军事通信卫星具有通信距离远、容量大、质量好、可靠性高、保密性强、生存能力好、灵活机动等特点。中国军事通信卫星有哪些呢?以前,中国军事卫星通信依靠民用的“东方红”号通信卫星传递信息,不符合军事通信作战,特别是保密通信和密码通信。
20世纪90年代开始,中国开始研发“烽火”号战术通信卫星、“神通”号战略通信卫星、“天链”中继通信卫星等军事通信卫星。
2000年1月25日,中国宣布:一颗“中星-22”号,又名“东方红-3A”号通信卫星在西昌卫星发射中心发射成功。其实,这是中国第一颗军事通信卫星——“烽火-1”号。“烽火-1”号重2 310千克,装载“东方红-3”卫星平台,提供C频段和UHF超高频通信,设计寿命8年,具有数据加密功能,运行在3.6万千米的地球静止轨道。
“烽火”号战术通信卫星
“烽火-1”号战术通信卫星是解放军第一个移动通信卫星系统,支持指挥、控制、通信、情报系统的卫星。战术通信卫星是指为战机、舰船、坦克、装甲车、运兵车、作战部队,甚至单兵传输战术和战区军事信息的卫星。一颗战术通信卫星运行在一定倾角的轨道,即可实现作战任务。
“烽火-1”号可实现陆海空三军的“动中通”“协同通”“保密通”,为综合作战系统、战术水平、通信现代化做出重大贡献。因为卫星信号的限制,卫星通信只能做到静中通。坦克、军舰、战机和作战中的士兵在运动中就不能通过卫星与指挥部通信。当设计了一种能上下左右跟踪卫星信号的移动极小天线和使用专门的卫星信号,就可实现战车的“动中通”。这标志着中国军事通信卫星达到了当时世界先进水平。
“动中通”——卫星通信车
为什么叫“烽火”号呢?唐朝诗人杜甫曾感叹:“烽火连三月,家书抵万金”。解放军希望“烽火”号通信卫星能在“烽火连三月”的战争时期传递“家书”。2006年9月12日,第2颗“烽火-1”号卫星在西昌发射。
为了验证“烽火-1”号卫星的功能,解放军组织了一次陆海空的信息化、立体化联合军事演习。首先,海面上的舰船发射导弹和炮弹,敌方山头陷入一片火海;5分钟后,10多架轰炸机呼啸而至,一阵地毯式轰炸;地面部队的坦克、装甲车和运兵车在直升机的掩护下挺进到前沿阵地;10分钟后,十几架运输机伞降战车、火炮、卫星通信车和作战部队,几百朵伞花飘荡在敌后上空。前沿阵地的地面部队与空降兵形成两面夹击之势。
这时,“烽火-1”号通信卫星被“敌人”干扰,坦克和卫星通信车信号中断,通信机的信号灯变为红色。“烽火-1”号立刻转为非标准的加密频段,通信机的信号灯又变绿了。指挥官像玩电子游戏一样指挥作战。经过几次抗干扰、抗辐射作战,坦克、装甲车和战士以排山倒海之势涌上山头,取得胜利。演习,在演示着未来作战。
卫星通信作战
2011年9月18日,第二代“烽火”卫星——“烽火-2A”号在西昌卫星发射中心升空。“烽火-2A”号重5 320千克,装载“东方红-4”卫星平台,拥有抗干扰能力,数据加密功能大幅提高,设计寿命11年,运行在地球静止轨道,覆盖中国周边地区和40%地球区域。“烽火-2A”号增强了部署、作战、机动、远洋、空降、侦察等远距离运动中通信,提高了信息化作战的能力。“烽火”号的缺点是只能实现区域通信,不能进行全球通信。
怎样进行全球军事通信呢?2003年11月14日,西昌卫星发射中心发射了第一颗“神通”号战略通信卫星——“神通-1A”。它是中国第一颗提供Ku频段的通信卫星,拥有功能先进的多个可控点波束天线技术,具有强大的数据处理能力,提供移动和固定通信。中国宣布:今天中国发射了一颗“中星-20”号通信卫星。
“神通”号的名字很有意义,通信神速,功能强大。“神通”号卫星重2 300千克,装载“东方红-3”卫星平台,运行在地球静止轨道。战略通信卫星由3颗卫星组成星座,提供全球战略的指挥、控制、通信和情报传输,以及转发各种电子侦察卫星、照相侦察卫星、导弹预警卫星、海洋监视卫星的侦察信息。
2010年11月24日,“神通-1B”号战略通信卫星在西昌卫星发射中心升空。2012年5月26日,第二代“神通-2”号战略通信卫星——“神通-2A”搭乘“长征-3B”号运载火箭发射成功,执行战斗值班,实现了全球军事通信。“神通-2”号卫星装载了反干扰设施,提供实时、安全和保密的通信,也可为无人机提供有效的数据指令。“神通”号可以骄傲地说:请给我一点信号,让你联通全世界。
你还记得“神舟-10”号飞船吗?你还记得“天宫-1”号空间站吗?你还记得航天员王亚平风趣生动的太空授课吗?太空称重、太空失重、陀螺运动、晶莹剔透的水膜、红宝石一样的水球……探索神奇美妙的太空,享受知识和快乐。2013年6月20日上午10时,“神舟-天宫”联合飞行体运行在距离地面大约340千米的高度,以每秒7.8千米,每小时2.8万千米速度飞行,90分钟环绕地球一圈。太空授课是怎样做到的呢?(www.daowen.com)
“神通”号战略通信卫星
由于受地球曲率的影响,地面测控站或海洋的测控船对340千米高度的“神舟-天宫”的测控、通信范围很小,不可能电视直播。如果要保持全球不间断测控和通信,理论上需要在地球上部署100多个测控站点,而且均匀分布。这都是不可能的。王亚平约40分钟的太空授课,从上课开始到结束,“神舟-天宫”已经环绕地球飞行了半圈了。若依靠地面测控站进行不间断的电视直播的话,最理想的情况也得需要10多个测控站,但中国地面测控站做不到。别急,“天链”号中继通信卫星能做到!
我们知道:高频段电波是直线传播的,而地球是有曲率的。当跟踪与测控中、低轨道航天器时,地面测控站受到轨道弧度和通信时间的限制。若要全球跟踪和测控卫星,必须在地球上建设很多地面测控站和派出航天跟踪船,组成航天测控网。
“天链”号中继通信卫星
如何解决这一难题呢?美国科学家设想:如果将地面测控站放到3.6万千米的地球静止轨道高度,就可居高临下地跟踪与测控中、低轨道航天器。这种装载了跟踪测控、通信仪器,为航天器与地面进行中间通信的卫星称为中继卫星,全称为跟踪与数据中继卫星。它装载的信号接收器和信号发射器,称为转发器。低轨道航天器先将数据上传到高轨道的中继卫星,中继卫星上的转发器再将数据转发到地面,实现“卫星——卫星——地面”的通信传输。如果3颗卫星等距离分布在地球静止轨道就可代替世界各地的测控站,组成全球航天测控网。
中继卫星运行在3.6万千米的静止轨道,为位于中、低轨道的航天器与航天器之间、航天器与地面站之间提供数据中继、连续跟踪与测控。中继卫星的优点是测控、通信、实时、高覆盖率、高速数传和多目标测控通信等,提高测控的准确性和飞行的安全性。中继卫星让航天测控和航天通信技术发生了革命性的变化。
知识卡
通信卫星
通信卫星的天线和太阳能帆板
通信卫星是一种能在太空转发信号的卫星,部署在高轨道、中轨道和低轨道上。它拥有几个圆形或椭圆形的大天线,几个大翅膀一样的太阳能帆板,号称镶嵌在太空的珍珠。通信卫星主要有三种通信方式:地面站-卫星,卫星-卫星,地面站-卫星 -地面站。卫星-卫星之间的通信称为星间通信,地面站-卫星之间的通信称为卫星通信。
通信卫星是怎样进行两个地点的通信的呢?地球上地面站有很大的发射、接收天线,接发电话、电报、传真、数据、电视和互联网等信号;通信卫星上的接收天线收到微弱的信号,转发器进行放大、变频,再通过发射天线把信号发射回地面,另一个地面站接收信号,实现两个地点的通信。
2008年4月25日,中国在西昌卫星发射中心发射了首颗“天链”号中继通信卫星,到2013年共发射了3颗“天链-1”号。当王亚平在“神舟-天宫”上演示太空授课内容时,电视屏幕右上角出现“滨海”“南亚”“喀什”“远望”等名词,分别表示电视信号来自位于东非肯尼亚的马林迪测控站、南亚巴基斯坦的卡拉奇测控站、中国新疆的喀什测控站和位于东海的“远望”号系列测控船。当电视屏幕出现“天链”两个字,这表示当时的电视信号来自“天链-1”号中继卫星的转发,来自测控站看不见的东方——太平洋。
“天链”号中继通信卫星主要支持卫星、航天器与地面控制站之间的实时通信,包括“神舟”号飞船、“天宫”号空间站。“天链”中继通信卫星可以取代现有的地面跟踪测控站和航天跟踪船,支持各种通信卫星、导航卫星、气象卫星、侦察卫星、导弹预警卫星和海洋监视卫星等军事卫星的跟踪、测控和中继通信。
再告诉你一个小秘密:“天链”号还能跟踪测控洲际导弹。当洲际导弹突破“卡门线”飞上太空,进入地球西半球,地面和海洋的跟踪测控站会失去信号。这时,“天链”号接管跟踪测控任务,指导洲际导弹飞向目标,落点非常精准。“天链”号的优点是实时跟踪,精准引导,绝不放空枪。“天链-1”号代表第一代中继通信的试验卫星,将来的“天链-2”号卫星将更先进、更强大。
中国未来军事通信卫星
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。