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军用通信卫星现已被誉为现代战争的生命线。为此,欧洲各国正竞相发展军用通信卫星,其中以英国最为突出:2007年3月11日,英国首颗第5代军用通信卫星——天网-5A由阿里安-5火箭发射上天,其发射质量约4.7吨;同年的11月14日,阿里安-5又成功发射天网-5B卫星;英国军方还计划发射天网-5C卫星,从而完成地球同步定位。
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天网-5采用欧洲星-3000平台制造,该平台是从1995年开始由阿斯特留姆公司研制的,可携带70台以上的转发器,具有非常灵活的服务模式,以满足卫星设计和尺寸上的不断变化。其通信模块可被设计在1块、2块或3块模板上,卫星高度也相应地在4~7米之间变化。根据卫星任务的不同,其有效载荷可以有很大的变化,尤其是天线的数量、配置及尺寸的相应变化。另外,天网-5的通信容量是英国现有天网-4卫星的5倍,每颗卫星的发射质量是天网-4的3倍,有效载荷功率为5千瓦,具有跨度为34米的太阳能电池阵列,卫星定位于西经1度,装有4个可控天线,从而具有极强的定位功能,同时还有超强的抗干扰、抗窃听能力,将为英军和“友军”在全球范围内提供高速、安全可靠的通讯手段。
“天网”的前世今生
英国是世界上少数几个拥有自己的专用军用卫星通信网的国家之一,其“天网”系列军用通信卫星开始于20世纪60年代中期,现已发展了以下几代:
天网-1包括天网-1A、1B两颗卫星,分别于1969、1970年发射,其中天网-1A卫星因转发器故障用了不到1年,而天网-1B卫星则由于远地点发动机故障而没有进入预定轨道。
1974年英国发射了天网-2,其中天网-2A卫星发射失败,天网-2B工作正常,直到1993年还能受控。
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后来英国从中东和远东地区撤军,似乎已没有必要维持昂贵的军用通信卫星和众多的地面站,于是在1975年取消了天网-3计划,改为租用美国和北约的卫星。然而,随着世界军事、政治的风云变换,特别是1982年发生在马尔维那斯群岛的英阿冲突,再次促使英国重新启动并实施天网-4计划,并分为2代。
第1代天网-4系统包括天网-4A、4B和4C三颗卫星。该卫星具有特高频和超高频天线,可支持潜艇等移动用户通信,具有抗核电磁脉冲的能力和反阻塞功能。天网-4A卫星首先于1988年发射入轨。1990年由于海湾地区形势紧张,天网-4B和4C卫星也急忙入轨服役,完成了第1代天网-4军用卫星通信系统组建。
第2代天网-4系统的卫星是从1998年开始陆续发射的,包括天网-4D、4E和4F三颗卫星,卫星仍采用三轴稳定方式,经过抗核电磁脉冲加固,具有反阻塞功能,这对军用卫星是非常重要的。然而,该卫星系列上却使用了与第1代天网-4同样的结构和平台,从而限制了卫星的设计寿命只能有7年,而不是现代通信卫星的14年。虽然如此,星上的通信设备都是比较先进的,通信容量显著增大,增加了超高频可旋转的大功率点波束天线,每个转发器的发射功率提高到50瓦,覆盖全欧洲的宽波束天线也可以旋转,还具有可调谐的特高频天线。该系统支持潜艇、水面舰艇、机载和个人移动通信,可以使用直径不足1米的小型接收天线,这对常规作战是非常有用的。
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2001年2月8日发射的天网-4F是天网-4系列的最后1颗卫星。该卫星重1.5吨,设计寿命8年。它除载有4台超高频、2台特高频和S波段转发器外,还载有英国国防评估与研究局的1台试验传感器,用来测试外界核辐射。
起死回生的新“天网”
英国曾计划在2005年就首次发射更先进的天网-5卫星,来替代第2代天网-4卫星完成直到2020年的军用通信任务。该计划的预算为24亿美元,是长寿命卫星(至少14年)。后来该计划被英、法、德的“三国军事卫星通信”计划所替代,该计划的总费用约26亿美元,拟由3~4颗星组成星座,2004年以后发射。由于经费问题,“三国军事卫星通信”计划搁浅。
就在此时,英国军方将商业的竞争机制和管理经验引入到军用卫星通信系统的运行的做法引起了政府的关注。皇家空军澳科罕戈中心是英国最大的军用通信卫星测控站,管理着“天网”系列卫星,还代表北约操纵2颗纳托-4军用通信卫星。在这里是使用合同雇员代替军人操作,合同雇员已经占总人员的1/3以上。商业竞争机制的引入使每年的开支降低20%,这可以说是在世纪之交英国探索军用卫星通信经营方式的尝试。
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英国政府果断放弃原来的天网-5计划,采用“私人资金倡议”(PFI),即从私人商业卫星经营公司购买军用通信服务。英国国防部认为PFI是可行的,并宣布了PFI招标邀请。
2003年秋,英国国防部与欧洲航空防务与空间公司空间部签署了天网-5卫星合同,该合同包括设计和制造天网-5A、5B卫星,以及所有发射服务和有关地面部分,其最终目标是在今后15年内为国防部提供保密的军事通信服务。
这项总额超过36亿欧元的合同是在PFI指导下签署的。事实上,该合同是英国国防部与欧洲航空防务与空间公司之间的服务征购合同,欧洲航空防务与空间公司主要提供初期投资和系统的运营支持,而英国国防部则租用这2颗卫星。为此,欧洲航空防务与空间公司在今后12.5年中增加14亿欧元的贷款,这些贷款将来自大约30家银行组成的财团。欧洲航空防务与空间公司正在尝试一种新的经营模式,即根据客户的需求,把自己先进的专门技术与私人投资计划相结合。
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欧洲航空防务与空间公司下属的阿斯特留姆公司是主承包商,负责研制卫星,改造地面设施、网络及控制系统,提供新的地面终端设备,改进英国皇家海军的舰载通信系统。这些必须在2008年以前完成,并在其后10年内提供有效、可靠的通信服务。
天网-5发射后在轨交付给规范安全通信公司。规范安全通信公司是欧洲航空防务与空间公司的子公司,也是世界上首个军事卫星通信的商业供应商。它负责提供整个合同期间的网络维护、用户支持及技术升级,还将完成“天网”卫星所有权的移交,并运营现有天网-4卫星。规范安全通信公司将用天网-5卫星为英国提供超视距语音、数据和视频会议中继,以及指挥、控制和通信中继服务,为英国军队、北约组织及其他国家提供安全通信服务。
未雨绸缪的天网-5C
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由于通过PFI募集到更多的资金,加上未来空间保险市场的不确定性,2005年底英国国防部和规范安全通信公司签订了天网-5通信卫星计划的补充协议:研制天网-5C作为备份星,并将生产作为储备的第4颗天网-5通信卫星的部件,还将计划合同的终止日期从2018年延长到2020年。
在3颗天网-5卫星入轨后,如果其中1颗出现故障,将发射第4颗天网-5卫星,以确保有3颗卫星正常运转。补充协议进一步确保了天网-5通信卫星系统的完成,并且提高了系统的性能。
虽然英国国防部将天网-5C卫星作为轨道备份星,但是这颗卫星提高了系统的性能,使得规范安全通信公司能吸引更多的客户。规范安全通信公司可利用剩余的资源,通过为客户提供特殊的政府和军事通信服务来赢利。目前规范安全通信公司已经和加拿大、法国、北约和葡萄牙等签署了合作协议。
目前,在欧洲军用通信卫星领域,英国、法国、西班牙和意大利都发展了各自的军用通信卫星。此外,北约也有自己的卫星。法国和英国及欧洲其他国家还签订了双边及多边互助合作协议。协议规定可互相以对方的军用星作为备份,并建立了可相互操作和资源共享的机制。
在欧洲一体化日益加强的今天,军用卫星通信一体化的趋势日渐明显,这也是欧洲军用卫星通信的终极目标。
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天网-5采用欧洲星-3000平台制造,该平台是从1995年开始由阿斯特留姆公司研制的,可携带70台以上的转发器,具有非常灵活的服务模式,以满足卫星设计和尺寸上的不断变化。其通信模块可被设计在1块、2块或3块模板上,卫星高度也相应地在4~7米之间变化。根据卫星任务的不同,其有效载荷可以有很大的变化,尤其是天线的数量、配置及尺寸的相应变化。另外,天网-5的通信容量是英国现有天网-4卫星的5倍,每颗卫星的发射质量是天网-4的3倍,有效载荷功率为5千瓦,具有跨度为34米的太阳能电池阵列,卫星定位于西经1度,装有4个可控天线,从而具有极强的定位功能,同时还有超强的抗干扰、抗窃听能力,将为英军和“友军”在全球范围内提供高速、安全可靠的通讯手段。
“天网”的前世今生
英国是世界上少数几个拥有自己的专用军用卫星通信网的国家之一,其“天网”系列军用通信卫星开始于20世纪60年代中期,现已发展了以下几代:
天网-1包括天网-1A、1B两颗卫星,分别于1969、1970年发射,其中天网-1A卫星因转发器故障用了不到1年,而天网-1B卫星则由于远地点发动机故障而没有进入预定轨道。
1974年英国发射了天网-2,其中天网-2A卫星发射失败,天网-2B工作正常,直到1993年还能受控。
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后来英国从中东和远东地区撤军,似乎已没有必要维持昂贵的军用通信卫星和众多的地面站,于是在1975年取消了天网-3计划,改为租用美国和北约的卫星。然而,随着世界军事、政治的风云变换,特别是1982年发生在马尔维那斯群岛的英阿冲突,再次促使英国重新启动并实施天网-4计划,并分为2代。
第1代天网-4系统包括天网-4A、4B和4C三颗卫星。该卫星具有特高频和超高频天线,可支持潜艇等移动用户通信,具有抗核电磁脉冲的能力和反阻塞功能。天网-4A卫星首先于1988年发射入轨。1990年由于海湾地区形势紧张,天网-4B和4C卫星也急忙入轨服役,完成了第1代天网-4军用卫星通信系统组建。
第2代天网-4系统的卫星是从1998年开始陆续发射的,包括天网-4D、4E和4F三颗卫星,卫星仍采用三轴稳定方式,经过抗核电磁脉冲加固,具有反阻塞功能,这对军用卫星是非常重要的。然而,该卫星系列上却使用了与第1代天网-4同样的结构和平台,从而限制了卫星的设计寿命只能有7年,而不是现代通信卫星的14年。虽然如此,星上的通信设备都是比较先进的,通信容量显著增大,增加了超高频可旋转的大功率点波束天线,每个转发器的发射功率提高到50瓦,覆盖全欧洲的宽波束天线也可以旋转,还具有可调谐的特高频天线。该系统支持潜艇、水面舰艇、机载和个人移动通信,可以使用直径不足1米的小型接收天线,这对常规作战是非常有用的。
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2001年2月8日发射的天网-4F是天网-4系列的最后1颗卫星。该卫星重1.5吨,设计寿命8年。它除载有4台超高频、2台特高频和S波段转发器外,还载有英国国防评估与研究局的1台试验传感器,用来测试外界核辐射。
起死回生的新“天网”
英国曾计划在2005年就首次发射更先进的天网-5卫星,来替代第2代天网-4卫星完成直到2020年的军用通信任务。该计划的预算为24亿美元,是长寿命卫星(至少14年)。后来该计划被英、法、德的“三国军事卫星通信”计划所替代,该计划的总费用约26亿美元,拟由3~4颗星组成星座,2004年以后发射。由于经费问题,“三国军事卫星通信”计划搁浅。
就在此时,英国军方将商业的竞争机制和管理经验引入到军用卫星通信系统的运行的做法引起了政府的关注。皇家空军澳科罕戈中心是英国最大的军用通信卫星测控站,管理着“天网”系列卫星,还代表北约操纵2颗纳托-4军用通信卫星。在这里是使用合同雇员代替军人操作,合同雇员已经占总人员的1/3以上。商业竞争机制的引入使每年的开支降低20%,这可以说是在世纪之交英国探索军用卫星通信经营方式的尝试。
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英国政府果断放弃原来的天网-5计划,采用“私人资金倡议”(PFI),即从私人商业卫星经营公司购买军用通信服务。英国国防部认为PFI是可行的,并宣布了PFI招标邀请。
2003年秋,英国国防部与欧洲航空防务与空间公司空间部签署了天网-5卫星合同,该合同包括设计和制造天网-5A、5B卫星,以及所有发射服务和有关地面部分,其最终目标是在今后15年内为国防部提供保密的军事通信服务。
这项总额超过36亿欧元的合同是在PFI指导下签署的。事实上,该合同是英国国防部与欧洲航空防务与空间公司之间的服务征购合同,欧洲航空防务与空间公司主要提供初期投资和系统的运营支持,而英国国防部则租用这2颗卫星。为此,欧洲航空防务与空间公司在今后12.5年中增加14亿欧元的贷款,这些贷款将来自大约30家银行组成的财团。欧洲航空防务与空间公司正在尝试一种新的经营模式,即根据客户的需求,把自己先进的专门技术与私人投资计划相结合。
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欧洲航空防务与空间公司下属的阿斯特留姆公司是主承包商,负责研制卫星,改造地面设施、网络及控制系统,提供新的地面终端设备,改进英国皇家海军的舰载通信系统。这些必须在2008年以前完成,并在其后10年内提供有效、可靠的通信服务。
天网-5发射后在轨交付给规范安全通信公司。规范安全通信公司是欧洲航空防务与空间公司的子公司,也是世界上首个军事卫星通信的商业供应商。它负责提供整个合同期间的网络维护、用户支持及技术升级,还将完成“天网”卫星所有权的移交,并运营现有天网-4卫星。规范安全通信公司将用天网-5卫星为英国提供超视距语音、数据和视频会议中继,以及指挥、控制和通信中继服务,为英国军队、北约组织及其他国家提供安全通信服务。
未雨绸缪的天网-5C
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由于通过PFI募集到更多的资金,加上未来空间保险市场的不确定性,2005年底英国国防部和规范安全通信公司签订了天网-5通信卫星计划的补充协议:研制天网-5C作为备份星,并将生产作为储备的第4颗天网-5通信卫星的部件,还将计划合同的终止日期从2018年延长到2020年。
在3颗天网-5卫星入轨后,如果其中1颗出现故障,将发射第4颗天网-5卫星,以确保有3颗卫星正常运转。补充协议进一步确保了天网-5通信卫星系统的完成,并且提高了系统的性能。
虽然英国国防部将天网-5C卫星作为轨道备份星,但是这颗卫星提高了系统的性能,使得规范安全通信公司能吸引更多的客户。规范安全通信公司可利用剩余的资源,通过为客户提供特殊的政府和军事通信服务来赢利。目前规范安全通信公司已经和加拿大、法国、北约和葡萄牙等签署了合作协议。
目前,在欧洲军用通信卫星领域,英国、法国、西班牙和意大利都发展了各自的军用通信卫星。此外,北约也有自己的卫星。法国和英国及欧洲其他国家还签订了双边及多边互助合作协议。协议规定可互相以对方的军用星作为备份,并建立了可相互操作和资源共享的机制。
在欧洲一体化日益加强的今天,军用卫星通信一体化的趋势日渐明显,这也是欧洲军用卫星通信的终极目标。