美国与俄罗斯地基反卫星通信系统
前言:2021年11月,美国L3哈里斯技术公司获得了一份价值1.25亿美元的多年期合同,用于生产反卫星通信系统CCS Meadowlands。根据Meadowlands的生产计划,L3Harris将升级在科罗拉多州彼得森太空部队基地、加利福尼亚州范登堡太空部队基地、佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队基地和多个国际地点运行的16个CCS Block10.2系统。
针对通信卫星上行链路进行干扰相对于针对通信用户终端的下行链路干扰具有影响范围更广、难以溯源、甚至可能使目标通信卫星永久性损坏等优势。美国、俄罗斯从21世纪初就开始了反卫星通信系统的研发,美国“通信对抗系统”(Counter Communications System,CCS)现已发展3代,俄罗斯在Tirada-1的基础上也发展了多款Tirada-2系统迭代版本。
美国“通信对抗系统”
美国的CCS是一种由L3哈里斯技术公司开发的旨在对抗敌方卫星通信的可运输的空间电子战系统,提供针对地球静止轨道通信卫星的上行链路干扰能力,是美国太空军目前唯一能够提供太空电子进攻能力的陆基太空控制平台。
除了预算文件和偶尔的新闻报道之外,关于CCS系统或其能力的公开信息很少。2003年2月的预算规划文件描述了CCS的任务,这项工作支持移动/可运输反卫星通信系统的概念探索和后续系统开发以及相关的指挥和控制,包括系统硬件设计和开发、软件设计和集成、测试和采购提供卫星通信信号干扰的能力。
在2020年2月年度预算规划文件中,对CCS的作用提供了更多的描述,CCS提供了可远征、可部署、可逆的进攻性空间控制(OCS)效果,适用于所有冲突,包括阻止敌方卫星通信指挥和控制(C2)、预警和宣传,并拥有快速反应能力以应对紧急需求。
没有关于CCS的任何技术特征的公开信息,例如频率范围、功率水平和波形。根据世界安全基金会2021更新版的《全球反太空能力》,CCS可能会干扰大多数主要的商业频率(特别是C和Ku)和最常见的军事频率(X波段),并可能在日益流行的Ka波段具有能力。此外,鉴于地球静止通信卫星目前是卫星通信的主要来源,CCS很可能主要针对地球静止通信卫星。
CCS系统组成
CCS Block 10/10.1
CCS计划于2003年启动,是美国反空间能力发展计划的一部分。最初的系统被称为CCS Block 10,据报道,前两个CCS装置于2004年投入使用。
2012年,哈里斯公司获得合同,将已有的五个CCS Block 10系统升级到Block 10.1。2014年L3哈里斯技术公司开发了升级版本CCS Block 10.1。
CCS Block 10.2
L3哈里斯公司是CCS Block 10.2的主要承包商。2014年,哈里斯公司获得合同,将Block 10.1系统升级到Block 10.2配置,并向第四太空控制中队以及空军国民警卫队提供总共16个CCS Block 10.2系统。
2020年3月9日,美国太空部队首次部署了CCS Block 10.2。目前美国共有16个陆基平台“通信对抗系统”,美国加利福尼亚州、科罗拉多州和佛罗里达州的空军国民警卫队以及美国现役空军部队(如彼得森空军基地的第四太空控制中队)均部署了CCS Block 10.2。
反卫星通信系统Block 10.2
CCS Block 10.3(Meadowlands)
CCS的更新版本CCS Block 10.3(Meadowlands)目前正在开发中。L3哈里斯技术公司于2019年根据战斗任务系统支持合同开始开发下一代CCS。2020年4月,美国空军宣布Meadowlands作为CCS 10.2的进一步升级。根据美国国防部2022财年预算,将在2022年投入5973万美元用于CCS Meadowlands。2021年4月,美国前空间和导弹系统中心(SMC)发布CCS Meadowlands合同征集信息,将在未来54个月内生产26个CCS Meadowlands系统(利用现有16个CCS Block 10.2系统),新的系统将采用更加模块化、可扩展的设计,并将14个地面设备机架减少到3~4个,显著减少操作占地面积。随后,L3哈里斯技术公司收到了一份1.25亿美元的合同,用于为美军升级CCS Meadowlands系统,计划到2023年4月交付4个系统。
俄罗斯反卫星通信系统
俄罗斯拥有对通信卫星信号下行链路和上行链路进行干扰的能力,至少有两个电子战系统专门用于上行链路干扰。其中大名鼎鼎的是Tirada-2(其前身是苏联时期的Tirada-1系统),另一个则是正在开发中的Bylina-MM系统。Tirada-2至少有四个版本(Tirada-2S、2.2、2.3和2.4)和Bylina-MM一起覆盖了通信卫星使用的大部分频段。
Tirada-1系统
Tirada-1系统又称RP-379,根据大西洋理事会数字取证研究实验室(DFRLab)的研究助理Michael J.Sheldon在NASA Spaceflight论坛上发布的信息,RP-379系统由以下部分组成:RP-379K(Tirada指挥所)、RP-379D(UHF上行链路干扰器,Tirada-1D)以及RP-379S(SHF上行链路干扰器)。Tirada-1D系统如下图所示。
Tirada-1D系统
Tirada-1D系统特点如下:
设计用于干扰 FLTSATCOM/AFSATCOM系统转发器;
工作频率为 225~400MHz;
干扰功率为1Kw;
能够干扰和接收信号;
包括一个控制站、一个发电机站和两个天线拖车;
基于KamAZ-4310型卡车。
Tirada-1D系统特点
Tirada-2系统
Tirada-2(Тирада-2)系统从2001年12月19日开始研制工作。3份2014年~2015年的法庭文件中提到了Tirada-2系统的不同迭代版本Tirada-2S、Tirada-2.2、Tirada-2.3和Tirada-2.4,从这些文件中可以看出,Tirada-2系统的合同由俄罗斯联邦国防部授予弗拉基米尔无线电通信设计局(VKBR)。其分包商包括弗拉基米尔无线电设备厂(可能负责批量生产)、俄罗斯无线电科学研究所(NIIR)、NPP Istok公司、莫斯科无线电技术科学研究所(MNIRTI)以及卫星制造商ISS Reshetnev的子公司NPO PM-Razvitiye。
2017年11月,俄罗斯国防部第46中央科学研究所副所长奥列格·奥恰索夫(Oleg Ochasov)就2018~2027年国防采购计划透露:专门用于干扰通信卫星的Tirada-2S电子战系统正在研制中,预计可在地面和移动架构中使用。
据美国The Space Review网站称,Tirada-2可用于对通信卫星进行上行链路干扰,通过迫使卫星将所有电力用于对抗干扰信号,从而剥夺它们信号中继的能力,甚至有可能造成永久性损害。
2018年和2019年的采购文件显示,NIIR研究所获得了Tirada-2系统的部分合同,与NPP Istok合作为Tirada-2.3/2.3/2.4开发一种包含微波功率放大器、微波放大器模块和信号频谱转换的装置。
2018年12月,俄罗斯国防部在其网站上发表声明称,Tirada-2将于2019年在俄罗斯中央军区服役,并强调其拥有“完全禁用通信卫星”的能力。
2019年4月,欧洲安全与合作组织(OSCE)驻乌克兰特别监测团报告称,其一架无人机上个月在乌克兰东部的顿巴斯地区发现了一辆Tirada-2S卡车。然而,数字取证研究实验室(Digital Forensic Research Lab)随后的分析却表示,图像中的车辆更可能是名为R-934BMV的电子战系统。
欧洲安全与合作组织无人机图像
另一张关于Tirada-2的照片是在2013年莫斯科MAKS航展上拍摄的。如下所示展示的一辆KAMAZ-6350卡车模型,可能是Tirada-2系统的指挥所。
2013年MAKS航展上的Tirada-2S系统指挥所的模型
Bylina-MM系统
据报道另一种正在开发的专门用于干扰卫星通信的地面移动电子战系统称为Bylina-MM,该系统于2014年~2015年发布。莫斯科MNIRTI研究所发表的文章表明该系统旨在抑制毫米波卫星通信。NPO PM-Razvitiye公司的年度报告中提到Bylina-MM在Ka/V频段运行,表明美国的Milstar是Bylina-MM的干扰目标之一。
小结:
由于部署反卫星通信系统的成本远远低于部署通信卫星,且相对于动能武器,非动能反卫星通信系统具有不易侦察,难以溯源的优势,可以预见未来在太空电子战中,反卫星通信系统会大规模应用。反卫星通信系统的发展,大概是随着复杂性和干扰能力的增强。作为应对,需要通过多手段联合提升通信卫星的抗干扰能力。
参考资料[1]The Space Review.Russia gears up for electronic warfare in space.[2]SECURE WORLD FOUNDATION.GLOBAL COUNTERSPACE CAPABILITIES.[3]Department of Defense Fiscal Year (FY) 2022 Budget Estimates.[4]NASA Spaceflight.Russian space-related electronic warfare projects[5]Tirada-2 Likely Not Spotted in Ukraine[6]Counter Communications System (CCS) Meadowlands Production Solicitation
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