美国的捕食者无人攻击机

　　近日，据外媒报道，美国数据通道公司与美军签订了一份3.63亿美元合同，将为包括捕食者无人攻击机和全球鹰无人侦察机在内的无人机作战部队提供更加灵活、高效的卫星中继服务。那么，卫星是如何为无人机提供中继通信服务的呢？

　　卫星中继 信息接力

　　近年来，卫星通信系统以覆盖范围广、信息容量大、传输质量高的特点，得到各军事强国的高度重视，而无人机体积小、造价低、使用方便、战场生存能力强，同样得到各军事强国的青睐。在近年来爆发的几场局部战争中，“通信卫星+无人机”的组合圆满完成了情报、监视和侦察等任务，对战争产生了深远影响。

　　无人机卫星通信系统一般由机载用户终端和卫星中继站组成。地面指挥站或指挥中心通过光纤将无人机的控制指令送往地面卫星通信站进行处理，经过数据加密、编码、调制和变频放大后，再通过天线发送给卫星。

　　通信卫星再将接收到的无人机控制指令信号放大后转发给机载用户终端。机载用户终端再将信号发送至机载指挥单元的各个分系统执行设备，完成侦察或打击任务。

　　一名参加过伊拉克战争的无人机操控人员说：“我们身在拉斯维加斯，心在伊拉克，卫星通信让我们身临其境。”

　　实际上，美国空军部署在伊拉克的所有捕食者无人机都是在内华达州空军基地遥控操作的。因此，“无人机+卫星通信”是完成一场集察打于一体战争的最佳组合。

　　全球作战 如臂使指

　　遥测(位置、速度、姿态等飞行信息)和遥控(地面遥控指令)信息是事关无人机飞行安全和任务成败的关键因素。虽然，这类信息传输速率较低，但可靠性要求较高，受地形和地球曲率影响，传统无人机的测控仅能在视距范围内实现，而卫星通信则为无人机的全球化作战提供了更加全面的技术手段。

　　以美国全球鹰无人机为例，该机加装了特高频(UHF)低速卫星通信终端作为超视距备份链路，信息传输速率为1.2Kbps/秒，可实现低速遥控指令和遥测信息的超视距传输。

　　目前，“捕食者”的改进型水手侦察无人机也加载了国际海事卫星的按需分配多接入UHF窄带卫星通信设备，同样具备1.2Kbps/秒的信息传输能力。

　　正是由于卫星通信中的UHF/L/C等低频信号传输稳定，设备技术成熟，目前在各国装备的军、民用无人机中得到广泛运用。

　　另外，国际商用通信卫星、海事卫星等商用卫星公司都提供了低速数据接入服务。同时，为了保证无人机更好的探测和通信要求，其天线一般都安装在机头上方的结构内。

　　高速数传 明察秋毫

　　无人机通过携带可见光、红外以及合成孔径雷达等侦察设备，可以在敌方上空执行全天候监视、侦察、打击任务，但传统视距链路受布设地点和视距范围限制，无法满足此类无人机全天时、全天候的作战需求。

　　因此，将卫星采集自全球各地的高速ISR数据实时回传至地面指挥中心，成为无人机对卫星通信系统的基本要求。

　　例如，全球鹰无人机选用了Ku频段抛物面卫星通信天线，使用三轴机械座架，信息的发送速率高达50Mbps/秒。“捕食者”装有直径75厘米的三轴抛物面天线，加上信号处理调制解调器组件，可以实现最高1.522Mbps/秒的侦察信息传输能力。以色列研制的苍鹭系列侦察无人机采用了包含一套25厘米×10厘米的X波段平板天线和直径80厘米的圆盘式天线系统，二者均装在一个双轴稳定支架上，具备最高128Kbps/秒的信息传输能力。

　　此外，宽带卫星通信通常使用X/Ku/Ka频段资源，其天线增益较高，在同等速率下机载天线可进行小型化处理，同时受地面和邻星的信号干扰相对较小，可满足无人机对高速信息传输的需求。例如，国际通信卫星组织经营的国际商用通信卫星、美国的极高频军用通信卫星、日本的煌2号军用通信卫星等都提供了这类宽带数据转发服务。

　　另外，由于大型侦察无人机主要在高空飞行，一般会采用技术成熟、性能较好的抛物面卫星通信天线，再配合高清侦察设备，就能对敌方目标区域实行远程精细化侦察，为作战部队提供可靠的情报信息。

　　总之，随着无人机技术的快速发展和任务载荷的不断升级，传统的视距测控系统已经无法满足无人机大范围、全天候、高速率的信息传输需求，而卫星通信系统作为最有效的超视距测控和信息传输解决方案，可以进一步提高无人机的通信能力和整体作战效率。