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美国海军使用新型多波束卫星天线提高攻击力

来源：网电空间战
美国海军使用新型多波束卫星天线提高攻击力
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华盛顿特区消息：瞄准敌方船只 ， 从无人机上获取作战数据 ， 检测来袭的弹道导弹 ， 从地平线上看到即将到来的小船袭击 ， 拦截反舰导弹 ， 以及……也许最重要的是……将水面、空中和海底实时资产联网–这就是美国海军新兴的分布式海上作战（DMO）战术攻击策略的关键要素 。
进攻型攻击机动以先进的传感器为基础 ， 并将其分布在广阔的海洋中 ， 是实现海军DMO作战思想的理念之一 。 根据设计 ， 水面舰艇将越来越多地以远程武器和传感器装备的分布式作战方式；这是多年来美国海军装备新一代先进武器准备在海上进行大规模大规模战争的武器 ， 以期全面提高杀伤力和攻击技术的全部内容 。
在这一概念框架内 ， 美国海军正采取快速步骤 ， 以改善其舰队网络并改善卫星连接性 。 当将地面平台与卫星相互连接时 ， GPS导航、射频和构成战争传输层的其他电子系统至关重要 。 美国海军的想法是 ， 每个平台不仅可以作为能够进行作战行动的独立实体来运行 ， 而且还可以作为更广泛的战争网络中的“节点” 。 这可
美国海军的海上服务计划将从最近与IsotropicSystems公司签订的国防创新部评估和开发合同中受益 ， 该合同涉及新的波束成形天线技术和电路专利 。 该公司首席执行官JohnFinney表示 ， 目标是“融合多频段、多轨道的商业和军事能力 ， 以在单个平台上的战术边缘提供情报数据 。 ”
这项新技术带来的附加价值是可以使单个、更小尺寸、表面安装、软件可定义的天线能够一次向多个卫星发射精确的、窄带配置的电子信号-同时消耗更少的机载功率并提高精度 。 Isotropic公司开发部副总裁BrianBillman在接受采访时表示 ， 这是一种多波束天线 ， 它依赖于Isotropic公司的新波束形成光学透镜技术 。
从技术上讲 ， 天线传输采用了首创的波束形成光学透镜 ， 该透镜经设计可将精确的波束同时发送到几个不同位置的卫星 ， 而无需使用系统的整个电路 。 尽管相控阵天线仍然是高效且可广泛使用的设备 ， 但Billman解释说 ， 新的多波束天线的不同之处在于 ， 它可以同时在多个频带上保持其功率和信号保真度 。 Billman表示 ， 相控阵天线不仅依靠更大的孔径来消耗更多的电路和电能 ， 而且在同时分成两束时会降低功率和效率 。 设计用于实现单天线功能的光学镜头无需全部同时操作 ， 然而 ， 几种不同的波束传输可以一次与几颗卫星连接 。 获得专利的波束形成系统可以连接不同大小的卫星 ， 并在不同的轨道上以不同的高度运行 。 相比之下 ， 相控阵还需要更大的外形尺寸 ， 这会在水面舰艇上消耗更多的空间和电力 。 同样 ， 在作战弹性方面 ， 与较大的相控阵发射相比 ， 几个配置更狭窄但分布更分散的电子信号发出的信号更低 ， 更不可检测 。
该公司的一份声明解释说 ， 该天线设计经过精心设计 ， 能够“在多个轨道上的卫星之间进行无缝的断前先后切换 ， 并在颠簸情况下 ， 在面对横渡大海的船只时实现连续连接” 。
在《今日卫星》中的一篇有趣的文章中 ， 芬尼引述了该系统的一些技术基础 。 文章解释说 ， 无线电波是通过“各向同性设备”成形的 ， 该设备可以同时提高多个方向的线性精度 ， 而不会损失任何信号容量 。 Finney在卫星天线上应用了“变形光学-操纵光以使物体看起来不可见” 。 光和无线电以相同的方式沿直线传播通过空间 ， 因此无线电波可以像光波一样弯曲 。 ”这篇论文说……（《今日卫星报》
根据协议 ， DUI将开始对天线技术进行原型设计 ， 该技术旨在支持“卫星容量的多个频带上的多个链路” ， 包括S ， C ， Ka ， Ku ， X和Q频带连接 。 该评估还将寻求重新创建具有挑战性的战时突发事件 ， 例如在波涛汹涌的海上作业 ， 承受大风的能力以及在可能存在电磁干扰的地区运行的能力 。
如果这种新的多波束成形技术在操作意义上付诸实践 ， 它将带来许多有趣的战术意义；增加的带宽和多卫星连接也可以增强某些武器系统的功能 。 例如 ， 海军的舰载战斧导弹可以使用高通量无线电信号帮助将导弹对准海上的移动目标 。 当然 ， 这为海军舰船带来了新的攻击选择 ， 这些海军舰船过去只使用战斧来打击固定目标 。 改
现在正在积极为太空战争做准备的美军正在迅速建造和发射新卫星 。 其中一些包括新兴的极低地球轨道（vLEO）卫星网络 ， 较小的 ， 低空飞行的节点 ， 这些节点旨在与地面相互连接 ， 同时快速移动并靠近地球大气边界进行操作 。 这种现象 ， 再加上五角大楼为制造更大的卫星而作出的努力 ， 不仅旨在改善多节点网络 ， 而且还促进了空军太空战争战略的几个关键要素-冗余、分散和弹性 。 太空中存在的卫星越多……它们越分散....敌人越难干扰美国的作战连通性 。 与重要的卫星传输作斗争 ， 包括无线电 ， 数据 ， 视频和其他网络媒体以及制导系统可以在被反卫星（ASAT）武器干扰或破坏的情况下维持功能 。 因此 ， 更快 ， 多卫星的波束成形天线技术可确保空间中多个节点之间的连接 ， 可以保留诸如空地连接 ， 船对船无线电传输和跨域联网等操作需求 。 尽管目前可以将该技术描述为新生的或正在出现的……但被认为具有复原力和高度成熟的技术……它最终可能会朝着增加太空战争 ， 武器制导 ， 干扰甚至导弹防御的方向发展 。
【美国海军使用新型多波束卫星天线提高攻击力】Finney在报告中说：“在未来10年中 ， 连通性的可用空间将是巨大的 ， 将有成千上万颗卫星到数万颗卫星之间的任何地方 ， 它们以不同的频率和不同的轨道运行 。 ”“然后您有两个选择 。 您可以使用从未为那个未来设计的旧式老式技术 。 …或者您进行创新 ， 以创造出专为卫星新世界而设计的产品 。 ”


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