英国新一代军用通信卫星亮相太空

2007年3月11日，英国首颗第5代军用通信卫星———天网－5A（Skynet－5A）从法属圭亚那库鲁基地由阿里安—5ECA火箭发射上天。该星是英国耗资32亿英镑建立3颗卫星网的一部分，它可以使英国陆海空三军指挥系统的通信容量和速度大大提高。其通信容量是英国现有天网—4卫星的5倍，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、安全可靠通讯手段。。英国军事专家称，这一卫星是英国专门用于军事目的的卫星，是迄今英国乃至欧洲最先进的同类卫星，是“英国军队向电子时代迈出的重要一步”。

天网—5A的主承包商是阿斯特留姆公司，主要负责设计和建造3颗天网—5卫星，它们采用欧洲星—3000卫星平台，在容量和性能方面有明显的改进，具有跨度为34米的太阳能电池阵列，卫星发射质量4.7吨，定位于西经1度。阿斯特留姆开发项目主任伍德表示：“这是一个开拓性的军事卫星系统。该系统可使军队通讯能力空前提高。”

1天网恢恢

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”系统在1990～1991年的海湾战争、20世纪90年代中期的波黑危机和1997年英国撤出香港的通信高峰期以及1999年北约空袭南联盟行动中，充分发挥了专用军用卫星通信的优势和作用，显得物有所值。“天网”系列开始于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。

天网—2也包括两颗卫星，均在1974年发射，其中天网—2A卫星发射失败，但天网—2B工作正常，直到1993年还在服役。

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，使国家对拥有独立军用卫星通信能力的需求显著增加，1982年发生在马尔维那斯群岛的英阿冲突更加强化了这种需求，从而再次促使英国决心维持自己独立的军用卫星通信系统，继续实施天网—4计划，并分为2代。

第1代天网—4系统包括3颗卫星(天网—4A、4B、4C)。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(EMP)的能力和反阻塞功能。天网—4A卫星首先于1988年发射入轨。1990年由于海湾地区局势紧张，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。它也包括3颗卫星(天网—4D、4E、4F)，由马特拉公司设计制造，合同总金额约6.9亿美元。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，令人不可思议和感到十分吃惊的是，英国国防部坚持在该卫星系列上使用与第1代天网—4同样的结构和平台。这种平台是20世纪70年代早期的“欧洲通信卫星”(ECS)平台，欧美大部分卫星制造公司现已不再生产和使用，而都转向使用更加先进和长寿命的平台。ECS平台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，第2代天网—4上的通信设备都比较先进的，增加了超高频（SHF）可旋转的大功率点波束天线，通信容量显著增大，每台SHF转发器的发射功率提高到50W，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（UHF）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1m的小型接收天线，这对常规作战是非常有用的。

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1.5t，设计寿命8年。它除载有4台超高频、2台特高频和2台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。

链接；军用通信卫星按频率可分为特高频（UHF，300～3000MHz）、超高频（SHF，3～30GHz）和极高频（EHF，30～300GHz）。特高频卫星成本低，但易受干扰；超高频卫星比特高频卫星抗干扰能力强；极高频卫星抗干扰能力最强，可提供的频带也宽，易于实现星上处理。

2新一代卫星难产

最早英国曾打算在2005年就首次发射新一代军用通信卫星天网—5卫星，以替代第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，后者的总费用约为26亿美元，拟由3～4颗卫星组成星座，拟在2004年以后发射。由于经费问题，“三国军事卫星通信”计划最终没有正式批准，因为当时各国的军事航天预算都在削减。另外，出于军事和政治考虑，也许各国更愿意建立和维持自己独立的系统。

链接：与民用通信卫星相比，军用通信卫星除具有一般通信卫星所具有的通信距离远、容量大、质量高、寿命长、覆盖区域广等优点外，还具有保密性好、抗干扰性强、数据处理快、可靠性高和灵活机动及核环境下的生存能力等特点，所以技高一筹。军用系统比同等容量商业系统的费用平均高出10%～20%，差别并不大，而且具有防止敌方蓄意破坏的能力，这是商业系统所不可比拟的。

维持一定的独立军用通信能力是必要的，尤其是在军事行动的通信高峰期更是如此，否则将会陷入四处求援、看人脸色的尴尬境地，大大削弱军事行动的效率。所以，英国和法国等又独立发展各自的军用通信卫星系统，但在做法上有所不同。

目前，在发展军用卫星通信方面，有3种做法：①建立和维持自己独立的专用军用卫星通信网，采用这种做法的最多，如天网—1～4和法国2005～2006年发射的锡拉库斯—3A、3B军用通信卫星；②购买或租用商业卫星的容量，美国“租赁卫星”是个典型；③维持一定的专用军用卫星通信能力，同时将不重要或密级不高的通信业务下放到商业卫星通信系统中，目前英国天网—5就采用这种新的运营模式，其主要原因是迫于经济上的压力，削减军费开支，裁减人员，提高运作效率。

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营中。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。该中心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能使每年的开支降低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。

其实，英国政府早在2001年7月就决定，改变原来的天网—5计划，而采用“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。实际上，天网—5计划是以PFI方式起死回生的。

3天网—5卫星概述

2003年秋，英国国防部最终与私人运营商———欧洲航空航天防务公司的空间部（EADS Space）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（从2003年开始）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私人运营商之间的业务征购合同（services procurement contract），私人服务提供商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。这使得欧洲航空航天公司在今后12.5年（从2003年开始）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。欧洲航空航天防务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。

欧洲航空航天防务公司下属的阿斯特留姆公司（Astrium）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（能在敌方环境下操作的59种不同配置的Reacher战术单元），改进英国皇家海军的SCOT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、可靠的通信业务。阿斯特留姆公司已经在英国雇佣了2000多人，来设计、开发和制造天网—5卫星系统。

天网-5发射后在轨交付给欧洲航空航天防务公司的服务子公司———规范安全通信公司（Paradigm）。后者获得一份价值36亿英镑的合同，到2020年为英国国防部提供安全可靠的军用通信卫星。该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话音、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业务。

天网—5采用欧洲星—3000平台制造，能体现军事卫星通信的前沿技术，并最终取代天网—4。天网—5的每颗卫星的发射重量是天网—4卫星重量的3倍，有效载荷功率为5kW，是最后1颗天网—4系列卫星功率的2倍多。

欧洲星—3000平台是商业卫星的成功典范，迄今为止，已经有10多颗卫星使用该平台，其中8颗是民用卫星，另外2颗是军用卫星，即天网—5A、5B。这种卫星平台可携带70台以上的转发器。该平台是阿斯特留姆公司从1995年开始研制的。其尺寸和性能处于领先地位，而且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4～7m之间变化。根据卫星任务的不同（有的用于固定或移动通信，有的用于电视广播），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，决定了欧洲星—3000系列中每颗卫星的特点。

4有备才能无患

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，从而创造更大价值。该补充协议可提供近300个高技术岗位。

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。补充协议维持原合同中国防部的计划需求和关键时间节点，如在2008年3月系统进入全面运行。英国国防采办大臣表示，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，但没有增加国防部的投入。

英国国防采办大臣说，原合同包括保护在发射段或外太空出现技术故障的保险费用，但根据目前太空保险市场趋势及长期的不可预见性，我们已同意公司提供第3颗卫星作为备份。一旦3颗天网—5卫星中的1颗卫星在发射段失败，新合同将自动执行建造并发射第4颗卫星作为备份，以确保天上能有3颗军用通信卫星同时正常运转。

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。

天网—4卫星将服役到2010年或2011年。英国计划在2007、2008、2009年分别阿里安-5火箭发射天网-5A、5B、5C卫星，是欧洲国防及安全政策发展的关键所在，将为全球范围的英国军队提供下一代军事卫星通信能力，其中天网-5C是欧洲运载火箭发射的第26颗军事卫星。

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。但在一体化的过程中，由于政治、军事等多方面的差异，矛盾和挫折也是在所难免的。

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