三軍傳聲筒——國防通信衛星

2003年8月29日，美國德爾它-4火箭成功將美國空軍的最后1顆國防通信衛星-3送入地球靜止軌道。

美國國防通信衛星是從1962年開始研制的，主要承擔戰略通信任務，為美國國家指揮機關和作戰部隊之間提供高質量的保密通信和高速數據傳輸。到目前為止，國防通信衛星已經發展了3代，這3代衛星一直是美國最重要的全球性軍事通信衛星，現正在為美軍服務的主力就是第3代衛星，但它也將被新一代軍用通信衛星“寬帶全球衛星通信”取代。

昔日明星

第1代國防通信衛星于1966～1968年共發射了26顆，都是小衛星。這些衛星分4次發射，每次發射7～8顆，它們均運行在33915千米的地球靜止軌道，其中第1批衛星于1966年6月16日升空。這一代衛星重約45千克，設計壽命3年，只有1個超高頻信道（上行頻率為8吉赫，下行頻率為7吉赫），主要解決遠程戰略通信問題。整個系統于1967年7月1日服役。

1971年，第2代國防通信衛星開始服役，部署在地球靜止軌道。到1989年9月，16顆第2代衛星全部發射完畢，其中4顆發射失敗。這一代衛星的外形是直徑為274厘米、高為396厘米的圓柱體，重約590千克，設計壽命5年，采用自旋穩定方式。它在通信載荷和傳輸容量方面均有相當大的提高，每顆衛星上的兩個喇叭天線和兩個拋物面碟形天線能提供1300路雙工話音或每秒100兆比特數據。碟形天線可由地面指令控制，使控制器有能力將衛星波束集中覆蓋地球表面的較小區域。如必要，可用推進系統實現軌道重新定位。該星不僅能用于遠程戰略通信，還可支援突發事件等作戰活動。

目前美空軍航天司令部擁有的國防通信衛星-3系統，可以為國防官員和戰場指揮員提供安全的話音服務以及高速的數據通信。同時，它能將太空作戰數據和預警數據傳送給不同的系統和用戶。

現役主力

第3代國防通信衛星由洛馬公司研制，于1982年10月29日開始發射，總計14顆，均部署在地球靜止軌道上。其標準星座由5顆工作星和至少3顆備用星組成，能保證除兩極外全球所有地區24小時不間斷通信。它的管理研制單位和用戶是美國國防通信局、空軍、陸軍和海軍。

這一代衛星是長207厘米、寬193厘米、高196厘米的箱體，設計壽命10年，采用三軸穩定方式。由5個基本組成部分構成：質量為273千克的推進系統、1240瓦的太陽能電池陣、模塊結構、內插板和轉發器板。衛星天線包括4個覆蓋地球的天線，每兩個一組，分別用于收發。1副61波束波導透鏡接收天線，用來提供選擇性覆蓋和干擾保護；2副具有波束成形網絡的19波束波導透鏡多波束發射天線，可快速產生選擇性天線方向圖，適應地面接收機網絡的要求；高增益碟形天線，用于點波束傳輸。利用這些天線，可與廣大區域或特殊終端進行通信。

星上裝有6臺工作轉發器（4臺備用轉發器），工作帶寬分別是60兆赫（4臺）、85兆赫（1臺）和50兆赫（1臺），工作頻段為超高頻和特高頻。星上的6條信道各自通過自己的射頻放大器進行工作。遙測容量包括490條雙電平信道、320條模擬信道和18個串行數字輸入。如果星上傳感器檢測到干擾，地面控制器可以利用星上可調整的波束天線對抗任何干擾機的干擾。星上的1臺特高頻/超高頻單信道轉發器用于向戰略核部隊轉發緊急行動信息。衛星具有273千克燃料容量的推進系統并且帶有冗余的推進器及燃料箱。冗余推進器提供1.3～4.4牛的推力。

由于采用多種擴頻設備，第3代國防通信衛星的抗干擾能力進一步增強，同時星體采取了抗輻射加固措施，能夠承受低能級閃光效應、γ射線、X射線和電磁脈沖，因而用途更廣，可支持大型固定終端、小型移動終端，提供近程戰術通信和遠程戰略通信。它還能在軌調整發射機功率、接收機靈敏度和天線的覆蓋范圍，使執行任務的靈活性和有效性大大提高。為了提高生存能力，它在S波段和X波段采用了進一步強化的指令系統，并在天線系統中采用了多波束天線、常規的喇叭天線和1副裝在萬向架上的拋物面天線。此外，它還可以將轉發器的增益控制在39分貝范圍內，且能以頻分多址、擴展頻譜多址和單載波方式工作，具有抗干擾、防核打擊的生存能力。

軍用大腕

第3代國防通信衛星系統是全球軍事指揮控制系統，為美軍各軍兵種提供全球通信，即在重要軍事終端與國家指揮機關之間提供話音、數據、數字和電視傳輸，主要是為大容量固定用戶提供保密的話音和高速數據率通信，還可為各種系統和用戶傳送空間操作和早期預警數據。

其話音信道能力為每秒200兆比特，比25年前制造時的信道能力增加了兩倍。目前整個星座包括5顆主星和5顆備用星。

第3代國防通信衛星系統通過地面站提供大部分點到點通信業務，同時主要用于“捕食者”和“全球鷹”無人機在伊拉克和阿富汗地區的作戰。美國陸軍負責管理和使用第3代國防通信衛星的通信有效載荷。

2003年3月10日發射的國防通信衛星-3在軌壽命11年。2003年8月29日發射的第14顆國防通信衛星-3由洛馬公司制造，美國防信息系統局負責運行管理。它是改進的超高頻通信衛星，用于向國防部用戶提供改進的不間斷加密話音通信和高速率通信。它的主要改進是提高下行鏈路的功率，改進其天線的連通性，并與其他13顆在軌的國防通信衛星構成完整的國防衛星通信系統。從第1顆國防通信衛星-3發射至今，被人稱為“美國軍方超高頻通信衛星網絡的工廠”的國防通信衛星-3為全球的美軍提供了加密且可靠的通信能力。

最后1顆國防通信衛星-3 載有5副發射天線（2副地球覆蓋喇叭形天線，2副19波束波導透鏡天線和1副高增益可控拋物面天線）、3副接收天線（2副地球覆蓋喇叭形天線與1副可控61波束波導透鏡天線）和50兆赫、75兆赫、85兆赫、60兆赫等6個超高頻通信信道載荷。衛星設計使用壽命為10年。

美國已制定出更換第3代國防通信衛星系統容量的新計劃，以使更多的戰術用戶能用上國防通信衛星。

對現有第3代國防通信衛星改進型的開發從1996年開始，其特點是大大地增強抗干擾能力和增加星際鏈路，采用激光通信技術，衛星不僅有特高頻能力，還增加極高頻能力，使衛星通信容量增加，帶寬也增加，從而可以傳輸更多的信息，并且具有更強的抗干擾能力。第3代國防通信衛星改進型衛星系統預期會有更長的壽命。

后繼有星

國防通信衛星的后繼星是新一代軍用通信衛星“寬帶全球衛星通信”，它原來叫 “寬帶填隙衛星”。

2007年10月10日，美國宇宙神-5火箭把第1顆美國國防部“寬帶全球衛星通信”衛星送入太空，波音公司已經接收到了該衛星發回的信號。它是1顆新軍事衛星，用于滿足日益提升的軍事衛星通信需求，其通信容量是國防通信衛星的10倍。經過一系列的軌道機動與在軌試驗，這顆衛星有望于2008年第一季度開始為美國空軍服務。“寬帶全球衛星通信”系列衛星將增強并最終替代國防衛星通信系統星座，以及目前有美國海軍“超高頻后繼衛星”所提供的全球廣播服務功能，還將降低美國政府對商業衛星通信服務的依賴。首顆“寬帶全球衛星通信”衛星采用波音-702衛星平臺，它工作在X波段和Ka波段，能夠提供其他軍事衛星通信系統所不能提供的許多重要作戰特征。例如，該衛星擁有18個可重新配置的覆蓋區，以及具備向不同覆蓋區進行廣播和多點廣播的傳送能力，并且能夠連接位于任意區域和所有區域的用戶，即使他們處于不同工作頻率。