卫星通信教学大纲

发布时间:2021-10-25 11:51:47

卫星通信教学大纲 本文关键词：卫星通信，教学大纲

卫星通信教学大纲 本文简介：卫星通信（专业任选课）SatelliteCommunications【课程编号】RZ26211【课程类别】专业任选【学分数】2【编写日期】2010.3.30【学时数】27+9+4=40【先修课程】光电技术、通信原理、程控交换技术。微波与天线技术【适用专业】通信工程一、教学目的、任务本课程是通信工程专

卫星通信教学大纲 本文内容：

卫星通信（专业任选课）

Satellite

Communications

【课程编号】RZ26211

【课程类别】专业任选

【学分数】2

【编写日期】2010.3.30

【学时数】27+9+4=40

【先修课程】光电技术、通信原理、程控交换技术。微波与天线技术

【适用专业】通信工程

一、教学目的、任务

本课程是通信工程专业本科生的选修课

在信息技术迅速发展的今天，卫星通信作为培养通信工程师的一门课程是不可缺少的重要一环。学生系统的掌握卫星通信方面的理论基础和实际知识，对于提高专业水平和实际技能，培养严格的科学态度和科学的工作方法都是十分重要的。

本课程的主要目的是学习卫星通信的基本原理、卫星通信的组成，卫星通信中的关键技术和卫星通信组网、卫星电视广播技术等。同时，还结合最新的技术发展，介绍了卫星移动卫星移动的基本原理，对卫星通信系统中的因特网业务，卫星INTERNET等最新业务和技术进行了讨论。通过本课程的学习，使学生掌握卫星通信的基本原理，了解现代新技术在卫星通信中的应用及目前卫星通信技术发展的状况。。

二、课程教学的基本要求

本课程的教学环节包括课堂讲授，学生自学，习题讨论课，习题，答疑和期未考试。通过上述基本教学步骤，要求学生掌握和了解卫星通信的基本原理，网络结构，卫星地球站，空间站的相关设备，卫星天线，卫星所用频率以及卫星结合互联网后的卫星Internet技术，能了解目前最新的卫星通信系统状况。

三、教学内容和学时分配

（3

+9+4

40）

第一章

绪论3学时

主要内容：

卫星通信定义，静止卫星的一些特点，卫星通信系统的分类、组成；卫星通信的发展和应用。

教学要求：

掌握卫星通信的地球站和转发器的相关技术

其它教学环节

第二章

卫星通信无线电波传输和工作频段的选择3学时

主要内容：

无线电波工作频段的选择和利用；无线电波的传播损耗；大气对电波传播的影响。

教学要求：

掌握无线电波工作频段的选择和利用、电波传播中的各种噪声、

其它教学环节：1习题

第三章

通信卫星（5学时）主要内容：

卫星种类，卫星轨道，通信卫星的覆盖，通信卫星的组成等

教学要求：

掌握卫星轨道，通信卫星的组成

其它教学环节：1

第四章

卫星通信地球站（6学时）

主要内容：

地球站的分类、组成及性能要求；天线馈线分系统；发射分系统；接收分系统；伺服跟踪分系统；电源分系统

教学要求：

掌握地球站站址的选择和布局

其它教学环节：1

第五章

卫星通信信号传输技术（5学时）

主要内容：

模拟信号的传输技术；语音压缩编码技术；数字调制技术；差错编码技术。

教学要求：

掌握模拟信号的传输技术

其它教学环节：

1学时习题+3学时实践研究：分析四极质谱分析仪中的场分布特点及工作原理。

第六章

卫星通信系统的线路设计

(5学时)

主要内容

卫星通信线路的质量指标；载波功率的计算；载波功率与噪声功率比。

1、

教学要求：

掌握模拟卫星通信线路的设计。

其它教学环节：1学时

习题

第七章

卫星通信组网技术(4学时)

主要内容：

卫星发射与测控；网络建立与入网验证；网络监控与管理。卫星地面接口技术。

教学要求：

掌握卫星发射与测控、卫星地面接口技术

四、教学重点、难点及教学方法

重点：通信卫星的组成、数字调制技术、地球站的分类、组成及性能要求

难点：数字卫星通信线路设计

五、考核方式及成绩评定方式：考查

六、教材及参考书目

推荐教材：

卫星通信导论

吴诗其、李兴

电子工业出版社

参考教材：

卫星通信系统.

吕海寰

人民邮电出版社

数字卫星通信

王秉均

中国铁道出版社

修（制）订人：

审核人：

2010年

月30

日

篇2：卫星通信链路计算过程

卫星通信链路计算过程 本文关键词：卫星通信，链路，过程，计算

卫星通信链路计算过程 本文简介：卫星通信链路计算过程星通信载波的链路计算方法为，先分别计算上行和下行链路的载波功率与等效噪声温度比C/T或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比C/I，再求出考虑干扰因素的系统载噪比C/(N+I)和载波的系统余量。上下行C/T上行和下行C/T的计算公式分别为C/TU=EIRPE–LossU+

卫星通信链路计算过程 本文内容：

卫星通信链路计算过程

星通信载波的链路计算方法为，先分别计算上行和下行链路的载波功率与等效噪声温度比C/T或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比C/I，再求出考虑干扰因素的系统载噪比C/(N+I)和载波的系统余量。

上下行C/T

上行和下行C/T的计算公式分别为

C/TU=

EIRPE

–

LossU

G/TSat

C/TD

EIRPS

–

LossD

G/TE/S

式中的EIRPE和EIRPS分别为载波的上行和下行EIRP，LossU和LossD分别为总的上行和下行传输衰耗，G/TSat和G/TE/S分别为卫星转发器和地球站的接收系统品质因数。上式中的数据均为对数形式。

C/N与C/T

的关系

C/N与C/T的关系式为

C/N

C/T

–

BWN

C/T

228.6

–

BWN

式中的k为波兹曼常数，BWN

为载波噪声带宽。式中的数据均为对数形式。

C/I与C/IM

卫星通信载波需要考虑的干扰因素主要有，上行和下行反极化干扰C/IXP_U和C/IXP_D

、以及上行和下行邻星干扰C/IAS_U和C/IAS_D。此外，还需考虑转发器在多载波工作条件下的交调干扰

C/IM

。

C/N与C/I的合成

由多项

C/N和C/I求取总的C/N、C/I、以及C/(N+I)的算式为

(C/NTotal

)-1

(C/NU

)-1

(C/ND

)–1

(C/ITotal

)-1

(C/IXP_U

)-1

(C/IAS_U

)–1

(C/IM)-1

(C/IXP_D

)-1

(C/IAS_D

)-1

(C/(N+I))-1

(C/NTotal

)-1

(C/ITotal

)–1

上述三个算式中的数据均为真数形式。

由多项C/N和C/I求取总的C/(N+I)的步骤也可为

(C/(N+I)U

)-1

(C/NU

)-1

(C/IXP_U

)–1

(C/IAS_U

)–1

(C/(N+I)D

)-1

(C/ND

)-1

(C/IXP_D

)-1

(C/IAS_D

)-1

(C/IM)-1

(C/(N+I))-1

(C/(N+I)U

)-1

(C/(N+I)D

)–1

上述两种不同计算步骤所得到的结果是相同的。

系统所需的Eb/N0与C/N

数字载波解调器对载波的每bit能量与噪声密度之比Eb/N0通常有一个最低要求，由此数据可以求出系统所需要的最低C/N。

[C/N]

[Eb/N0]

20log(RData)

–

[BWN]

上式中的RData为真数形式的载波数据速率或信息速率，其余的数据均为对数形式。

系统余量

系统余量为系统的C/(N+I)与系统所需最低C/N之差值。

数字载波的链路预算

设计卫星通信线路时，通常先选定通信卫星和工作频段，根据卫星转发器的性能参数和用户需求，选择系统所用的天线口径、调制和编码方式，然后通过链路计算，验证所设计线路的可行性与合理性。合理的设计应保证系统略有余量，同时使系统所占用的转发器功率资源与带宽资源相平衡。如果链路预算结果表明，在功率与带宽相平衡时所得的系统余量过大或不足，可以改变天线口径，或调制、编码参数，对系统进行优化。

考虑到目前的话音、数据通信和电视广播的主流是数字化，这里只介绍数字载波的链路预算表。表中列举了几种不同类型的业务，它们共用一个36MHz带宽的C波段转发器。

载波带宽

计算载波带宽时，通常按下式先从被传输的信息速率、纠错码率和调制方式，求出符号速率。

符号速率

（信息速率

FEC编码率

R-S编码率）*

调制因子

如果有报头的话，应将其计入信息速率中。前向纠错(FEC)编码率通常为1/2、2/3、3/4、5/6和7/8，Reed-Solomon编码率常用188/204。BPSK、QPSK、8PSK和16QAM的调制因子分别为1、1/2、1/3和1/4。

载波噪声带宽和占用带宽的取值应分别为符号速率的1.2倍和1.4倍。部分设备商强调其调制波的占用带宽可压缩到符号速率的1.35倍甚至1.3倍，但通常不被卫星操作者所接受。

在链路预算中，载波噪声带宽将被用于计算C/T、C/N和Eb/N0之间的关系，占用带宽将被用于决定载波工作频率，以及计算载波的输出和输入回退量。

输出和输入回退

通信转发器的功放级多采用行波管放大器(TWTA)或固态功率放大器(SSPA)。这两种放大器在最大输出功率点附近的输出/输入关系曲线为非线性。多载波工作于同一个转发器时，为了避免非线性放大器产生的交调干扰，必须

使使放大器工作在线性状态。这时，整个转发器的输出功率远低于最大功率。采用TWTA的转发器在线性工作状态时的输出功率，通常比最大功率低4.5dB。也就是说，整个转发器的输出线性回退约为4.5dB。

转发器的输入回退量可根据输出回退量，在放大器输出/输入关系曲线中查得。对于采用TWTA的转发器，输入回退量一般比输出回退大6dB上下。对应于4.5dB的输出线性回退，转发器的输入线性回退约为10.5dB。

在链路预算中，载波输出回退和输入回退将分别被用于计算载波的下行和上行EIRP。

用户载波的功率分配

功率和带宽同为转发器的重要资源。用户所能占用的转发器功率应与他向卫星公司租用的转发器带宽相平衡。在一般情况下，用户载波所占用的转发器功率与转发器总功率的比值，应该和用户租用带宽占转发器总带宽的比例大致相等。

载波功率的输出回退值与转发器线性回退之差值，即为载波占用转发器功率的比例。当载波在转发器中的功率占用率与带宽占用率相平衡时，

OBOC

OBOXpd

(BWXpd

BWC)

式中，OBOC为载波的输出回退值，OBOXpd为转发器的线性输出回退值，BWXpd和BWC分别为转发器带宽和载波租用带宽。上式表明，转发器的线性

输出回退值越低，或者载波带宽越宽，载波所分配到的功率就越高；转发器带宽越宽，载波所分配到的功率就越低。

SFD与上行EIRP

转发器的饱和通量密度SFD反映卫星信道的接收灵敏度。接收灵敏度越高，所要求的上行功率就越低。不过，

一味提高SFD并不是好事。因为降低上行功率的同时，也将相应降低上行载噪比和上行抗干扰能力。

值得一提的是，通过调整转发器信道单元中的可变衰耗器，可以改变SFD的数值。因此，在转发器参数表中，一般会注明SFD是某个衰减档的对应值。在取用SFD参数时，应

该根据参数表中的参考衰减档与转发器当前所用衰减档的差值，对参数表中的SFD数值加以修正。

上行载波的EIRP可按下式求得，

EIRPE

SFD

载波输入回退

上行传输损耗

式中的G0为单位面积的标准天线增益。

载波的上行EIRP用于计算上行G/T与上行站的天线发送增益和功放输出功率。

上行和下行C/T

C/T为载波功率与等效噪声温度之比，上行与下行C/T的计算公式均为，

C/T

EIRP

传输损耗

G/T

计算上行C/T时，上式中的EIRP为载波的上行EIRP，传输损耗为上行损耗，G/T为转发器参数

。计算下行C/T时，上式中的EIRP为载波的下行EIRP，传输损耗为下行损耗，G/T为地面接收系统的参数。

链路预算的对象也可以是C/N，它与C/T的关系为，

C/N

C/T

BWN

式中，BWN为载波噪声带宽，k为波兹曼常数。

三项干扰因素的估算

在链路预算中，除了上行与下行的C/T或C/N外，通常还需考虑反极化干扰、邻星干扰和交调干扰等因素。这三项干扰因素的计算，因数据不足而很难得到准确的结果。由于它们对链路预算结果的影响很有限，为此，通常只采用简化的估算方法。

反极化干扰应考虑被干扰信号与反极化干扰信号的功率谱密度之比，以及地面天线和卫星收发天线的极化隔离度的综合影响。假设两个极化的转发器的工作状态相同，两个极化的载波都只占用转发器平均功率，

反极化干扰的载波干扰比C/I即可简化为天线极化隔离度的综合影响。

一般而言，在邻星干扰中，下行干扰起决定作用。邻星干扰的C/I大致由双方载波在接收站点的下行EIRP谱密度之比与接收天线的偏轴增益差

（地面天线指向所用卫星的最大接收增益与指向邻星的偏轴接收增益之差值）决定。

卫星操作者通常都要求用户为发送多载波的上行站功放预留足够的线性回退。因此，交调干扰可以只考虑由转发器引起的部分。交调干扰的C/I大致由转发器的线性回退量和相邻载波与被计算载波的功率谱密度之比决定。

链路载噪比与系统余量

链路预算需要综合考虑上行C/N与下行C/N、以及各种干扰所产生的C/I，最后求得相关载波链路的系统C/N。相关算式为

(C/N)Total-1

(C/(N+I))Up-1

(C/(N+I))Dn-1

((C/N)Up-1

(C/I)XpdUp-1

(C/I)AdjUp-1)

((C/N)Dn-1

(C/I)XpdDn-1

(C/I)AdjDn-1

(C/I)IM-1)

上式中，(C/(N+I))Up和(C/(N+I))Dn分别为上行和下行的载波与噪声干扰比，(C/I)XpdUp和(C/I)XpdDn分别为上行和下行的载波与反极化干扰比，(C/I)AdjUp和(C/I)AdjDn分别为上行和下行的载波与邻星干扰比，(C/I)IM为下行载波与交调干扰比。上式中，所有的原为对数形式的载波噪声比和载波干扰比，都需在换算为真数后，再进行倒数求和计算。由此得到的系统C/N，还得再次换算为常用的对数形式，单位为dB。

采用不同的调制和编码方式的数字载波，都对应有一个最低要求的Eb/N0值。通过换算，可以求得相关载波所需的最低C/N值。

载波链路的系统C/N估算值与载波所需的最低C/N值之差

，为相关载波的系统余量。在不考虑降雨衰耗时，系统余量以1到2dB较为合适。余量太低时，系统工作将不够稳定；余量过高时，将增加不必要的设备成本。

干扰估算的简化处理

上一节中，系统C/N也可通过综合上下行C/N与上下行C/I求得。算式可以相应变化为

(C/N)Total-1

(C/N)Up&Dn-1

(C/I)Up&Dn-1

((C/N)Up-1

(C/N)Dn-1)

((C/I)XpdUp-1

(C/I)AdjUp-1

(C/I)XpdDn-1

(C/I)AdjDn-1

(C/I)IM-1)

一般说来，载波噪声比(C/N)Up&Dn的估算结果较为准确，而载波干扰比(C/I)Up&Dn的估算结果较为粗糙。

实践中发现，当C频段的接收天线口径不小于3米时，(C/N)Up&Dn与(C/N)Total的差值通常为0.5到1dB；当Ku频段的接收天线口径不小于1.2米时，(C/N)Up&Dn与(C/N)Total的差值通常为1到2dB。为此，在上述接收天线口径条件下，可以省略本来就有些自欺欺人的载波干扰比估算。链路估算

时，可以只计算上下行链路的综合C/N，然后减去0.5到2dB的干扰因素。如此的链路估算结果，与各家卫星公司所算得的高低不同的结果相比，误差多半在1dB以内。

Ku频段的雨衰备余和上行功率控制

上述链路预算表中，只计算晴空条件下的结果。用于C频段时，系统余量可为1.5dB，或略高。用于Ku频段时，还需考虑雨衰备余量。中国各地在99.9%可用度的雨衰量可参考Ku频段雨衰表。

对下行站而言，对付雨衰只能用预留备余量的消极办法。工作于Ku频段的上行站应尽可能采用上行功率控制，以抵消雨衰的影响。

篇3：美军典型卫星通信应用装备发展分析

美军典型卫星通信应用装备发展分析 本文关键词：卫星通信，美军，典型，装备，分析

美军典型卫星通信应用装备发展分析 本文简介：美军典型卫星通信应用装备发展分析美军典型卫星通信应用装备发展分析邓连印邓忠辰钱学森空间技术实验室航天东方红卫星有限公司一、引言卫星通信是美军执行远程作战任务时最为依赖的战略和战术通信手段，为了改进美军卫星通信系统，提升卫星通信能力，美军进入21世纪后积极开展军用卫星系统的升级换代，整合原有的宽带和有

美军典型卫星通信应用装备发展分析 本文内容：

美军典型卫星通信应用装备发展分析

邓连印

邓忠辰

钱学森空间技术实验室

航天东方红卫星有限公司

一、引言

卫星通信是美军执行远程作战任务时最为依赖的战略和战术通信手段，为了改进美军卫星通信系统，提升卫星通信能力，美军进入21世纪后积极开展军用卫星系统的升级换代，整合原有的宽带和有保护卫星通信系统，从系统体系的角度规划和构建军事卫星通信体系，重点发展窄带、有保护卫星通信和宽带等几类通信卫星，努力提高美军卫星通信的装备能力，满足美军作战部队对于卫星通信带宽越来越高的需求。

二、关注战术级卫星通信应用装备研发，提高部队战术通信能力

卫星通信支援战术级作战是美军一直追寻的目标。要实现战术级无缝通信，从卫星通信应用装备这个角度来说，终端必须具备以下特点：体积相对较小，重量轻，展开、撤收灵活，使用方便，抗振能力强等。2012年，旨在提高部队战术通信能力的“分布式战术通信系统”（DTCS）、“战术级作战人员信息网”（WIN-T）项目阶段性产品都通过了测试，性能达到甚至超过预期，另外，还启动了一个重点研发战术级卫星通信应用装备的项目。

基于铱星的分布式战术通信系统（DTCS）

DTCS

也被称为“网络铱星”，是围绕铱星星座66颗低轨交叉链路卫星和商业现有的按键即通手持式卫星收发机设计的，能够全天候在恶劣作战环境下工作，包括在极具挑战的、多山的阿富汗地区。

DTCS

中的“网络化”是“铱”卫星系统支持作战应用的一个重要突破，DTCS

能够通过“铱”星系统提供一个高效的、多广播通信架构，这种架构既能很好地支持战术通信，同时还能显著节约网络资源。通过DTCS，士兵能够进行通话或发送窄带数据文件，例如小的文本文件，甚至还能够在一个专用的、定制的、受到管理和控制的用户网中通过一个通用通道与许多人交谈。

DTCS

的开发、测试和部署是由美国海军水面作战中心与“铱星通信联合公司”以及商业伙伴——波音公司和ITT公司，项目遵循螺旋式开发模式，分成三个阶段。2012

年2月，DTCS

第二阶段的产品由美国海军陆战队在“大胆美洲鳄”演习中首次进行实际应用测试。海军陆战队指挥人员通过卫星向岸上队员发送文字、数据、视频和语音信息，在开阔水域的传输距离可达402km（第一阶段产品通信距离160km）。2012

年11

月，在阿拉斯加州的北极区域，美国海军工程人员利用第三阶段手持式DTCS

产品（如图1所示）成功与美国本土的同事进行了通信，这是DTCS

在极端恶劣天气条件下首次成功完成如此远距离的通信。测试过程中，工程人员在阿拉斯加的3

处测试地点（巴罗、扣赞伯和安克雷奇）和美国本土的2

处测试地点（美国北方司令部总部和海军水面作战中心达尔格伦分部）之间进行长时间持续通信，通信内容包括语音通信、网络聊天以及在各站点之间互传位置信息等。

图1

重约1磅的手持收发机

战术级单兵信息网（WIN-T）

WIN-T的概念20世纪90年代后期提出的，可提供指挥、控制、通信、计算、情报、监视以及侦察（C4ISR）功能，具有移动性、安全性、无缝性、生存能力强以及能支持多媒体战术信息系统等特点；无论是在指挥所内还是在指挥所外，安全手持无线语音终端都将能够支持移动指挥控制（C2OTM）功能；机动性更强、通信容量更大以及能够为战术前沿部队提供通信能力；预计未来十年，美国陆军能够在战场上任意位置实现机动通信能力及组网能力。

2004年9月，为进一步加速系统开发，美国陆军整合了“通用动力政府系统”公司和洛马公司的力量，共同开发系统。WIN-T采用按通信能力递增的“增量”研发模式，在“增量1”阶段，实现了“快速停止”（at-the-quick-halt）通信能力。2012

年“增量2”设备通过两项评估，标志着该项目已实现战术移动通信能力。“增量3”将使WIN-T的组成部分达到最大的网络容量、安全性和移动能力，同时提升实用性能，预计2016年下半年或2017年初装备首批军方用户；“增量4”使WIN-T利用转型通信卫星（TAST）系统提高通信能力，提供更大的信息吞吐量。

2012年5月在墨西哥白沙导弹试验场，得克萨斯州布里斯堡第1装甲师第1旅、肯塔基州坎贝尔堡101空降师总部和堪萨斯州赖利堡第1步兵师保障旅进行了“增量1b”与“增量2”系统之间的互通性测试。测试表明，“增量2”设备能够与“增量1”设备很好地兼容和互通，使用、维护简单方便，并在极具挑战的环境下（-37℃），各项性能都达到预期目标。WIN-T

的几种配置见图2。

图2

WIN-T

的几种配置

三、重视保密卫星通信应用装备研发，确保关键信息传输可靠

美军卫星通信系统主要有窄带卫星通信系统、宽带卫星通信系统、保密（protected）卫星通信系统、中继卫星通信系统。保密卫星通信系统工作于EHF

频段，通常具有抗阻塞、抗核辐射能力，能够保证所传输信息的安全性。美军此类卫星主要是“军事星”（Milstar）及“先进极高频”卫星（AEHF）。

美国海军多频段终端（NMT）

美国海军的多频段终端计划由美国“航天与海战系统司令部”领导，2001年1月，与哈里斯(Harris)和雷声（Raytheon）公司签署关于发展海军先进极高频卫星通信终端系统的合同，旨在研发一种多频段、多模式的卫星通信终端。NMT一般采用EHF、Ka和X频段通信，支持LDR、MDR、XDR数据速率，满足美国国防部SCA标准，比现有终端更可靠，可以提供更大的带宽。NMT可以与多种卫星系统通信，这其中包括军事星（Milstar）、“先进极高频”（AEHF）系统、“特高频后续星”（UFO）、“极轨（Polar）卫星”、“先进极轨卫星”（APS）、“宽带全球卫星”（WGS）、“国防卫星通信系统”（DSGS）、“全球广播系统”（GBS）、“转型通信卫星系统”（TAST）[4-7]。

NMT将满足美海军三种需求：带宽有效性的扩展、缩减“最大财政开支”、依靠“武力网”（FORCE

net）支持网络中心作战。美海军和Marine公司计划将“武力网”（FORCEnet）设计为能够将传感器、武器、作战人员、指挥控制系统各平台和指挥员集成为一个一体化作战网络的体系结构。NMT的另外一个特点就是舰载间的传输信号强度小，留下的“踪迹”不易被探测。

NMT

是雷声(Raytheon)公司研制的3

种AEHF

终端中的一种，目前已经在生产并成功与AEHF

卫星实现交互，系统使用扩展数据速率（XDR）波形，可为用户提供更大的带宽和更高的传输速率。2012

年6

月，雷声公司从美国海军获得两份合同，一份价值7900

万美元，为其提供数十部NMT

终端；另一份价值1900

万美元，将把NMT

与空军增强型极轨卫星（EPS）链接，这种链接将使得美国海军和空军作战人员在遥远的极地地区的通信缝隙得到填补。依据合同，雷声公司已经开始对安装配备在舰船、潜艇上以及岸上的NMT

终端进行软件和工程修正工作，以使其与EPS

系统实现通信链接。

先进超视距终端系列（FAB-T）

美国“先进超视距终端系列（FAB-T）”计划，旨在研制一系列适用于各种平台的宽带保密卫星通信终端，2002年9月，美空军授予波音公司领导的承包小组一项价值2.732亿美元的合同。FAB-T是一个以网络为中心的终端系列，打破了美国空军以前“烟囱”式的能力，将为联合部队提供可编程的、支持多任务的系列卫星通信终端，在设计时使其通用部分实现最大化，使其实现与不同的卫星接口，实现与地面、空中和空间平台的信息交换。AEHF是FAB-T能力的核心，可为核心任务提供有保障的通信。

为了确保体系结构在其服役期内始终保持相关，FAB-T能够兼容未来波形，软件和硬件也都采用了通用性标准。对软件而言，FAB-T是软件定义的，采用联合战术无线电系统的软件通信体系结构。FAB-T设计的核心是两个“调制解调器处理器组盒”，它们被做成四方的X型以满足B-2的尺寸要求。同时，操作界面组件（OIG）采用了通用原则，使用一致的操作员面板和数据集管理设备。

FAB-T是空军一项渐进螺旋式的采购计划，分成4个阶段。阶段1将向B-2、B-52、RC-135、E-6B和E-4B飞机提供受安全的、抗毁性强的EHF通信；阶段2将在此基础上进行扩展，在终端上增加一些附加能力，如双向Ku/Ka频段卫星通信能力、274MbpsKa频段通信转发能力和安装在高空续航平台的“全球鹰”无人机上。阶段3将与陆军、海军共同开发“可编程目标加密技术”计划，提供吉比特加密；阶段4初步规划为提升可拓展能力。

FAB-T

也是AEHF

终端，由波音公司研发，如图3所示。2012

年4

月，波音公司与美国空军共同完成了FAB-T项目初步设计评审和关键设计评审，标志着FAB-T项目取得重大进展。这两项设计评审主要验证了为美国总统与国家、军队高层领导之间安全通信而设计的“总统级和国家级语音会议”（PNVC）方案的可行性。2012

年6月，FAB-T

首次完成了与在轨AEHF

卫星的XDR、低数据率（LDR）通信试验。其后还将开发抗核加固能力，并完善功能，使其能够使用多种波形与AEHF、Milstar

星座通信。按照计划，FAB-T

未来将安装在固定或陆基（空基）移动平台上。

图3

波音公司研制的FAB-T

终端

四、及时将成熟卫星应用装备部署部队，以求快速生成作战能力

为了达到全球部署联合任务部队的需求，美军需要不断提高其应急作战的能力，这就要求作战人员能够基于高效的通信能力在战场上快速、灵活地机动，具备移动中通信的能力，美国陆军、空军、海军以及驻海外部队的卫星应用设备都得到了重新配备或改进。

1.空军B-2

轰炸机配备卫星通信终端高速处理子系统

2012

年9

月，美国空军授予诺格公司一份总金额达1.08

亿美元的EHF

卫星通信终端高速处理子系统初始小批量生产合同。2012

年7

月底，高速处理子系统涉及的硬件和软件已由美国空军成功完成了一系列作战试验。

合同签订后，诺格公司开始为美国空军B-2装配高速处理子系统，以升级机载UHF

卫星通信终端。该高速处理子系统包括新的硬件和软件，硬件部分由1

台综合处理单元、1

个高容量磁盘驱动器和1

套光纤网络组成。综合处理单元将取代目前B-2上12

台独立的航电计算机；磁盘驱动器能支持B-2向外部传送和接收EHF

数据；光纤网络将支持B-2

之间和内部设备之间的高速数据传输。该高速处理子系统能够使B-2

的计算处理能力和数据处理容量得到极大增长，使其能够以目前所配终端传输速度的100

倍发送和接收战场信息，从而具备了更强的通信能力和执行武器投放任务的能力。

2.空军C-130J

运输机配备新型Block8.1卫星通信组件

洛·马公司近期授权丹麦Thrane

公司为美国空军的C-130J

超级大力神运输机配备新型Block

8.1卫星通信组件。需要更新的飞机有200

多架，合同截止期限为2018

年，预计费用将超过2477

万美元（1.5亿丹麦克朗）。Thrane

公司将采用经DO178B

认证的、符合目前国际移动卫星公司关于安全驾驶标准规定的航空700D（AVIATOR

700D）产品进行改装，产品支持SwiftBroadbandIP

数据和语音功能，如图4所示。

图4

AVIATOR

700D

海事卫星航空通信终端

特种作战部队配备VSAT卫星通信移动终端

2012年7月，美国特种作战部队与美国L-3

通信公司签署了价值高达5

亿美元、为期5

年的合同，通过名为“特种部作战队可部署节点系列终端”（Special

Operations

Forces

DeployableNode-Family

Terminals，SDN-Lite

FOT）的项目采购公司的VSAT

卫星终端。

在SDN-LiteFOT

项目中，美国特种作战司令部计划采购L-3

公司的直径为1.2m

的三频段“鹰眼”（Hawkeye

?）III

Lite

终端（如图5所示）和直径为2.0m

的四频段“鹰眼”III

VSAT

终端。“鹰眼”III

Lite

1.2m

终端具有轻质、模块化设计等特点，装备有iConnexe800调制解调器，能够自动获取Ku、X

和Ka

频段的信号，其通用交互式的设计可以使其在三个频段间任意切换。同时它拥有4

个LAN

接口，并兼容DVB-S2/ACM

设备。与“鹰眼”III

1.2M

终端相比，“鹰眼”III

2.0M

终端不仅能够自动获取Ku、X

和Ka

频段信号，还能够在C

频段进行信号的自动获取。首批“鹰眼”III

Lite

1.2m和“鹰眼”III2.0m

VSAT

终端已于2012年底交付给美国特种作战部队。

图5

鹰眼-III

终端

4.美驻韩部队配备“移动全球主动分发网络”系统

近日，ITTExelis

公司与美国陆军签订了一项装备快速配备（Rapid

EquippingForce）合同，向驻韩第二步兵师配备用于“移动任务指挥”(MCOTM)

的通信系统。此次配发的是改进型“移动全球主动分发网络”（GNOMAD）系统，如图6所示。

图6

装甲指挥车上的“移动全球主动分发网络”终端

GNOMAD

可提供移动宽带卫星连接服务，采用商用现货产品研发，是一种经过实战考验的模块化通信系统，其网络可以连接到战场上最基层的作战单位。GNOMAD可帮助第二步兵师在移动中保持态势感知并执行命令。改进型GNOMAD

设备减小了尺寸、重量，可配备在多种美国陆军地面作战平台上，如“防地雷反伏击车”等。老型号的GNOMAD

还曾配备给2011年被派往伊拉克的第四步兵师使用。

五、结束语

在现阶段越来越强调战场联合作战的背景下，军事通信系统的互操作性无疑是系统研制时必须重点考虑的要素，美军现阶段种类繁多、数量庞大的卫通终端设备则是美军卫星通信系统确保互操作性必须克服的挑战。美军现阶段的军事战略越来越强调部队的远程作战能力，因而对卫星通信的需求还将继续增加，美军目前开展的卫通终端研究无论能否按照计划部署取得成功，都值得我们继续跟踪和关注。