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在“转型通信卫星”（TSAT）项目取消后，美军通信卫星逐步形成了“窄带、宽带、受保护”三位一体的体系。其中窄带通信卫星为“移动用户目标系统”卫星，其主要用户是美国海军，用来替换传统的“特高频后继”（UFO）卫星；宽带通信卫星为“宽带全球卫星”（WGS），用来替代“国防卫星通信系统”（DSCS）；受保护通信卫星为“先进极高频”（AEHF）卫星，用来替换“军事星”（Milstar）。当然，所谓“替换”并非一蹴而就完成的，目前仍处于新旧军用通信卫星共存期，其中，美国海军的主要通信卫星即窄带系统，就是“特高频后继”和“移动用户目标系统”。 特高频（UHF）卫星一直是军用卫星通信的主力，是最有效的军用通信频段，可穿透丛林覆盖、严酷的天气环境以及复杂的地形。美国所有的部队及其部分盟军都使用海军的卫星进行窄带通信。在美军的卫星通信用户中，有超过60%的用户都是使用特高频进行通信，各军种部署的特高频终端超过数万台，终端类型超过50个，其中有许多都是面向战场应用的小型、便携式终端。 美国海军的特高频通信卫星系统主要经历了“舰队卫星通信系统”（FLTSATCOM）+“租赁卫星”（LEASAT）到”特高频后继”再到”移动用户目标系统”这3个阶段。1994-2000年，随着“舰队卫星通信系统”和“租赁卫星”陆续退役，美国海军航天与海上作战系统司令部（SPAWAR）于1988年选定休斯公司制造10颗新的“特高频后继”卫星，以替代“舰队卫星通信系统”和“租赁卫星”。 由于当时美国海军拥有1500多个特高频终端，所以非常依赖特高频卫星通信来为各类舰船提供最重要服务，这也是美海军当时大力发展“特高频后继”的最主要原因。 “特高频后继”卫星上搭载有特高频和极高频（EHF）的通信载荷，其中极高频的载荷主要是为了实现与“军事星”的互联互通，可用于全球战略、战术通信。卫星采用抗干扰与抗电磁脉冲加固措施，可提供全球范围内的舰-舰、舰-岸、舰-机话音、数据通信。“特高频后继”卫星可实现与“舰队卫星通信系统”终端的完全兼容。
“特高频后继”卫星系统共包括11颗地球静止轨道卫星，其中8颗正常运行、2颗备份、1颗发射失败。该系统提供71°（N）～71°（S）之间的接近全球性的覆盖范围，包括美国本土、大西洋、太平洋和印度洋，但不覆盖极地区域。最后一颗“特高频后继”卫星于2003年底发射升空，且搭载有抗干扰能力非常强大的“军事星”载荷。与“舰队卫星通信系统”相比，“特高频后继”卫星的通信能力有了较大提升： 1）共有38个信道（37个5～25kHz信道、1个25kHz的舰队广播信道），总带宽555kHz，比“舰队卫星通信系统”的总带宽（310kHz）提高了近1倍。 2）除了特高频转发器外，还搭载有极高频转发器以及全球广播业务（GBS）转发器（第8～10颗卫星），进一步提升了卫星的通信带宽及与“军事星”的互操作能力。 3）在多址方式方面，“特高频后继”实现了真正的按需多址/时分多址(DAMA/TDMA)，而“舰队卫星通信系统”主要采用的是基于预分配的按需多址/时分多址。 随着军事需求的发展，在飞机、舰艇、军舰、坦克等各军事平台上使用的特高频终端急剧增多，“特高频后继”卫星系统容量不足的问题日趋明显，已经在阿富汗战争和伊拉克战争中充分暴露出来。2010年前后，混合主战区的通信带宽需求约为42Mbit/s，同时接入的用户需求数量超过2300个，甚至还有评估显示，“特高频后继”的用户数量已超过了额定的250%。此外，目前单兵使用的“特高频后继”终端还比较庞大，携带和使用起来不是十分方便。20世纪90年代发展起来的“特高频后继”卫星系统也逐渐达到了设计寿命。到2009年初，整个“特高频后继”卫星系统的工作能力只能达到卫星保持高精度时工作能力的70％，急需更新换代。 后来，美国海军航天与海上作战系统司令部开始开发替代“特高频后继”卫星的系统—“先进窄带系统”（ANS）。该系统主要由“移动用户目标系统”、国防部远程端口（TelePort，部分远程端口充当了“移动用户目标系统”卫星的地面站）和用户终端3个部分组成。美军利用特高频进行卫星战术移动通信已有30多年的历史，但是网络体系和通信波形一直没有较大变化。而“移动用户目标系统”的出现，极大地改变了美军使用特高频的方式，实现了网络化战术移动通信。
“移动用户目标系统”是“先进窄带系统”的核心部分，该项目由海军航天与海上作战系统司令部下设的通信卫星项目办公室（PMW146）负责项目采办。经过多次推迟以后（最初规划的首颗卫星发射时间是2007年），2012年2月24日首颗“移动用户目标系统”卫星发射升空，自此美军窄带卫星通信系统的转型也拉开序幕。此后，2013年7月19日移动用户目标系统-2又成功发射升空。根据美军规划，未来的“移动用户目标系统”星座中最终将包括5颗“移动用户目标系统”卫星，其中1颗为备份星。“移动用户目标系统”不单指卫星本身，而是一个由空间卫星、卫星控制系统和网络控制系统组成的大系统，可为各级指挥机构所有平台上的移动用户提供能适应各种环境的实时全球战术窄带卫星通信能力，从而实现保密无缝的互操作通信。 “移动用户目标系统”采用第三代商业移动蜂窝网技术—宽带码分多址（WCDMA）、Rake接收机、Turbo码、干扰减缓等多项先进技术，提供能力更强的特高频军事卫星通信服务。整个“移动用户目标系统”星座的容量可达“特高频后继”星座总通信容量的10倍以上，而单颗“移动用户目标系统”卫星的容量更是达到了单颗“特高频后继”卫星的近20倍。除新型宽带码分多址载荷以外，每颗“移动用户目标系统”卫星还将携带一个与“特高频后继”的载荷相似的传统载荷。这些传统载荷将继续支持传统终端，使原有终端可以平稳地过渡到“移动用户目标系统”。“移动用户目标系统”通过综合采用空分（多波束）、码分、多载荷（同时搭载传统特高频载荷与新型宽带码分多址载荷）等方式来提升系统总带宽并改进与传统终端的兼容性。 从“移动用户目标系统”与“特高频后继”的几方面性能进行对比分析可以看出，“移动用户目标系统”卫星的各方面性能均优于“特高频后继”卫星。 多址方式对比 “移动用户目标系统”采用的是宽带码分多址，而“特高频后继”采用的是按需多址，二者相比，宽带码分多址优势明显，主要体现在如下3个方面： （1）安全性大幅提升 宽带码分多址本质是一种扩频通信（所谓的“码”实际上就是扩频码），因此与按需多址相比，具备谱利用率高、软容量、保密性好、易于无缝切换和宏分集等优点。而对于军用卫星而言，保密性无疑是最具吸引力之处。 （2）工作效率更高 “特高频后继”的传统波形通常为单独的专用网络预留一个转发器或按需多址时隙，这严重限制了可服务的网络数量。大多数此类网络都以非常低的占空比运行，浪费了大部分容量。而“移动用户目标系统”则可为用户提供全双工点对点和半双工群组通信业务，支持话音、数据及其混合业务。用户只需拨打群组的电话号码就可以加入“移动用户目标系统”的群组，而且除非用户在传输数据，这些群组不占用系统容量。点对点业务非常类似于商用手机，不需要预先计划。要建立一个通话，只需拨打一个电话号码，可以与其他“移动用户目标系统”用户或国防信息系统网络(DISN)建立通话。 “移动用户目标系统”可以规划和实现近似“无限”数量的群组。只有当信道上传输数据的群组数量达到信道容量极限时，系统才会限制信道接入。每一个群组可与世界任何地方的用户通信，只需要将群组数据发送到包含群组成员的波束。对于发言者冲突的问题，也就是一个以上的群组用户同时传输数据的情况，在“移动用户目标系统”中这种问题将大大减少，因为“移动用户目标系统”能够区分同时进行的发送尝试，并且选择一个来发送。群组还可以用来提供广播服务，在无线电静默（EMCON，发射控制）状态下，终端可以接收到任意的群组业务。 （3）数据流程大幅简化 “特高频后继”采用美军传统波形，该波形基于传统波形军用标准MIL-STD-188-181、MIL-STD-188-182、MIL-STD-188-183设计。这种自1992年就引入的传统波形存在诸多缺点：无法总能满足用户的需要，使用复杂，往往要求用户具备无法实现的链路余量。总之，传统波形的最大缺点在于没有足够容量为大量潜在用户提供服务。 传输容量对比 “移动用户目标系统”的最大容量难以量化：对于“特高频后继”星座的按需多址接入，最大容量的计算就等于转发器数量或可用时隙数量；而“移动用户目标系统”的容量则取决于用户的传播条件、无线电功率、终端所处位置及通信的占空比。因此，在比较“特高频后继”和“移动用户目标系统”容量过程中，根据惯例，以“能够同时支持的2.4kbit/s话音路数”作为通用衡量标准来衡量“移动用户目标系统”与“特高频后继”的传输容量。 （1）单颗卫星比较 在一颗卫星覆盖范围内，“特高频后继”可支持212个话音网络。这些网络包括：42个5kHz信道（每个信道可支持1路2.4kbit/s话音）、34个25kHz信道（每个信道可支持5路2.4kbit/s话音），因此，“特高频后继”可同时支持的总带宽容量为5.88kbit/s。根据美军的描述，“移动用户目标系统”的宽带码分多址载荷可同时支持4083路2.4kbit/s话音，其传统特高频载荷可支持106路2.4kbit/s话音，因此，总共可同时支持4189路2.4kbit/s话音。这样，其总带宽容量为10.05Mbit/s，该容量是“特高频后继”容量的近20倍。 尽管“移动用户目标系统”的单信道容量不高，但因为“移动用户目标系统”卫星可支持64路宽带码分多址载波，每个载波拥有494个信道化编码，而每一路2.4kbit/s话音仅需1个信道化编码，即“移动用户目标系统”卫星可同时支持的2.4kbit/s话音路数为31616。然而，这只是理论计算值，这种计算假定64个载波的每个信道化编码可同时使用，但事实并非如此。由于卫星平台功率有限且存在多址干扰，因此，若所有信道化编码同时使用，则卫星平台将会由于功率耗尽而瘫痪。 此外，为了提高战区容量、提升系统的可用性，“移动用户目标系统”采用重叠覆盖的方案，星座覆盖区域内（南北纬65°之间）超过70%的地区都有两颗卫星覆盖。覆盖区域的重叠一方面提高了关键地区的容量，另一方面，当一颗卫星失效或受到严重干扰时，保证至少有一颗卫星可提供通信。 （2）整个星座比较 从整个星座角度来看：整个“特高频后继”星座能处理1029路2.4kbit/s信号，总容量为2.469Mbit/s；而整个“移动用户目标系统”卫星星座能处理16332路2.4kbit/s的宽带码分多址信号，以及424路传统：“特高频后继”信号，总容量40.216Mbit/s，是“特高频后继”星座容量的16倍。 |
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