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高边疆之谋⑳|日军用通信卫星:提升自卫队海外军事干预能力

澎湃新闻特约撰稿 林森

2020-01-18 14:23  来源:澎湃新闻

进入21世纪,继发射侦察卫星之后,日本开始公开发射第二种军用卫星——军用通信卫星。
1970年2月11日,日本成功发射了第一颗人造卫星“大隅”(OHSUMI)号,成为继苏、美、法之后,世界第四个独立将卫星送入太空的国家。此举拉开了日本进军太空序幕,同时也是日本军事航天发展的起点。
通信卫星的优势是移动通信能力和大范围覆盖能力,其他通信手段无法取代。通信卫星是日本最早发射的应用卫星,不仅满足了日本政府和民众的移动通信需求,还通过租借载荷方式满足自卫队的通信需求。2017年,日本成功发射“煌-2”军用通信卫星,可为自卫队海外军事干预提供太空通信保障服务,提升军事干预能力。
据日媒报道,日本防卫大臣河野太郎于日本时间1月10日下午正式发布命令,派遣自卫队赴中东执行任务。据悉,此次任务编队将由一艘护卫舰和两架预警机组成。在离日本本土如此遥远的距离执行任务,主要依靠军用通信卫星进行实时联系。日本“煌”军用通信卫星。 

日本“煌”军用通信卫星。 

为拥有移动通信能力,自卫队长期租用民星
早在上世纪70年代末,日本就表现出对通信卫星技术的浓厚兴趣。1970年,日本发射第一颗人造地球卫星7年后,借助美国火箭发射了第一颗名为“日本通信卫星”(CS)的试验通信卫星。1983年,日本第一颗实用通信卫星便升空(CS-2)。通过先后将两颗卫星发射成功组网,组建了日本第一个实用型国内卫星通信系统。卫星采用当时广泛采用的圆柱形设计,重670千克,寿命3年以上,卫星可以传输K波段和C波段的电话、传真、彩色电视信号和数据。
不过,那时日本的太空技术尚不发达,在很大程度上都依赖美国支持,比如其第一颗通信卫星中,日本生产的零部件仅占24%,其余的部件均来自福特航空航天通信公司(现在的劳拉空间系统公司)。
日本宇宙事业团从1982年起研制第二代实用通信卫星(CS-3),并在1988年发射了两颗。该卫星第一次采用砷化镓太阳能电池,取代以往的硅电池,卫星拥有10个K波段信道和2个C波段信道,满足日本本土和远距离岛屿之间的通信。
上世纪90年代,日本通信卫星体系里既有国产的CS系列通信卫星,也有从美国引进的“超鸟”系列通信卫星,而“超鸟”又是日本自卫队远距离通信的主要依赖对象。“超鸟”通信卫星的Ku/X转发器执行防卫省和自卫队以及自卫队之间的通信、调度和指挥等使命。不过,为了避免给外界留下口实,在日本2008年通过航天基本法之前,一直不允许防卫省出现在内阁申报航天开发预算的名单中。日本早期通信卫星采用当时主流的圆柱形设计。

日本早期通信卫星采用当时主流的圆柱形设计。

在机制设置上,1999年4月1日,日本设立了“卫星信息搜集委员会”,专门研究军事卫星研制和使用带来的相关问题。同时,日本政府还专门委任自卫队五大研究机构之一的东京世田谷区的第二研究所负责加密通讯设备的研制工作。迄今为止,在日本累计发射的70多枚各式卫星,大部分都具备加密通讯功能,而这一点在日本自卫队卫星加密通讯系统的建立上也体现得十分明显。
军用和民用通信卫星之间的技术界限非常模糊,因此,日本40余年的民用通信卫星发展为发展军用通信卫星奠定了雄厚的技术基础。进入新世纪后,在美国的默许下,日本借朝鲜发展核导为理由,开始公开发射军用卫星,其中就包括军用通信卫星。“煌-1”军用通信卫星由法国“阿丽亚娜”-5火箭发射

“煌-1”军用通信卫星由法国“阿丽亚娜”-5火箭发射

“以军为主,民星为辅”,新军用通信卫星格局形成
2018年4月6日,日本防卫省宣布,“煌-1”军用通信卫星当天升空。该卫星将首先在地球静止轨道上进行性能测试,预计于当年7月前后正式投入使用。防卫省称,该卫星4日当天上午由一枚“阿丽亚娜”-5火箭从法属圭亚那库鲁航天中心成功发射。据介绍,该卫星的通信传输波段为X波段,这一波段较为稳定且不易受恶劣气象条件等影响。与日本防卫省此前使用的民用通信卫星相比,这颗卫星具有传输速度快、容量大等优势,可用于日本陆海空自卫队间的直接通信。
这是日本发射的第二颗军用通信卫星,首颗军用通信卫星“煌-2”(DSN-2)于2017年成功发射。日本计划发射3颗“煌”系列军用通信卫星。“煌”系列的首颗卫星“煌-1”原计划在2016年升空,但由于在运输过程中出现了卫星天线损坏的情况,发射日期推迟至2018年。预计,该系列卫星的第三颗“煌-3”将明年发射。卫星寿命15年3个月。
外界分析认为,“煌”系列军用通信卫星采用了不少民用通信卫星的技术,X波段也是军用通信卫星常用的波段。以美国 WGS军用通信为例,该卫星使用X波段和Ka波段转发器,单星通信容量可达3.6Gbit/s,对美军作战尤其是大型无人机提供了有效的支持。美军已经发射了9颗WGS卫星,还要继续订购下一批构成12颗的星座,预计到2020年美军的WGS宽带卫星可提供超过10Gbit/s的通信能力。“煌-2”卫星则采用本国H-2A火箭发射

“煌-2”卫星则采用本国H-2A火箭发射

此外,在通信卫星各个频段中,X波段是抗电波传输障碍能力最强的波段,不容易受大气、降雨的影响而产生信号衰减。X波段抗干扰能力也很强,隐蔽性也好,可以满足防卫省和自卫队对固定、移动卫星通信的需求。
3颗“煌”系列军用通信卫星全部发射成功之后,日本自卫队的卫星通信的格局从“借助民星”转变为“以军为主,民星为辅”,不仅可以大幅增强自卫队的卫星通信能力,还可为日本自卫队提供24小时的全球通信服务。尤其是东海诸岛远离日本本土,传统的无线电无法在日本大本营和派遣部队之间建立有效的通信联系,建立统一的卫星通信体系,有助于解决日方海上通信和指挥控制存在的问题。根据日美安保协定和日美军事指挥体系分工,日本陆上自卫队、航空自卫队和海上自卫队实际上并没有统一的通信体系,而是分别从属于相应的美军指挥体系。在周边国家增强军力的背景下,日本军事通信体系能力也显得捉襟见肘,被西方评论为“支离破碎、不堪重负”。在2011年地震/海啸救援中,缺乏统一通信能力严重限制了自卫队发挥作用。测试中的“煌”军用通信卫星

测试中的“煌”军用通信卫星

日本媒体此前报道称,发射军用通信卫星更能满足西南诸岛的军事需求。近年来,日本提出了一系列增强军力的计划,其中包括编成新的部队、制定军力调动计划等。去年,被誉为日本版海军陆战队的“水陆机动团”就是增强军力的重要举措。在增强军力的过程中,日本发现自己原先用于防备苏联登陆进攻的军事指挥体系面临着相当大的问题,日本防卫省高级官员称,自卫队从北部向西南方向调动期间,需要保持持续不断的通信。而“煌”系列军用通信卫星则可以满足这一需求。
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责任编辑:谢瑞强
校对:张艳
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