美国太空部队受保护战术卫星通信原型(PTS-P)有效载荷

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  前 言  

 

2022年11月15日,美国波音公司宣布,该公司的工程师已经成功测试了受保护战术卫星通信原型(Protected Tactical SATCOM
Prototype,PTS-P)有效载荷,展示了抗干扰的能力。

 

项目基本情况
2018年,美国空军启动了受保护战术卫星通信(PTS)计划,该计划旨在为美国政府机构和军队开发安全的卫星通信服务,从而减少对机密级通信的先进极高频卫星(AEHF)的依赖。美国国防部希望将AEHF提供的通信服务主要用于核指挥和控制等战略行动,将PTS用于战术行动。

美国太空部队卫星通信架构

 

2020年以来,美国太空部队授予了一系列合同,用于开发抗干扰调制解调器和受保护战术卫星通信原型(PTS-P)有效载荷,推动PTS走向实际应用。

 

抗干扰调制解调器

 

2020年3月27日,美国太空部队太空与导弹系统中心(SMC)分别授予L3哈里斯技术公司和雷神技术公司5亿美元的无限期交付、无限期数量(IDIQ)合同,用于开发并生产新型调制解调器。该型调制解调器能够处理为作战人员提供抗干扰通信能力的新型受保护战术波形(PTW)。

 

根据该合同,L3哈里斯技术公司和雷神技术公司将进行卫星通信终端调制解调器Block
1的设计、开发、制造、集成、认证和测试工作,以满足美国空军和陆军安全、宽频带、抗干扰的要求。

 

根据SMC最初的计划,初始Block 1系统的硬件开发工作将持续到2022年中,不过截至2023年2月尚无相关的最新消息公布。SMC计划在Block
1完成开发后采购1500台Block 1调制解调器;之后可能还会再次订购2500台Block 2调制解调器。

 

美国太空部队现计划在2024年发射PTS-P,随后进行在轨演示,原型有效载荷将展示PTS-P改进的远距离性能、减少的延迟以及其他执行现代战场任务的能力。PTS-P有效载荷集成和测试计划在2023年开始。

 

波音公司PTS-P有效载荷

 

波音公司的PTS-P具有美国军方抗干扰保护战术波形(PTW)的机载处理器,旨在为用户提供战区内的抗干扰能力和网络路由。波音公司正在利用其在基于模型的系统工程和数字工程方面的专业知识来设计敏捷、可扩展和灵活的解决方案,以满足不断增长的需求。

 

迄今为止,波音团队已完成多项能力演示和设计审查,包括验证与政府提供的受保护抗干扰战术卫星通信(PATS)硬件和软件组件的互操作性。波音公司团队目前致力于2024年的发射和之后的在轨演示。

 

美国太空部队计划使用宽带全球通信卫星搭载PTS-P有效载荷

 

2020年2月28日,美国太空部队太空与导弹系统中心(SMC)授予波音公司1.91亿美元的合同,用于开发PTS-P有效载荷。2022年3月,美国太空部队太空系统司令部(SSC)和波音公司完成了PTS-P的关键设计审查,验证了波音公司在快速原型制作计划方面的技术成熟度。

 

2022年11月,波音公司的工程师展示了其基于天基的智能天线技术,该技术可检测敌方干扰机并自主调整卫星波束以抑制敌方干扰机,同时保持与友军PTS终端的通信。下图展示了该技术如何在干扰环境中提供安全通信。

 

 

2021年8月,波音公司和太空部队使用PTW调制解调器成功完成了受保护战术企业服务(PTES)的首次空中前向链路演示。之后,波音公司在2022年4月展示了PTES与行业合作伙伴的用户终端的成功集成。PTES提供基于地面的受保护战术波形(PTW)处理,无需航天器修改即可在宽带全球卫星通信(WGS)卫星上实现安全操作和受保护的战术通信覆盖,并最终覆盖商业卫星。在此次集成中,波音展示了PTES在虚拟环境中的加密功能。

 

诺斯罗普·格鲁曼公司PTS-P有效载荷

 

2020年2月24日,诺斯罗普·格鲁曼公司(简称诺格)被美国太空部队太空与导弹系统中心(SMC)选中授予2.53亿美元的合同,用于开发PTS-P有效载荷以在轨演示可靠的战术通信。

 

2020年12月,诺格公司完成了其PTS-P的初步设计同行评审。该公司还展示了其原型与政府PTS测试终端的互操作性,并成功验证了其设计的先进抗干扰性能。通过受保护战术波形(PTW)为战术作战人员建立安全、受保护的通信。

2021年4月22日,诺格公司称,SMC已选择该公司继续进行PTS-P开发工作。据有关媒体透露,诺格公司已于2021年10月完成了PTS-P的关键设计审查。

 

洛克希德·马丁公司PTS-P有效载荷

 

2020年3月10日,美国太空部队太空与导弹系统中心(SMC)授予洛克希德·马丁公司(简称洛马)一份价值2.4亿美元的合同,用于开发PTS-P有效载荷。

 

洛马公司受保护军事通信卫星概念图

 

2020年3月23日,洛马公司选择SEAKR公司加入其团队,通过SEAKR公司Wolverine
RF处理平台中采用的先进射频(RF)处理技术,帮助洛马公司开发PTS-P有效载荷。

 

SEAKR公司Wolverine RF处理器

 

小结:目前美国的波音、诺格、洛马等公司正在积极开发PTS-P有效载荷,以支持美国太空部队在2024年进行太空演示。未来PTS-P投入使用后,将与美军的受保护战略卫星通信系统一起构成新一代受保护卫星通信体系,提高美军系统的弹性、灵活性,共同为美军提供通信保障。

 

主要信息来源
[1]Protected tactical SATCOM prototype undergoes review for Space Force.
[2]PROTECTED SATCOM: DOMINATING THE MODERN BATTLEFIELD.
[3]Northrop Grumman Designs Protected Tactical SATCOM Payload Prototype for
the Space Force.
[4]Northrop Grumman to Provide Protected Tactical SATCOM Rapid Prototype for
the Space Force.
[5] Boeing, Lockheed win U.S. Space Force contracts to develop satcom
payloads
[6]SMC awards final PTS contracts to Boeing, Lockheed Martin.

 

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