军事卫星通信与侦察

第1篇：军事卫星通信与侦察

军事通信网络测试与评估系统设计

【摘要】 目前我军对于通信网络的测试主要是以功能与传输特性为主，然而作为以面向服务思想构建的下一代军事通信网络，显然传统的网络测评指标体系已无法适用于军事通信网络建设的需要了。军事通信网络测试与评估系统从我军通信保障需求的实际出发，从服务需求的角度提出军事通信网络测评指标体系，并利用模糊综合评估法构建效能评估模型，可为军事通信网络建设和网络优化提供支撑，为军事通信网络性能的掌控奠定基础，同时增强了军事通信网络的整体性能分析能力。

【关键词】 军事通信网络 测试与评估系统 仿真模型 测评指标体系

一、引言

随着军队信息化进程的不断深入，军事通信网络产生了重大的变革，军事通信网络逐步趋向一体化、综合化、智能化，系统复杂度日益增加，在带来高效的通信保障能力的同时，也给系统的可靠性和安全性带来了巨大的挑战，为积极谋求基于信息系统体系作战能力的提升，亟需开展军事通信网络测试与评估工作，为军事通信网络的持续优化提供决策支持； 基于军事通信网络测试与评估，实现对通信业务服务质量的测评，为通信业务服务质量的优化提供基础数据，同时实现对网络运行指标的测评，为通信网络运维管理提供基础数据，基于常态化、自动化的测试与评估，达到确保可靠运维、预知网络故障、感知安全威胁的目的。

二、关键技术

2.1 通信网络计算机仿真技术

应用网络仿真软件对所研究的对象和所依附的网络系统进行分析，选择一个己有的网络仿真工具，设计一个实际的或理论的网络系统仿真模型，并在计算机上运行这个模型，并分析运行的输出结果。仿真法很灵活，可以依据需要设计的网络模型，以用相对很少的实际花费了解网络在不同条件下的各种特性，获取网络研究的有效数据，从而选出最佳方案，而不必去构造实际的系统。由于军事通信网络是一个异构地、复杂大型网络，为评价军事通信网络的性能，仅通过实验是无法实现的（节点数多导致难以管理与实现）；从国内外的经验来看，对于大型网络的建设，利用通信网络计算机仿真技术进行可行性验证，并利用网络仿真结果作为网络性能的参考标准是直观可行的，有利于有目的、有针对性的进行网络优化，减少网络建设的投入，提高网络建设的成功率。

2.2 通信网络测量技术

通过一定的测量设备或一定的测量程序可以直接从通信网络中测得与各项性能指标密切相关的参数，通过对它们进行一些运算处理求出相应的性能指标。这是最直接也是最基本的方法，其他方法在一定程度上也要依赖于它。在这种方法中测量手段是关键，其优点是准确性高，因为网络的实际性能指标都是从现场得到或根据现场参数计算得到的，其缺点是只能适用于正在运行的系统，无法对将来性能预测分析提供依据，需要人工经验来判断。测量方法主要分为主动测量与被动测量。

主动测量是针对特定的测试目标主动实施的一种测试行为。它在选定的测量点上利用测量工具通过主动产生测量流量注入网络，并根据测量数据流的传送情况来测量网络的性能参数。主动测量的优点在于可以主动发送测量数据，对测量过程的可控制性比较高，比较灵活机动，并易于对端到端的性能进行直观的统计；其缺点是注入测量流量本身就改变了网络的运行情况，即改变了被测对象本身，使得测量的结果与实际情况存在一定的偏差，而且注入网络的测量流量还可能会增加网络的负担。

被动测量是指在链路或设备上对网络进行监测，而不需要产生流量的测量方法。被动测量一般仅仅驻留在某个节点被动采集或监听网络信息，因此不对网络产生任何影响。被动测量的优点在于理论上它不产生流量，不会增加网络的负担；其缺点在于被动测量基本上是基于对单个设备的监测，很难对网络端到端的性能进行分析，并且可能实时采集的数据量过大，且存在用户数据泄漏等安全性问题。

军事通信网络测试与评估系统将采用主、被动相结合的测量技术，从服务需求的角度提出适用于军事通信网络的测量技术，深入研究相应的测试方法、测试手段，以建立标准、完备的军事通信网络测评机制，为军事通信网络的建设和优化提供理论依据。

三、实现方案

3.1 系统组成

如图1所示，军事通信网络测试与评估系统由军事通信网络仿真模型、军事通信网络测评指标体系、军事通信网络测评系统等三部分组成。

其中，军事通信网络仿真模型根据军事通信网络的系统架构进行构建，用于根据军事通信网络测评指标体系提供网络的理论性能指标，并为军事通信网络测评机制的形成提供支撑和依据；军事通信网络测评指标体系利用系统工程的系统性能评估方法进行构建，并基于军事通信网络仿真模型进行完善，同时为军事通信网络测评机制的形成提供支撑；军事通信网络测评系统以军事通信网络仿真模型和军事通信网络测评指标体系为基础，利用网络测量技术进行构建，形成一整套完整的军事通信网络评价机制与测试方法，实现军事通信网络的综合测试评估能力。

3.2 分层架构

如图2所示，系统按照体系分层的原则，自底向上分为数据采集、数据分析、质量评估和服务提供四层；数据采集层由网络管理数据采集、安全管理数据采集和主动测量数据采集三个模块构成，实现数据信息的采集功能；数据分析层由网络实时性能分析、网络历史性能分析、网络故障分析和主动性能分析四个模块组成，按照军事通信网络测评方法对网络性能数据进行初步分析；质量评估层由网络分层评估、业务服务评估、资源评估、管理能力评估、网络综合质量评估、网络平均质量评估、网络平衡性评估、网络稳定性评估和网络安全性评估等模块组成，按照军事通信网络测评指标体系对网络质量进行进一步评估；服务提供层由网络性能综合呈现、网络告警综合呈现和网络运维辅助决策三个模块组成，采用图、表等形式向系统维护者提供网络性能和告警信息，并针对网络告警提出相应的网络运维辅助决策。

3.3 系统功能

按照系统功能划分，军事通信网络测试与评估系统的功能结构如图3所示。军事通信网络测试与评估系统由通信网络仿真、通信网络性能测评方法和通信网络在线测评三个基本功能构成：

①通信网络仿真功能通过军事通信网络仿真模型实现，提供网络理论指标获取、关键技术验证、网络优化分析和网络故障分析的能力。②通信网络性能测评方法通过所建立的军事通信网络测评指标体系和测评机制实现，提供网络性能评估方法、业务质量评估方法和网络性能测试用例。③通信网络在线测评功能通过所构建的军事通信网络测评硬件系统实现，提供军事通信网络网络性能、业务性能、资源、管理能力的在线评估功能，并具备相应的评估控制功能。

四、总结

军事通信网络测试与评估系统通过构建军事通信网络仿真平台和测评平台，依托综合网管的网络状态采集能力，形成对军事通信网络性能的掌控能力，为运维系统提供网络总体性能的综合分析信息，为军事通信网络的建设提供参考建议。通过军事通信网测试与评估系统，可以在军事通信网相关项目的建设之初为项目设计人员提供旧系统的性能数据作为建设依据，为项目论证人员提供验证平台；在网络建成后，为系统验收人员提供参考指标和测评手段；在网络运行过程中，为网络维护人员提供网络总体性能的分析能力，了解系统的瓶颈，为网络故障排除和网络优化提供参考。

参 考 文 献

[1] 刘明.一种网络测试方法[J].现代电子技术，2012，35（5）：83-85.

[2] 臧 垒，蒋晓原等.军事通信网的启发式元模型研究[J].系统仿真学报，2009，21（17）：5562-5567.

[3] 于广洲， 武欣嵘， 左鹏. 通信网络效能评估研究 [J]. 军事通信学术，2011，32（1）：101-104.

作者：李晓东 陈永红

第2篇：军事通信卫星的未来

2013年美国战略与预算评估中心

(CSBA)资深研究员哈里森发表了

题为《军事卫星通信(MILSATCOM)

的未来》的研究报告，本文摘译该报告的主要内容，以供参考。

冷战期间，美国航天系统主要支持战略任务，如导弹预警、情报、核指挥与控制、美国和苏联的战略对峙等。冷战结束后，空间变得越来越拥挤、充斥对抗性。目前有40多个国家拥有或运行着卫星，所有国家都运用天基能力为民生服务，如气象预报和导航;1991年海湾战争，美军利用空间系统使局部战争模式发生了重大变革，创造了天基精确导航、授时与卫星通信，与传统武器系统集成等新的卫星作战运用模式，使美军具备了创新的“天基支持下的察打一体能力”。

冷战结束后，针对空间系统运用的假设，仍然是应用于慑阻，且认为空间系统不会在战争中遭受攻击，这一普遍认识的后果之一就是美国的空间系统、尤其是军事卫星通信(MILSATCOM)系统在战争中表现得异常脆弱。军事卫星通信系统在遭受物理攻击(动能或非动能)、电子攻击(人为干扰)以及网络攻击面前异常脆弱。潜在的对手并不依赖天基能力、且不具有对称的脆弱性，这将使空间慑阻思想很难贯彻。而且，美军全球力量扩张严重依赖天基能力，意味着军事空间系统未来将在美国对抗 “反介入/区域拒止”(A2/AD)的作战中发挥重要作用。从其他国家的角度来看，美军空间系统是武器系统，空间将成为新的战争领域。

适应未来对抗环境是下一代军事卫星通信体系结构优先要考虑的问题，而满足经济承受能力也同样重要。军事卫星通信系统在面对成本超支、投资不稳定和其他可以妨碍卫星研制与发射等项目因素时，表现得同样脆弱。这些因素彼此影响，形成了“航天采办的恶性循环”。高成本使星座卫星数量变少，而生产周期也延长;星座 数量少则需在单星上搭载更多的能力;在单颗卫星上搭载更多能力却导致了卫星的复杂性，进而导致更高的成本和更长的生产周期。

项目的同步发展在军事卫星通信系统中同样重要，因为一个系统的运行需要空间、终端和控制三大系统的协调运行。空间段与地面段各分系统及时部署协调运行非常重要，因为卫星在轨寿命是有限的，位置保持需要消耗燃料，零件受到空间辐射会老化，且技术会过时。整个军事卫星通信体系中，只要有一个系统由于资金短缺或研发滞后而拖延了时间，其余系统将会被迫延迟使用。更麻烦的是军事卫星通信三大系统发展项目预算是分散于各军种中，使协调与控制上述彼此关联的项目更加困难。

在解决对抗的空间环境和紧缩的预算问题时，美国国防部在下一代军事卫星通信体系结构上可以有多种选择。

选择之一：提高被动防御能力，保障系统可在遭受各种类型攻击下生存并运行。

核辐射加固、数据加密、交叉、跳频扩频，以及卫星交叉链路均为各种被动防御手段。主动防御则是试图阻断或干扰对卫星通信的攻击，且主要防御物理威胁。主动防御，如卫星“回击”等能力，可能将大幅度增加军事卫星通信系统的成本，因为这种手段需要更大的卫星平台或更小的有效载荷来弥补附加的尺寸、重量和功率。相对于主动防御的卫星“回击”(shoot-back)和护卫卫星系统，攻击者更具有成本优势，因为建造更多的反卫星(ASAT)武器的成本可能远低于采用附加的卫星“回击”和护卫卫星系统所增加的成本。

选择之二：通过将军事卫星通信系统能力分解、分散，或采用分布式卫星通信体系结构，使敌方更加难以锁定目标。

在分布式体系结构中，每颗卫星或有效载荷更小，功能也减少，而且理论上不太贵，尽管由于发射成本增加和卫星平台成本增加使星座的总成本增加。但分布式星座由于需要采购更多相同卫星，成本不会上涨太高。 这三种方法将使系统具备抵消因为单颗卫星损失造成的影响，因为每颗卫星只承担总能力中的一小部分。这将使对手的计划变得复杂，对手达到 相同效果需要瞄准更多卫星，但这也不会给拥有反卫星武器库的对手带来更大的挑战，因为反卫星武器不可能比所攻擊的卫星贵。不过，尽管攻击方具有反卫星成本优势，也不敢贸然升级一场大规模的空间攻击，否则被击毁的卫星将产生大量的空间碎片，从而造成长期的全球问题。

分散或分解空间段的方法之一是采用以载荷为中心的采办模式，首先关注特定载荷能力，然后再寻找卫星平台搭载。美国重返亚太地区，成为亚太地区一部分，将与日本、韩国和澳大利亚合作，在其一颗或多颗卫星上搭载“先进极高频”(AEHF)载荷，使盟国可以此换取全球AEHF星座的有限使用权利，这将提高盟军与美军的互操作能力，使其可以比自己部署相同能力低得多的成本接入全球AEHF星座。同样，这使对手反卫星的复杂性大大增加，因为攻击寄宿载 荷(无论是物理、电子或网络攻击)就是在攻击军事通信卫星网络中的所有合作国家，带来危机升级的风险。

选择之三：使系统在遭受攻击后容易更换。

美军将储备用于备份的载荷或卫星，以及移动终端和卫星控制站，以快速更换遭受攻击损毁的卫星系统的空间段与地面站。使卫星易于更换可能是小短期战争重组卫星能力的有效选择，但即便卫星已备份就绪，将其与运载器集成并发射入轨还是需要花费几周时间。如果战争持续肘间较长，对手能够重复攻击美国卫星，对卫星不停更换将使成本很快升高到难以承受。如果对手每次攻击的成本比每颗替代卫星或载荷的成本低得 多，美国将陷入成本提升的泥潭。而且，在战争开始时大量储备的卫星或载荷，可能将在持续的战争中很快耗尽。即使重启生产线，重新建造卫星或载荷可能还需要几个月或几年。

选择之四：寻找其他替代通信方式降低军事卫星通信的脆弱性。

其一是租赁商业卫星通信系统，提供按需求灵活增加或降低容量的能力。但商用卫星系统更是无法抵御物理、电子和网络攻击，且所有权是 国外团体。

其二，也可利用空中通信飞机进行高容量通信，弥补或替代战区军事卫星通信系统。如果对空中通信飞机有效载荷采取被动防护措施，如跳 频扩频、交叉和数据加密等，空中通信飞机可以抵抗电子和网络攻击。不过，提供空中通信的飞机只能在允许的区域运行，否则将成为防空系统的靶子。

其三，地面射频通信(如无线电塔)是短距离用户通信的重要替代方法。尽管地面通信可以采用许多相同防护措抗干扰及粉粹攻击，但军队部署和运行地面系统需要相对安全的地面环境。用户必须能够物理接入在另一个用户视线内的地面站。军事卫星通信系统的另外一个替代方法是改变系统运行的方法，降低其通信需求。如无人机，可使其具有更加强大的机载自主分析传感器数据能力，只向地面分析人员传输更感兴趣的数据，其它数据可以暂时存储并在适当的时候 转发。在对抗的通信环境下，当通信受到干扰或为避免平台被探测到可将数据进行存储，一旦通信恢复再传输数据。但这种存储转发方法不适合时间敏感作战通信。总之，几乎没有适宜在“反介入/区域拒止”作战环境中满足远距离移动平台军事卫星通信需求的替代方式。

其四，降低军事卫星通信系统遭受攻击的方法既不是采取统一措施就能解决，也不是采取某个特殊办法就能搞定。因为每种方法对于军事卫星通信的不同用户，其价值和优先级不同。一些方法根据特殊用户群体的作战需求，可能较好或较差。在有限的军事卫星通信资源环境中，需要统筹规避不同类型军事卫星通信用户的风险。下一代军事卫星通信体系结构的三个主要用户群是全球监视与打击(GSS)、特种作战部队(SOF)和战略部队。尽管这些任务领域没有 全面覆盖美军能力，却是美军重点转移的最高优先级任务。美军已由过去在伊拉克和阿富汗等作战的主要任务向新的应对“反介入/区域拒止” (A2/AD)太平洋威胁转移。

提高卫星被動防御能力也是免受电子和网络攻击的良好选择。分散、分解或分布式体系结构对于全球监视与打击和战略部队任务领域而言， 是保护系统免受物理攻击的良好选择，但这些方法可能很昂贵，除非单星成本大幅下降。卫星替代方案并非是所有任务的有效途径，因为相对于 短期战争而言，准备发射系统所需的时间太长，而储备的替代系统在长期持续的战争中已消耗殆尽。军事卫星通信的替代系统，如商业卫星通信、空中通信飞机、地面射频系统以及存储转发手段等均不是有价值的替代手段，因为全球监视与打击、特种作战部队和战略部队需要在作战环境中实施全球时敏打击。

未来军事卫星通信体系结构的挑战在于如何在成本与风险中找到最好的平衡点，使所有军事卫星通信用户有足够的防护能力，如所有前线都具有防御能力。下面在权衡了军事卫星通信系统可能面临的威胁、预算紧缩以及可以采用的方案等情况下，提出了6条满足作战部队需求的建议。

建议一：军事卫星通信体系结构应该从两层(有防护和没有防护)过渡到三层。在三层体系结构中，有防护的最高层应当预留给战略用户，而且目前有防护的军事卫星通信系统职能中大部分已无法更改。可以增加新的防护层，为更多的战术用户提供受保护程度较低的系统。还可以利用没有防护的卫星通信项目，以较低的成本将有防护的有效载荷寄宿到商用卫星通信系统上。军事卫星通信体系结构的最底层应当预留给所有其他非重要通信用户，这些用户可租用但不能占有系统。

建议二：对于空间段，以太平洋为中心，邀请主要盟国，如日本、澳大利亚和韩国，成为该体系结构的中间层。合作国家可以分担附加的有防护措施的有效载荷成本，作为回报，主要盟国 可获得全球通信卫星星座的部分使用权。尽管有诸多涉及政治和运行的问题需要解决，包括该中间层的亚太合作伙伴如何提高与美国及其他合作 伙伴的互操作能力以及提高美国合作伙伴在不安全的通信环境中的独立运行能力。这样将使潜在对手的规划变得复杂，因为针对所有设防的卫星或设防的寄宿有效载荷的攻击行动将变成针对网络中所有合作国家的攻击行为，将给攻击一方带来冲突升级的风险。

建议三：美国还应当在下一代军事卫星体系结构中避免落入战略成本陷阱。例如，如果美国发展卫星“回击”或护卫卫星系统，对手则需要建造更多ASAT武器，将迫使其提高成本，当然美军在卫星“回击”能力上也将花费更多的成本。同样，美国采购备份卫星用于替代遭受攻击的卫星，对手可以购买更多ASAT武器，也迫使美军购买更多的替代卫星。国防部可以通过激励创新的竞争来避免落入战略成本陷阱。美国还可以通过吸引合作伙伴共同发展其军事卫星系统，或在盟国卫星上寄宿卫星有效载荷，以此加重对空间系统进行攻击而引发的后果。

建议四：“转型卫星通信系统”(TSAT)

计划终止的教训之一是新计划通常存在较大的风险。空军应当在目前正在发展的“先进极高频”(AEHF)系统中融入新的能力，而不是启动新 计划来填补TSAT计划留下的技术缺项。同时降低项目办人员数量，使承包商减少与项目办接口的人员，从而降低项目总成本。

建议五：降低成本和风险的另外一个途径是更加恰当地引入竞争机制。在军事卫星通信系统中，竞争是降低产品成本、提高产品性能和激励 产品创新的有利工具，一些产品不需要启动新的研发计划。

建议六：将军事卫星通信项目、预算和运营集中到一个军种进行管理。空军是综合管理与运营军事卫星通信系统的最合适的候选人。空军已经管理大部分军事卫星通信业务，其余军种可以将军事卫星通信项目、预算和运营转移至空军，降低冗余，使空军更好地控制军事卫星通信项目，使之同步发展。

作者：李云

第3篇：卫星移动通信的军事应用

卫星移动通信具有机动性强、覆盖范围大、可靠性好、传输效率高等特点，是保障作战行动的有效通信方式。自英阿马岛战争后，卫星移动通信技术和系统广泛应用于“精选力量”、“持久自由”、“伊拉克自由”等历次军事行动中，其应用环境遍及山地、沙漠、盆地、丛林、城市等各种恶劣和复杂的作战地区，应用范围贯穿于战役、战术等各种规模的作战之中，应用对象包括多种作战平台、师旅团营甚至单兵等各级作战单位和单元。在作战应用的实践过程中，卫星移动通信技术与军事需求紧密联系、不断完善，成为确保战场指挥控制、通信互联的重要手段。

一、世界主要卫星

移动通信系统

卫星移动通信是指车辆、舰船、飞机及单兵在运动中利用卫星作为中继器进行的通信方式，是地面蜂窝移动通信的有效补充。卫星移动通信从轨道来看，一般可分为静止轨道、中轨道以及低轨道等3类。若按功能可分为区域性卫星移动通信和全球卫星移动通信两大类，全球卫星移动通信系统可实现区域性卫星移动通信功能。

卫星移动通信系统的主要特点包括：可实现移动平台的“动中通”;可提供多种业务，如话音、数据、定位和寻呼等，而且通信传输延时短，无需回音抵消器;可与地面蜂窝状移动通信系统及其它通信系统相结合，组成全球覆盖无缝通信网;对用户的要求反应速度快，适用于应急通信和军事通信等领域。

目前，世界上的卫星移动通信系统已有20多个，下面按轨道分类就几个主要系统作一简要介绍。

1. 地球静止轨道卫星移动通信系统

地球静止轨道通信卫星的优点是只需三四颗卫星就可覆盖除两极以外的全球区域，现已成为全球洲际及远程通信的重要工具，并且也在部分地区的陆、海、空领域的车、船和飞机移动通信中占有市场，但由于星地之间距离较远，因而链路损耗大，传输时延长，使得卫星和用户终端的体积和成本都增大，因此支持手机移动通信比较困难。随着技术的进步，已有支持手机移动通信的静止轨道卫星升空，不过支持个人手机移动通信主要是利用中低轨道的通信卫星。区域性卫星移动通信主要采用地球静止轨道卫星，其典型的代表是国际移动卫星系统的第一代、第二代，以及印度尼西亚的亚洲蜂窝卫星和阿联酋的图拉雅卫星。

(1)国际移动卫星系统

1976年，美国通信卫星公司开发了海事卫星系统，目的是为船舶与陆地用户之间提供区域性移动通信服务，后由国际海事组织倡导成立了国际海事卫星组织，并于1982年开始提供全球海上移动通信业务。经过十几年的发展，国际海事卫星组织已发展成为海上、陆地和空中全方位提供卫星移动通信服务的全球性通信组织，并于1995年正式更名为国际移动卫星组织，国际海事卫星系统也随之改为国际移动卫星系统。

国际移动卫星系统第一代、第二代卫星的轨道高度为3.6万公里，第一代于1982年启用。随着系统的不断发展，1991年和1993年分别启用移动性更强的国际移动卫星C及M终端。国际移动卫星C终端采用信息存储转发方式进行通信，可使国际移动卫星的工作容量得到最大限度地利用，还可以使用户利用陆地通信网中各种通信方式发送数据。1993年又推出了国际移动卫星B数字全业务终端，1994年国际移动卫星全球呼叫系统正式投入业务使用，1995年用于导航业务的各种专用业务终端投入使用。下表是国际移动卫星系统业务发展情况。

国际移动卫星系统的第一代卫星是美国军用卫星，主要用于海上定位、通信和遇险搜救，具有极强的可靠性，但其终端的体积非常庞大。此后的第二代卫星和第三代卫星采用了尖端技术，使系统连通率和话音质量等方面的性能大大提高，终端体积也逐代减小了。

(2)亚洲蜂窝卫星系统

亚洲蜂窝卫星是世界上第一颗面向个人、支持手持机的区域性地球静止轨道移动通信卫星，又名“鹰”1，于2000年2月12日发射，由美国洛马通信公司采用A2100-AXX卫星平台制造。

(3)图拉雅1卫星系统

图拉雅1卫星是阿拉伯联合酋长国图拉雅卫星通信公司经营的世界上第二颗面向个人、支持手持机的区域性地球静止轨道移动通信卫星，于2000年10月20日发射，由美国波音卫星系统公司基于HS-702平台制造。地面使用的多模式手机可兼容全球移动通信系统(GSM)和GPS业务。2003年6月10日该国又成功地发射了图拉雅2卫星。

2.中轨道卫星移动通信系统

中轨道卫星移动通信系统和低轨道卫星移动通信系统都是近几年来所提出的崭新的设想，中轨道高度约为1万公里，有代表性的中轨道卫星移动通信系统主要有奥德赛和ICO系统，但这两种系统均已下马，未能投入使用。

3. 低轨道卫星移动通信系统

低轨道卫星移动通信系统于上世纪90年代初开始发展，也曾是卫星移动通信发展的一大热点，竞争十分激烈。由于低轨道系统的轨道很低，一般为500～2000公里，因而信号的路径衰耗极小，信号时延极短。其卫星研制周期短，费用低，能以“一箭多星”的方式发射，可做到真正的全球覆盖。因此，低轨道系统一经提出，就得到了热烈响应，主要有全球星和铱系统等。

(1)全球星系统

全球星系统是由美国劳拉公司和高通公司于1991年发起创建的低轨卫星移动通信系统。该系统由均匀分布在 8个轨道面上的48颗卫星组成，可在全球范围(不包括南北极)内向用户提供“无逢隙”覆盖的卫星移动通信。全球星系统设计简单，既没有星间链路，也没有星上处理和星上交换功能，仅仅作为地面蜂窝系统的延伸和补充，从而扩大了移动通信系统的覆盖。系统采用了世界上先进的CDMA技术，可提供包括话音、传真、数据、短信息业务等多种优质服务。全球星系统的最大优点在于其简单直接的设计理念，因此降低了系统投资，减少了技术风险，也降低了用户的通信费用。只要你拥有一部全球星双模或三模手机和一个号码，就可以在全球星系统覆盖范围内以任何方式进行通信。

2000年4月在里约热内卢举行的国际电联通信展期间，高通公司生产的全球星三模手机通过全球星卫星网成功进行了因特网数据传输测试，数据传输速率达9600比/秒。这一服务于2000年下半年投入使用。基于CDMA技术的全球星系统今后能够提供更高的数据传输速率，这一服务将使全球星系统具有相当的竞争优势。

(2)铱系统

铱系统是美国摩托罗拉公司于1987年提出的低轨全球个人卫星移动通信系统。该系统由围绕6个极地圆轨道运行的66颗卫星组成，每个轨道面分布11颗在轨运行卫星及数颗备份星。铱系统在全球共设置12个关口站。关口站是铱系统的一个重要组成部分，是提供铱系统业务和支持铱系统网络的地面设施。

铱系统的主要技术特点是系统性能极为先进，卫星采用先进的星上处理和星上交换技术，具有独特的星间链路功能。星间链路利用类似ATM的分组交换技术通过卫星节点进行最佳路由选址，因其卫星网络建立了独立的星间信令和话音链路，从而形成覆盖全球的卫星通信网络。理论上，铱系统只需一个关口站负责接续，即可在全球范围内实现铱用户间以及铱用户与地面固定网和地面移动网用户间的呼叫建立及通信。同地面GSM网相比，铱系统可形象地称为“空中GSM网”。铱系统设计的漫游方案除了解决卫星网与地面蜂窝网的漫游外，还解决地面蜂窝网间的跨协议漫游，这是铱系统有别于其它卫星移动通信系统的又一个特点。铱系统的用户终端包括双模手机、单模手机和寻呼机。该系统除了提供电话业务外，还提供传真、数据和全球寻呼等业务。

二、卫星移动通信的

军事应用情况

现代局部战争的作战范围空前扩大，参战力量组成日趋多元，作战形式不断更新发展，传统的短波军事通信因其信道不稳定、带宽小，已不能满足作战行动的需求。卫星移动通信系统最大的优势则主要表现在不受地域、天气限制，可在地球表面实现无缝隙覆盖，真正实现实时传输信息。尤其在预设战场通信条件恶劣、通信网络遭到破坏等情况下，卫星移动通信的独特优势就表现得更加突出。运用卫星移动通信可在覆盖范围、传输质量、通信容量、视频信息和高速数据等方面有效地弥补传统通信方式的不足，通过中远程、大纵深的移动通信，有力地保障战略、战役和战术等多种规模作战行动中的指挥控制和通信互联。

国际移动卫星通信系统自其诞生之日起，就在军事行动中为海上舰船及陆地部队提供电话、数据等双向传送业务。1982年，英国和阿根廷在马尔维纳斯群岛的军事冲突中，英军就利用国际移动卫星系统保证从其本土对远离数千公里之外的马岛作战进行通信指挥。1999年，以美国为首的北约发起科索沃战争后，南联盟境内的通信设施被炸毁，通信陷入瘫痪状态。在美国悍然袭击了我驻南大使馆后，我外交工作人员依靠国际移动卫星通信系统的卫星终端与祖国时刻保持着通信联系。

铱系统是卫星移动通信系统的后起之秀，也是目前技术最先进的低轨道卫星移动通信系统。在近几年的局部冲突中，铱系统在满足日益增长的通信需求、填补军用通信卫星保障能力不足方面起到了很重要的作用。1998年12月，在美英对伊拉克实施的“沙漠之狐”行动中，铱全球卫星移动通信系统被用于战区通信。1999年，美军方为美军特种部队购置了1万套低轨铱系统手机。

2001年初，英国宇航系统公司向部署在巴尔干地区的北约部队中的英国陆军交付了5套卫星移动通信系统中的第一套。这一设备是根据英国国防部的一份紧急作战需求订单而供应的。这种可提供长途战略通信能力的设备安装在“陆地漫游者”轮式轻型驱动车上，每个“陆地漫游者”都有一套完整的独立通信组件，包括车载发电机和车顶天线，可使部署部队和全球各地指挥部之间在几分钟之内建立连接。

2001年美国防部与铱公司签订了为期两年、价值7200万美元的合同，不受限制地使用该公司的2万部卫星电话和1个地面保密处理站。2003年1月又续签了一批合同。自2003年1月以来，已签署的此类军事合同数量增长了3倍。

在2003年的伊拉克战争中，美军对通信的需求量大约是1991年海湾战争的10倍，军用通信卫星保障能力明显不足。美国政府与几家商业卫星通信公司签订合同，征用了铱等卫星通信系统为美英联军提供卫星通信保障。美海军陆战队第一师配备了77部铱系统电话及用于接收文本信息的寻呼机，它们在增强战术通信支援方面行之有效。战后，海军陆战队建议，师指挥部继续留用铱系统电话，为师指挥官下达其作战意图提供另一种加密通信手段。美军各参战部队在战后总结报告中称，“当部队没有时间停下开设其它战术通信系统时，部队主要依靠铱、国际移动卫星、蓝军跟踪系统进行通信，这几个系统具备其它系统所不具备的动中通能力，大大增强了战术通信保障能力。”此外，战地记者使用卫星手机和便携式电话通过图拉雅静止轨道移动通信卫星和国际移动卫星移动通信系统向各自国内发送语音、数据和图像信息，及时进行新闻报道。2003年3月，美国家安全局的“国家通信系统”也安装了1700多部全球星电话。

三、卫星移动通信

军事应用的发展趋势

20世纪90年代以后，商用卫星移动通信发展极为迅速，美国一些大公司牵头开发了技术先进的卫星移动通信系统，所取得的成就十分引人注目，为卫星移动通信的军事应用提供了新的机遇和途径。今后，军事和作战作为卫星移动通信最重要的应用领域，将进一步得到各开发商和研究人员的重视，军用卫星移动通信系统在追求小型化、机动化、全球覆盖的同时将更加适应实战对其提出的各项要求。

1. 商业卫星移动通信系统更加贴近军事应用需求

卫星移动通信系统在研发初期虽以民用为主要目的，但受需求的牵引和利益的驱动，商业卫星移动通信公司在研发新技术时都主动迎合军方的需求。军方在征用商业卫星移动通信系统的同时，也在研发军事性能更加突出的未来卫星通信系统。

2003年，铱系统就推出一项新业务——“短骤发数据”服务。该业务主要设计用来发送和接收“短数据信息”，为政府部门、军事部门、航空和航天等其它工业部门提供移动设备跟踪、遥测、信息传输监测等业务。

2004年4月7日，卫星移动通信开发商地球连接(Geolink)公司表示，其正在研制海上全球移动通信系统Oceancell，可采用SEGway信号平台把地面上任一点的SS7信息经由卫星传送到移动交换机上，从而在海上实现GSM通信。Oceancell系统采用海上卫星链路，是第一个海上个人卫星移动通信系统。它使海上移动电话的使用成为可能。当陆地上的全球移动通信系统覆盖不到时，其仍可在各类军舰、船只上使用移动通信。

2.军事信息系统将加强与商用卫星移动通信系统的融合美国的铱和全球星等卫星移动通信系统都能提供个人通信业务(PCS)。美军打算将基于卫星的PCS业务纳入全球移动信息系统。全球移动信息系统的提出和实现是为了适应21世纪信息化战争的需要。在其实现的过程中，特别强调了军用产品和商用产品的结合、军用技术和商用技术的结合、军民两用相互促进的思想和原则。军用要求与商用要求有许多不同之处，例如，军事移动信息系统应具有在敌对环境下的适应性：在移动性低的环境用宽带宽，而在移动性高的环境，则用窄带宽;系统要能快速展开，具有高度机动性;此外，系统在安全性方面要能抗多径干扰、敌方干扰、环境噪声干扰，并具有多级保密。全球移动信息系统的一个重要思路是既要满足将来国防对有效移动信息系统的需求，同时又能利用商业部门发展中的技术，从而使下一代军事信息系统能以商用产品和业务为基础。随着卫星通信技术的不断发展，卫星移动通信系统与军事信息系统的融合将更进一步加强。

美国防信息系统局的增强型卫星移动业务(EMSS)系统是使用铱卫星基础设施的卫星个人通信系统。它通过国防部的一种专用网关，为小型移动终端提供话音和低速数据业务。该系统将进一步提高美军单兵战术级作战单元的通信能力。使用国防部专用网关，使其能够提供保密的通信业务，这一点对于军事通信非常重要。“9·11”恐怖袭击以及更多的部队部署到通信基础设施有限的地区都大大提高了EMSS的使用率，当地面网络和蜂窝网络出现问题时，EMSS却能提供通信服务。EMSS在国防部及各军兵种中得到了广泛的应用，各单位的成员都能使用它互相通信。1998年，EMSS网关作为铱卫星网络的一部分开始启动，但随后铱公司经过了一段动荡，后又于2001年4月恢复服务。该项目负责人说，“当国防部开始开发EMSS系统的时候，把系统的使用权留给了上层的部队指挥官，我们现在正在研究战场上的战术应用，EMSS未来将用于满足部署到战场上的所有用户的所有需求。”

3.逐步建立完全满足作战需要的军用卫星移动通信系统

目前，美国为适应未来战争的需要，正在研制军用卫星移动通信系统——“移动用户目标系统”(MUOS)。同时，在作为过渡性卫星通信系统的“宽带填隙卫星”系统中，也充分考虑了支持移动和战术个人通信的能力。

“宽带填隙卫星”是美国国防部下一代宽带通信卫星。美国发展“宽带填隙卫星”系统的目的是在新一代更先进的卫星通信系统投入应用(2010~2012年前后)之前，对美国空军的“国防卫星通信系统”和海军的“全球广播服务”系统的工作进行补充和加强。此外，“宽带填隙卫星”还具有支持移动及战术个人通信的能力。“宽带填隙卫星”较现有系统技术更先进、能力更强、容量更大，且与现有控制系统及终端兼容。“宽带填隙卫星”系统由6颗卫星组成，3颗主星，3颗备份星。

MUOS是替代“特高频后继星”系统的美国海军下一代卫星移动通信系统。MUOS是一个窄带卫星通信系统，可为世界范围内多军种/多国的移动和固定战斗终端提供通信服务。该系统将由6颗工作星和1颗备份星组成，卫星工作寿命为13～14年，至少能覆盖南北纬65°之间的广大区域。海军要求该系统至少能以29.4兆比/秒的数据传输速率为2300多个用户提供服务。在战场上，MUOS将能与应急无线电系统和联合战术无线电系统互操作。手持式动中通能力是该系统的关键部分。作战人员将可依靠MUOS保持与手持式电话和车载式电台的动中通。无论作战人员是在偏远地区，还是在严峻的环境或崎岖的地形中，该系统将为战术作战人员提供可靠的移动通信。MUOS首颗卫星计划于2009年发射，2013年实现全面作战能力。

作者：方秀花　刘羲征　李　颖

第4篇：军事短波通信抗干扰措施

【摘要】短波电台是部队通信装备中应用最多的设备，针对日益复杂的电磁应用环境和通信对抗挑战，本文从技术和使用角度阐述了电台通信抗干扰的几点措施。

【关键词】短波电台通信抗干扰

短波通信通常是指利用波长为100―10m (频率为3―30mhz)的电磁波进行的无线电通信。目前也有把中波的高频段(1.5―3mhz)归到短波波段中去，所以现有的许多短波通信设备，其波段范围往往扩展到1.5―30mhz。在许多国家，也把短波通信认为是高频(hf)无线电通信。

多年来，短波通信被广泛地用于政府、军事、气象、商业等部门，用以传送语言、文字、图像、数据等信息。尤其在军事部门，它始终是军事指挥通信的重要手段之一，是军事指挥决策部门与下级所属单位有效沟通和信息传递的重要工具，也是构建我军c4i指挥体系的重要环节，在现代日益复杂的战场环境下，如何提高电台抗干扰能力，保护己方通信畅通尤为迫切。

一、短波通信干扰类型

能够对设备形成干扰的前提是在时间域对齐，频率域对准，空间域相同，能量域足够，这是干扰的总体原则，具体到各个干扰样式和原理，则有不同的表现形式，通信干扰主要有以下几种类型：

以上几种干扰措施是以前常用的干扰方式，随着通信设备的发展，有些干扰方式现在已基本不再使用，比如单频干扰或窄带连续波干扰，随着军事电台大量采用抗干扰措施，现在已少见单频电台干扰，但宽带噪声干扰、多音干扰和脉冲干扰、扫频干扰仍然应用较多。

此外，为了对抗跳频扩频通信、直接伪码序列扩频通信和混合扩频通信抗干扰能力强的新体制通信系统，出现了一些新的通信对抗技术样式，如宽带拦阻式干扰、跟踪引导式干扰、快速转发式干扰、部分频带噪声干扰等。这些新的干扰样式必须引起我们足够的重视，寻扎相应的对抗策略。

二、短波通信抗干扰技术

通信抗干扰技术的体系、方法、措施可分为4类：

(1)以扩频技术为主的频域抗干扰技术，如直接序列扩频( ds-ss)，其关键参量是时间函数的相位;跳频( fh)的关键参量是时间函数的载频;ds/ fh混合扩频技术;自适应选频技术，当通信信道干扰严重时，通信双方同时改换到最优化频道;自适应频域滤波技术。其中，跳频技术是目前军事通信抗干扰技术中应用最广泛、最有效措施之一，其原理是信息码同伪随机码模相加后，去离散地控制射频载波振荡器输出频率，使发射信号的频率随伪码的变化而跳变。跳频技术抗干扰能力得益于信号载波频率在很宽的频带内跳变，使干扰方难以跟瞄，但其瞬时带宽同定频一样。现阶段，中高速跳频技术仍是对付跟踪(引导)式和宽带阻拦式干扰的有效措施。有效提高跳频抗干扰效率的方法是：提高跳频速率、加大跳频带宽、变速跳频、适当增加跳频组网数目。跳频带宽宽，可跳频道数多，抗干扰能力就愈强。对于宽带阻拦式干扰来说，干扰效率与干扰的带宽成正比。例如对于10mhz中频带宽，信道间隔25 khz，共400信道，当干扰机对该跳频台实施10 mhz拦阻式干扰时，干扰功率平分在400个信道上，干扰强度仅为定频干扰的1/ 400。若带宽再增加，抗干扰力会更强。当前，跳频通信电台朝着跳频速率更快，跳频带宽更宽、智能化跳频的方向发展。

(2)以自适应时变和处理技术为主的时域抗干扰技术，含猝发通信、低速率通信技术、跳时(th)技术、自适应信号功率管理技术。跳时就是一种时分信道，用伪随机码随机选择信道工作时间，可视为一种伪码调制系统，它具有很好的远近效应一致性，模拟和数字体制都可使用。跳时的优点是用时间的合理分配来避开干扰，干扰机必须连续发射才可能收到效果，增大了干扰代价，也就具有一定的抗干扰能力。猝发通信是首先将正常速率的信息存贮起来，然后在某瞬间以10～ 100倍或更高于正常速率的速度猝发;接收机则是将信息记录下来后，按正常速率恢复出原信号。猝发通信具有随机性和短暂性，是一种有效的抗干扰措施;功率自适应控制是根据干扰信号电平的高低来调整发射机的输出功率，使输出信号电平随干扰信号电平变化而变化，这样既节省信号功率，又能压制干扰信号，同时降低对友邻电台的干扰。

(3)以自适应调零天线为主的空域抗干扰技术，含高增益、低旁瓣、窄波束定向天线技术;自适应调零天线技术;多波束天线技术和空间分集技术等。自适应调零天线是采用空间信号处理技术，通过控制相控阵天线单元的距离和天线电流的相位，使天线方向图的波瓣零点对准干扰方向，而使最大方向主波束对准接收信号方向，其本质是一种自动调节天线方向图的空间滤波器。自适应调零天线技术具有很强的抗干扰能力，能有效对抗不同形式的干扰，如宽带干扰、窄带干扰、同频干扰、邻道干扰。自适应信道选择技术同自适应跳频技术相类似，是实时监测信道特性和质量，及时准确地发现敌对方施放的电子干扰种类和特性，迅速采取相应的抗干扰措施;或者遇到干扰时，自动切换到最佳信道或次最佳信道上继续进行通信。在海湾战争中，美军在一些战术无线电台上配置了战场频率管理模块，例如an/ t rq-35( v )、an/ trkq-42(v)战场频率管理系统，正是这些系统和模块支撑着短波通信电台网，使之能根据战场电磁环境变化，自适应地选择信道，加强了短波电台在战场上的地位和作用，保障了战术通信链路的畅通。

(4)综合抗干扰技术。电子对抗技术的发展，促进干扰和抗干扰的水平越来越高，为了保障通信链路畅通，新一代通信装备普遍采用集多种抗干扰措施于一身的综合抗干扰技术，如综合使用跳频、扩频技术、自适应天线、信息加密技术，信息加密、猝发通信技术等，使其具有综合抗干扰能力。

此外，通信电台组网技术也是抗干扰的重要技术途径之一。

三、短波通信战术抗干扰措施

为了应付日益复杂的通信电磁环境，在研制短波通信设备时应该尽量使用先进的抗干扰技术，与此同时，为防止敌方侦测到我方通信信号，应该采取积极的通信反侦察战术措施对于通信抗干扰来说也十分必要，这些措施主要包括：缩短跳频电台的发信时间，减小跳频信号被侦察到的概率;在满足作用距离的前提下，尽可能采用小天线或定向天线，利用电台的低功率档工作;采用无线电佯动或欺骗等。

四、结束语

本文针对短波通信技术的发展，综述了目前常用的一些干扰技术，并且针对这些干扰技术，从技术层面和应用管理的角度阐述了短波通信抗干扰的一些技术和战术措施。

第5篇：通信技术在军事上的应用

激光通信技术的军事应用

2011-11-11 19:51:44来源: OFweek半导体照明网

关键字：激光 通信 军事

军事科技的迅猛发展要求人们寻找和发展更高频率、更大容量、能快速架设、隐蔽性更好的信息载体，以适应密集技术条件下局部战争的要求。激光通信技术由于其单色性好、方向性强、光功率集中、难以窃听、成本低、安装快等特点，而引起各国的高度重视。1989年，美国成功地研制出一种短距离、隐蔽式的大气激光通信系统;1990 年，又实验成功适用于特种战争和低强度战争需要的紫外光波通信;90年代初，俄罗斯随着其大功率半导体激光器件的研制成功，也开始了激光大气通信系统技术的实用化研究。随后，便推出了新型的半导体激光大气通信系统，并在莫斯科、瓦洛涅什、图拉等城市得以应用。俄罗斯有关专家普遍认为，半导体激光大气通信系统在一定视距内有效地实现全天候通信是完全可能的，很有军事潜力。

大气激光通信为无线通信的一种，它以光信号作为传输信息的载体，在大气中直接传输。由于是无线通信，它可随意移动到任何地点并实现移动沟通，这是它最大的军用价值和优势。就概念而论，大气传输光学线路非常简单，即用发射机将激光束发射到接收机即可。然而，在实际的大气传输中，激光狭窄的光束对准确的接收有很高的要求，因此系统还应包括主动对准装置。在空间传输中，激光系统必须有很强的排除杂光的能力，否则阳光或其他照射光源就会淹没激光束。在实践 中，需添加窄通滤光片，可以选择接收激光波长而阻挡其他的波长。

目前而论，激光大气通信系统得以实用化涉及的关键技术，主要有连续波大功率激光器技术;自适应变焦技术;光波窄带滤波技术;光源稳频技术;信号压缩编码技术;光学天线设计制作和安装校准技术等。目前，国外用于大气激光通信的半导体激光器和接收器件已实现了商品化。据报道，近年美国、日本及俄罗斯等国都相继推出了适用于半导体激光大气通信的大功率器件，连续输出光功率可从数十毫瓦到数瓦。

与传统的无线电通信手段相比，激光大气通信具有安装便捷、使用方便等特点，很适合于在特殊地形、地貌及有线通信难以实现和机动性要求较高的场所工作。此外，激光大气通信系统跟其他无线电通信手段相比，还具有不挤占宝贵的无线电频率资源、电磁兼容性好、抗电磁干扰能力强、且不干扰其他传输设备、保密性强等特点，并且在有效通信距离和宽带等方面还蕴藏着巨大的发展潜力。

与光纤通信相比，使用新技术光通信设备还具有建网和维护费用低廉;实际应用中线路建立快捷，特别适合快速抢通;运行安全，不易被窃听;可移动，可升级等优点。因此，激光大气通信可极大地提高光通信系统的通信能力，大大节省光―电―光中继器及光端机，使通信技术产生新的飞跃。

激光大气通信的应用在军事领域更是十分广泛，可以架在高山之间完成边防哨所和森林观察的通信;可以临时架设解决必要的通信及计算机联网或作为移动通信的转接站;可以架设在海岸、江河、岛屿或舰船上实现短距离保密通信;同时，其方便快捷和保密性好的优势，还非常适应战场移动指挥的通信需要。

目前，激光大气通信技术已成为当今世界信息技术的一大热点，专家预言，未来它将是构筑军事通信技术网必不可少的环节，因此其发展趋势与潜力已引起各国高度重视。 (本文转自电子工程世界：)

第6篇：七年级国防教育教案 侦察与情报

侦查与情报

一、教学目标

1、了解侦查概念。

2、知道侦查的基本原则。

3、知道侦查的手段。

4、了解情报的概念以及提炼有价值的情报必须抓好的三个环节。

5、了解情报和战争之间的关系。

二、教学重点难点

1、侦查的基本原则和手段。

2、提炼有价值的情报必须抓好的三个环节。

教学准备：多媒体课件

三、教学过程

1、导入

在有关战争的电视、电影中经常见到做侦查和情报工作的场景。大家想一下，侦查和情报对己方有什么重要的作用?学生回答。

今天我们就来具体的学习一下侦查和情报。

2、阅读课本37——38页内容，回答以下问题： 什么是侦查?侦查的目的是什么? 侦查的基本原则有哪些?

3、侦察的手段 学生自学，总结。

4、阅读课本41页——43页内容，回答以下几个问题：

什么是情报?提炼有价值的情报需要抓好哪几个环节?具体要怎样做?

想一想：

假设我国与某国交战，你是一个侦察兵，你需要搜集哪些情报?怎样搜集? 小组之间相互讨论，说出自己的想法，看看哪位同学是最好的侦察员。

四、总结

学生自己说说学到的知识，老师做最后补充。

五、作业

无

六、教学反思

通过本节课学习，同学们对军事战略问题又有了一个更深的了解，知道了侦察和情报工作的重要性，同学们对侦察和情报工作有了一个系统性的认识。知道了在侦察和情报工作中使用的方法和应注意的问题。通过各种活动，课堂气氛活跃，很大的调动了同学们的积极性，教学效果很好。

第7篇：