美軍典型衛星通信干擾裝備發展概況

滿莉 史西斌 王瑛 （32039部隊）

自2019年7月美國政府宣布成立天軍以來，相關太空力量整編與管理機構調整部署一直穩步推進。2020年2月，美國國防部公布2021財年預算，提出重點發展核武和太空戰力。而后，美國天軍先是批評俄羅斯空間檢視衛星頻繁變軌機動、接近美偵察衛星，其行為不可接受；后又鮮有少見地公開論及美國進攻性太空武器——反通信系統（CCS）的最新研發部署情況，其統籌軍商合力，武備太空意圖明顯。衛星通信系統是太空戰力生成的基準孵化單元與重要支撐，隨著電子戰向太空作戰空間滲透，以通信電子戰達成有效進攻反制，已成為當前奪取太空主動權的有效手段。相比于使用動能武器直接攻擊通信衛星的方式，運用現有成熟技術對上行和下行鏈路進行干擾，則具有難以被探測和追溯的優勢，更適合隱蔽攻擊。為此，美軍一方面大力研發部署各類新體制通信衛星，強化衛星通信抗擾能力，另一方面積極發展衛星通信干擾武器裝備并加緊推進相關技術儲備。

陸基衛星通信干擾裝備原理示意圖

1 引言

美軍衛星通信對抗技術發達，太空作戰資源豐富，具備衛星通信干擾作戰的顯著優勢。當前，美軍大力發展集偵察、測向、干擾三位于一體的通信對抗設備，以有效地支援一體化聯合作戰，建構機群突防作戰的支援干擾掩護，充分實現情報資源共享，提高通信對抗系統的快速反應能力和整體作戰能力。依據搭載平臺及運用方式的不同，衛星通信干擾裝備主要包括陸基、空基、天基以及綜合電子對抗系統等多種，本文將主要介紹美軍陸基、空基、天基相關裝備。

2 陸基系統

已知美軍已列裝部署的地基通信干擾典型裝備為反通信系統。2003年，美空軍轉型飛行計劃提出了保護己方重要空間資源并阻止敵方利用太空的需求。為此，列舉了6個2010年前部署的系統，其中之一就是反通信系統。據稱，該系統也是目前美國天軍武器庫中唯一的進攻系統，依據公開研制項目計劃推測，美軍目前至少已完成13套反通信系統系統的部署應用，其用戶包括加利福尼亞、科羅拉多和佛羅里達州的空軍國民警衛隊，以及空軍第4太空控制中隊等作戰單元。

反通信系統為地基移動式系統，可全球機動部署，以支持全球和戰區戰役，可終止在美軍作戰司令部責任區內敵方衛星通信能力，其作用是暫時、可逆、非毀滅性的，且干擾不會影響友方和中立方通信服務。盡管，目標關于反通信系統的技術特點和頻率范圍、功率電平、波形等性能參數尚無公開可用信息。然而，依據陸基衛星通信干擾裝備技術原理及美軍相關作戰應用，可合理推斷反通信系統以地球同步軌道通信衛星上行鏈路為目標，其干擾能力可覆蓋部分的主要商業頻率（尤其是C和Ku頻段），以及最常用的軍事頻率（X頻段），也可能干擾使用日益增多的Ka頻段。隨著商業通信衛星越來越多投入軍事應用，如指揮控制、情報和作戰數據中繼、無人機控制等，戰區內反通信系統的運用也可能非常有效。

反通信系統由美國諾格公司（Northrop Grumman）和哈里斯公司（Harris）共同研制，初始研發成本為 2200萬美元。系統從概念研究到2003年12月首次交付給位于彼得森空軍基地第76太空控制中隊使用，歷時近3年。截至2005年底，美軍已投入使用7套反通信系統一代系統，具備了初始作戰能力。此后，美空軍于2006財年第二季度啟動了反通信系統二代系統（Block 2.0）的研究與風險降低工作，并于2009年底陸續展開部署，其中3套部署于新墨西哥州霍羅曼空軍基地的第4空間控制中隊，還有一套用于人員培訓。同時，美軍還啟動了反通信系統后續系統的研制與升級，以彌補現有系統的不足，以提高頻率覆蓋范圍與同步干擾能力。2014年，由哈里斯公司開發的反通信系統10.1推出，由7個分系統組成。2018年4月25日，美國空軍太空與導彈防御中心（SMC）向哈里斯公司追加4460萬美元合同，內容是將反通信系統10.1升級至10.2并提供倉庫備件。在歷經為期一年的測試驗證后，反通信系統10.2已具備實戰應用能力，并已于2020年3月12日移交至科羅拉多州彼得森空軍基地的第4太空控制中隊。新系統包含16個功能模塊，并通過軟件可升級的方式進行必要的功能升級和系統更新，可干擾更多的頻段，為美軍干擾破壞對手衛星通信提供了更多選擇。

美軍典型衛星通信干擾裝備

3 空基系統

反通信系統10.2移交儀式（左為美空軍第4空間控制中隊指揮官威廉·桑德斯；右為美國空軍太空與導彈系統中心戰斗系統部門物資負責人斯蒂芬·布羅根）

美軍認為，機載衛星通信干擾系統對于壓制地面（艦載）通信干擾系統作用不到的敵方通信設施，保護攻擊機群，支援地面和海上作戰方面具有重要作用，因此美國空軍、海軍及其陸戰隊和陸軍都具有一定的空基衛星通信干擾能力。空基干擾系統通常對地面作戰區域的雷達、導航、通信設備進行大范圍、全頻段壓制，其實施簡便、干擾效果明顯，相關干擾裝備大多搭載在電子戰飛機等平臺上。典型裝備包括“徘徊者”、“咆哮者”、“羅盤呼叫”（EC-130H）等電子戰飛機，其中“咆哮者”是目前世界現役最先進、綜合作戰能力最強的電子戰飛機，其強大的電子戰能力主要源自以“徘徊者”EA-6B ICAP-3為基礎改進的電子戰系統，目前美軍“徘徊者”已于2019年3月退役，以下將主要介紹“咆哮者”電子戰飛機。

“咆哮者”是美國海軍具有全頻段電子監視能力且能夠干擾壓制敵方雷達和通信網絡的超音速飛機，最大速度可達1.8倍音速，飛行半徑為2346km，其基于美海軍主力戰機F/A－18F“超級大黃蜂”的改造設計，使其具備全方位對敵方防空系統壓制能力，既能夠完成防區外干擾任務，也可以與攻擊機群一道深入到敵方防區內執行伴隨干擾任務。

“咆哮者”機載電子戰任務系統主要包括AN/ALQ-99戰術干擾系統、AN/ALQ-218戰術偵察告警接收機系統、AN/ALQ-227通信對抗系統等。其中，AN/ALQ-99F是其核心部件， 也 是AN/ALQ-99的最新型號。作為一種全新寬頻帶的電子干擾裝備，AN/ALQ-99F系統包含高低頻2個干擾吊艙、1個用于冷卻的沖壓空氣渦輪和1個通用功率激勵單元，頻率工作范圍64MHz～40GHz，主要用于對敵方雷達設備實施壓制干擾。AN/ALQ-218電子戰接收機由安裝在翼尖掛架的天線陣列吊艙以及前機身兩側和機翼后緣內側的干涉儀天線等設備組成，主要任務是對敵方輻射源進行測向和定位，為有源干擾機和機載任務傳感器提供目標指示，并為“哈姆”（AGM-88）反輻射導彈提供目標瞄準。AN/ALQ-227通信對抗系統則主要對敵方通信設備實施阻塞式干擾，其處理單元也安裝在原機炮艙內，發射部分使用AN/ALQ-99F低頻干擾吊艙，覆蓋頻段更寬，干擾能力更強。需要說明的是，該機電子戰系統通過分時技術保證AN/ALQ-218、AN/ALQ-99F和AN/ALQ-227同時工作，前者可以通過監測接收到的敵方電磁波頻率變化，向后兩者發出干擾波頻率調整指令，從而有效應對頻率捷變雷達和通信系統。此外，機載通信系統中采用了干擾對消技術，能夠保證在對敵方實施干擾時，本機依然可以與外界進行超高頻段（UHF）通信。

迄今為止，由于該機電子戰組件服役時間己接近50年，在性能上己經越來越難以達到美軍的任務要求。為此，美軍于2008年2月正式啟動了“下一代干擾機”（NGJ）方案的分析研究，項目由美海軍航空系統司令部下屬的EA-6B/AEA項目辦公室負責。“下一代干擾機”是美軍當前有效輻射功率最強的干擾吊艙，該項目采用增量升級方式，分別針對中、低、高頻段干擾吊艙進行設計研制。在該項目基礎上進行性能升級的“咆哮者”，預期將具有全頻段的輻射源探測、識別、定位、干擾能力和部分認知電子戰能力。

“咆哮者”機載電子戰設備示意圖

4 天基系統

考慮到天基平臺在衛星通信干擾方面具有天然距離優勢，并可依據加裝載荷的不同，成為靈活、機動的綜合性對抗單元，具備衛星通信干擾潛力。本文也將當前美軍典型的高軌電子偵察與信號情報衛星列入研究范疇，以期擴展對美軍衛星通信干擾能力的認知與理解。

“地球同步軌道空間態勢感知計劃”衛星

“地球同步軌道空間態勢感知計劃”（GSSAP）衛星是一系列工作在近GEO軌道的偵察衛星，它作為美軍太空監視網絡的天基傳感器，為戰略司令部太空監視行動提供支撐。該計劃的內部名稱可能為“大黃蜂”，它充分汲取了美空軍從先前的“徘徊者”、“微衛星技術實驗”（MiTEx）衛星任務中所獲的經驗。

目前，GSSAP星座有4顆衛星在軌。其首對衛星于2014年7月28日發射，2015年9月29日美軍宣稱其具備初始作戰能力；第二對衛星于2016年8月19日發射，2017年9月12日進入工作狀態；第三對衛星預計在2020年第4季度發射。GSSAP衛星由美空軍衛星控制網地面站提供測控通信支持，其日常運行由第50太空聯隊的第1太空操作中隊負責。2017年，該中隊開始對GSSAP地面系統進行軟件升級。升級后的系統已于2019年12月完成試驗，2020年2月12日通過作戰驗收。

GSSAP衛星工作示意圖

GSSAP一直處于高度保密狀態，直到2014年初才美空軍才承認該計劃的存在，但詳細技術指標和細節仍處于保密之中。該衛星通常采用成對漂移偵察的工作方式，一顆略高于GEO軌道，另一顆略低于GEO軌道，在檢視駐留太空目標方面具有明顯的優勢。此外，GSSAP衛星能夠執行交會與抵近操作，目標接近距離可達10km。當前，GSSAP表征太空目標的特性已達到非常精細的程度，所獲取相關數據可用于精確和及時的軌道預報，可在增強對GEO環境的基礎上，進一步強化太空飛行安全監控，如衛星碰撞規避。

由俄羅斯科學院管理的“國際科學光學監測網”（ISON）的數據表明，2014年以來“地球同步軌道空間態勢感知計劃”衛星已經實施了數百次機動，并對十幾顆GEO衛星實施了近距離靠近或抵近操作。其中，靠近行動的一些涉及GSSAP衛星在較短時段內實施多次小型調相機動，或者在2顆衛星通過地球陰影區時實施靠近操作，因而地面光學望遠鏡無法跟蹤且難以判明其真實意圖。據悉，GSSAP衛星平臺能力主承包商是軌道-ATK公司、衛星由德爾他－4 運載火箭發射。考慮到德爾他－4運載火箭的GEO漂移軌道運載能力為1550～1650kg，扣除有效載荷適配器和次要有效載荷的質量，那么2顆GSSAP衛星的質量應為1300～1400kg，即每顆衛星的質量為650～700kg量級，這意味著每顆衛星可以攜帶大量的推進劑，由此可推測該星具備頻繁的軌道調整和位置保持機動能力，能夠在作戰需要時進行漂移或停留在新位置上。

GSSAP靠近的衛星

“克萊奧”衛星

“克萊奧”（CLIO）衛星于2014年9月17日發射入軌。該衛星由洛馬公司（LM）制造，采用A2100平臺，衛星應隸屬于美國國家偵察局（NRO），其任務類似于復仇女神－1（NEMESIS－1），即“夜晚守護神”（PAN）。結合斯諾登所公開2013財年美國國家偵察局預算文件，分析推斷“克萊奧”衛星應該是該預算文件中提到的復仇女神－2。

“克萊奧”衛星極為保密，難以獲得更多公開信息，基于對“夜晚守護神”衛星在軌運行和任務的初步分析，可初步判定“克萊奧”是負責收集通信衛星上行鏈路信號，并就其頻譜特征進行分析的信號情報類偵察衛星。可通過對在軌通信衛星實施抵近偵察，核實定位輻射源精確位置，截獲、解碼無線電傳輸信號，竊聽指揮通信情報，并確定其頻段、發射機和較詳細的性能參數，以從中推斷對方作戰意圖、力量部署、作戰能力和局限性等內容，為采取相關行動提供支援。

“試驗衛星系統”

美國空軍“試驗衛星系統”（XSS）可用于阻斷對手在太空中的通信鏈路，系統由1顆微衛星和1臺衛星干擾儀組成，目前該項目處于試驗驗證階段。2003年1月29日，美國空軍在使用德爾他－2火箭發射GPS衛星時，搭載發射試驗衛星系統－10作為輔助載荷。在德爾他－2火箭上面級鈍化燒蝕后，試驗衛星系統－10被釋放。試驗衛星系統－11于2005年4月11日發射，并成功在其軌道附近與幾個空間物體進行了近距離逼近觀測。但是，由于美國軍方未公布該衛星的軌道位置信息，因此無法核實這些活動是否發生以及其是否訪問過任何非美國空間物體。

5 小結

目前，美軍將其衛星通信干擾裝備歸于太空攻防裝備范疇，相關技術指標與性能參數高度保密，但從其發展路線與組織運用不難看出，美軍衛星通信干擾力量平臺分散部署與多功能集成的趨勢愈加明顯，其技術體制也正逐漸由單一大功率壓制向綜合、分布式靈巧干擾方向發展。未來衛星通信對抗已不再是局限于敵對雙方在無線頻譜控制權而展開的“信號”爭斗，更多的是深入到包括有線通信媒介在內的整個信息網絡體系對抗。因此，衛星通信對抗必須及早實現從信號層對抗為主向信息層對抗為主的過渡轉型，注重提高信息網絡體系的內質對抗能力，這些決定了未來衛星通信干擾裝備和技術的發展趨勢和走向。