美国海军的重要作战支柱:移动目标用户卫星通信系统(MUOS)

来源: ncaa 2016-11-05 14:06:18 [] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (6809 bytes)

移动目标用户卫星通信系统(Mobile User Objective System)是美军的新一代窄带通信卫星系统,用来取代之前的UFO“特高频后继卫星通信系统”(Ultra High Frequency-follow-on Satellite Communication System)。在兼容原有UFO系统的基础上,大胆采用了商业新技术以及新的波形和信号算法,采用星地一体化传输设计,使得MUOS系统的能力比之前的 UFO系统有了巨大的提升。

MUOS系统是世界上第一型采用了商用WCDMA技术的窄带军用通信卫星系统,整个星座由6颗同步轨道通信卫星组成(5颗工作星,1颗备份星),卫 星工作寿命13-15年,能覆盖南北纬65度之间的广大范围,通过星载多波束天线实现类似地面蜂窝式移动通信系统的覆盖,每颗卫星可以提供64个 WCDMA射频载波(16个点波束,每个点波束复用4个5MHz的WCDMA射频载波)。

 

MUOS系统是世界上第一型采用了商用WCDMA技术的窄带军用通信卫星系统,整个星座由6颗同步轨道通信卫星组成。

 

每个点波束比之前的UFO系统的全球波束有12-15dB的接收增益,这使得MUOS系统的终端可以在最严酷的传输环境下达到至少9.6kb/s的数据传输能力。此外,那1颗备份星也可以根据任务需要,随时漂移至有需要的区域上空,增加该区域的可用点波束数量。

MUOS系统的地面控制段也与其他军用通信卫星系统有所不同,由4个地面控制站组成,分别坐落在夏威夷、诺福克、意大利西西里岛和澳大利亚,彼此通 过地面通信网络连接,除了进行卫星日常测控和管理之外,还要承担用户的语音和数据传输业务。这是因为MUOS系统各型终端与卫星通过UHF频段进行连接, 卫星与地面控制站通过Ka频段连接,所有终端到终端之间的用户通信都通过MUOS的地面通信网络实现。

MUOS系统的典型通信流程是:用户使用UHF WCDMA频段的终端与卫星建立上行通信连接,卫星再通过Ka频段下行链路将信号转发到4个地面控制站中的1个,此地面控制站通过位于夏威夷和诺福克的交 换与网络管理设备识别出用户信号所想要送达的目标用户,通过地面通信网络将信号发送至合适的地面控制站,然后由合适的地面控制站通过Ka波段上行链路发送 信号给卫星,卫星再通过UHF WCDMA频段下行将信号转发至正确的目标用户终端。

 

MUOS系统的卫星工作寿命13-15年,能覆盖南北纬65度之间的广大范围。

 

这看起来似乎比传统的卫星通信(用户直接上行-卫星中继-目标用户下行)方式更加复杂和繁琐,但却是MUOS系统的优越之处,这种星地一体化传输设 计不但大大提高了整个卫星通信系统的抗干扰和抗毁能力,而且能够进行动态资源规划和分配,更灵活的高优先级用户授权。此外,MUOS系统还能够保证在1年 中有至少97%的时间可以正常工作(其他军用通信卫星系统只有70%不到的实际工作时间),在作战情况下为部队提供不论何时何地都可以使用的可靠“动中 通”链路,信道可用率达到97%(特别是在赤道附近区域,传统的卫星通信会受到电离层闪烁造成周期性的通信中断,而MUOS的WCDMA波形能够很好地避 免这一问题),满足现代战争中美军对移动卫星通信的需求。

以UFO系统为代表的UHF频段窄带战术通信卫星系统此前在美国海军一直得到了较好的应用,成为美国海军进行全球海上部署和作战的重要通信支柱。因 此,美国海军现在也非常重视MUOS系统的应用,并将其作为战术通信卫星系统的主要组成部分,利用其更好的抗干扰、抗毁、动中通性能和小型化终端,进一步 增强美国海军的全球移动战术通信能力,以适应现代海战的复杂对抗环境。

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