Ka频段卫星在军事上的应用
Ka频段卫星在军事上的应用
Ka频段军事卫星通信应用《国际太空》朱贵伟自20世纪70年代军用Ka频段卫星通信频率划分以来，其大带宽、高吞吐量的优势就一直吸引着军方。20世纪90年代中期，美国率先在其“全球广播系统”中采用Ka频段，并搭载在“特高频后继星”上，于1998年开始服役。然而，GBS系统仅使用了一小部分Ka频段频率资源，而Ka频段在军事通信卫星上的广泛应用则是在21世纪以后，典型的卫星系统共包括美国的“宽带全球卫星通信”卫星、欧洲的“雅典娜-费多思”卫星和阿联酋的“阿联酋卫星”，等等。以军事通信卫星系统为对象，分析Ka频段的应用情况。
一、概述Ka频段是指K频段以上的部分，即K-above，是指～40GHz 的微波频段。根据国际电联的划分，供军事卫星和民用卫星使用的频谱资源分
别为1GHz和，具体见表1。表1 ITU对Ka频段频谱资源的分配*指代一区的频率分配。战场广播、高清图像和视频传输、无人机等空基情侦监平台等新应用的出现，对传统X频段提出了更高的要求，同时也为Ka频段的应用带来了契机。然而，新频段的应用总是伴随着机遇与挑战，而Ka频段的优势和劣势也相对较为明显，具体如下所述。优势一：可用频谱更宽，支持跟高吞吐量。Ku频段的频谱资源大约为上行链路2GHz、下行链路，实际单颗卫星可用的连续频谱不足。反观Ka频段，上行链路和下行链路各有资源可用。在相同的带宽效率前提下，显然Ka 频段可以支持更高的传输速率，在支持动态视频方面更加具有优势。优势二：成本效益更高。Ka频段卫星大多采用点波束，因而可以采用频率复用技术。空间复用使得可用频率资源更多，使得整星吞吐量提升1～2个数量级，从而使单位带宽的成本降低。优势三：支
持更小口径终端。基本物理学原理可知，频率越高、波长越短，因而可以使用更小口径、更轻质量的终端，进而支持肩负式、移动平台应用。另一方面，窄波束的EIRP和G/T相对更高，也能够支持小口经终端高速传输。例如，与Ku频段相比，使用窄点波束的Ka频段的整体链路质量可提升6～10dB。优势四：更好的抗干扰性能。于频谱范围更宽，Ka频段通过跳频或直接序列扩频等技术可实现更强的抗干扰特性。例如，Ku频段转发器带宽为54MHz，而Ka频段则可以达到125MHz，因此，采用相同扩频技术条件下，干扰余量可至少提升3dB。劣势一：必须满足ITU对于邻星干扰的限制。随着在轨通信卫星数量的增多以及Ka频段日益广泛的应用，邻星干扰的问题日益突出。对小口径终端来说，控制天线旁瓣功率，使其不会对GEO邻近卫星产生干扰的难度较大，因而只能限制总功率，从影响地对空最高传输速率。而且，当地面终端、特别是陆地终端处
于移动过程中，受冲击和振动影响，对机械天线的指向精度要求就会更高。劣势二：雨衰更严重。微波传输的一大障碍就是大气，雨、雾、云、冰、雪、冰雹等气象条件都会使微波信号产生损耗。而Ka频段面临的雨衰问题要比C、Ku等成熟频段严重得多，特别是热带降雨频繁的地区。例如，根据实测数据，在保证99%链路可用性的条件下，新加坡地区下行链路雨衰损耗Ku频段为，而Ka频段高达12dB。传统上采用提高链路余量来保证可用性，近年来自适应编码调制、主站空间分集、上行链路功率自动控制等技术逐渐得到广泛的研究和关注。二、军事通信卫星应用现状截至2015年4月底，国外在轨GEO通信卫星共计390颗，其中军事通信卫星81颗，占比20%以上。一般来说，军事通信卫星使用的频段主要有UHF频段、X频段、Ka频段和EHF频段。其中UHF 和X频段的使用最早、也最为广泛，分别满足战术移动通信和战略宽带通信的
需求。20世纪90年代开始，EHF频段和Ka频段开始得到应用，前者主要解决高保密安全通信，后者则是面向宽带应用。于现役军事通信卫星上均搭载多种频段载荷，如果仅从频段的角度来看，应用UHF频段的卫星占比约50%，应用X频段的卫星占比约50%，应用EHF频段的卫星占比约25%，应用Ka 频段的卫星占比约为40%。虽然Ka频段应用比例较高，但是其中存在不同的用途，例如可用于EHF频段的下行链路、可用作馈电链路等等，前者的典型卫星包括“军事星”和“先进极高频”卫星，后者的典型则包括“移动用户目标系统”卫星。以上行下行链路均为Ka频段为主要对象进行研究，因此，以Ka频段为主用频段的卫星目前相对较少，不足20颗，具体如表2所示。表2 Ka频段在轨通信卫星表2可以看出，Ka频段在美国应用最为成熟，自20世纪90年代至今，共计8颗卫星在轨运行，而且Ka频段已成为主用频段。此外，欧洲、
俄罗斯、以色列、韩国、阿联酋、澳大利亚等国，也开始使用Ka频段，但使用量相对较少，属于在多频段卫星上搭载少量转发器，例如澳大利亚的Optus-C1卫星搭载了4路Ka频段转发器、阿联酋的Yahsat-1A卫星搭载了1路Ka频段转发器。三、典型系统与应用从通信安全的角度来看，军事通信卫星系统一般可以分为三个层次：第一层是核心层，即具备抗干扰与抗核加固能力，承担重要的战略通信任务，一般采用EHF和X频段；第二层是军事专用层，不具备较强的抗干扰能力，但专为军事需求设计，一般采用UHF、X和军用Ka 频段；第三层是民用专用层，主要针对民商用途设计，一般采用L、C、Ku和民用Ka频段。而目前大部分Ka频段应用也主要是在第二层，军事专用层。从应用角度来看，Ka频段既可以用于战场与后方基地之间的固定连接，也可以支持战场小口径移动终端的互联。典型应用包括大范围的战场态势广播、宽带
战场通信、无人机数据回传等等领域，下面结合不同的卫星系统分别进行介绍。1．美军GBS战场广播系统自海湾战争以来，美军发现大量诸如战场地图等数字信息难以有效传递到前线战场，甚至较低层级的战术部队，当时的卫星通信带宽不足以支持战场信息化需求。因此，美军自1991年开始研究向战区内提供宽带单向军事信息广播业务，包括情报、图像、地图和视频等数据，主要面向低成本的小型用户终端。在经过商业搭载试用以后，美军在UFO-8、9和10三颗卫星上搭载了GBS载荷，开始在全球范围内提供战场信息广播业务。GBS系统包括3大部分：①广播管理段，提供系统与数据提供者之间的接口，建立并管理广播信息流，使信息传送到所需的注入点；②空间段，提供卫星传输和覆盖能力；③终端段，接收卫星传送的广播信息，提供用户接口。图1。目前美军有3个固定的卫星广播管理/主注入站，分别位于弗吉尼亚州诺
福克海军基地、意大利的西西里岛和夏威夷的瓦西阿瓦。此外，还有5个战区注入站，机动部署到战区，快速传送战区专用信息。目前已经部署了超过1000套接收设备，包括地面接收设备、潜艇接收设备和舰载接收设备等。图1 美军GBS系统体系架构UFO 卫星上搭载的GBS载荷共有4路转发器，配合2个接收波束和3个发射波束使用。接收波束中，1个为固定波束，指向固定的主注入站；1个为可控波束，指向战区机动注入站。发射波束中，2个为窄波束，地面覆盖直径500海里，提供24Mbit/s下传速率；1个为宽波束，地面覆盖直径3700km，提供/s下传速率。目前，随着WGS系统的部署，GBS服务逐步过渡到WGS卫星上，而WGS卫星对此进行了升级，单路转发器可以支持高达45Mbit/s的下行单向广播传输速率。 2.美军WGS系统支持无人机数据回传21世纪以来的局部战争表明，无人机在区域监视侦察方面的作
用日益突出，而高清图像和视频的传输也越来越需要大容量卫星通信手段的支持。在WGS卫星开始部署之前，美军主要依靠商业Ku频段和部分租用的X频段卫星容量来为无人机提供数据回传服务。
图2 美军WGS卫星支持空基情侦监数据回传WGS卫星是美军新一代宽带军事通信卫星，采用X和Ka频段进行通信。卫星采用先进的数字信道化技术和相控阵天线技术，可形成9个X频段和10个Ka频段波束。WGS卫星可利用的频谱为X频段500MHz、Ka频段1GHz，根据频率规划分为数个125MHz信道。于带宽较大、波束较窄且可以移动，因而在支持无人机数据回传方面具有独特的优势。WGS-1～3卫星可利用125MHz带宽支持137Mbps的无人机传输速率，但是随着机载传感器性能的提升，这一速率已经逐渐难以满足需求。而WGS-1卫星在
轨测试期间表明，在125MHz信道上使用16APSK调制可以实现440Mbit/s的传输速率，也为WGS支持无人机数据回传的能力提升提供了机遇。在WGS-4～6卫星上，增加了射频旁路能力，专门满足无人机传输需求，并且对天线配置进行了改进。利用现有的Ka频段可控碟形天线最多可支持6个独立接入，另有1个Ka频段可控碟形天线专门用于星地链路。于WGS在ITU的申请中已经包含了Ka频段反向极化的资源，因此可以充分利用Ka频段的反向极化资源支持无人机数据传输，同时避免干扰，减轻对其他战术用户的影响。升级之后，单链路支持无人机数据回传的最低速率为274Mbit/s，如果采用高阶调制，传输速率还会更高。3．法国和意大利Athena-FIDUS支持战场通信在发展新一代军事通信卫星方面，法国与意大利选择了国际合作的方式，并且开始向Ka频段迈进。Athena-FIDUS，全称为“欧洲联军战场接入——法意军民两用
卫星”，是面向网络中心战场而发展的军事通信卫星，支持陆海空各类作战平台和应用。图3 Athena- FIDUS 军事通信网络Athena- FIDUS卫星将民用技术应用于Ka和EHF频段，从而降低带宽成本，虽然不具备较强的抗干扰能力，但整星吞吐量达到3Gbit/s，接近美军WGS卫星的性能水平。卫星采用Spacebus-4000B2平台研制，发射质量吨，功率，设计寿命15年。星上有效载荷分为法国和意大利两部分，其中：法国载荷为11路Ka频段转发器，1个固定波束覆盖法国，另有6个可移动波束；意大利载荷包括11路Ka/EHF转发器，1个固定波束覆盖意大利，另有2个可移动波束。作为一颗军民两用卫星，Athena-Fidus在意大利方面的应用主要包括五大类：①意大利国土及周边地区的宽带接入，星状网；②意大利国土及周边地区的宽带接入，网状网，通过星上处理载荷实现单跳通信；③境外战场宽带接入，高速率广播、战场部队双向
通信等等；④意大利国土与境外战场间无人机数据回传；⑤从意大利国土向境外战场广播遥感图像或数据。在意大利有效载荷中，固定波束对应6路转发器，包括2路透明转发器和4路处理型转发器。两个可移动波束均为Ka/Ka 频段，半功率波束宽度为°，地面覆盖区域直径约950km，实现境外战场与本土的互联，单链路速率要求为2Mbit/s，单波束支持700部终端。四、结束语在网络中心站需求的推动下，战场信息化的程度越来越高，从而对卫星通信的需求也日益增长。在此背景下，Ka频段在军事领域的大规模应用的趋势日趋明显。不仅现役Ka频段军事卫星系统的应用逐步深入和改进，未来也将会有更多的军事系统采用Ka频段，这一点在ITU 自2005年以来Ka频段卫星网络申请数量剧增上可以得到佐证。另一方面，随着军事通信环境的日益复杂，通信对抗的可能更加突出，从而对现役无抗干扰能力或抗干扰能力较低的卫星系
统提出了更高的要求。近年来，美军一直在积极论证防护战术波形，可以在较宽的频谱资源上进行扩调频，从而在不对卫星进行改动的情况下，实现整个系统的抗干扰能力，这也将从侧面推动Ka 频段在军事卫星通信领域的广泛应用。
浅谈军事通信卫星发展及趋势
浅谈军事通信卫星发展及趋势 【摘要】现代防御技术指挥控制与通信中，通信卫星成了指挥、控制、通信和情报收集的重要工具，是满足决策部门、军事指挥部门、军政领导通信需要，应付突发事件的一种有效手段。本文阐述了军事通信卫星在现代战争中的作用并对其发展及趋势进行分析。 【关键词】军事战略；卫星通信；应用状况；发挥作用；发展趋势 引言 卫星通信系统实际上也是一种微波通信，它以卫星作为中继站转发微波信号，在多个地面站之间通信，卫星通信的主要目的是实现对地面的“无缝隙”覆盖。卫星通信是以卫星作为中继的一种通信方式，是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的，具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点，在全球许多领域应用效果很好，尤其在军事上已成为军事通信卫星提供的现代通信手段，可为军事指挥员提供灵活的全球通信覆盖能力和战术机动性，这种通信能力是其他通信手段无法比拟的，在军事C4ISR系统中，卫星通信起着关键的作用。 一、卫星通信在国外军事及战略上的应用状况 迄今只有美、俄两国拥有独立的卫星导航定位能力，美国的“全球定位系统”（GPS）和俄罗斯的“全球导航卫星系统”（GLONASS）是世界上广泛应用的两种现役导航卫星系统。这两个系统的导航卫星都采用多普勒测速和时间测距的导航方法。GPS的定位精度可达15m，测速精度为0.1m/s，授时精度为100ns。GLONASS的三个相应数据分别为30～100m、0.15m/s和1μs。美国军方认为未来的战争将是“信息战争”，而且还认为夺取制信息权和制天权是未来战争取胜的关键。以侦察卫星、预警卫星、通信卫星和导航卫星为代表的航天系统是夺取信息优势的重要武器，因此，夺取制天权是夺取制信息权的重要保障。 军用航天系统的迅速发展极大地提高了武器装备的整体作战效能，已成为直接支援作战行动不可替代的手段。美国建立了世界上最庞大的军用通信卫星系统，包“舰队卫星通信”系统、“特高频后继星”系统、“卫星数据系统”、“国防卫星通信系统”、“军事星”通信卫星系统和“跟踪与数据中继卫星系统”……这些卫星通信系统所承担的主要任务各不相同，有的用于为某一军种或三军提供战术通信，有的用于为国防部和国家指挥当局提供战略通信。 二、卫星通信在军事及战略上发挥决定性作用 卫星通信网络是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，从而实现两个或多个地面站之间通信的网络。通信卫星的作用相当于离地面很高的中继站，卫星通信网络分为延迟转发式通信网络和立即转发式通信网络。现代防御技术指挥
卫星移动通信在军事方面的应用
卫星移动通信在军事方面的应用 [定义] 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。 卫星移动通信系统由通信卫星、测控站、网管和众多的移动站组成。通信卫星可利用具有大型天线的大型同步轨道卫星，也可利用众多中、低轨道运行的小型卫星。测控站用于对卫星的定点位置或运行轨道测量跟踪和进行控制管理。网管站是本系统和其它电信网络连接的枢纽。网络管理中心协调各站的正常工作，以保证本卫星通信网正常运转。系统中可以有不同类型的移动站。 卫星移动通信的工作频段选择是一个十分重要的问题，必须考虑其电波应能穿过电离层，传播损耗和其它附加损耗应尽可能小，同时具有较宽的可用频段以及技术可行性。在卫星移动通信系统中，移动站一般使用低增益宽波束，它接收到的来波有直射波、地面反射波和散射波。这三种来波合成，会使移动站接受信号电平发生相当大的随机起伏，产生所谓的"多经衰落"，多经衰落严重时可使通信中断。 卫星移动通信系统有不同的分类方法。按卫星波束覆盖区域，可分为区域性卫星移动通信系统和全球卫星移动通信系统；按服务对象，可分为陆地卫星移动通信系统、航海卫星移动通信系统和航空卫星移动通信系统；按所用通信卫星的类型来分，可分为静止轨道（GEO）卫星移动通信系统和中/低高度轨道（MEO、LEO）卫星移动通信系统，而目前中/低高度轨道在卫星移动通信系统中发展最为显著。 无论GEO、MEO或LEO卫星移动通信的发展体现了本世纪末卫星通信的两个特点：一是面向移动电话服务，亦即窄带话音／数据服务的低轨(LEO)卫星应用；二是面向高速率信息高速公路的宽带数据服务，亦即Ka和Ku频段的低轨(LEO)卫星应用。但应注意到，在发展区域性移动电话和数据业务时，仍然不能忽视静止卫星(GEO)的成熟技术和有利条件，GEO卫星系统仍将平行地发展。 [相关技术]卫星通信；卫星移动通信；卫星通信技术 [技术难点] 无论是静止轨道卫星移动通信系统，还是中/低轨道卫星移动通信系统总的技术难点是：设备小型化、卫星智能化、网络综合化、信道带化、频率高频化轨道多样化等；就空间段而言，解决好处理转发器、自适应天线、星际链路、GEO轨道发展卫星群、非GEO轨道小卫星、轨道综合；就地面段而言应解决好自适应天
军事卫星通信系统的现状
军事卫星通信系统的现状 及未来发展趋向 7’ 卫星通信在军事应用方面具有一系列的优点，例如：覆盖区域广，建设成本不随距离增 加而变化，快速延伸到新的定位点，高度灵活的网络功能，犬容量；可靠而大范围地对移动 体(舰船、飞机、车辆等)的通信服务j在战时可实现对指令和控制信息的转换和传输。军 用卫星通信不同于商业网络，它要受许多非常规性因素的影响，要具有在敌方威胁下生存的 能力。它可能遇到电子干扰，截获，通信信道／卫星控制链路的电子诱骗，空间或地面系统的实际破坏和来自于核战争的一些其他效应军用卫星通信系统应具备以下几个特性： ①在一个大范围的网络结构下提供有效的服务灵活性； ②具有为不同容量和不同终端尺寸的各种用户提供服务的能力j ⑨能适应大量低占空度(1ow-duty—cy cl e)移动用户需求的便利性； ④具有和其他网络或通信媒体的兼容性； @在不同管辖区域的卫星通信终端问的相互可操作性； @ 成本效益高和改善频谱的利用率。 2 战术卫星通信的增长 迄今为止，军事卫星通信系统还主要是有限制的固定终端，用大的天线和宽频带传输 高数据速率。战术军事通信的需求则要求发展可空中运输的终端，它可在狭小的道路上被很快运抵到一个新的位置上，并在短时问内开通，完成安全和可靠的通信。这些终端可随着部 队移动，运送到边远地区，并且敌方环境和恶劣气候条件下通信设备可短时间内建立起通 路。 由于高速移动的部件设备和运动平台(如舰船、飞机)指挥和控制的需要，卫星系统的 建造围绕较低的频段(UHF)发展，以满足关键战术通信的要求。UHF系统使用具有宽波 束的小型天线，它不需要高精度的点波束指向机构，且容易适合于移动平台。虽然，uHF 终端可以做得较小并相对价廉，但它可利用的带宽和扰干扰能力有限。需要改进的卫星通信 服务既来自于战术上的也来自战略上的用户需求，这样就导致了向更高频段的应用。随着卫 星通信系统应用的增长，一系列新的需求正在促进军事应用向更稳固和更灵活的系统发展。 3 抗威胁的对策 为了具备在不同情况威胁下能提供通信生存的能力，军事卫星通信系统与商用系统的要 1 https://www.wendangku.net/doc/0a7119989.html, 论文网论文大全https://www.wendangku.net/doc/0a7119989.html, 论文网论文大全 求是不同的。卫星通信具有固有的致命弱点：易受电子干扰和被非法截获。对卫星转发器的 干扰是一种严重的威胁；来自飞机或类似的这类平台有可能对下行链路进行干扰。因此，对 卫星或对地面，或对两者兼而有之，采取了一些对付威胁的手段。最为普遍采用的是频谱扩 展技术和天线调零技术。在军事卫星通信系统里，还采用了低截获概率技术(LPI)和复杂 的编码方法。 5．] 频谱扩展技术 频谱的扩展是一项取决于用户的抗干扰技术，即用户使用一种扩展功能来扩展其信号而 又不为敌方复制。接收机收到信号后则完成反方向的消去扩展功能。所需的信号超过干扰信
军事卫星通信1
目录 一、引言 (1) 二、军事卫星通信的概况 (1) 三、军事卫星通信的系统结构 (2) 1．多轨道、多卫星结构 (2) 2．引进星际链路 (3) 3．转发器的多卫星搭载 (3) 4．多系统与多业务结合 (3) 四、军事卫星技术的发展趋势 (4) 1．多频段使用并重点向EHF发展 (4) 2．更多地使用星上处理技术 (5) 3．使用多种波束形式的天线 (5) 4．星上资源的自主控制和自适应分配 (5) 5．研究抗干扰能力强的信号形式及措施 (5) 6．先进的多址技术 (6) 五、总结 (6)
军事卫星通信 摘要：卫星通信在现在高技术战争中的作用越来越重要，各军事大国都在大力发展军事卫星通信，而目前卫星通信又处于一个大的发展时期，可以预见在未来的十年到二十年时间内，卫星通信将面临许多重大的改革。 关键词：军事卫星通信卫星系统 Abstract: satellite communication in the role of the high-tech war now is more and more important, the military powers are strongly in develop military satellite communications, satellite communication and at present and in a bigger development period, can foresee in the next ten years to twenty years time, satellite communications will face many major reform. Keyword s: military satellite communications satellite system 一、引言 1991年的海湾战争中，美国动用了12类50多颗各种军用和商用卫星构成战略侦察网，将沙特、伊、科边境的战况,及时传送到远在10000多千米之处的美国五角大楼，五角大楼将收到的情报进行处理，然后将最新信息发给前线的多国部队，以便做出反应，以精确制导技术以及陆、海、空三位一体的作战体系，将伊拉克的重要军事目标摧毁或者占领，使伊拉克的通信系统陷入瘫痪，并在100个小时内结束战斗，同时将己方伤亡减少到最低。 在海湾战争中，美国的军事卫星通信系统的成功运用，震惊了全世界，引起了全世界各个国家、地区争先发展本国的卫星通信系统，并在原先的制陆权、制海权、制空权的基础上，提出了制天权，由此可见卫星通信的重要作用。 我国也不甘落后，大力发展卫星通信并取得了重大的成就。 二、军事卫星通信的概况 国外从60年代起便开发军用通信卫星及军用地球终端，最早投人应用的是美国的第一代DSCSf~ IDCSP)系统，它使用多颗周期为22小时的赤道准同步轨道卫星，于1967年正
国防知识：现代五大侦察技术
国防知识：现代五大侦察技术 一、手段多样的陆地侦察 陆地侦察是传统的侦察方式之一，它主要由武装侦察分队、无线电技术侦 察分队、谍报站、特种作战分队、两栖侦察部队、边防观察哨、雷达观测站、 边防情报站、遥感侦察站，以及直升机侦察分队、无人机侦察分队等多种力量 协同实施。地面侦察的主要手段有观察、潜听、搜索、火力侦察、捕俘和审讯、秘密侦察、战场技术侦察等。捕俘和审讯在地面侦察中最具特色，有时甚至是 最有效的一种侦察方式。尽管现代战争中高技术武器装备层出不穷，但地面侦 察的作用仍不可忽视。在1991年的海湾战争中，以美国为首的多国联军向伊科边境派遣了大量的地面侦察力量及负有战场侦察任务的特种作战部队。地面侦 察力量不仅进一步充实了战场指挥官所需的战役战术情报，而且及时校正了卫 星和航空情报在分辨真假目标时所存在的偏差。 二、能长时间活动的海上侦察 海上侦察主要包括水面舰艇侦察和潜艇侦察两种方式。水面舰艇主要担负 查明敌方舰艇、潜艇和飞机的位置、运动情况等任务，其主要侦察手段有雷达 侦察、声纳侦察和电子侦察等。除普通水面舰艇外，部分国家还建造有专门担 负海上侦察任务的电子侦察船或海洋监视船。监视船主要执行全球海洋监视任务，运用拖曳阵式传感器监视系统，可对水下活动的潜艇进行辨别、存档，仅 美国海军目前就有20余艘海洋监视船在服役。潜艇侦察主要指深入到敌方海岸、基地和防御纵深内的海区实施侦察；其活动时间长，自给力强，能够对敌进行 长时间的监视与侦察，受气象条件影响小。冷战期间，美苏两国为隐蔽地侦察 对方的军事实力及战略动向，均有针对性地向特定海域派出为数众多的海洋调 查船、海洋监视船、核动力潜艇等海上侦察力量来搜集情报。去年8月，俄海 军“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海演习时突然发生事故沉没时，美国海军核 动力攻击潜艇“孟菲斯”号和另外一艘攻击潜艇就正在出事海域附近对俄北方 舰队进行监视。 三、应用广泛的航空侦察 航空侦察是当今世界应用最广泛的一种侦察方式。航空侦察按飞行平台分 为飞机（包括无人机）侦察和气球侦察；按任务性质分为战略侦察、战役侦察 和战术侦察；按侦察手段分为照相侦察、目视侦察和电子侦察等。航空侦察在 组织实施时，通常分为例行侦察和专项侦察两种方式。例行侦察是对敌方进行 不间断的监视性侦察，其活动规律性强，活动区域、出动时间与飞机出动频率 等在一个时期内相对固定，但有时会随着对情报搜集重点的变化和局势的变化 而变化。如美军侦察飞机几十年来，一直对我沿海和内陆进行航空侦察，搜集 我方情报。专项侦察则是为获取敌方某一时间段内兵力活动情报或某一地区的 情报所临时实施的侦察。专项侦察目标明确，重点突出，而且其侦察力量相对
浅谈军事卫星通信的干扰
浅谈军事卫星通信的干扰 摘要：本文主要研究了军事卫星通信系统所面临的抗干扰问题，对其干扰因素进行了分析，简要探析卫星通信系统的抗干扰技术，设计出干扰分析决策系统。 关键词：卫星通信干扰抗干扰 现今，空间已经成为影响各国军事主导权的重要领域，而空间的战场是靠通信卫星来掌控的，但是由于卫星的四周并无封闭的区域，其只能自始至终敞开暴露在空中，极易受到对方各种方式的攻击，因此卫星通信中的干扰与抗干扰的话题，始终成为这一领域关注的焦点。以下篇幅，笔者将对现阶段卫星通信所面临的干扰及抗干扰因素作以总结，并针对干扰及抗干扰问题，提出自己的浅薄之见。 一、卫星通信所面临的干扰 作为特殊信道的卫星信道由两条链路组成：上行链路和下行链路。对卫星通信系统的干扰通常是通过对这两条链路进行的。 （1）对上行链路的干扰 正是由于通信卫星都暴露在空中的确定轨道上，因此极容易被敌方发现并进行相应的干扰。而一旦上行链路中的转发器受到了干扰，那么通过此转发器的所有用户都会受到影响。 （2）对下行链路的干扰 由于地面站天线具有方向性，若想干扰通信卫星，必须使得干扰机接近信号接收地面站。对于军事卫星来说，不同种类的卫星受到干扰的程度各不相同。对于战略卫星而言，各国的地面站会设定一定的保护措施，使得敌方难以接近，因此干扰效果会大打折扣。而对于战术卫星来讲，由于其距离敌方较近，受到干扰的效果会较强。 （3）对卫星的干扰 若卫星本身受到干扰，则整个卫星通信系统将面临瘫痪的状态。由于卫星距离地球站以及干扰机相近，与二者之间的关系又是共视的，且卫星天线覆盖范围较广。因此，即使对天线的方向图进行了赋型处理，但是只要在邻国或公海有足够的EIRP，那么在卫星天线所能覆盖到得范围内，干扰地球站的信号就能对卫星起到干扰效果。 二、卫星通信的抗干扰技术 由于卫星通信干扰源的差异性，对通信系统产生的影响不尽相同。因此，为了确保卫星通信系统的正常运行，必须采用综合的手段与其对抗。 （一）扩展频谱技术 1.直接序列扩频（DS）抗干扰 直接序列扩频信号通过高码率的扩频码序列来实现信号的频谱扩展，从而使得单位频带内的功率变小，使信号的功率谱密度变低。在此情况下，通信便可在热噪声和信道噪声的掩饰下，使对方忽略信号的存在。而在接收端采用相同的扩频码技术进行解扩从而恢复扩展后的信号。由于干扰信号与扩频码的非相关性，接收端在解扩时可实现对干扰信号的处理增益。 2.跳频抗干扰 跳频技术是目前主要应用于军用通信中的技术，它可以有效地避开干扰，发挥通信应有的效能。跳频是利用载波频率的随机跳变性来实现在一个远大于信号带宽的带宽内躲避干扰。对方如果要达到完全干扰信号的目的，那么必须要干扰
论情报侦察与特种作战的重要作用
论情报侦察与特种作战的重要作用 摘要：侦察情报对作战的胜负具有举足轻重的作用。第二次世界大战时期,各军特殊的作战背景和广泛的抗敌斗争,使情报侦察呈现出许多不同于其他历史时期的鲜明特点,取得了显著成效和丰硕战果,对战争的胜利功不可没。 特种作战在己方最小的代价达成最大的作战目标，是军事理论研究的热点，也是现代化强军的要求。随着现代化科学技术的飞速发展及各国特种作战的理论深入研究，特种作战所处的位置将更加重要，承担的任务将更加重要，作战的方式将更加复杂、更加多样。 关键词：侦察情报特种作战抗日战争反法西斯战争 情报侦察是另一类电子侦察，它基本属于一种战略活动，对潜在的敌方辐射源信号进行搜集和分析，得出的情报信息供上层军事部门、国家决策机构使用，或在某次作战前或作战中用来得出敌方的电子战部署情况。情报侦察在第二次世界大战上发挥了重要的作用。 一、太平洋战役 中途岛海战是日本遭受惨败的一次战役。从当时的兵力上来看，日本的兵力处于优势，美军的兵力处于劣势。但是交战的结果却是日本吃了一次具有决定性意义上的败仗，为什么日本强大的部队会败给美军呢？ 最大的原因就是：美国当时的情报侦察优势，首先美军情报机关成功的破译了日海军当时使用的密码，美军事前知道了日本海军的进攻目标和兵力。因此，尼米兹海军上将敢于冒着巨大的风险，将仅有的三艘航空母舰调到中途岛以东一带待机，还把全部的潜艇在中途岛以西海域全部隐藏起来，又把飞机调到中途岛机场；其次，开战前几天，美军的指挥官们就派遣潜艇对中途岛进行巡逻和侦察，报告出现在附近的日本兵力的部署，这对指挥官们的调兵遣将起到了重要的作用。 相反的日军在这次的海战当中的情报侦察就做的非常的糟糕，日军对美军的动向不明，甚至有时仅凭臆想派兵，直到战争前夕，日军还天真的以为美军不知道他们的意图。后来有人评价道:如果美军未能在早期就发现日军的企图，或者日军在美军兵力分散时发动战争，那么中途战役将会是另一个结果。 太平洋的中途岛战役充分的说明了侦察情报在一场战争开始前的重要程度，因为它从一开始就决定了这场战役的成功与失败，其次才是指挥官们的高超指挥。 二、抗日战争 抗日战争期间，中国共产党的情报工作主要是收集日伪等敌方情报和国民党及相关方面的情报，传送给相关部门，发挥情报的工作。中国共产党在抗战时期的情报侦察工作为抗战的胜利、乃至世界反法西斯战争的胜利都做出了不可磨灭的贡献。对以往情况人们了解的不多，最近几年相关的影片、电视剧风行（包括《暗算》、《风声》、《潜伏》、《借枪》、《旗袍》等等），对中国共产党的情报工作有所反映。毕竟是文艺作品，跟历史相差甚远，不过我们也能了解到中国共产党在情报工作上面下足了功夫。 中国共产党的情报机构诞生于1927年，虽然起步晚但是作用却是很大的。1939年英法企图牺牲中国对日本妥协的远东慕尼黑行动;德苏战争爆发后，日军拟南进而非北上；李士群提供日军“扫荡”新四军军部所在地；周福海设电台与重庆联系；重庆对日活动等等，都是侦察情报机构的作用。 然而真正的让中共侦察情报震惊四座的却是另外一件事。1942年“中共谍报
现代侦察和反侦察技术
巧妙伪装隐真示假 现代伪装技术是通过巧妙的伪装来隐真示假，蒙蔽敌方的侦察。1991年海湾战争中，以美国为首的多国部队为了制造在科威特东南部实施主攻的假象，以仿真坦克、仿真火炮与电子欺骗相结合的手段在这一地区“部署”了一支“师规模”的部队，而主力部队则向西转移了200多公里后才发起了真正的主攻。 在科索沃战争中，为了有效对抗美军的侦察，南联盟在空袭前便利用山地、丛林等有利地形将防空导弹、火炮、装甲车辆等目标藏入山谷或丛林，而将一些准备淘汰的飞机和经过精心伪装的假目标暴露在明处来吸引敌人的火力。 动静结合欺骗侦察 现代侦察手段受距离、天候等因素的影响，对移动目标的侦察效果不是十分理想，这也为实施反侦察提供了一条“捷径”。在科索沃战争中，北约军队空袭的攻击程序一般是目标侦察、数据输入、实景对照、实施攻击，这一过程至少需要几个小时的时间。因此，在抗击北空袭中，南联盟军队充分利用了这个间隙，灵活机动地将导弹、火炮、装甲车辆等便于移动的目标随时进行转移，当北约飞机或导弹抵达目标空域时，北约卫星和侦察飞机原先发现的目标已不知去向，使得不少飞机不得不携弹返回。 避实击虚主动攻击 现代战争封锁或切断敌方情报来源最有效的措施就是对敌方侦察部队和装备实施主动攻击或干扰，以攻代防。在科索沃战争中，为了及时侦获敌机来袭情报，又要避免己方雷达遭受远程打击兵器和反辐射导弹袭击，南联盟军队的雷达通常采用及时预警、分段接力的手法，即使用远程雷达和近程雷达对敌机目标进行分时分段接力搜索，侦获目标后立即关机。在打击火力上，南军采用地面火炮和防空导弹结合，构成了较为严密的火力配置，给敌人造成相当大的损失。 真假并用促敌“分化” 战争防御一方可以主动向敌侦察系统发送大量的虚假信息和无用信息，以达到削弱敌方侦察能力的目的。此外，大量真假混杂的信息能够干扰敌方的处理进程，还有可能诱使敌人得出不一致甚至是完全相反的判断。 在海湾战争中，以美国为首的多国联军在作战中便发现由于情报处理环节过于繁琐、各国情报系统互不兼容等因素，使情报效益大打折扣。美国中央情报局和国防情报局甚至一度对萨达姆总统入侵科威特的真实意图和进行战争的决心都无法得出一致的意见。 同样，在科索沃战争中，北约盟军在情报处理上依然存在这方面的问题。盟军的通信情报体制和装备存在诸多差异，造成盟军内部情报交流困难；此外，由于盟军情报来源广泛、缺少统一归口，多次出现各部门提供的情报相互矛盾、无法统一的情况。
军事侦察中运动目标检测与跟踪技术研究
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0a7119989.html, 军事侦察中运动目标检测与跟踪技术研究 作者：张焰李祥黄钰 来源：《中国科技纵横》2016年第23期 【摘要】在军事侦察中，需要对运动目标进行检测和跟踪。而在被检测目标处在高速运 动状态下，想要做好运动目标的检测与跟踪，还要采取更加高效和准确的算法，才能够确保军事侦查任务顺利完成。基于这种情况，本文对军事侦察中运动目标的检测算法和跟踪算法进行了分析，并且提出了改进算法，以期为关注这一话题的人们提供参考。 【关键词】军事侦察运动目标检测跟踪技术 在军事侦察领域，运动目标检测与跟踪技术是重要的研究课题，关系到军事侦察工作的开展效果。因为，运动目标检测与跟踪技术为军事侦察的核心技术，使用的算法好坏将对目标跟踪与识别的准确性起到至关重要的影响。所以，研究运动目标检测算法和跟踪算法，具有较强的实用价值和意义。而相关人员还应该认识到这一问题，以便加强有关技术的研究。 1 军事侦察的内涵及技术手段 所谓的军事侦察，其实就是为获取军事斗争所需有关战区和敌方情况而采取的措施，可以为正确进行军事指挥和获取战争胜利提供科学的依据和切实的保障。在现代和平社会，军事侦察的主要目的就是护卫领土，需要完成国土范围内的各种活动空间的侦察，可以划分为海上侦察、空中侦察和地面侦察。在过去较长的时间里，军事侦察采取的技术手段包含无线电侦收、雷达侦察、无线电测向等等。而随着科学技术的发展，无人机则成为了各国纷纷采用的军事侦察技术手段。目前，无人机已经经过了海湾战争、阿富汗战争等多次实战考验，经过证实能够较好的完成侦察、对地攻击和监视等军事任务，成为了国家军事侦察工作开展的主要保障。而无人机之所以能够用于军事侦察，主要是由于其能够在高速运动条件下完成地面目标的动态信息的获取，所以能够实现运动目标的检测和跟踪，从而顺利完成军事侦察任务。因此，运动目标的检测与跟踪技术，实际上已经成为了军事侦察工作的核心技术手段。 2 军事侦察中运动目标检测与跟踪技术 2.1 运动目标的检测算法 在对运动目标进行检测的过程中，主要需要解决的问题就是背景干扰问题。想要从视频图像中完成运动对象的检测，还要将背景干扰去除，从而得到运动目标图像。 2.1.1 经典检测算法
军事侦察无人机空气动力学
军事侦察无人机空气动力学 【摘要】在军事侦察领域，无人机得到了广泛的应用，为侦察工作的开展提供了更多的保障。而就目前来看，军事侦察无人机在空气动力学方面存在一些特殊问题，值得无人机设计和操纵人员给予更多的关注。基于这种情况，本文对军事侦察无人机的空气动力学展开了分析，以期为关注这一话题的人们提供参考。 【关键词】军事侦察无人机空气动力学 在世界范围内，军事侦察无人机多为低雷诺数无人机，具有一定的空气动力学特性。加强该类无人机的空气动力学研究，则能够帮助无人机设计人员更好的完成无人机翼型的设计选型，从而确保无人机的飞行性能。此外，也可以帮助无人机操纵人员更好的了解无人机的飞行特点，继而更好的完成军事侦察任务。 1 军事侦察无人机及其空气动力学特点 所谓的无人机，其实就是无人驾驶飞机的简称，是目前最热门的军事装备研究项目之一。在使用的过程中，无人机虽然无需人在飞机内部操纵，但是仍然需要人在地面或其他飞机上操纵。但不同于普通飞机，无人机只需要在关键时刻操纵，比如降落、判断目标或作重要决策等时刻。在其他时
刻，无人机则可以按照预装的程序执行不同的任务，无需人的过多干预。所谓的军事侦察无人机，则是在军事侦察活动中应用的无人机。目前，较多国家的海军、陆军和空军已经开始利用无人机进行海陆空的侦察。在美国，用于地面侦察的无人机有“全球鹰”，可以利用光电探测系统、地搜索雷达等机载设备每日完成约103700km2土地的探测，并且利用卫星将录取数据实时发送给地面站。在国内，目前服役的军用侦察无人机为无侦-5型无人远程侦察机。自上世纪70年代开始，我国就开始仿制“火蜂”无人机，并将其命名为WZ-5型，需要利用母机运载和发射。而现役无人机也是由该种无人机改进而来，装有全球定位系统和惯性导航系统，利用涡轮喷气发动机提供动力，装有红外摄像机、光学和电视等设备，续航时间可达3小时，飞行高度可达17500m。 从空气动力学角度来看，军事侦察无人机需要满足隐身要求，所以其气动设计需要同时考虑气动性能和隐身性能要求。所以，该类无人机在气动外形上需要满足高升阻比和隐身要求，并且满足高机动性要求。为满足这些要求，大多无人机采取的都是无尾设计方案，一些则采取了推力矢量控制方案。针对无尾型无人机，其在气动力方面需要寻求全新操纵机构，然后利用该机构进行垂直尾翼的替代，从而为机身提供足够的偏航力矩，继而使无人机能够灵敏完成不同的动作。而多数无人机都会遭遇小雷诺数空气动力学问题，这也
美国军事侦察卫星大扫描
美国军事侦察卫星大扫描 在海湾战争和科索沃战争中，军事侦察卫星在目标侦察、作战决策和毁伤评估等方面作出了卓越的贡献，促使美国越发加紧发展新型军事侦察卫星。目前，侦察卫星主要有照相侦察、电子侦察、海洋监视和导弹预警四类。 照相侦察卫星 美国的照相卫星技术水平居世界领先地位，它不仅拥有分辨率最高的“锁眼”一12光学成像卫星，还拥有能全天候、全天时侦察的“长曲棍球”雷达成像卫星。 “锁眼”一12卫星的先进之处在于:其红外相机采用大型CCD多光谱线阵器件和凝视成像技术使卫星的几何分辨率达到0.1米，同时具备多光谱成像能力，不仅能夜间工作，而且能辨别地面伪装物及飞机发动机和大烟囱等热目标，监视地下核爆炸、导弹和航天器的发射；其主透镜表面曲率由计算机控制，因而当卫星在高轨道上普查或在低轨道上详查时，能快速灵活地改变镜头焦距，从而可在高轨道上获得宽幅扫描，在低轨道上有高分辨率，还可有效补偿因大气造成的畸变；星上载有潜望镜式旋转透镜，使卫星在大倾角的条件下也能成像；采取了防核效应加固手段和防激光武器攻击的保护措施，并增装了防撞探测器；载有14 -18吨燃料，且可由航天飞机进行在轨加注，故机动变轨能力强。 但“锁眼”一12卫星也有致命的弱点，即受气象影响大。这个问题在北约空袭南联盟时暴露无遗。另外，它是冷战的产物，主要用于搜集战略情报，重访周期长，时效性差，扫描幅宽小，难以支持战术行动。这些不足可以通过采用合成孔径雷达成像技术的“长曲棍球”卫星来弥补。不过它的分辨率较“锁眼”一12的低，改进型为0.3米，而且观测不到西伯利亚部分北纬地区。目前上述两种卫星结合使用是最佳搭档。 为了争夺太空优势，美国国家侦察局实施了8X计划，研制“增强型成像系统”卫星，定型为“锁眼”一13。该卫星运行在2689公里x 3132公里、倾角63.40的轨道上，直径4.4米，重20吨。这种卫星载有光学相机和雷达两种传感器，观测幅宽达150公里，数据传输率提高8倍，缩短了重访周期。其分辨率与“锁眼”一12相当。 近年来，美国国防高级研究计划局和国家侦察局又分别提出“星光”和FIA未来成像体系结构计划。“星光”系统由8一48颗装有合成孔径/动目标指示雷达的低轨卫星组成星座。若星座由24颗组成，则能在巧分钟内提供1幅图像；若把星座扩至36颗，重访周期可缩短为8分钟；若扩至48颗，重访时间则可减到5分钟。其实，部署8颗这种卫星就能具有初始作战能力，反应时间为94分钟。每颗“星光”都有3种观测方式，即定点观测、窄带扫描和宽带扫描.它们的分辨率依次为0.3米、1米和3米。该星还能跟踪其下方的导弹和卫星，从而可与下一代高轨道导弹预警卫星互补。美国的盟国对其很感兴趣，因为只需购买3一6颗这种卫星就能加盟“星光”系统，可以共享信息。由于它是在现有技术的基础上改进的，所以该系统造价较低。 FIA计划拟建造一种更适于在外层空间工作的新一代卫星。目标系统是由体积小、重量轻、功能强、数量多的较小型卫星组成星座。该卫星系统由可见光/近红外光学成像卫星和雷达卫星两部分组成，故能在任何气象条件下穿透云雾拍摄到世界各地区军事设施的高清晰度照片，向战场指挥官提供近实时的目标图像。它采用的许多高新技术比现有卫星技术先进20年，重量和造价均为“锁眼”一12的一半，而性能却有很大增强，每天重访次数可根据需要而定。卫星将在更高的轨道上运行，因此隐蔽性更强，而且由于卫星停留在某个区域上空的时间将延长1倍(20分钟)，其拍摄照片的数量也将大大增加(提高8至20倍)。