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利用商业卫星支持军事卫星通信能力 美国是如何做的?

2018-01-03

2018-01-02 卫星

美国政府过去一直将商业卫星通信视为对军事卫星通信的补充或者应对军事卫星通信能力短缺的激增服务,但近年来商业卫星供应商所提供的商业卫星通信服务已经占到美军所有卫星通信总量的73%,而其他联军和盟军的商业卫星通信占比与美军持平甚至更高。毫无疑问,美军未来将越来越依赖商业卫星通信支持其正在进行的关键军事作战行动。”


回顾2017年,商业部门和政府机构已经开始协同构建一种更强的受保护弹性空间环境,美军的卫星通信能力相应得到大幅度提高。2017年1月,美军正式启动宽带备选方案分析(Wideband AOA),研究未来几年如何满足不断增长的军事卫星通信需求,并谋划构建用于取代WGS项目的未来宽带通信系统的下一代基础设施。


与此同时,美国参众两院也已经通过了《2018财年国防授权法案》,并已由美国总统特朗普签署生效,这标志着商业卫星通信将有可能成为卫星通信体系结构中不可或缺的组成部分。


近期,美军正在试图通过卫星通信即服务(SATCOM as a Service)业务模式和快速增强窄带项目提高美军利用商业卫星通信资源支持军事卫星通信的能力。


(1)卫星通信即服务


美军移动用户近期越来越多地采用一种称为卫星通信即服务的新型业务模式,以此获得快速而可靠的全球宽带卫星通信能力。传统的租用卫星服务要求逐个架设固定系统,每一次都需要组建一个新网络,因此政府合同商必须在遍布全球的地面站搭建起自己的中心站,连接起自己的网络并构建自己的系统。而卫星通信即服务是一种端到端业务模式,用户无需构建和维护专用网络就可以在全球范围获得宽带/固定卫星服务。


从用户的角度来看,卫星通信即服务实现了一种移动宽带体验,这类似于在全球范围内都可以使用同一部手机,无需停下来考虑手机信号塔在哪里?谁来安装这些信号塔?又是谁对之进行联网?卫星通信即服务减轻了终端用户管理网络的负担,使他们的注意力完全放在所要执行的任务上。


卫星通信即服务是一种费效比很高的模式,用户只需要支付其接入能力部分的费用。作为一种订购型或者受管理的服务,卫星通信即服务能够向用户提供完成其任务所需的有保证的数据率。


(2)快速增强窄带项目


工业界在卫星通信关键技术方面也取得进步,例如利用窄带支持用户的高吞吐量需求。 Inmarsat 公司和合作伙伴正在部署一种“L波段宽带流”(WiSL)服务,它利用 Inmarsat 公司的可靠全球L波段空间和地面网络以及微小型天线就可以满足高要求的ISR和处理、利用以及分发(PED)任务需求。


WiSL目前已经实现机载应用。在近期多用户场景的演示中,WiSL利用一个只有13厘米的微型天线实现了高达100Mbps(10Mbps ×10Mbps)的数据率。利用高阶调制,WiSL演示实现了4.5bit/Hz的较高带宽利用效率。


此外,L波段战术卫星(L-TAC)项目也是一种能够满足移动用户需求的技术创新。它是一种“类似UHF”的高弹性战术窄带卫星能力。当现有无线电台不能进行UHF卫星通信时,L-TAC系统可以实现鲁棒的低成本超视距移动通信能力。L-TAC还可以实现战区内终端之间的点对点数据通信。L-TAC服务通过较窄的点波束实现,而卫星可以支持约200个这样的点波束。