印度军用通信网络发展近况

印军在过去10年里严重忽视了对数字信息化系统的建设,而未来的战术通信网络必然是高移动、可生存和可重构。印军需要设计一种用于应对不断变化战术情况和环境威胁的强大网络来支撑安全的数据交换,为所有战术移动用户提供可靠的通信服务。为此,印度启动了一项为期25年,价值数十亿美元的“网络中心战”计划。该计划涉及“战术数据网”和专供陆军使用的“移动通信卫星网”,新网络可以连接陆军情报收集人员、实现旅以上部队全部联网,达成战略、战役和战术指挥的一体化,使最高决策机构具有“临时指挥所系统”功能,达到“平台中心战”向“网络中心战”的转型。印陆军信息系统建设启动最早也最为完备,对印海军、空军的信息系统建设形成了牵引和推动作用。

▲“移动蜂窝通信系统”专为北部及东北部边境地区地面部队作战使用

印度陆军网络

为了完成“平台中心战”向“网络中心战”的转型,印陆军一直在对“陆军固定交换通信网”(ASCON)、“军用蜂窝移动通信系统”(MCCS)、“陆军战术通信系统”(TCS)进行改造,旨在形成较为完善的陆军战场通信体系以实现能够集话音、数据、图像、多媒体应用及组网于一体的可靠移动通信系统。

“固定交换通信网”(ASCON)

 该系统是印军于20世纪80年代启动研制的通信系统,包括微波无线电、光缆、卫星和毫米波通信设备,可传送传真、电报、数据传输和视频,是一种数字化、全自动、保密的抗毁固定通信系统。该网络已与“陆军无线电工程网”(AREN)实现连接,并进行了4个阶段的升级,重点在提高前沿战术分队的终端设备数据传输、视频链接及综合处理能力,通过构建通信基础设施,实现与“战术通信系统”(TCS)的互联。

“移动蜂窝通信系统”(MCCS)

 该系统是专为印度北部及东北部边境地区地面部队作战使用,其频率范围为450～850兆赫兹,每套系统包括1个机动交换中心、50部收发基站(其中3部机动、47部固定),可以发送话音、数据、传真和文本文件,同时为7000个用户提供通信保障。为阻止边境反政府武装使用移动和卫星电话,该系统专供陆军第16军使用。而鉴于地形与环境恶劣,印陆军还为驻北部及东北边境地区部队配备了对流层散射和微波通信设备,利用战术电台,组成陆空联合作战指挥通信网、地面联络官通信网和空中支援通信网。

印度陆军 “战术通信系统”(TCS)

该系统将成为印军“网络中心战”中的重要核心能力,它将组成一个陆、空、天、三层的立体化通信架构,强化了其陆军的总体态势感知。其发展可大致分为2个阶段:

第一阶段是印军20世纪80年代开始研制,90年代初期形成作战能力的印陆军各级指挥所使用的陆军无线电工程网(AREN)。陆军无线电工程网又称“阿伦网”,是向地面部队提供保密、区域栅格通信网络能力的战术区域无线电通信系统,主要包括高频和甚高频无线电台、无线中继系统、移动模拟和数字微波对流层散射系统。

第二阶段的“战术通信系统”(TCS)计划是为了提高战术分队通信能力,解决通信装备无法互通等问题,该项目原定于2000年开始实施,但因故推迟。2010项目被重新启动,却一直以蜗牛的步伐前进。2014年2月,两家开发机构被选中开发TCS的原型。TCS计划旨在取代现有的AREN系统。

“战术通信系统”(TCS)可有效连接战区指挥系统和已部署部队,为军队提供骨干网络,具有较强抗干扰能力和抗毁功能,可以在战争的任何地方移动,提供从战场到指挥总部的集成通信,这将是印度军队数字化战场通信网络的未来。该系统将为总部和前线部队以及驻扎在敌方区域士兵提供具备更高带宽的视频传输能力和通信设施。系统支持话音、视频、数据与传真等各种数据的通信,与陆军固定交换通信网(ASCON)进行集成,并能与前方地区的专用蜂窝通信网实现连接。

战术通信系统的架构是多元化的,主要包括保密无线电、卫星终端系统和光纤链路,并能连接具有智能天线系统的发射系统,能同时与多个印陆军的监视和情报收集系统相连,包括升空雷达和一些无人机平台等。

▲陆军无线电工程网又称“阿伦网”，是向地面部队提供保密、区域栅格通信网络能力的战术区域无线电通信系统

印度海军网络

印度海军已实现了卫星通信。GSAT-7是为满足印度海军的战略和作战需求专门建造的一颗军用通信卫星,这颗卫星在2013年8月由欧洲航天运输公司的“阿丽亚娜-5”型火箭发射升空并定位于东经74°的地球同步轨道,能提供低比特话音和视频、高比特数据传输及保密数据网络,对大约140艘军舰、13艘潜艇、200架飞机及岸上综合设备进行无缝连接,高度加密的数据网络将军舰、潜艇、飞机和岸上设施连为一体。印度海军的意图是利用静止海军通信和卫星监视覆盖马六甲海峡和霍尔木兹海峡东到西的活动以加强印度海军的组网与情报收集能力,卫星在印度洋的足迹范围覆盖达2000海里,能显著提高国家海上安全和印度洋东西部侧面地区的态势感知能力。

GSAT-7卫星推动了印度海军的现代化进程,提高了印度海军在广阔的海洋及陆地地区的天基卫星通信能力和情报搜集能力,以及跟踪境外敌人动向的能力。通过这次发射,印度和美国、英国、俄罗斯、法国一样,拥有了专门用于国防通信的卫星。尽管GSAT-7卫星是专门为印度海军建造的,但印度陆军和空军在需要时也可以使用。

“综合通信系统”(CCSMkⅡ)(表1)是印度海军“维克拉玛蒂亚”号航母主要使用的通信系统,该系统是一种为舰艇提供内外互通的综合网络通信系统。它将所有的无线电设备和远程控制单元整合为一个组合系统,利用外部通信设施向各种远程用户延伸。为现代战舰提供在MF、HF、VHF和UHF波段的可靠通信。该系统是高度灵活的,可为所有类别的船舶和潜艇配置使用。CCS支持船舶、船岸、舰对空,舰对舰的无线电通信。2014年,印度宣布已经获得一批先进的超低频(VLF)发射台并开始服役。这种低频通信发射台位于蒂鲁尔维利的卡塔波曼港,其低频通信台是与弹道导弹核潜艇传递编码指令的关键。

▲GSAT-7是为满足印度海军的战略和作战需求专门建造的一颗军用通信卫星，这颗卫星在2013年8月由欧洲航天运输公司的“阿丽亚娜 -5”型火箭发射升空

印度空军网络

印度空军一直在向“网络中心战”和“战略到达”目标迈进。建成可为空军作战行动提供多种通信手段和足够带宽的先进“广域网”。通过广域网连接的印度空军司令部和各地区空军司令部间的作战中心可获得来自任何传感器的数据。

空军目前正在推广使用的是2010年启动的印度“空军网”(AFNet)通信系统。AFNet通信系统主要是将空军各主要单位和固定设施通过“广域网”全面互联,实现数字化通信。印度全国装备以散射传输设备组成的空军干线通信网络占整体网络的50%,由于频谱资源的不足,AFNet工程研制的大容量光纤网络虽然对大多数系统进行了替换,但边缘区域仍无法达到有效覆盖。印空军因此于2013启动“蜂窝网”通信系统的建设,该网络除固定的通信节点外,还有流动基地传输站,网络连接扩展至边远地区,是印空军内部独立的3G WCDMA网络系统,可使印空军在国内进行语音、数据和视频通信,并实现文件实时共享,促进态势感知和指挥控制能力的进一步提高。

▲印度空军一直在向“网络中心战”和“战略到达”目标迈进，通过广域网连接的印度空军司令部和各地区空军司令部间的作战中心可获得来自任何传感器的数据

印度通信卫星

印度从20世纪60年代开始研发通信卫星以弥补其专用网络的不足。目前印度已建成了号称亚太地区最大的国内通信卫星系统,增强了其武装力量。目前印度的通信卫星波段覆盖了C、扩展C、Ku和S波段,在轨服役的包括:INSAT-3A、INSAT-3C、INSAT-4A、INSAT-4B、INSAT-4CR、GSAT-8、GSAT-10、GSAT-12、GSAT-16。随着战略环境不断发生变化,再加上类似预警和空对空加油机之类复杂平台以及核动力潜艇等战略平台的推出,印度迫切需要对所有系统进行互联,印军急需综合的国防通信网络和国防通信卫星。印度计划在2017年内再发射GSAT-17和GSAT-11通信卫星,而新近服役的通信卫星有:

GSAT-6是ISRO在2015年为战略需求发射的第2颗S波段通信卫星,与专门为海军提供服务的GSAT-7配合工作,将向陆海空三军提供流畅实时战地画面,加快传感器与射手的连接。GSAT-6重量2117千克,可以与更小的地面终端进行通信,主要用于武装部队。由于印度环境地形复杂且恶劣(半岛、沙漠和雪山),士兵的通信常常中断。新系统适用于非常小型的手持设备,将会提供保证质量和安全的通信,让士兵能够从庞大的通信设备中解脱出来。

GSAT-7是由ISRO专为满足印度海军的战略和作战需求而研制的最先进的通信卫星,质量2550千克,设计寿命为10年,有4个Ku波段转发器、1个S波段转发器和3个UHF/C波段转发器。该卫星可以提供多种服务,从低比特率的话音到高比特率的数据传输,通过保密数据网络连接战舰、飞机和岸上设备,对印度海军的现代化进程有一定推动作用。

GSAT-9“南亚”卫星是印度于2017年5月使用地球同步卫星发射器(GSLV-F09)发射升空的。该卫星重2230千克,为地球同步轨道卫星,有12个Ku波段的收发射频信号,可实现远程通信、远程教育、远程医疗以及自然资产测绘等功能。此外,该卫星还能提供和提升互联网连接。早在2014年,印度总理纳伦德拉·莫迪要求印度航天研究机构(ISRO)为南亚区域合作联盟(SAARC)国家开发通信卫星,最初命名为SAARC卫星,投入23.5亿卢比,后因巴基斯坦退出,该卫星则改名为“南亚”卫星,设计寿命为12年,可为国家提供Ku波段的通信应用。印度航天研究机构决定此卫星加入电源,而下一颗带电源的GSAT-20卫星计划将在2018年发射。

GSAT-14卫星搭载了6个扩展C波段转发器和6个Ku波段转发器,于2014年发射,该卫星作为实验平台还搭载了工作于20.2吉赫兹和30.5吉赫兹的2个Ka波段信标,用于研究印度区域的降雨和大气对Ka波段卫星通信链路的影响。

GSAT-15是印度于2015年发射的一款大功率通信卫星,在起飞时该卫星重3164kg,,搭载了24个Ku波段大功率转发器和工作在L1和L5波段的GPS辅助GEO导航(GAGAN)有效载荷。GSAT-15是在GAST-8、GAST-10之后携带GAGAN有效载荷的第三颗卫星,并携带了Ku波段信标,有助于将地面天线准确地指向卫星。

印度INSAT、GSAT通信卫星的运行控制由“主控设施”(MCF)负责。MCF的7个地球站组成一个综合设施。除MCF以外,印度电信总局(DOT)的网络运营控制中心(NOCC)也可以对INSAT卫星进行运控。NOCC建立的目的是与MCF共同控制从卫星地球站到INSAT卫星之间的传输。

GAGAN地面系统由主控站(INMCC)、上行注入站(INLUS)、参考站(INRES)和通信链路组成。IRNSS地面控制段由2个IRNSS导航中心(INC)、2个IRNSS卫星控制中心(SCC)、9个遥测跟踪与上行站(IRTTC)、17个测距与完好性监测站(IRIMS)、2个IRNSS授时中心(IRNWT)、4个码分多址(CDMA)测距站(IRCDR),IRNSS激光测距站(ILRS)和数据通信网络(IRDCN)组成。在卫星通信服务领域,ISRO与安瑞克斯(Antrix)公司拥有在印度租售卫星转发器带宽的准垄断权。目前在印度至少有超过50%的商用卫星通信容量是由印度国产通信卫星提供的,其它外国卫星通信容量必须转租给ISRO后才能在印度落地,ISRO直接参与了包括通信卫星制造、发射、卫星运营、政策法规制定以及部分服务提供在内的卫星通信产业价值链的全部环节,在印度的卫星通信市场中占据绝对主导地位。

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