高分三號衛(wèi)星武漢影像

該圖為高分三號衛(wèi)星的第一批影像圖，該圖為以聚束模式于2016年8月17日獲取的武漢市青山區(qū)影像，分辨率為1m，極化方式為HH（水平-水平）極化。

國防科工局重大專項工程中心

中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心 供圖

2016年8月，美國射頻與微波專業(yè)公司Pasternack公司推出了精確射頻與微波波導(dǎo)彎頭（如圖1所示），工作頻率范圍為5.85～90GHz，主要用于雷達(dá)、軍事衛(wèi)星通信及其他通信、測試與測量、儀器儀表等。這些波導(dǎo)彎頭可從C頻段到W頻段跨越12個頻段工作。在波導(dǎo)系統(tǒng)中，信號常常需要翻轉(zhuǎn)或彎曲90°，精確的波導(dǎo)彎頭在信號傳輸中不會產(chǎn)生信號衰減。

2.研發(fā)新型應(yīng)用系統(tǒng)

（1）諾格公司交付EPS地面站“控制與規(guī)劃段”設(shè)備

2016年8月，諾格公司宣布，美國空軍的“增強極軌系統(tǒng)”（EPS）的“控制與規(guī)劃段”（CAPS）硬件已經(jīng)完成現(xiàn)場安裝，并進(jìn)入測試階段。CAPS運行和測試設(shè)備安裝在科羅拉多州的施里弗空軍基地，該基地負(fù)責(zé)維護(hù)CAPS功能必需的軟件和工具；衛(wèi)星接口和路由設(shè)備安裝在克里爾空軍基地，該基地負(fù)責(zé)維護(hù)與EPS星座的通信接口。

（2）以色列航空工業(yè)公司、法國泰勒斯公司分別展示新型衛(wèi)星通信系統(tǒng)

2016年6月7日巴黎歐洲防務(wù)展會上，以色列航空工業(yè)（IAI）公司Elta系統(tǒng)部展示了其新型微型移動衛(wèi)星通信終端ELK-1882A。ELK-1882A終端包括一個相控陣天線，一個軟件定義無線電（SDR）模塊和一個電源（一組電池），工作于商用衛(wèi)星通信Ku頻段。該設(shè)備可在移動中使用，體積很小，可在士兵身上配戴或者安裝到車輛中。ELK-1882A主要用于小集群獨立作戰(zhàn)，例如特種兵作戰(zhàn)或者在傳統(tǒng)無線電通信設(shè)備無效的情況下（有地形遮擋、距離太遠(yuǎn)等）供地面部隊使用。另外，此終端還能以固定站方式工作，在斷開的地面通信系統(tǒng)之間提供橋接功能。

（3）俄羅斯西部軍區(qū)裝備最新衛(wèi)星通信站

2016年5月，俄西部軍區(qū)裝備了最新“陣雨”衛(wèi)星通信站，這是經(jīng)過改進(jìn)完善的第二代“陣雨”衛(wèi)星通信站，具有高速機動能力，可在復(fù)雜電磁環(huán)境下正常工作，信號比第一代更加準(zhǔn)確可靠，可為部隊提供高質(zhì)量的指揮通信。設(shè)備由2臺烏拉爾-4320運輸車拖載，配備格洛納斯（GLONASS）衛(wèi)星導(dǎo)航接收機，天線系統(tǒng)可按預(yù)設(shè)參數(shù)自動展開。目前，俄西部軍區(qū)通信分隊正在進(jìn)行新裝備訓(xùn)練，掌握其戰(zhàn)技性能，并研究制定展開、使用和轉(zhuǎn)移的操作規(guī)程。

3.研發(fā)應(yīng)用新技術(shù)

（1）美、韓聯(lián)合尋求頻譜共享新技術(shù)

據(jù)防務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)站2016年9月14日報道，美國國防部不僅自身開發(fā)了一系列方法以在日趨緊張的電磁頻譜資源中實現(xiàn)更好的共享，而且也與其他軍種和民間機構(gòu)一起共同尋求新方法?？紤]到未來許多任務(wù)可能會與其他盟國合作，因此，美軍認(rèn)為與其他國家共享頻譜也十分重要?，F(xiàn)在，美國陸軍與韓國國防發(fā)展部的研究人員已共同研發(fā)了一個數(shù)字化系統(tǒng)：系統(tǒng)可在北約盟國之間共享，以圖形方式顯示可用頻譜的清晰視圖，北約每個國家都可以添加/刪除頻譜管理工具，極大地提高了頻譜管理者管理頻譜資源的效率。

（2）美空軍新型“受保護(hù)戰(zhàn)術(shù)波形”進(jìn)入產(chǎn)品應(yīng)用驗證階段

2016年8月，美國空軍授予雷神公司、L-3公司、衛(wèi)訊公司（ViaSat）價值1.1億美元的合同（雷神3900萬美元、L-3公司3800萬美元、ViaSat 3300萬美元），以演示驗證美國防部“受保護(hù)戰(zhàn)術(shù)波形”（PTW）在軍事及商業(yè)衛(wèi)星新型調(diào)制解調(diào)器上的應(yīng)用情況。

（3）美陸軍探索同一副天線同時進(jìn)行C、Ku頻段通信的技術(shù)

美國陸軍研究、發(fā)展和工程司令部通信電子研究、發(fā)展和工程中心2016年1月向業(yè)界發(fā)布了“固定和移動衛(wèi)星地面終端16m雙頻段（C、Ku頻段）天線”項目征詢書。按要求，研發(fā)的雙頻段天線需符合美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）和國際通信衛(wèi)星公司（INTELSAT）標(biāo)準(zhǔn)，在同時滿足功率和帶寬要求下，能夠通過使用同一副天線實現(xiàn)C頻段和Ku頻段同時通信，而且Ku頻段是全雙工通信。

4.解決通信干擾問題

（1）提高自動化程度緩解衛(wèi)星通信干擾

據(jù)美國軍事衛(wèi)星雜志2016年1期報道，美業(yè)界成立了衛(wèi)星通信干擾抑制小組，該小組與一些衛(wèi)星運營商和生產(chǎn)商合作，在緩解衛(wèi)星通信干擾方面提出了一些方案，并已獲得進(jìn)展。這些方案已對衛(wèi)星通信產(chǎn)生初步影響，但要取得最終成功仍然任重而道遠(yuǎn)。抑制干擾最有效的一種方法是提高自動化程度。對軍方來說，提高自動化程度可以緩解以下幾方面因素引起的干擾：①人員流動；②不良天氣影響；③干擾監(jiān)視不持續(xù)。

（2）研究對抗VSAT軍事通信干擾的方案

針對VSAT由于連續(xù)載波引入的干擾，研究人員提出了“載波ID”（CID）解決方案。CID是一個隱藏于主載波之下，以極低功率傳輸?shù)臄U頻載波。該技術(shù)由商業(yè)運營商提出，但要大規(guī)模實現(xiàn)尚需時日。其次，VSAT終端導(dǎo)致的干擾也是一個重大的挑戰(zhàn)，尤其是隨著VSAT終端和網(wǎng)絡(luò)數(shù)量的增長，這一情況愈加嚴(yán)重。迄今為止，仍沒有有效的解決方案對抗這一問題。最近，VeriSat公司推出了VSAT干擾監(jiān)控工具——SatGuard。SatGuard可以快速有效地識別出干擾源，無論是鄰星干擾還是交叉極化干擾。SatGuard利用目前正在申請專利的一項技術(shù)，能同時從運行鏈路和干擾鏈路捕獲信號，并對其進(jìn)行分析，從而確定終端的ID。

（3）波音公司獲得5500萬美元提高WGS系統(tǒng)X頻段抗干擾能力

據(jù)《C4ISR&NETWORKS》2016年3月報道，美國空軍航天與導(dǎo)彈中心授予波音公司5500萬美元的合同，修改“寬帶全球衛(wèi)星”（WGS）系統(tǒng)X頻段抗干擾系統(tǒng)。依據(jù)本合同，波音公司“將針對無意、有敵意的電子威脅進(jìn)一步增加WGS衛(wèi)星的彈性”，該合同將于2019年8月完成。

（4）美國國防部加強衛(wèi)星干擾探測和定位服務(wù)

2016年1月，美國太空聯(lián)合職能司令部（JFCC Space）授予Kratos旗下的SAT Corporation公司合同，為其提供端到端衛(wèi)星通信監(jiān)測和干擾探測、定位服務(wù)，保護(hù)對象包括軍用衛(wèi)星以及國防部租用的商業(yè)通信衛(wèi)星。Kratos使用下述產(chǎn)品為JFCC Space提供服務(wù)：①Monics，業(yè)界領(lǐng)先的載波監(jiān)視系統(tǒng)；②satID?，最精確的定位解決方案；③“指南針”檢測與控制系統(tǒng)（Compass? Monitoring & Control），可監(jiān)控所有設(shè)備的運行狀況和性能。端到端服務(wù)將由Kratos公司的全天時網(wǎng)絡(luò)運行中心在射頻分析專家控制下提供。

5.各國軍方積極從商業(yè)公司采購產(chǎn)品與服務(wù)

（1）美海軍從雷神公司采購多頻段終端（NMT）

2015年12月，美國海軍授予雷神公司價值1.03億美元的合同，為美國海軍水面艦艇、潛艇以及岸上基站提供300套海軍多頻段終端（NMT），預(yù)計2018年9月完成。NMT是美海軍第四代極高頻終端。該終端有兩個特點：一是將現(xiàn)行的X、Q頻段終端組合；二是增加Ka頻段通信功能，使其能夠與其他軍事衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行通信，如“國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)”和WGS系統(tǒng)。

（2）羅柯公司為新西蘭國防軍研制DKET衛(wèi)星通信終端

2016年9月，新西蘭國防軍授予羅克韋爾·柯林斯公司“戰(zhàn)略傳輸網(wǎng)絡(luò)階段1”（Strategic Bearer Network Phase 1）計劃的第二份合同，以研制衛(wèi)星通信“可機動Ku頻段地球終端”（DKET）。該份合同延續(xù)了2013年6月簽署的第一份合同，第一份合同是研制一個雙天線可機動地面站。“戰(zhàn)略傳輸網(wǎng)絡(luò)階段1”計劃實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信裝備與WGS系統(tǒng)的連接。DKET終端能夠確保需要大帶寬的數(shù)據(jù)（如話音、圖像、視頻）在遠(yuǎn)距離、惡劣、偏遠(yuǎn)環(huán)境下的安全、即時傳送。

（3）法國Airbus公司未來7年將為德國軍隊提供商業(yè)衛(wèi)星通信服務(wù)

2016年5月，德國軍方采辦機構(gòu)授予Airbus一份價值1.138億歐元的合同，合同期限7年半，直到2023年。合同內(nèi)容：利用指定的C頻段、Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器為德國國內(nèi)、國外主要基地之間以及海軍船和船之間提供語音和數(shù)據(jù)通信連接。軍事和商業(yè)衛(wèi)星通信的結(jié)合使用為德國軍隊提供了強大、靈活的語音通信、視頻數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)庫和IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）訪問服務(wù)。

6.為武器平臺升級衛(wèi)星通信能力

（1）ViaSat公司贏得美國軍、政領(lǐng)導(dǎo)專機升級衛(wèi)星通信設(shè)備合同

2016年6月，美國國防信息系統(tǒng)局（DISA）與衛(wèi)訊公司（ViaSat）簽署了價值7300萬美元的企業(yè)固定價格合同（firm-fixed price contract），合同期到2018年5月31日。為國家總統(tǒng)、副總統(tǒng)、國防部長、國務(wù)卿、參謀長聯(lián)席會議主席等用的飛機機隊進(jìn)行通信設(shè)備的升級改進(jìn)，提供Ku、Ka頻段衛(wèi)星通信能力。這些飛機包括VC-25A、C-32A、C-40B 和C37A/B。

（2）美國陸軍為傘降兵配備新型機載衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)EMC 2

2016年10月，美國陸軍為位于布拉格堡的全球快速反應(yīng)部隊（美國第82空降師的一部分也屬于這支部隊）部署了新興的機載衛(wèi)星通信系統(tǒng)“途中任務(wù)指揮能力”（EMC 2）。EMC 2系統(tǒng)的目標(biāo)是：為機動中的傘降部隊提供作戰(zhàn)目的地有關(guān)的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略信息。如在部隊向目的地機動過程中，為其提供查看數(shù)字地圖、戰(zhàn)場評估和情報信息的能力。同時它也能支持傘降兵進(jìn)行話音、視頻與數(shù)據(jù)通信。

（3）L-3通信公司為美國海岸警衛(wèi)隊提供C4ISR系統(tǒng)

2016年7月，美國L-3通信公司宣布，其通信系統(tǒng)部獲得美國柏林格爾船廠授權(quán)，為美國海岸警衛(wèi)隊（USCG）26艘“哨兵”級快速反應(yīng)巡邏艇（FRC）提供綜合C4ISR系統(tǒng)，此合同價值1.6億美元，為期9年。FRC是最新一代的海上巡邏艇，在美國海岸警衛(wèi)隊完成保護(hù)國土安全使命中具有重要作用。根據(jù)合同，L-3公司將為巡邏艇進(jìn)行升級設(shè)計，包括天線布置、內(nèi)部與外部通信系統(tǒng)、分布式導(dǎo)航裝備以及其他態(tài)勢感知能力的增強措施。

三、時空基準(zhǔn)領(lǐng)域

2016年，美國在該領(lǐng)域繼續(xù)研究在GPS拒止環(huán)境下提供定位、導(dǎo)航、授時信息的裝備和技術(shù)；繼續(xù)探索提升GPS抗干擾能力的方法和途徑；推進(jìn)往年已開展的如“軍用GPS用戶設(shè)備”（MGUE）等項目的研發(fā)進(jìn)程。俄羅斯繼續(xù)推進(jìn)境外GLONASS地面站的建設(shè)，2016年夏，完成了位于尼加拉瓜的GLONASS基站建設(shè)。世界各個國家和地區(qū)都推出了多款超小型、低功耗的新型接收機以及接收機基礎(chǔ)部件。盡管對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的脆弱性深感憂慮，各國在部隊及武器裝備上采用衛(wèi)星導(dǎo)航的積極性并未受到影響。

1.新型用戶設(shè)備基礎(chǔ)部件研發(fā)

（1）加拿大諾瓦泰（NovAtel）公司發(fā)布兩款三頻海事GNSS天線

2016年8月，加拿大NovAtel公司推出了GPS-713-GGG-N和GPS-713-GGGL-N三頻GNSS天線（如圖2所示），這兩種天線均具有國際海事通信衛(wèi)星帶阻濾波器（Inmarsat rejection filter）?；谠摴镜摹帮L(fēng)車技術(shù)”（pinwheel technology），這兩種天線可接收多種星座頻率信號，包括GPS的L1、L2、L5頻點，俄羅斯GLONASS的L1、L2、L3頻點，中國北斗的B1、B2頻點，以及Galileo星座的E1、E5 a/b頻點，既可選擇GPS單星座應(yīng)用，也可以雙星座或三星座應(yīng)用，從而增加了產(chǎn)品的靈活性，并降低了成本。

（2）ComNav公司推出新一代GNSS OEM板

2016年7月，ComNav技術(shù)公司推出了其先進(jìn)的K700、K708 GNSS OEM板。K7系列OEM板配備了ComNav公司先進(jìn)的應(yīng)用型專用集成電路、新型Atmel處理器，因此與先前的K5系列相比，觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量更高、功耗更低、輸出數(shù)據(jù)速率也顯著提高。K700可追蹤GPS L1、北斗B1、GLONASS L1、星基增強導(dǎo)航信號，支持精密定位服務(wù)（PPS）以及短基線實時動態(tài)（RTK）測量。K708內(nèi)部GNSS追蹤引擎具有388個通道，具有很好的兼容性，可追蹤當(dāng)前以及未來所有衛(wèi)星星座信號。

（3）Tallysman公司推出覆蓋所有GNSS頻段的寬帶低噪聲放大器

2016年2月，Tallysman公司推出一款新型信號放大器TW125B（如圖3所示）。TW125B是一款低成本、堅固耐用、具備防水功能的低電流、低電壓、低噪聲信號放大器。專門設(shè)計用于放大所有GNSS信號，頻段覆蓋1～2GHz（從GPS L5頻點1164 MHz到GLONASS G1頻點1610 MHz及更高頻率），信號放大增益達(dá)28dB。TW125B天線到接收機采用電纜連接，可以將天線安裝在桅桿上或者大型車輛上，即使天線遠(yuǎn)離接收機，也不會降低系統(tǒng)的接收靈敏度。

2.新型用戶設(shè)備研發(fā)

（1）美國L-3公司完成下一代M碼GPS用戶設(shè)備安全認(rèn)證

2016年10月，美國L-3通信公司宣布其下一代軍碼（M碼）GPS用戶設(shè)備已成功完成政府安全認(rèn)證的所有流程。該公司M碼GPS用戶設(shè)備的開發(fā)和認(rèn)證工作基于美國空軍“M碼GPS用戶設(shè)備”（MGUE）項目。此次安全認(rèn)證評審由獨立的政府評審組執(zhí)行，重點關(guān)注L-3公司GPS用戶設(shè)備的安全設(shè)計。新安全標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是進(jìn)一步提高導(dǎo)航和授時信息的可信度，并為GPS用戶設(shè)備內(nèi)部關(guān)鍵信息提供必需的安全保障。L-3公司成為國防部第一家完成新一代M碼GPS用戶設(shè)備安全認(rèn)證的承包商。

（2）U-blox公司推出新型低功耗GPS/GLONASS接收機平臺

2016年1月，U-blox公司在瑞士Thalwil發(fā)布新型U-blox 8 GPS/GLONASS接收機平臺，主要用于電池供電的低供能設(shè)備，與上一代產(chǎn)品U-blox 7相比，U-blox 8性能顯著提升，其導(dǎo)航信號跟蹤靈敏度增加了4 dB，達(dá)到-166 dBm。此外，里程表（odometer）功能得到增強，同時新增地理圍欄（geofencing）功能，優(yōu)化的預(yù)設(shè)節(jié)電模式可讓運動產(chǎn)品的耗電量減少一半。產(chǎn)品可配備免充電的輔助全球定位系統(tǒng)（A-GPS）服務(wù)包AssistNow，用于提升GNSS信號的捕獲性能。該服務(wù)包可以在線、離線使用，也可作為獨立設(shè)備使用。

（3）SwiftNav公司發(fā)布無人機載GNSS接收機平臺

2016年3月，美國SwiftNav公司在先后獲得兩輪風(fēng)險投資后，成功開發(fā)了無人機載Piksi GPS接收機平臺（如圖4所示）。Piksi接收機的尺寸只有53mm×53mm，可以以每秒50次的速度進(jìn)行位置、速度、時間的更新。同時Piksi接收機支持相對定位精度厘米級的實時動態(tài)（RTK）定位。其射頻前端采用一個Maxim MAX2769集成下變頻器和一個3位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以覆蓋L1頻段的GPS、GLONASS和Galileo信號，以及星基增強系統(tǒng)頻段信號。

（4）GSA設(shè)立伽利略參考中心

2016年6月，歐洲全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)管理局（GSA）與相關(guān)機構(gòu)和公司簽署協(xié)議，在荷蘭諾維德克建設(shè)Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航參考中心（GRC），地點就在歐洲航天局歐洲空間研究與技術(shù)中心的對面。GRC由GSA管理，主要任務(wù)是監(jiān)測與評估Galileo系統(tǒng)的性能。

3.提高GPS系統(tǒng)抗干擾能力技術(shù)研究

（1）美國聯(lián)邦政府征詢企業(yè)幫助提升GPS抗干擾能力

2016年初，在“小企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）”計劃的支持下，美國聯(lián)邦政府征詢中小企業(yè)的幫助，希望進(jìn)一步提升GPS系統(tǒng)的抗干擾能力。聯(lián)邦政府征集了美國國防部、空軍、海軍、地質(zhì)局等多個部門的需求并統(tǒng)一向社會征集以下問題的解決方案。包括：①多路徑信號的追蹤與排查，用于鎖定地面終端多路徑效應(yīng)的源頭；②GPS III第1～10顆衛(wèi)星因為衛(wèi)星質(zhì)量、功率、造價等限制，不具有星間鏈路的能力，希望通過使用已經(jīng)十分擁擠的超高頻（UHF）/甚高頻（VHF）實現(xiàn)星間鏈路；③測試位于加利福尼亞州中部和北部約120個GPS地面站中有多少可以和美國地質(zhì)局運行控制的地震監(jiān)測站互聯(lián)；④開發(fā)新技術(shù)，在無法接收GPS信號（干信比不超過51db）的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)GPS相關(guān)操作；⑤縮短GPS系統(tǒng)捕獲M碼的時間，同時把初始不確定時間控制在20ms以內(nèi)。

（2）美研發(fā)“信號哨兵1000”干擾源檢測定位系統(tǒng)

GPS干擾是日益增長的全球性問題，而消除干擾最主要的研究工作是檢測并定位干擾源的技術(shù)。美推出的“信號哨兵1000”可以發(fā)現(xiàn)干擾，而且一旦檢測到干擾信號，就能查出其來源。“信號哨兵1000”采用部署在對GPS干擾高度敏感且重要基礎(chǔ)設(shè)施或?qū)嶓w（如機場）場所的傳感器陣列，這些傳感器將連接到可以存儲處理傳感器數(shù)據(jù)的服務(wù)器上，并提供操作員使用界面。

4.部署應(yīng)用于部隊及武器裝備

（1）羅·柯公司為美國空軍生產(chǎn)并維護(hù)軍用手持式GPS接收機

2016年6月，美國空軍與羅·柯公司簽訂了合同，生產(chǎn)并維護(hù)“國防先進(jìn)GPS接收機”（DAGR）（如圖5所示）。合同期5年，包括一年的基本期和四個附加的一年訂貨期，合同價值目前還未協(xié)定。DAGR是一種體積小、質(zhì)量輕的軍用GPS接收機，集成了“選擇可用反欺騙模塊”（SAASM），具有很強的抗干擾能力，為美國各軍種所用。它可車載、手持（是美國第一個手持式GPS接收機計劃），也能夠集成或嵌入到150多種軍事平臺，如傳感器或火炮等。此外，DAGR還能夠提供移動地圖，為作戰(zhàn)人員提供態(tài)勢感知能力。

（2）“火山”武器系統(tǒng)將使用NavFireTMGPS技術(shù)

2016年6月，羅·柯公司為萊昂納多-芬梅卡尼卡公司的“火山”（VOLCANO）系列武器提供NavFireTM精確定位服務(wù)（PPS）GPS接收機，供海軍和炮兵使用。

羅·柯公司相關(guān)負(fù)責(zé)人說，“我們已經(jīng)根據(jù)彈藥的特殊口徑定制了NavFireTM接收機，在射擊試驗及后期將為客戶提供全面的支持，我們的產(chǎn)品終將完美地滿足客戶所需要的性能”。

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