印度通信衛星系統發展與對抗

陳 亮

(中國電子科技集團公司第三十六研究所，浙江嘉興314033)

0 引言

自20世紀80年代以來，印度國家衛星系統己從第一代發展到第四代，并按照計劃與地球同步軌道衛星合并成為印度通信衛星“INSAT/GSAT”系統，成為全球最大的國有通信衛星系統之一。印度通信衛星系統增強了印度的信息互通能力和執行特定任務的能力，成為印度武器系統的力量倍增器。而印度政府近年來一直把中國作為其假想敵，追求其對巴基斯坦和中國的優勢，達成其稱霸南亞的目的。特別是近年來，印度不斷向中印邊境施壓，因此有必要開發針對印度通信衛星系統的對抗技術與裝備［1］。

1 印度通信衛星系統的介紹

印度在發布的第十一個“五年計劃”中明確提出:要滿足日益增長的轉發器數量的需求，確保衛星通信服務的連續性、保護空間資產、實現頻段的有效管理。發展印度衛星通信系統在C頻段、擴展C頻段、Ku頻段以及移動衛星頻段的服務，增加政府、社會部門和其他特定用途的衛星業務。目前，印度的衛星通信系統已經遠遠不能滿足其發展的需要。

1.1 印度通信衛星系統的現狀

目前，第一代印度國家衛星系統己經全部退役，截止到2011年12月，在軌服役的通信衛星包括INSAT-2E、INSAT-3A、INSAT-3C、INSAT-3E、INSAT-4A、INSAT-4B(以 50% 的容量工作)、INSAT-4CR、GSAT-8和 GSAT-12共計9顆［2］。

INSAT-2E衛星是第二代印度國家衛星系列中至今仍在服役的最后一顆衛星。INSAT-2E衛星具有遠程通信、電視廣播和氣象服務等多種業務。衛星凈重1 150kg，載荷功率2 918W，星上攜帶了12個C頻段、5個擴展C頻段轉發器。

INSAT-3A衛星是一顆多用途衛星，可提供遠程通信、電視廣播、氣象和搜索救援業務。衛星凈重1 348kg，載荷功率3 100W，星上攜帶了24個轉發器，其中12個C頻段轉發器、6個擴展C頻段轉發器、6個Ku頻段的轉發器和1個Ku頻段的信標機。

INSAT-3C衛星是一顆具備通信、廣播和氣象功能的多任務衛星。衛星凈重1 218kg，載荷功率2 765W，星上攜帶了24個C頻段轉發器、6個擴展C頻段轉發器和2個S頻段轉發器，INSAT-3C衛星除了替代退役的INSAT-2DT衛星和INSAT-2C衛星的功能以外，還將增強和擴大INSAT系統的容量。

INSAT-3E衛星是第三代印度國家衛星系列中的第4顆衛星。這是一顆旨在擴大INSAT系統通信能力的專用通信衛星。該衛星凈重1 218kg，載荷功率2 940W，星上攜帶了24個普通C頻段和12個擴展C頻段轉發器。

INSAT-4A衛星是第四代印度國家衛星系列中首顆工作在Ku頻段和C頻段的衛星。衛星凈重1 387kg，載荷功率6 300W，星上攜帶了12個Ku頻段的轉發器和12個C頻段的轉發器，與INSAT-2E衛星和INSAT-3B衛星共軌。衛星的Ku頻段轉發器覆蓋了印度的大陸，C頻段的轉發器可覆蓋更大的區域。

INSAT-4B衛星是一顆Ku頻段的專用通信衛星。衛星起飛重量達3 025kg，載荷功率5 859W，星上攜帶了12個Ku頻段的高功率轉發器可覆蓋印度大陸主要地區，以及12個C頻段的高功率轉發器可覆蓋印度大陸主要地區以及東南和西北等擴展區域。

類似INSAT-4B衛星的INSAT-4CR衛星也是一顆Ku頻段的專用通信衛星。衛星重2 130kg，載荷功率3 870W，星上攜帶了12個Ku頻段的高功率轉發器。INSAT-4CR衛星攜帶的12個高功率Ku頻段轉發器，可以提供直接到戶(DTH)的電視業務、視頻圖像傳輸(VPT)和數字衛星新聞收集(DSNG)服務。

GSAT-8衛星是印度的先進通信衛星，作為一顆高功率通信衛星進入印度國家衛星系統。衛星凈重1 426kg，載荷功率6 242W，星上攜帶了24個Ku頻段的高功率轉發器和一個工作在L1和L5頻段的雙通道GPS輔助導航(GAGAN)載荷。GSAT-8衛星攜帶的24個Ku頻段的轉發器將大大增強INSAT系統的通信能力。

GSAT-12衛星是最新的一顆衛星，以滿足印度對于不斷增長的轉發器需求。衛星凈重559kg，載荷功率1 430W，星上攜帶了12個擴展C頻段的轉發器［3］。

1.2 印度通信衛星系統的發展

印度空間研究發展組織公布的未來計劃將要發射的通信衛星仍是關注的重點，這些衛星具體情況介紹如下。

GSAT-6衛星具有5個S頻段波束，能覆蓋印度大陸，每個波束能夠支持一個C×S頻段的前向鏈路轉發器和一個S×C頻段的返回鏈路轉發器。因此，這5個波束將具有成倍的轉發器數量。衛星上的通信鏈路是通過一個集線器進行操作的。衛星采用標準的1－2K總線，以及大約3 100W的功率輸出。該衛星起飛重量為2 200kg。衛星載荷采用高功率S頻段TWTA和新型6米折疊天線技術。GSAT-6衛星的發射計劃將推遲到2013年。

GSAT-7衛星是一種多波束衛星，其上攜帶有UHF、S、C和Ku頻段的載荷。該衛星計劃采用印度自行研發的GSLV火箭發射。衛星重2 330kg，載荷功率2 000W。衛星的配置和新載荷的組建也已經設計完成。GSAT-7衛星的發射計劃將推遲到2012年11月。

GSAT-9衛星將攜帶12個覆蓋印度大陸的Ku頻段轉發器和一個GAGAN載荷。該衛星計劃搭載GSLV火箭發射。衛星系統基于I-2K平臺，衛星起飛重量為2 330kg，載荷功率達2 300W。GSAT-9衛星計劃將在2013年發射。

GSAT-10旨在滿足Ku頻段和C頻段轉發器的需求，攜帶了12個Ku頻段、12個C頻段和112個擴展C頻段轉發器，以及GAGAN載荷。該衛星采用標準I-3K結構，功率為6 000W，起飛重量為3 400kg。目前正在進行衛星的建造和測試工作。GSAT-10衛星已經于2012年9月29日成功發射。

GSAT-11衛星是基于處于開發末期的I－4K總線開發的。該衛星能夠產生10－12千瓦的功率，支持8 000W的功率載荷。日前正在進行載荷配置工作。載荷具有16個點波束，能夠覆蓋整個印度，以及安達曼群島和尼科巴群島。與用戶終端相連的通信鏈路工作在Ku頻段，而與集線器相連的通信鏈路工作在Ka頻段。衛星載荷將被配置成為高數據傳輸速率的衛星。GSAT-11衛星計劃將在2013年發射。

GSAT-14衛星旨在替換EDUSAT衛星，衛星配置了6個Ku頻段和16個擴展C頻段的轉發器，波束將覆蓋整個印度。此外，衛星還攜帶了Ka頻段的信標，用于研究印度區域的降雨和大氣對于Ka頻段衛星通信鏈路的影響。該衛星重約2 050kg，并計劃采用印度國產的GSLV火箭發射。GSAT-14衛星計劃將在2012年6月發射［4］。

2 印度通信衛星系統的特點分析

印度通信衛星系統在軌道上采用多星共位技術，衛星工作頻段方面包括了除Ka頻段外所有主要頻段，并且衛星波束的等效輻射功率基本覆蓋了整個亞洲地區。

2.1 采用多星共位技術提高衛星通信系統的容量和穩定性

隨著印度通信衛星系統中衛星數目的不斷增加，同步軌道位置日趨緊張，尤其是在一些熱點弧段上表現得更加突出，因此印度通信衛星系統也采用了多星共位技術，以提高同步軌道的利用率。印度通信衛星系統的軌道位置，在最初東經74°和東經93.5°兩個位置的基礎上增加了東經48°(GSAT-2衛星)、東經55°和東經83°3個位置。采用多星共位技術后，多顆衛星可以提高衛星容量;采用較大的傾角軌道，不同的相位，可以同時為高低緯度地區提供服務。另一方面，多顆衛星分散了通信功能，在一顆衛星出現故障時，由另外一顆衛星接替，從而增強了衛星通信的魯棒性。

2.2 印度通信衛星系統的頻段寬、等效輻射覆蓋面廣

由于2010年GSAT-4衛星發射失敗，印度目前尚沒有Ka頻段的轉發器，實際工作的S、C、擴展C和Ku頻段的轉發器只有187個。印度執行特定任務的衛星通信也是通過租用上述衛星的轉發器來實現的。印度通信衛星系統中具有移動衛星服務，實現了與各種海上、便攜式和車載等移動終端通信的能力，因此移動衛星服務在印度執行特定任務的通信中將會更加普及。雖然印度通信衛星系統中的C頻段和Ku頻段以民用的電視廣播應用為主，但是不能排除在應急情況下傳輸其他特定任務信息的可能。

3 印度通信衛星系統的對抗

印度通信衛星系統的對抗技術與裝備的開發，不但要考慮到通信衛星本身的特點，而且還要結合不同時期用戶的不同任務要求，以及環境的影響，發展適合高寒山地環境下的通信衛星對抗技術和裝備。

3.1 加強對印度通信衛星的偵察和信息積累

對印度通信衛星系統偵察的主要目的是為干擾等特定任務提供支援情報。由于印度通信衛星系統中衛星信號繁多，各種用途的信號混雜，要求從對象衛星中分辨、識別出目標通信衛星占用的頻率和技術參數，監視這些載波信號的活動規律和變化情況等。通過對印度通信衛星的通信下行鏈路信號進行偵察、分析和處理，可以不斷積累掌握其具體通信體制、格式、協議等信息。對信號內容進行解調，掌握其對衛星移動資源的各種應用詳細情況和動向，為關鍵時期的對抗提供信息資源。

3.2 實施對印度通信衛星的多頻段聯合干擾

對印度通信衛星系統進行干擾時，可以采用活動信道干擾、信令信道干擾、虛假信令干擾、攔阻干擾等多種干擾策略，對印度通信衛星系統實施S、C、擴展C和Ku頻段的多頻段聯合干擾，共同有效地阻斷印度在關鍵時期利用各種衛星通信資源進行的指揮通信。特別是對于特定用途保留的S頻段和移動衛星服務轉發器實施干擾，阻止印度方面通過印度通信衛星系統中的移動衛星服務轉發器進行移動通信聯絡。

3.3 發展適合高寒山地的對抗技術和裝備

針對印度通信衛星系統的偵察和干擾裝備的開發過程中，必須考慮到高寒山地環境下山高谷深、高寒缺氧、氣候變化無常等自然環境，以及電離層活動頻繁等電磁環境對于裝備的影響。對于自然環境的影響，一方面要考慮到系統存儲和工作狀態下的低溫測試，系統使用過程中能保證其工作溫度和預熱時間。另一方面，還要考慮雨淋、風壓等環境測試，以確保裝備(如天線)的加固和抗變形能力。對于電磁環境的影響，一方面可以采用空間功率分集、實時選頻等技術手段減少電磁波的衰落、時延等作用;另一方面加強裝備的系統頂層開發管理，協調各個分系統的電磁頻譜的使用，統籌關鍵時期各系統的頻譜分配方案［5］。

4 結束語

在未來可能的應用中，印度通信衛星系統將為印度高寒山地通信提供明顯的信息優勢。因此，研制新型對抗印度衛星通信系統的裝備，對降低印度移動衛星通信在關鍵時期的通信效能，確保對印度的信息優勢有著重要意義。

［1］ 陳亮.印度通信衛星系統現狀與發展［R］.嘉興:中國電子科技集團公司第三十六研究所，2012.

［2］ 陳亮.2011年度印度通信與通信電子戰發展動態研究［R］.嘉興:中國電子科技集團公司第三十六研究所，2012.

［3］ 印度空間研究組織.All Satellites［EB/OL］.http://www.isro.org/satellites/allsatellites.aspx，2012 －10 －08.

［4］ 印度空間研究組織.Future Programme［EB/OL］.http://www.isro.org/scripts/futureprogramme.aspx.2012 －10 －08.

［5］ 馮天軍.高寒山地對電子戰裝各和人員的影響及對策［J］.科技信息，2008，(3):35－36.