大国之器:C3I的天基支持系统 俄罗斯军用通信卫星
在上世纪的冷战中,苏联海军在全球各个热点海域,同一时间,举行了联合统一的大洋系列海上军事演习,令世界震惊其协调一致和高效灵活的战役战略指挥通信系统,而构建这一系统的最关键节点部分,就是苏俄军事通信卫星系统。 俄罗斯(含前苏联)从上世纪60年代开始,先后发射了近千颗宇宙系列军用通信卫星,其轨道定在145公里到60600公里高度范围内,倾角从48度到82度不等。其中轨道在1500公里以下的低轨道卫星,主要用于卫星侦查。用于通信的现有6颗卫星(亦被称为“快行者”),使用EHF频段,采用存储发放式进行战术通信。当卫星经过上空时,地面移动用户可以将信息发上卫星,卫星接纳信息并且存储,到达地面接收站上空时再将其转发下来,主要用于驻国外部队和情报单位把数据传送到国内,以及对行驶在世界海域的舰艇实施通信。
由于地平面与卫星间的角度小于7度,卫星通信将不能进行,使得俄罗斯北方地区使用地球同步轨道卫星通信十分困难。为了解决这一问题,前苏联从上世纪60年代开始发射以北极为远点的大椭圆准同步轨道卫星—闪电系列卫星,其中,1965年开始发射闪电-1型系列卫星,1971年开始发射闪电-2系列卫星,1974年开始发射闪电-3系列卫星,到了1992年底,共发射了84颗闪电-1系列卫星和43颗闪电-3系列卫星,其卫星运行轨道为大椭圆准同步轨道。 闪电系列卫星进入偏心率很大的椭圆同步轨道,其远地点在北半球上空,离地球39900公里,近地点离地球460-630公里,相对于赤道平面的倾角为62.8-65.5度,运行周期(绕地球一圈)约为12小时,其中有6个小时在最远点附近,所以每天只有2个6个小时可以对俄罗斯北方地区实施通信,为此,俄罗斯以4颗卫星为一组,总共两组,保证俄罗斯全境以及世界主要地区和海域,特别是包括北极在内的北部地区和海域的不间断通信(转星时间为30秒)。其用途是传播电视节目和实现远距离双向多路无线电话、电报和数据传输等业务。主要用于全球性的战略战役指挥、控制、通信和情报传输。
大椭圆准同步轨道卫星的优点是发射和使用不需要国际组织的批准,且发射卫星的造价低,发射4颗该型卫星的费用正好和发射一颗地球同步轨道卫星的价格相当,缺点是通信能力较同步卫星要差一些,太阳能电池的容量不能做的太大。 1975年12月,苏联用质子号火箭首次将彩虹系列卫星推入地球同步轨道。此后,俄罗斯又先后发射了许多地球同步静止轨道卫星,并且分别以彩虹、荧光屏和地平线等来命名。 彩虹系列卫星载有L/C/X/Ku频段转发器,可以传送电话、电报和电视,其中;频段转发器主要用于移动通信。地平线卫星载有L/C/X/Ku频段的转发器,是前苏联国防卫星网络的骨干力量,现在已经被特快系列卫星取代。特快系列通信卫星是俄罗斯近期发展比较快的系列卫星,借鉴了西方的一些先进的卫星通信技术,在卫星转发器数量、通信容量、使用寿命和抗干扰性能上都有所提高。此外,俄罗斯90年代发射的波浪卫星和载有UFH转发器的卫星,也是一个可以供应海空军使用的军事通信卫星系统。 而俄罗斯的军事卫星通信接收站点,按照组网方式分为节点站和终端站,节点站要对所有的终端站建立通信,终端站通常只对上级建立通信,按照按照平台的划分,可以分为车载站和舰载站以及机载站。
俄罗斯军用卫星通信地面站均配备有实用扩频原理的抗干扰的设备,一般一个节点站上使用4套抗干扰设备,一个终端站上使用2套抗干扰设备,但因为使用该设备后信号质量有所下降,只有与通过彩虹和闪电系列卫星建立直达通信时,才能使用,转信通信时则不能使用。 俄罗斯海军常用的舰载站包括P-792型、P-793型舰载站和核潜艇上装备的活动弹簧舰载站,以及新型战略导弹核潜艇上装备的活泼泉型卫星通信舰载站。 可以说,苏俄早在上世纪的60年代开始就着手构建自己的天空军用通信系统了,这一步伐较之西方并无太大落后,仅仅是卫星本身的电子元器件比之西方尚有差距,而今,中国也构建了强大的天链卫星通信系统,可以支持在地面实时传递空天信息和彩色高清晰图像,具备极大的战略价值,军用通信卫星是一种大国之器,像日韩这样的微末之国,尚且需要租用他国装备。 |