通信系统
通信系统是美国战略 C3I 系统的一个重要组成部分。它由数
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图 4-5 北美防空预警系统方框图
十个通信网组成。例如,最低限度紧急通信网、国防通信网、国防通信卫星系统、舰队卫星通信系统、甚低频对潜通信系统、极低频对潜通信系统等共60 多个,其中主要的有最低限度紧急通信网、国防通信系统、国防卫星通信系统等。
- 最低限度紧急通信网是全球军事指挥控制系统的重要组成部分。不是专门研究的新的通信系统,而是将已有的或还在研制的专门供核战略部队使用的一些通信系统进行加固和有意重复,组成一个特殊的通信网。它的用途是用来保障国家军事当局在危机时刻,特别是核大战中,指挥美国在全球的核战略部队,执行核作战任务。为什么叫最低限度?是指该通信网在完成上述任务时,具有根强的抗干扰、防核电磁脉冲、保密等能力,应能完成最起码的要求。该紧急通信网是
1970 年建造的,由战略部队使用的机载、舰载、星载和陆基的生存能力较强的通信系统组成的网络。这包括有国家级空中指挥所的低频通信系统、空军卫星通信系统、海军陆基大功率对潜甚低频电台广播网、“塔卡莫”甚低频中继通信系统、抗毁低频通信系统、地波紧急通信网等部分组成。
“塔卡莫”机载甚低频中继通信系统,为 60 年代组建的海军对导弹核潜艇的通信系统,有两个部分已改用 EC3I30G 型飞机,通常部署在太平洋的关岛和大西洋的百慕大空军基地。它的主要任务是把国家指挥当局的紧急行动命令(一般是指发射核武器,执行单一整体作战计划的命令),传达给部署在太平洋、大西洋的战略核潜艇。紧急行动命令也可能由战略空军司令部的“镜子”指挥机和紧急火箭发射系统发出。80 年代初期,美海军为适应新型“俄亥俄”级导弹核潜艇的作战要求,决定用“波音一 707”改装的 E6A 飞机取代原装备的 EC3I30G 型飞机,1987 年开始试验,原预定到 1991 年部署
15 架这种飞机。
抗毁低频通信系统,是一个全球甚低频/低频发射机网。在核战争中可为国防部提供通用的指挥渠道。它有发射机功能在 1000 千瓦以上的四个大功率地面站。这些发射站和一批机载指挥所的发报机相连,安装在各指挥中心、发射控制中心和潜艇上的 200 多个接收站。空军通过“绿松林”站把信息中继给战略轰炸机。海军“小山雀”甚低频和低频网把该系统和“塔卡莫”中继飞机连接起来。
地波紧急通信系统,是一个低频数据通信系统。该系统始建于 1983 年,
到 1987 年基本结束。整个系统原定在 1992 年交付使用。基本上不受地波干扰,也不受大气层中核爆炸的影响。按设计要求该系统要能在国家经受核打击后,仍能力国家指挥当局传达执行核报复和停止报复的命令。这就要求该系统在“长期”(数周乃至半年)的核战争中具有较高的可靠性和稳定性。地波紧急通信网是空军的系统。它把国家指挥当局、战略空军司令部、
北美防空防天司令部和战略轰炸机、陆基洲际导弹部队连接起来。平时除测试和维护外,该网处于“休息”状态,该网不能进行电话通信,发报速度只有 75 比特/秒。
- 国防通信系统是美军重要的战略通信网。它包括三个主要的共用通信网(自动电话网、自动密话网、自动数字网)和国防部、参谋长联席会议使用的公用网,以及国防卫星通信等组成。它的主要任务是保障国家和军队最高指挥当局以及与各军兵种司令部的通信联络。此外,还为固定基地和陆、海、空机动部队提供中继网络。海湾战争中,国防通信系统成了参战各国与战区各参战部队之间进行通信联络的主要通信联络中枢。国防通信系统于
60 年代初由陆海空军三军的远距离通信系统合并而成。使用的传输手段有微波接力、卫星通信、对流层散射、短波通信和有线电通信等。国防通信系统线路为 6720 万公里,遍及世界五大洲 70 多个国家的 3100 多个军事设施。60
%的线路在美国本上,40%的线路在国外。本土线路多是租用的商用设备, 海外线路分属于美国政府所有。它平时担负陆海空军和政府某些部门的日常业务通信,战时则保障作战支援任务。
自动电话网。是一个长途电话交换网,也是国防通信的基本网络,能为自动保密电话网和自动数字网提供干线线路,可传数据、话音、传真和电报。该网有 1.75 万条进出线路,可供世界上美军 200 个基地 36 万个用户使用。
每昼夜可处理 110 万次呼叫。最高两个等级的用户与世界任何地区用户接通时间不超过 10 秒钟。80 年代,美国又建成了国防交换网,即远距离话音通信系统,将逐渐取代自动电话网。其干线转接中心和基地交换机都采用数字式的;传输手段大量采用卫星和小型地面站;交换中心远离战略目标区,是分布式结构。该系统于 1987 年前完成两期工程,分别为西半球、欧洲和太平洋地区提供电话、数据和视频业务。
自动保密电话网。是美军全球性保密电话系统,于 60 年代末期建成使
用,该网有 12 个自动交换中心和 101 个人工交换机,可供 1800 多个用户进行长途保密电话通信。使用的保密机有宽带通信线路和窄带通信线路两种。目前已建成了第二代密话网——保密话音系统,将取代自动保密电话网。旨在提供新式保密电话机和接口装置。可以提供全球保密话音和图形会议系统。其用户数目可扩大到 10000 个左右,是原来密话网的 5 倍之多。
自动数字网。是一个电子计算机控制的全球保密高速电报网,可传送电
传报、数据和图像。该网有 16 个交换中心,用 49 条干线相连,用 62 条中继
线,供 2000 多终端使用。每日传报量 60 万份,传一份特急报平时需时三分钟,普通电报 15 分钟,可靠率达 98%以上。80 年代装备部队的综合数据网, 将取代自动数字网“新的综合数据网,由三部分组成:国防数据网、军种间/ 局间自动电报处理交换设备和“BIAKEY”计划。使用数据传输技术取代自动数字网的模拟传输技术。军种/局间自动电报处理交换设备取代自动数字网的交换中心和用户终端设备。
国防高级研究计划局网。是 1969 年组建的,是世界上第一个采用分组交换技术的数据通信网。其特点除采用分组交换技术外。还有:资源共享、分布式结构、采用通信处理机、网络协议分层、化等。在研究计算机局网之后, 政府和军方根据该网的技术又建立一些数据网,如全球军事指挥控制系统互连计算机网、华盛顿地区团体联机情报网和欧洲地区信息网等。
- 国防卫星通信系统是国防通信系统的重要组成部分,一般是战略、战役、战术自动化指挥系统共帛的。用于传递战略指挥信息、情报数据、高度优先的战略预警信息和特种信息等,是远程战略信息的支柱。海湾战争中,
成了国防通信系统的主角。
美国的国防卫星通信开始于 1966 年 6 月。当时,美国在佛罗里达州肯尼
迪角用一枚“大力神”火箭把 8 颗通信卫星送入准同步轨道,从此开始了卫星通信时代。现在国防卫星通信系统的第一代卫星已停止使用,1973 年开始发射该系统的第二代卫星,由分别定位在大西洋、印度洋、东西太平洋上空地球同步轨道上的 6~7 颗星组网(四颗星工作,两颗或三颗备用),可覆盖全球,卫星使用四个超高频信道,传输速率 25 兆比特/秒(话音数据),设计寿命力 5~7 年,实际上第二代卫星中有的目前仍在工作。1982 年开始发射的第三代卫星,在同步轨道上运行。1985 年 10 月,“阿特兰蒂斯”号航天飞机又秘密施放了两颗第三代卫星,星上辟有专供总统使用的通信线路, 第三代卫星共发射 14 颗采用三轴稳定姿态控制系统,工作在 S 和 X 波段, 每个卫星有 6 条信道,卫星天线采用多波束天线,卫星的寿命和转发功率比第二代卫星均有提高,星体有变轨能力,卫星的抗干扰和抗辐射能力也有提高。至此,在地球同步轨道上工作的第二、三代卫星共 10 颗。
图 4-6 国防怀星通信系统主要组成部分
国防卫星通信系统,可用于战略和战术目的。它的主要用户有:全球军事指挥控制系统、国防通信的自动电话网和自动数字网、白宫和国务院等非军事单位、宽带数据中继站、地面机动部队、海军舰艇等。
美国通信局下属的国防卫星通信系统操作中心,负责国防卫星通信系统控制部分的管理工作。但星体的控制由空军卫星控制设施负责。
- 海军、空军的卫星通信系统。舰载卫星通信系统,是美国海军的一个全球性的通信系统,用来保证海军舰艇、潜艇、反潜飞机和其他机动部队进行超视距远程通信。还可为空军通信系统携带特高频单信道转发器。从1978
年 12 月发射第一颗舰队通信卫星至 1980 年 10 月,在地球静止轨道上建成了 4 颗星的星座,实现了全球覆盖,工作寿命为 5~7 年。分别用于战略和战术目的。随着舰载通信卫星的出现,海军具有了高速数字通信的能力。同时,还可以保障海军反潜飞机与海上和岸上支援部队之间的联系。
空军卫星通信系统,主要用途是为美国军事当局提供控制核部队数据的
通信线路。它与其他卫星通信系统不同的是,空军通信卫星系统本身没有专门的卫星,而是由借存于各种宿主卫星上的无线电通信设备、(专用单信道转发器)组成。第一代空军卫星通信系统,主要由舰队卫星携带;第二代空军卫星通信系统由国防卫星通信系统第三代卫星携带。这批单信道转发器除了特高频线路外,还有超高频线路。由于超高频线路的可用频率很宽,因此, 可以更好地采用扩频技术来提高系统抗干扰的能力。
空军卫星通信系统的终端有固定式、机载式和地面移动式三种,到 1988
年该系统已有各类终端 500 多个,这些终端大体分为两类:一是供部队使用, 结构比较简单,分别部署在 E-4B 空中指挥所、RC3I35 侦察飞机、战略轰炸机、对潜通信中继飞机、洲际导弹指挥中心和各导弹基地;二是供指挥所使用的较复杂的终端,它具有使用多卫星信道的能力,主要部署在全球军事指挥控制中心的各个指挥所内。