天基通信—刷新信息时代的卫星通信

江苏激光联盟导读：

俗话说“知己知彼，百战不殆”，这在当今时代亦不过时！“睁眼看世界”是发展的一个重要途径。激光红今天与大家一同了解美国的天基通信以及其与美国所谓的“全域作战”的关系。

来源：NicoElNino/Getty Images

未来军事冲突的成功将取决于哪一方能够比对手更快收集、处理和共享信息，从而做出更好的决策。这是美国国防部全域联合指挥和控制战略、空军高级作战管理系统等的根本要求。将这些概念变为现实的重要一步发生在6月下旬，当时太空开发署（Space Development Agency-SDA）首次将两个卫星送入轨道，演示低地轨道上两颗卫星之间以及一颗卫星和一架MQ-9"死神"(Reaper)远程遥控飞机之间的天基通信，即激光通信。

空间内外的激光通信是美国向其作战人员提供信息的关键，这些信息的速度、规模和安全级别都是进行全域作战所必需的，同时也可应对对手的威胁。据悉，国防部若大力投资，天基激光通信技术可以在未来五年内过渡到作战系统。基于激光的通信系统其实并不新鲜，已通过光缆网络每秒传输数十万亿比特的数据。但是电缆很脆弱，在世界很多地区都不可行。因此，美军主要依靠基于无线射频卫星通信来提供超视距通信。然而，这类通信也越来越容易受到干扰，且不符合国防部高带宽和低延迟的要求。当此之时，天基激光通信系统的技术进步为克服射频卫星通信的局限性提供了一个可行的解决方案。

天基激光通信是国防部JADC2计划的核心，是将国防部所有网络联结在一起的技术，能够在众平台、领域、服务和联盟伙伴间快速无缝地交换信息。

优势之处

在满足性能要求方面，激光的波长比传统射频通信短得多，数据传输速率至少提高了一个数量级。更短的波长也能实现更窄的传输波束以及降低功率和天线尺寸等要求。

另外，激光传输光束狭窄，不易被敌人发现和拦截，这使得它们比射频通信更灵活。的确，很难定位和攻击那些甚至都检测不出来的东西。即使被探测和定位到，激光通信也难以被中断。要想终端激光通信，需要在目标激光通信接收器的非常窄的视场内以准确的波长和足够的功率照射另一个激光器。当发射器和接收器都在移动时，这就更具挑战性。天基平台则正是如此才具有独特优势。

激光通信既能满足作战指挥的苛刻通信要求，同时也能使其从对手那获得“制敌”信息。正在进行的SDA技术演示对JADC2至关重要，它会将“闪电”通信从理论变成了现实。

挑战所在

其一在于资金不足。正如SDA 2022财年预算请求指出的那样，资金不足对激光通信中的重要一步——“互操作性测试和跟踪演示计划”产生负面影响。推而广之，这也会对激光通信的关键任务（如导弹防御）带来技术风险，导致其实现日程不断推迟。

其二在于其他国家发展速度加快，一旦落后则会付出巨大代价。在美国国防部看来，中俄两国都将信息视为未来冲突中的中心，力图在此取得优势，并正在发展实现这一目标的作战概念、提升作战能力。正如空军联合部队主任Jeffery Valenzia所说，数据是“现代战争的数字命脉”，那么中美两国定会投资激光通信技术，确保正确的信息在他们需要的时间和地点安全地到达参战者手中。来源：美国《防务新闻》