發展曆程
英國是世界上少數幾個擁有自己的專用軍事衛星通信網的國家之一。它的“天網”衛星通信係統在1990~1991年的海灣戰爭、20世紀90年代中期的波黑危機、1997年英國撤出香港的通信高峰期和1999年北約空襲南聯盟行動中,充分發揮了專用軍事衛星通信的優勢和作用,顯得物有所值。
“天網”係列衛星計劃開始於20世紀60年代中期,現已發展了幾代。“天網”1包括“天網”1A和1B兩顆衛星,分別於1969和1970年發射。其中“天網”1A因轉發器故障僅用了不到一年,而“天網”1B則由於遠地點發動機故障而沒有進入預定軌道。“天網”2也包括兩顆衛星,均在1974年發射。其中“天網”2A發射失敗,而“天網”2B則一切正常,發射20年後還仍在服役,後來,由於從中東和遠東地區撤軍,英國感覺已沒有必要維持昂貴的軍用通信衛星和眾多地麵站,於是在1975年取消了“天網”3計劃,改為租用美國和北約的衛星。然而,隨著世界軍事、政治的風雲變幻,英國對擁有獨立軍用衛星通信能力的需求後來又顯著增加。
1982年的英阿馬島衝突更加強化了這種需求,從而促使英國重下決心維持自己獨立的軍事衛星通信係統,提出實施“天網”4計劃。
“天網”4係統分為兩代。第一代“天網”4係統包括3顆衛星,即“天網”4A、4B和4C,這些衛星帶有4台超高頻和2台特高頻轉發器,裝備了特高頻和超高頻天線,可支持潛艇等移動用戶通信,具有抗核電磁脈衝(EMP)能力和抗幹擾功能。“天網”4A首先於1988年發射入軌。1990年,由於海灣地區局勢緊張,“天網”4B和4C也匆忙入軌服役。從而完成了第一代“天網”4軍事衛星通信係統的組建。
第二代“天網”4係統中的衛星是從1998年開始陸續發射的。它也包括3顆衛星,即“天網”4D、4E和4F。由馬特拉公司設計製造,合同總金額約6.9億美元。衛星仍采用三軸穩定方式,經過抗核電磁脈衝加固,並具有抗幹擾功能。
然而,令人不可思議和感到十分吃驚的是,英國國防部堅持在該衛星係列上使用與第一代“天網”4相同的結構和平台。這種平台是20世紀70年代初“歐洲通信衛星”(ECS)所用的平台,而歐美大部分衛星製造公司當時已不再生產和使用同類平台,都在轉向使用更加先進和壽命更長的平台。ECS衛星平台限製了第二代“天網”4衛星的設計壽命,使其壽命隻有7年左右,而當代通信衛星的壽命已可達14年。
雖然如此,第二代“天網”4上的通信設備都比較先進,增加了超高頻可旋轉大功率點波束天線,通信容量顯著增大。星上除像第一代“天網”4一樣帶有4台超高頻和2台特高頻轉發器外,還增加了2台S波段轉發器。每台超高頻轉發器的發射功率提高到了50瓦。覆蓋全歐洲的寬波束天線也可旋轉。
此外,衛星還具有可調諧的特高頻天線。該係統支持潛艇、水麵艦艇、機載和個人移動通信,可使用直徑不到1米的小型接收天線,而這對常規作戰是非常有用的。
2001年2月8日發射的“天網”4F是“天網”4係列的最後一顆衛星。該衛星重1.5噸,設計壽命8年。它除載有4台超高頻、2台特高頻和2台S波段轉發器外。還載有英國國防評估與研究局的一台試驗傳感器,用來測試外界核輻射。
軍用通信衛星按頻率一般可分為特高頻(UHF,300~3000兆赫)、超高頻(SHF,3~30吉赫)和極高頻(EHF,30~300吉赫)三種。特高頻衛星成本低,但易受幹擾:超高頻衛星比特高頻衛星抗幹擾能力強:極高頻衛星抗幹擾能力最強,可提供的頻帶也寬,易於實現星上處理。
新一代衛星難產
英國最初曾打算在2005年就首次發射新一代軍用通信衛星“天網”5,以替代第二代“天網”4,完成2020年前的軍事通信任務。衛星壽命為至少14年。該計劃一度被英、法、德的“三國軍事衛星通信”計劃所替代,後者的總費用約為26億美元,由3~4顆衛星組成星座,擬在2004年以後發射。由於經費問題(當時各國的軍事航天預算都在削減),“三國軍事衛星通信”計劃最終沒有正式獲得批準。另外,出於軍事和政治考慮,各國也更願意建立和維持自己獨立的係統。