空、天的传感器、武器平台和指挥控制中心连接起来,使它们具有前所未有的受保护的动中通能力。

目前,除美国外,俄罗斯、北约和印度等国均拥有军用通信卫星,我国也重视军事通信卫星的作用,因为军事通信卫星是综合指挥、控制、通信、电脑和情报系统的重要组成部分。

总之,在现代战争中,通信已成为事关战争胜败的重要战略因素,交战双方谁先获得信息谁就占据主动权,而军用通信卫星则是传输信息的最佳利器,其价值连城,前景十分广阔。

不过,虽然通信卫星威力强大,但总是有办法对付它的。美国就研制了一种反通信系统,据美空军航天司令部称,这种可干扰太空卫星通信的反通信系统已在科罗拉多州的彼得森空军基地正式投入运行。据称,反通信系统使用电磁无线射频能量,临时且可逆地破坏信息传送装置而不会烧毁元器件。可逆效应确保在必要时间里,威胁敌对国家的太空能力无法发挥作用。但在必要时间之后,敌对国家使用的卫星又会回到最初的状态,同时也不会产生太空碎片。

另外,现在又出现了军用通信卫星的新克星——寄生星。将寄生星固定在敌卫星的特定位置,用于将敌卫星图像传回地面供控制人员并及时接收攻击指令。

寄生星特有的设备,用于寄生星与敌卫星间连接,最常用的连接方法是用一个微小型机械爪抓住敌卫星的特定部位,另外也可以考虑用特种粘合剂将寄生星粘在敌卫星上。寄生星对敌卫星进行攻击的部件,可分为软杀伤战斗部和硬杀伤战斗部两种。软杀伤战斗部可以让敌卫星暂时失能,待敌方妥协和危机解除后又能让其恢复正常工作。软杀伤的方式有很多种,比如电子干扰。由于寄生星就在敌卫星上,因此只需很小的干扰功率就能完全掩没敌卫星所接受的上传信号,使其无法正常工作甚至完全瘫痪。这种软杀伤手段对敌通信卫星、数据中继卫星、雷达/电子侦察卫星等非常有效。另外还可以用异形铝铂气球对敌卫星的观测窗口、信号天线进行遮蔽,这种软杀伤手段可用于对付预警卫星、光学侦察卫星、导航卫星。硬杀伤战斗部用于对敌卫星进行彻底的消灭,最简单的方法就是用炸药将敌卫星炸得粉碎,也可以用切割、打钻关键部件的方法使其报废,这将不会产生过多的太空碎片和垃圾。

虽然寄生星看起来五脏俱全,不过由于微电子和微机电技术的大量采用,寄生星的重量一般只在几公斤到十几公斤之间,小的可以只有几百克。可见,寄生星虽小,威力可不小,在战争中以小搏大,才能立于不败之地。

寄生星的研制和发射成功,使军事太空通信的矛与盾的斗争达到了一个新的高度。

反卫星作战武器作为主要的太空攻击武器,是当今世界各军事强国重点建设和发展的领域。因此反卫星武器将成为大多数中、小航天弱国威慑强大敌人、保护自己的重要选择。

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