美国军事通信的空间系统：国家与发展的分析
军事空间通信专家Alexander KRYLOV和Konstantin Kreydenko发表的文章阐述了在美国实施军事太空通信系统的概念，以及卫星系统对解决美国军方利益的侦察，通信，无线电导航和气象任务的不断增加的贡献。在杂志“GLONASS的公告”
美国近年来在许多文件中证明了其在太空中的目标。 其中最重要的是美国太空指挥计划，为期一年的2020（2002）; 奥巴马总统的“太空主义”（2010）; “国际安全战略在外层空间”，由国防部和国家情报局（2010）编写; “美国新军事太空战略”（2011）。
在2010，美国参谋长联席会议发布了联合视野2010的概念（“全谱优势”的概念）。 太空活动的核心任务是实现和加强无条件的美国军事优势和在外层空间的主导作用。
最近，战争方法得到了积极转变，主要是因为信息技术的发展改变了人类的经济和社会生活。 战争的性质发生了根本性的变化，并由于假设而减少：可以看到的一切都可以被攻击，可以被攻击的东西将被摧毁。
出现了一种新型战斗 - 信息战，其中还包括禁用敌方信息系统。
美国太空战略的一个特点是它面向空间利用的信息部分，因为它是大大提高其他系统效率的信息。 美国正在逐步将其重点从加强战斗力转向信息空间的使用，并正在寻求在这一特定领域占据主导地位。
因此，“新美国军事太空战略”将现代空间描述为越来越拥挤，竞争和复杂。 该文件明确指出，如果美国武装部队对美国安全构成威胁，美国武装部队将采取任何积极的进攻措施来消灭，破坏，遏制和摧毁敌人的太空基础设施。
反过来，美国的“大规模军事行动”的战略和战略概念规定了美国和北约武装部队的使用，包括以战略航空航天行动（战役）的形式。
为了实施这些文件的规定，建立了一个全球信息和导航系统，该系统将基于200多个航天器。 该系统已经在侦察，部队控制和精确制导中解决战略和作战战术任务。 武器 并在世界任何地方向部队提供通信，随后将参与确保对地面目标进行空袭。
在未来几年，全球信息和导航系统可能会补充数千种用于各种目的的侦察和攻击无人驾驶飞行器和卫星 - 太空检查员。 在与全球电子情报系统整合后，新的超级系统将完全有能力创建有效的全球战斗信息领域。
卫星系统对解决侦察，通信，无线电导航和气象任务的贡献不断增加。
美国军事卫星通信与管理的统一系统
卫星通信系统在确保可靠控制武装部队方面发挥着重要作用。 卫星通信系统的主要目的是为战区的管理机构或特定区域提供可靠，安全的通信渠道（数据传输），包括武装部队，战术编队，个别军事单位和每名士兵。 其他类型的通信所不具备的卫星通信的主要特性是全球覆盖以及在很短的时间内从世界任何地方提供通信信道的能力。
AEHF系统经过全面部署，应成为国家和军事组织全球通信和管理统一信息系统的关键环节之一，也是陆地，海上，空中和太空战斗人员之间数据交换空间系统的基础。
美国军用卫星通信和控制系统还包括军用宽带卫星通信系统（DSCS / WGS），军用窄带卫星通信系统（UFO / MUOS），来自侦察卫星的军事空间数据中继系统（SDS）和窄带卫星的军用空间系统海军的通信（TacSat）。 星载雷达系统（Space Radar-SR）和无人机（UAV），全球定位系统（GPS），空间气象系统，卫星控制系统，监测，通信，计算机软件，情报，针对陆地，海上，空中和太空的情况进行跟踪和监视（指挥控制通信计算机情报监视侦察，С4ISR）。
英国军用卫星通信系统（Sky Net）已在美国全球通信和控制统一信息系统中得到广泛应用; 法国（Syracuze）; 德国（SATCOMBw）和其他美国盟友。
美国在和平时期和战时的军事卫星通信和指挥控制系统吸引了全球卫星中继系统（TDRSS）的卫星。 越来越多的商用卫星通信系统Intelsat，SES，Eutelsat，Iridium，Globalstar和其他由美国国防部租用的资源被用作单一军事卫星通信和控制系统的一部分。
美国军事卫星通信是武装部队信息基础设施的支柱，并且在2013开始时，它们包括以下系统：MILSTAR / AEHF，DSCS / WGS，UFO / MUOS，TacSat和SDS。
空间系统保护通信MILSTAR / AEHF
MILSTAR安全通信空间系统旨在控制美国在核战争中的战略核力量。 对于这一系统，制定了特别措施以确保航天器的自主性和生存能力。
为了系统中通信线路的高安全性，使用Ka，K和V频带。 这些频率范围使得可以形成窄的定向波束，其与信道的抗扰性一起还增加了通信线路的保密性，因为信号难以确定并且因此抑制。 使用特殊算法进行编码和信号处理可确保通信信道的高度安全性。 智能和视频信息通过卫星技术手段传输，进行语音交换并举行视频会议。
MILSTAR系统不仅用于战略核力量，而且还提供与美国各种类型和属的通信。
该系统的轨道分组由地球静止轨道上的五颗Milstar卫星（两颗Milstar-1和三颗Milstar-2）组成。 这些卫星是由洛克希德·马丁公司开发的。
Milstar-1卫星允许192低速（75至2400比特/秒）通信信道（44.5 GHz - 上行链路和20.7 GHz - 下行链路）并在60 GHz处相互交叉。 此外，该航天器还有四个用于美国空军的AFSATCOM系统的UHF（300和250 MHz）通信信道和一个用于美国海军的UHF（300和250 MHz）广播信道。
第二代Milstar-2卫星可以在扩展频段内组织192低速（从75到2400 bps）和32中速（从4,8 kbit / s到1,544 Mbit / s）受保护的通信信道。
MILSTAR系统硬件实现以下功能：
•板载处理和信号切换;
•自主管理机载资源;
•频谱的交叉使用（通过一个频段的一个天线接收信号，并通过另一个频段的另一个天线进行中继）;
•卫星间通信。
车载天线复合体能够检测主动故意干扰的方向，并在干扰方向上临时阻挡或重置辐射方向图，在不损失通信的情况下将操作模式保持在其他方向。
在该综合体中，该系统的技术手段在固定，移动和便携式终端之间提供自适应可靠且稳定的安全连接。 这些技术手段在个人卫星通信的商业系统中得到掌握。
根据计划，MILSTAR系统的运行在2014年结束。
反过来，毫米级AEHF空间系统的MILSTAR系统的更换提供了更安全（双键），可靠，可生存和高速，与MILSTAR系统相比，美国最高政治和军事领导的全球联系与武装部队的指挥，类型和类型部队，战略和战术部队的指挥官。 AEHF系统用于战争的所有战场，陆地，海上，空中和太空条件下的和平与战争，包括在核战争条件下。
AEHF系统应包括四个（根据其他数据，五个）地球静止轨道中的主要和一个备用卫星。 AEHF系统兼容MILSTAR系统的低速（从75到2 400位/ s）和中速（从4 800位/到1,544 Mbps）通道，还具有新的高速（高达8.2 Mbps）通信通道。
AEFH系统中的数据交换速率是MILSTAR系统中汇率的五倍，这使得用户可以从无人驾驶飞行器（UAV）和遥感卫星传输实时目标和高分辨率视频。
板载信号处理被添加到天线复合体中，干扰方向上的辐射图形归零（MILSTAR系统）。 后者提供对所使用的机载资源的保护和优化，对于使用陆地，海上和空中终端的武装部队和其他用户的各种消费者的系统灵活性。 此外，AEHF系统的航天器在毫米（V-）频率范围（60 GHz）内彼此之间具有发达且可靠的通信基础设施（每个具有两个相邻的通信基础设施）。
MILSTAR和AEHF系统的战术和技术数据显示在1表中。
AEHF系统由三个部分组成：空间，用户和地面。 空间部分是地球静止轨道中航天器的轨道分组，卫星间通信系统提供全球覆盖。 该系统的地面控制部分旨在控制轨道中的设备，控制其操作和技术状态，并确保通信系统的规划和管理。 该段根据多个预留方案构建，并包括一组固定和移动控制站。 地对卫链路使用44 GHz频段，卫星对地频道使用20 GHz频段
AEFH航天器有效载荷模块包括板载信号处理和交换系统，将它们从44 GHz频带转换为20 GHz频段和天线复合体。 板载信号处理提供对机载应答器资源的保护和优化，相对于使用陆地，海上和机载终端的系统用户的系统灵活性。
航天器天线复合体包括以下元素：
•全球天线;
•两个发射相控天线阵列（HEADLIGHTS），用于与时分相关的24-x信道的便携式终端一起工作;
•带PAR的接收天线;
•云台悬挂上的六个抛物面接收和发射天线，用于形成区域射线;
•两个用于战术和战略通信的高度定向天线;
•两个卫星间通信天线。
AEHF系统的每颗卫星使用HEADLIGHTS和抛物线天线的组合形成194区域波束。
卫星能够在使用核武器的情况下生存下来。
空间宽带通信系统DSCS / WGS
美国武装部队的战略通信系统（国防卫星通信系统，DSCS）为最高的军事政治领导，与工会，编队，单位（直至旅级）和美国军队武装部队的设施提供联合和特殊指挥。 此外，该系统解决了传输外交，情报和政府信息的问题，包括各级自动控制系统之间的数据交换及其要素。
该组包括地球静止轨道上的八颗卫星（六颗工作航天器DSCS-3B和两颗备用卫星）。
航天器DSCS-3系列比前两个系列的航天器提供更可靠的核爆炸电磁辐射保护，并具有宽带无干扰通信设备。 此外，它们还配备了安全的遥测系统以及卫星控制命令的接收和传输，旨在在故意干扰的情况下进行快速重组。 单个航天器的容量从100到900 Mbps。
卫星有效载荷模块包括：
•六个独立的转发器和一个单通道转发器;
•三个接收天线（两个喇叭，覆盖区域为地球的整个可见部分，一个是重定向天线）;
•五个发射天线（两个喇叭，其覆盖区域为地球的整个可见部分，两个重定向天线和一个高增益抛物面天线在万向节中）。
该系列卫星的有效载荷模块工作在X波段：7900 - 8400 MHz接收，7250 - 7750 MHz发射。 电源转发器 - 50瓦特。 通道带宽 - 从50到85 MHz。 控制航天器和传输遥测使用的S和X波段。
由于为太平洋，大西洋，印度洋和美国大陆的武装部队提供骨干通信和新型服务的数据流量增加，该国在2001的领导层决定开发一种新的国家宽带卫星通信系统（Wideband Global）。 Satcom，WGS）。 因此，DSCS航天器正在被WGS卫星取代，这些卫星将由六个航天器组成。
WGS卫星建立在702 kW的波音BSS-13平台的基础上，使用寿命为14年。
第一颗WGS卫星在2007上发射，另外两颗在2009上发射，1月2012发射了WGS-4卫星。 WGS-5卫星的发射计划在今年的2013开始，而WGS-6计划在同年夏天发射。
航天器WGS的有效载荷模块包括数十个转发器和天线复合体。 天线复合体可以形成19独立覆盖区域，并包含：
•X波段全球天线（8 / 7 GHz）;
•发送和接收在X波段8中形成覆盖区域的相控天线阵列;
•万向节上的八个窄波束和两个带状抛物线收发器天线，用于在K波段和Ka波段（10 / 40 GHz和20 / 30 GHz）中形成20射线。
30 / 20 GHz频段专为全球广播系统（GBS）系统而设计。 全球卫星宽带广播系统GBS传输视频，测地线和制图信息，以及气象数据和其他信息，用于编队，各类美军的部队。 GBS系统的卫星接收设备在Ka频带（30 GHz）中工作，并具有四个通信信道，数据传输速率为24 Mbps。 下行链路数据在Ka波段（20 GHz）中传输。
通过使用信道切换设备，信号的频率，空间和极化分离以及使用GBS设备的WGS航天器的容量范围从2.4 Gbit / s到3.6 Gbit / s。
为了控制美国武装部队中WGS卫星的目标载荷，已经建立了四个陆军通信控制中心，每个中心都可以同时控制通过三颗卫星接收和传输数据。
卫星任务控制中心是一个，其地面设施在S波段运行。
在最初部署WGS系统并发射第一颗AEHF卫星后，美国国防部决定关闭转型卫星通信系统（TSAT）的工作。
SPACE UFO BAND卫星通信系统（MUOS）
UFO卫星通信系统（第一阶段是FLTSATCOM）是由美国海军创建的，用于提供沿海中心与地面和水下物体之间的通信， 航空业 舰队 并通过特殊渠道通知车队。 目前，不明飞行物系统是分米范围内美军的主要战术移动通信系统。 它被国防部，国务院，美国总统和战略司令部广泛用于管理所有类型武装部队的作战和战术单位。
该系统的工作区域覆盖美国大陆，大西洋，太平洋和印度洋。
在2013开始时，该系统的轨道分组包括四个轨道位置的九个UFO航天器（八个主航天器和一个备用航天器）和地球静止轨道上的FLTSATCOM卫星的X-NUMX。 UFO卫星基于波音公司的BSS-2平台。 航天器的寿命为601年。
11固态UHF范围放大器安装在所有航天器上。 它们提供39通信信道，总带宽为555 kHz和21窄带音频通信信道，带宽分别为5 kHz，带宽为17 kHz的25中继信道和带宽为25 kHz的海军广播信道。
UFO系统的最后三颗卫星配备了GBS全球广播设备。 这些套件包括4-x 130 W转发器，工作在Ka频段（30 / 20-GHz），带宽为24 Mbit / s。 因此，一颗卫星上的GBS套件提供96 Mbps传输。
有前途的窄带通信系统（Mobile User Objective System，MUOS）目前正在取代UFO系统。 卫星通信系统MUOS的开发和生产委托给洛克希德马丁公司。 MUOS系统将包括地球静止轨道中的五颗卫星（一个备用），一个飞行控制中心和一个通信网络控制中心。 每颗MUOS卫星都有8颗UFO卫星。
通信系统的主要配置包括地面控制综合体和两个MUOS卫星，其中第一个是在24年2月的2012上发射的。 第一阶段系统的部署期限全部 - 全年夏季2013。
MUOS卫星基于洛克希德·马丁公司的A2100平台。 航天器的寿命为14年。
MUOS系统使用民用卫星通信的关键技术创建，并显着改善军事通信能力，通过电话，数据和视频服务实时向移动用户（从战略点到单独的步兵）提供。 该系统专注于使用与UFO系统兼容的联合战术无线电系统（JTRS）项目的创建的联合用户终端。
卫星在UHF，X和Ka频段运行。 该系统将以高达64 kbps的速度提供窄带军事通信和数据传输。 卫星通信信道的总体速度高达5 Mbps，是UFO系统的10倍（高达400 kbps）。
MUOS航天器的有效载荷允许更有效地使用所分配的频率范围，系统将根据需要通过信道分配实现多路访问。 由于采用现代数字信号处理方法，新的调制方法和抗噪声编码，通信系统将具有更高的可靠性，安全性，抗噪性和通信组织效率。
新系统最重要的要求是：提供有保障的接入，运动通信，形成不同网络的能力和用于其预期目的和配置的通信，异构力量通信网络的组合交互，全球覆盖，极地地区的广播模式和通信，使用小型便携式设备的能力用户终端。
太空NOSCOPIC卫星通信空间美国海军TACSAT
在2005中，为了使军用卫星窄带通信系统全球化，美国决定在椭圆卫星上建立一个实验通信系统。
9月，实验卫星TacSat-2011为此目的推出了4。 航天器的轨道是椭圆形的，其近地点为850 km，远地点为12千.50 km，轨道平面的倾角 - 63,4度。 TacSat-4是由美国海军研究实验室和约翰霍普金斯大学应用物理实验室设计的实验探测和通信卫星，由波音公司，通用动力公司和雷神公司参与。 重量 - 460 kg，天线直径 - 3,8 m。
航天器的目的：为战场上的部队提供全球性的，受保护的，抗噪声的通信（移动通信 - 移动通信，COTM）; 探测敌方潜艇; 面对敌方无线电设备的强烈反对，将情况评估和战斗命令的结果带到美国海军陆战队和美国海军部队。
该卫星在UHF频段（10和2.4 MHz）内提供高达16的窄带信道（300至250 kbps）。
TacSat-4卫星还具有带5 MHz带宽的MUOS设备，用于通过MUOS卫星接收和发送数据到GSO。
TacSat-4航天器的测试和运行将使美国海军能够确定未来对地球静止卫星系统中运行的高椭圆轨道卫星的需求。
民用通信卫星用于军事目的
今天，美国武装部队以及花费大量资金建造自己的太空通信系统，越来越愿意使用商业卫星进行通信和情报收集。 在限制军事预算增长和持续的全球危机的背景下，美国和北约国家的政府和军事结构越来越多地使用商业航天器的资源，这些资源比专门的军事卫星通信系统便宜得多。
军事和民用空间通信系统发展的独立性在很大程度上是人为的，因为确定其外观的主要要求是它们在外层空间运行的可能性。 最近对创建两用空间系统的可行性的理解。 双重目的涉及系统的设计，考虑到其在解决民用和军用任务中的应用。 据专家介绍，这有助于降低航天器的生产成本。 此外，联合使用军事和民用卫星系统大大提高了战区通信的稳定性。
在北约 - 南斯拉夫战争期间，生动地说明军事结构对军事冲突期间使用商业卫星的影响是一个众所周知的事件。 在1990结束的战斗中，商业卫星运营商Eutelsat通过HotBird卫星关闭了南斯拉夫国家电视台的广播。
卫星运营商Eutelsat（欧洲运营商），Intelsat（美国运营商）和Arabsat（其次是巴林和沙特阿拉伯国家）也对利比亚和叙利亚的国家电视进行了类似的关闭。
2012年2012月，在欧洲委员会根据经济制裁决定后，卫星运营商Eutelsat，Intelsat和Arabsat停止广播伊朗的所有卫星频道。 XNUMX年XNUMX月至XNUMX月 新闻 通过Eutelsat卫星广播的Euronews频道节目受到干扰。
在美国，已经制定了将军事空间系统收到的信息传送给民政当局的机制，以及吸引民用和商用空间系统解决军事任务的机制。 在阿富汗和伊拉克的美国和北约部队广泛使用商业卫星系统铱星，Intelsat，Eutelsat，SES等。 随着年度最大梯度（GAGR），以及其他应用，近年来Eutelsat的州（军用）订单继续增加，其中2011占公司总收入的10％。
SES（卢森堡）和Intelsat为军事客户创建了独立的单位，军事订单在2011的总收入中的收入分别为其年收入的8％和20％。
Intelsat已投资创建了Intelsat 14，Intelsat 22，Intelsat 27和Intelsat 28卫星的UFH范围有效载荷。 其中一个（Intelsat 22）是为澳大利亚国防部创建的，还有三个 - 用于政府，包括军方，美国组织。
在23代表美国国防部于11月推出的Intelsat 2009卫星发射时，安装了一台互联网路由器（太空互联网路由器，IRIS），将美国国防部的数据网络物理地整合在一起。 3月，年度14发射了Intelsat 2012卫星，为了澳大利亚国防部的利益，包括在有效载荷中的是UHF频段的22窄带通信信道（18 kHz）（25和300 MHz）。 这些频道将利用澳大利亚的陆，海，空军进行移动通信。 澳大利亚国防部获得了UFH系列的全部容量，可以自行决定使用它，包括出售给其他消费者。
Intelsat 27航天器计划在2013上发射，由波音公司基于BSS-702MP平台创建。 在这颗卫星上，为了美国国防部的利益，有效载荷包含UHF频段的20窄带信道（25 kHz）（300和250 MHz）。 UHF频段的有效载荷类似于军用UFO-11通信卫星的有效载荷，设计用于受保护的低速军事通信系统，如UFO和MUOS。
9月，用于遥感地球的第一个标准化附加有效载荷 - CHIRP（商业托管红外有效载荷）传感器 - 被放置在SES卫星的SES 2011卫星上。 CHIRP受美国空军委托检测导弹发射，并由轨道科学公司安装在SES 2卫星上。 CHIRP的成功测试开辟了进一步的前景，建立了一个全球运行的地球测量系统，该测量系统基于作为全球通信卫星系统一部分的航天器上的过往货物安装的小型有效载荷。
目前，SES正在与世界上几个国家的政府和军事机构合作，在军事行动中使用该公司的卫星容量，并为正在建造的卫星中的军事和特殊应用提供额外的有效载荷（连接和CHIRP）。 未来几年美国政府和美国国防部仍将是SES最重要的客户之一。
欧洲各国政府近期计划大幅增加SES航天器的使用，以便组织军事和特殊通信，以确保军事和其他结构在紧张和军事冲突地区（阿富汗，伊朗，中东等）的日常活动。
考虑到军方未来对其容量的使用，Telesat正在创建一个Anik-G X波段有效载荷。
Telesat和Intelsat公司正积极投资于X，UHF和Ka频段的有效载荷创建，因为这些频段是军方最积极使用的。 卫星服务市场的这一部分是世界上增长最快的部分之一。 美国，北约国家和在伊拉克，阿富汗，北非和亚洲执行军事和维和任务的国际武装部队联盟国家积极租用商业（民用）通信和广播卫星的能力，以支持维持和平行动和军事行动地区的行动。
此外，对这类服务的需求是通过采用这一理论引起的，该理论涉及在武装部队行动期间积极使用视频监视系统（空间和地面）和无人驾驶飞行器。
在美国，已经建立了向民用当局传送从军事空间系统收到的信息的机制，以及吸引民用和商用空间系统解决军事任务的机制。 美国国防部从民用遥感（地球遥感）卫星，大地测量学和气象学中获得大量信息。
美国军事结构使用的信息超过了美国，法国和日本民用遥感系统的20％信息。
美国国防部制图办公室是继农业部机构之后第二个从地球遥感航天器收到的购买图像数量的机构。 还组织了军事和民事机构新技术（DARPA，NASA等）新技术开发的主要协调员以联合项目和关于协调新技术领域工作的双边协定的形式进行互动。 美国在民用军事太空系统和军用商用卫星的使用方面处于领先地位。
最近，民用（商用）空间系统用于军事目的的趋势正在增加。 例如，在美国在伊拉克和阿富汗的军事行动期间，战场上的80％军事通信由商业卫星系统（Iridium，Intelsat等）提供。 大约三分之一的30使用GPS卫星全球定位系统控制向伊拉克发射的数千枚射弹和炸弹。
卫星的潜在候选者 - 地球遥感有效载荷的载体是全球移动通信系统IRIDIUM NEXT（在2014年度发射航天器）的航天器。 相关有效载荷的优势 - 即使与小型设备相比，也能大幅降低成本。
新趋势形成并组织化。 在2011中，美国成立了托管有效负载联盟（Associated Payload Alliance） - 一个将开发人员，有效负载所有者和运营商聚集在一起的非营利组织。
结论
1。美国军用卫星通信系统合并为一个单一的全球卫星宽带广播系统GBS，为各类武装部队的编队，部队和军事人员传输各类数据和信息。 GBS系统实现了具有自动地址重新配置的分层寻址系统，以及诸如JTRS的单个用户终端的直接连接和连接。
2。在不久的将来，在美国军队中，任何单位或单位，每个武装部队成员，或一件军事装备或武器都将拥有独特的地址。 该地址将允许实时监测情况的所有要素的位置和状况 - 通过必要的信息安全措施形成战斗空间的单一数字图像。 为了误导敌人，这些地址可以改变。
3。美国军方正在将卫星通信系统，导航卫星系统，大地卫星系统，空间气象系统，火箭攻击预警系统，地球遥感系统以及卫星和航空侦察系统整合到一个卫星网络中。 统一的卫星网络将包括200多个军事，双重和民用卫星，以支持战区的军事行动。
4。在限制军事预算增长和持续的全球危机的条件下，美国和北约国家的政府和军事结构越来越多地使用商业航天器的资源，这些资源比专门的军事卫星通信系统便宜得多。
美国近年来在许多文件中证明了其在太空中的目标。 其中最重要的是美国太空指挥计划，为期一年的2020（2002）; 奥巴马总统的“太空主义”（2010）; “国际安全战略在外层空间”，由国防部和国家情报局（2010）编写; “美国新军事太空战略”（2011）。
在2010，美国参谋长联席会议发布了联合视野2010的概念（“全谱优势”的概念）。 太空活动的核心任务是实现和加强无条件的美国军事优势和在外层空间的主导作用。
最近，战争方法得到了积极转变，主要是因为信息技术的发展改变了人类的经济和社会生活。 战争的性质发生了根本性的变化，并由于假设而减少：可以看到的一切都可以被攻击，可以被攻击的东西将被摧毁。
出现了一种新型战斗 - 信息战，其中还包括禁用敌方信息系统。
美国太空战略的一个特点是它面向空间利用的信息部分，因为它是大大提高其他系统效率的信息。 美国正在逐步将其重点从加强战斗力转向信息空间的使用，并正在寻求在这一特定领域占据主导地位。
因此，“新美国军事太空战略”将现代空间描述为越来越拥挤，竞争和复杂。 该文件明确指出，如果美国武装部队对美国安全构成威胁，美国武装部队将采取任何积极的进攻措施来消灭，破坏，遏制和摧毁敌人的太空基础设施。
反过来，美国的“大规模军事行动”的战略和战略概念规定了美国和北约武装部队的使用，包括以战略航空航天行动（战役）的形式。为了实施这些文件的规定，建立了一个全球信息和导航系统，该系统将基于200多个航天器。 该系统已经在侦察，部队控制和精确制导中解决战略和作战战术任务。 武器 并在世界任何地方向部队提供通信，随后将参与确保对地面目标进行空袭。
在未来几年，全球信息和导航系统可能会补充数千种用于各种目的的侦察和攻击无人驾驶飞行器和卫星 - 太空检查员。 在与全球电子情报系统整合后，新的超级系统将完全有能力创建有效的全球战斗信息领域。
卫星系统对解决侦察，通信，无线电导航和气象任务的贡献不断增加。
美国军事卫星通信与管理的统一系统
卫星通信系统在确保可靠控制武装部队方面发挥着重要作用。 卫星通信系统的主要目的是为战区的管理机构或特定区域提供可靠，安全的通信渠道（数据传输），包括武装部队，战术编队，个别军事单位和每名士兵。 其他类型的通信所不具备的卫星通信的主要特性是全球覆盖以及在很短的时间内从世界任何地方提供通信信道的能力。
AEHF系统经过全面部署，应成为国家和军事组织全球通信和管理统一信息系统的关键环节之一，也是陆地，海上，空中和太空战斗人员之间数据交换空间系统的基础。美国军用卫星通信和控制系统还包括军用宽带卫星通信系统（DSCS / WGS），军用窄带卫星通信系统（UFO / MUOS），来自侦察卫星的军事空间数据中继系统（SDS）和窄带卫星的军用空间系统海军的通信（TacSat）。 星载雷达系统（Space Radar-SR）和无人机（UAV），全球定位系统（GPS），空间气象系统，卫星控制系统，监测，通信，计算机软件，情报，针对陆地，海上，空中和太空的情况进行跟踪和监视（指挥控制通信计算机情报监视侦察，С4ISR）。
英国军用卫星通信系统（Sky Net）已在美国全球通信和控制统一信息系统中得到广泛应用; 法国（Syracuze）; 德国（SATCOMBw）和其他美国盟友。
美国在和平时期和战时的军事卫星通信和指挥控制系统吸引了全球卫星中继系统（TDRSS）的卫星。 越来越多的商用卫星通信系统Intelsat，SES，Eutelsat，Iridium，Globalstar和其他由美国国防部租用的资源被用作单一军事卫星通信和控制系统的一部分。
美国军事卫星通信是武装部队信息基础设施的支柱，并且在2013开始时，它们包括以下系统：MILSTAR / AEHF，DSCS / WGS，UFO / MUOS，TacSat和SDS。
空间系统保护通信MILSTAR / AEHF
MILSTAR安全通信空间系统旨在控制美国在核战争中的战略核力量。 对于这一系统，制定了特别措施以确保航天器的自主性和生存能力。
为了系统中通信线路的高安全性，使用Ka，K和V频带。 这些频率范围使得可以形成窄的定向波束，其与信道的抗扰性一起还增加了通信线路的保密性，因为信号难以确定并且因此抑制。 使用特殊算法进行编码和信号处理可确保通信信道的高度安全性。 智能和视频信息通过卫星技术手段传输，进行语音交换并举行视频会议。
MILSTAR系统不仅用于战略核力量，而且还提供与美国各种类型和属的通信。
该系统的轨道分组由地球静止轨道上的五颗Milstar卫星（两颗Milstar-1和三颗Milstar-2）组成。 这些卫星是由洛克希德·马丁公司开发的。
Milstar-1卫星允许192低速（75至2400比特/秒）通信信道（44.5 GHz - 上行链路和20.7 GHz - 下行链路）并在60 GHz处相互交叉。 此外，该航天器还有四个用于美国空军的AFSATCOM系统的UHF（300和250 MHz）通信信道和一个用于美国海军的UHF（300和250 MHz）广播信道。
第二代Milstar-2卫星可以在扩展频段内组织192低速（从75到2400 bps）和32中速（从4,8 kbit / s到1,544 Mbit / s）受保护的通信信道。
MILSTAR系统硬件实现以下功能：
•板载处理和信号切换;
•自主管理机载资源;
•频谱的交叉使用（通过一个频段的一个天线接收信号，并通过另一个频段的另一个天线进行中继）;
•卫星间通信。
车载天线复合体能够检测主动故意干扰的方向，并在干扰方向上临时阻挡或重置辐射方向图，在不损失通信的情况下将操作模式保持在其他方向。
在该综合体中，该系统的技术手段在固定，移动和便携式终端之间提供自适应可靠且稳定的安全连接。 这些技术手段在个人卫星通信的商业系统中得到掌握。
根据计划，MILSTAR系统的运行在2014年结束。
反过来，毫米级AEHF空间系统的MILSTAR系统的更换提供了更安全（双键），可靠，可生存和高速，与MILSTAR系统相比，美国最高政治和军事领导的全球联系与武装部队的指挥，类型和类型部队，战略和战术部队的指挥官。 AEHF系统用于战争的所有战场，陆地，海上，空中和太空条件下的和平与战争，包括在核战争条件下。
AEHF系统应包括四个（根据其他数据，五个）地球静止轨道中的主要和一个备用卫星。 AEHF系统兼容MILSTAR系统的低速（从75到2 400位/ s）和中速（从4 800位/到1,544 Mbps）通道，还具有新的高速（高达8.2 Mbps）通信通道。
AEFH系统中的数据交换速率是MILSTAR系统中汇率的五倍，这使得用户可以从无人驾驶飞行器（UAV）和遥感卫星传输实时目标和高分辨率视频。
板载信号处理被添加到天线复合体中，干扰方向上的辐射图形归零（MILSTAR系统）。 后者提供对所使用的机载资源的保护和优化，对于使用陆地，海上和空中终端的武装部队和其他用户的各种消费者的系统灵活性。 此外，AEHF系统的航天器在毫米（V-）频率范围（60 GHz）内彼此之间具有发达且可靠的通信基础设施（每个具有两个相邻的通信基础设施）。
MILSTAR和AEHF系统的战术和技术数据显示在1表中。
AEHF系统由三个部分组成：空间，用户和地面。 空间部分是地球静止轨道中航天器的轨道分组，卫星间通信系统提供全球覆盖。 该系统的地面控制部分旨在控制轨道中的设备，控制其操作和技术状态，并确保通信系统的规划和管理。 该段根据多个预留方案构建，并包括一组固定和移动控制站。 地对卫链路使用44 GHz频段，卫星对地频道使用20 GHz频段
AEFH航天器有效载荷模块包括板载信号处理和交换系统，将它们从44 GHz频带转换为20 GHz频段和天线复合体。 板载信号处理提供对机载应答器资源的保护和优化，相对于使用陆地，海上和机载终端的系统用户的系统灵活性。航天器天线复合体包括以下元素：
•全球天线;
•两个发射相控天线阵列（HEADLIGHTS），用于与时分相关的24-x信道的便携式终端一起工作;
•带PAR的接收天线;
•云台悬挂上的六个抛物面接收和发射天线，用于形成区域射线;
•两个用于战术和战略通信的高度定向天线;
•两个卫星间通信天线。
AEHF系统的每颗卫星使用HEADLIGHTS和抛物线天线的组合形成194区域波束。
卫星能够在使用核武器的情况下生存下来。
空间宽带通信系统DSCS / WGS
美国武装部队的战略通信系统（国防卫星通信系统，DSCS）为最高的军事政治领导，与工会，编队，单位（直至旅级）和美国军队武装部队的设施提供联合和特殊指挥。 此外，该系统解决了传输外交，情报和政府信息的问题，包括各级自动控制系统之间的数据交换及其要素。
该组包括地球静止轨道上的八颗卫星（六颗工作航天器DSCS-3B和两颗备用卫星）。
航天器DSCS-3系列比前两个系列的航天器提供更可靠的核爆炸电磁辐射保护，并具有宽带无干扰通信设备。 此外，它们还配备了安全的遥测系统以及卫星控制命令的接收和传输，旨在在故意干扰的情况下进行快速重组。 单个航天器的容量从100到900 Mbps。
卫星有效载荷模块包括：
•六个独立的转发器和一个单通道转发器;
•三个接收天线（两个喇叭，覆盖区域为地球的整个可见部分，一个是重定向天线）;
•五个发射天线（两个喇叭，其覆盖区域为地球的整个可见部分，两个重定向天线和一个高增益抛物面天线在万向节中）。
该系列卫星的有效载荷模块工作在X波段：7900 - 8400 MHz接收，7250 - 7750 MHz发射。 电源转发器 - 50瓦特。 通道带宽 - 从50到85 MHz。 控制航天器和传输遥测使用的S和X波段。
由于为太平洋，大西洋，印度洋和美国大陆的武装部队提供骨干通信和新型服务的数据流量增加，该国在2001的领导层决定开发一种新的国家宽带卫星通信系统（Wideband Global）。 Satcom，WGS）。 因此，DSCS航天器正在被WGS卫星取代，这些卫星将由六个航天器组成。
WGS卫星建立在702 kW的波音BSS-13平台的基础上，使用寿命为14年。
第一颗WGS卫星在2007上发射，另外两颗在2009上发射，1月2012发射了WGS-4卫星。 WGS-5卫星的发射计划在今年的2013开始，而WGS-6计划在同年夏天发射。
航天器WGS的有效载荷模块包括数十个转发器和天线复合体。 天线复合体可以形成19独立覆盖区域，并包含：
•X波段全球天线（8 / 7 GHz）;
•发送和接收在X波段8中形成覆盖区域的相控天线阵列;
•万向节上的八个窄波束和两个带状抛物线收发器天线，用于在K波段和Ka波段（10 / 40 GHz和20 / 30 GHz）中形成20射线。
30 / 20 GHz频段专为全球广播系统（GBS）系统而设计。 全球卫星宽带广播系统GBS传输视频，测地线和制图信息，以及气象数据和其他信息，用于编队，各类美军的部队。 GBS系统的卫星接收设备在Ka频带（30 GHz）中工作，并具有四个通信信道，数据传输速率为24 Mbps。 下行链路数据在Ka波段（20 GHz）中传输。
通过使用信道切换设备，信号的频率，空间和极化分离以及使用GBS设备的WGS航天器的容量范围从2.4 Gbit / s到3.6 Gbit / s。
为了控制美国武装部队中WGS卫星的目标载荷，已经建立了四个陆军通信控制中心，每个中心都可以同时控制通过三颗卫星接收和传输数据。
卫星任务控制中心是一个，其地面设施在S波段运行。
在最初部署WGS系统并发射第一颗AEHF卫星后，美国国防部决定关闭转型卫星通信系统（TSAT）的工作。
SPACE UFO BAND卫星通信系统（MUOS）
UFO卫星通信系统（第一阶段是FLTSATCOM）是由美国海军创建的，用于提供沿海中心与地面和水下物体之间的通信， 航空业 舰队 并通过特殊渠道通知车队。 目前，不明飞行物系统是分米范围内美军的主要战术移动通信系统。 它被国防部，国务院，美国总统和战略司令部广泛用于管理所有类型武装部队的作战和战术单位。
该系统的工作区域覆盖美国大陆，大西洋，太平洋和印度洋。
在2013开始时，该系统的轨道分组包括四个轨道位置的九个UFO航天器（八个主航天器和一个备用航天器）和地球静止轨道上的FLTSATCOM卫星的X-NUMX。 UFO卫星基于波音公司的BSS-2平台。 航天器的寿命为601年。 11固态UHF范围放大器安装在所有航天器上。 它们提供39通信信道，总带宽为555 kHz和21窄带音频通信信道，带宽分别为5 kHz，带宽为17 kHz的25中继信道和带宽为25 kHz的海军广播信道。
UFO系统的最后三颗卫星配备了GBS全球广播设备。 这些套件包括4-x 130 W转发器，工作在Ka频段（30 / 20-GHz），带宽为24 Mbit / s。 因此，一颗卫星上的GBS套件提供96 Mbps传输。
有前途的窄带通信系统（Mobile User Objective System，MUOS）目前正在取代UFO系统。 卫星通信系统MUOS的开发和生产委托给洛克希德马丁公司。 MUOS系统将包括地球静止轨道中的五颗卫星（一个备用），一个飞行控制中心和一个通信网络控制中心。 每颗MUOS卫星都有8颗UFO卫星。
通信系统的主要配置包括地面控制综合体和两个MUOS卫星，其中第一个是在24年2月的2012上发射的。 第一阶段系统的部署期限全部 - 全年夏季2013。
MUOS卫星基于洛克希德·马丁公司的A2100平台。 航天器的寿命为14年。
MUOS系统使用民用卫星通信的关键技术创建，并显着改善军事通信能力，通过电话，数据和视频服务实时向移动用户（从战略点到单独的步兵）提供。 该系统专注于使用与UFO系统兼容的联合战术无线电系统（JTRS）项目的创建的联合用户终端。
卫星在UHF，X和Ka频段运行。 该系统将以高达64 kbps的速度提供窄带军事通信和数据传输。 卫星通信信道的总体速度高达5 Mbps，是UFO系统的10倍（高达400 kbps）。
MUOS航天器的有效载荷允许更有效地使用所分配的频率范围，系统将根据需要通过信道分配实现多路访问。 由于采用现代数字信号处理方法，新的调制方法和抗噪声编码，通信系统将具有更高的可靠性，安全性，抗噪性和通信组织效率。
新系统最重要的要求是：提供有保障的接入，运动通信，形成不同网络的能力和用于其预期目的和配置的通信，异构力量通信网络的组合交互，全球覆盖，极地地区的广播模式和通信，使用小型便携式设备的能力用户终端。
太空NOSCOPIC卫星通信空间美国海军TACSAT
在2005中，为了使军用卫星窄带通信系统全球化，美国决定在椭圆卫星上建立一个实验通信系统。
9月，实验卫星TacSat-2011为此目的推出了4。 航天器的轨道是椭圆形的，其近地点为850 km，远地点为12千.50 km，轨道平面的倾角 - 63,4度。 TacSat-4是由美国海军研究实验室和约翰霍普金斯大学应用物理实验室设计的实验探测和通信卫星，由波音公司，通用动力公司和雷神公司参与。 重量 - 460 kg，天线直径 - 3,8 m。
航天器的目的：为战场上的部队提供全球性的，受保护的，抗噪声的通信（移动通信 - 移动通信，COTM）; 探测敌方潜艇; 面对敌方无线电设备的强烈反对，将情况评估和战斗命令的结果带到美国海军陆战队和美国海军部队。该卫星在UHF频段（10和2.4 MHz）内提供高达16的窄带信道（300至250 kbps）。
TacSat-4卫星还具有带5 MHz带宽的MUOS设备，用于通过MUOS卫星接收和发送数据到GSO。
TacSat-4航天器的测试和运行将使美国海军能够确定未来对地球静止卫星系统中运行的高椭圆轨道卫星的需求。
民用通信卫星用于军事目的
今天，美国武装部队以及花费大量资金建造自己的太空通信系统，越来越愿意使用商业卫星进行通信和情报收集。 在限制军事预算增长和持续的全球危机的背景下，美国和北约国家的政府和军事结构越来越多地使用商业航天器的资源，这些资源比专门的军事卫星通信系统便宜得多。
军事和民用空间通信系统发展的独立性在很大程度上是人为的，因为确定其外观的主要要求是它们在外层空间运行的可能性。 最近对创建两用空间系统的可行性的理解。 双重目的涉及系统的设计，考虑到其在解决民用和军用任务中的应用。 据专家介绍，这有助于降低航天器的生产成本。 此外，联合使用军事和民用卫星系统大大提高了战区通信的稳定性。
在北约 - 南斯拉夫战争期间，生动地说明军事结构对军事冲突期间使用商业卫星的影响是一个众所周知的事件。 在1990结束的战斗中，商业卫星运营商Eutelsat通过HotBird卫星关闭了南斯拉夫国家电视台的广播。
卫星运营商Eutelsat（欧洲运营商），Intelsat（美国运营商）和Arabsat（其次是巴林和沙特阿拉伯国家）也对利比亚和叙利亚的国家电视进行了类似的关闭。
2012年2012月，在欧洲委员会根据经济制裁决定后，卫星运营商Eutelsat，Intelsat和Arabsat停止广播伊朗的所有卫星频道。 XNUMX年XNUMX月至XNUMX月 新闻 通过Eutelsat卫星广播的Euronews频道节目受到干扰。
在美国，已经制定了将军事空间系统收到的信息传送给民政当局的机制，以及吸引民用和商用空间系统解决军事任务的机制。 在阿富汗和伊拉克的美国和北约部队广泛使用商业卫星系统铱星，Intelsat，Eutelsat，SES等。 随着年度最大梯度（GAGR），以及其他应用，近年来Eutelsat的州（军用）订单继续增加，其中2011占公司总收入的10％。
SES（卢森堡）和Intelsat为军事客户创建了独立的单位，军事订单在2011的总收入中的收入分别为其年收入的8％和20％。
Intelsat已投资创建了Intelsat 14，Intelsat 22，Intelsat 27和Intelsat 28卫星的UFH范围有效载荷。 其中一个（Intelsat 22）是为澳大利亚国防部创建的，还有三个 - 用于政府，包括军方，美国组织。
在23代表美国国防部于11月推出的Intelsat 2009卫星发射时，安装了一台互联网路由器（太空互联网路由器，IRIS），将美国国防部的数据网络物理地整合在一起。 3月，年度14发射了Intelsat 2012卫星，为了澳大利亚国防部的利益，包括在有效载荷中的是UHF频段的22窄带通信信道（18 kHz）（25和300 MHz）。 这些频道将利用澳大利亚的陆，海，空军进行移动通信。 澳大利亚国防部获得了UFH系列的全部容量，可以自行决定使用它，包括出售给其他消费者。
Intelsat 27航天器计划在2013上发射，由波音公司基于BSS-702MP平台创建。 在这颗卫星上，为了美国国防部的利益，有效载荷包含UHF频段的20窄带信道（25 kHz）（300和250 MHz）。 UHF频段的有效载荷类似于军用UFO-11通信卫星的有效载荷，设计用于受保护的低速军事通信系统，如UFO和MUOS。
9月，用于遥感地球的第一个标准化附加有效载荷 - CHIRP（商业托管红外有效载荷）传感器 - 被放置在SES卫星的SES 2011卫星上。 CHIRP受美国空军委托检测导弹发射，并由轨道科学公司安装在SES 2卫星上。 CHIRP的成功测试开辟了进一步的前景，建立了一个全球运行的地球测量系统，该测量系统基于作为全球通信卫星系统一部分的航天器上的过往货物安装的小型有效载荷。
目前，SES正在与世界上几个国家的政府和军事机构合作，在军事行动中使用该公司的卫星容量，并为正在建造的卫星中的军事和特殊应用提供额外的有效载荷（连接和CHIRP）。 未来几年美国政府和美国国防部仍将是SES最重要的客户之一。
欧洲各国政府近期计划大幅增加SES航天器的使用，以便组织军事和特殊通信，以确保军事和其他结构在紧张和军事冲突地区（阿富汗，伊朗，中东等）的日常活动。
考虑到军方未来对其容量的使用，Telesat正在创建一个Anik-G X波段有效载荷。
Telesat和Intelsat公司正积极投资于X，UHF和Ka频段的有效载荷创建，因为这些频段是军方最积极使用的。 卫星服务市场的这一部分是世界上增长最快的部分之一。 美国，北约国家和在伊拉克，阿富汗，北非和亚洲执行军事和维和任务的国际武装部队联盟国家积极租用商业（民用）通信和广播卫星的能力，以支持维持和平行动和军事行动地区的行动。
此外，对这类服务的需求是通过采用这一理论引起的，该理论涉及在武装部队行动期间积极使用视频监视系统（空间和地面）和无人驾驶飞行器。
在美国，已经建立了向民用当局传送从军事空间系统收到的信息的机制，以及吸引民用和商用空间系统解决军事任务的机制。 美国国防部从民用遥感（地球遥感）卫星，大地测量学和气象学中获得大量信息。
美国军事结构使用的信息超过了美国，法国和日本民用遥感系统的20％信息。
美国国防部制图办公室是继农业部机构之后第二个从地球遥感航天器收到的购买图像数量的机构。 还组织了军事和民事机构新技术（DARPA，NASA等）新技术开发的主要协调员以联合项目和关于协调新技术领域工作的双边协定的形式进行互动。 美国在民用军事太空系统和军用商用卫星的使用方面处于领先地位。
最近，民用（商用）空间系统用于军事目的的趋势正在增加。 例如，在美国在伊拉克和阿富汗的军事行动期间，战场上的80％军事通信由商业卫星系统（Iridium，Intelsat等）提供。 大约三分之一的30使用GPS卫星全球定位系统控制向伊拉克发射的数千枚射弹和炸弹。
卫星的潜在候选者 - 地球遥感有效载荷的载体是全球移动通信系统IRIDIUM NEXT（在2014年度发射航天器）的航天器。 相关有效载荷的优势 - 即使与小型设备相比，也能大幅降低成本。
新趋势形成并组织化。 在2011中，美国成立了托管有效负载联盟（Associated Payload Alliance） - 一个将开发人员，有效负载所有者和运营商聚集在一起的非营利组织。
结论
1。美国军用卫星通信系统合并为一个单一的全球卫星宽带广播系统GBS，为各类武装部队的编队，部队和军事人员传输各类数据和信息。 GBS系统实现了具有自动地址重新配置的分层寻址系统，以及诸如JTRS的单个用户终端的直接连接和连接。
2。在不久的将来，在美国军队中，任何单位或单位，每个武装部队成员，或一件军事装备或武器都将拥有独特的地址。 该地址将允许实时监测情况的所有要素的位置和状况 - 通过必要的信息安全措施形成战斗空间的单一数字图像。 为了误导敌人，这些地址可以改变。
3。美国军方正在将卫星通信系统，导航卫星系统，大地卫星系统，空间气象系统，火箭攻击预警系统，地球遥感系统以及卫星和航空侦察系统整合到一个卫星网络中。 统一的卫星网络将包括200多个军事，双重和民用卫星，以支持战区的军事行动。
4。在限制军事预算增长和持续的全球危机的条件下，美国和北约国家的政府和军事结构越来越多地使用商业航天器的资源，这些资源比专门的军事卫星通信系统便宜得多。
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