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楼主: supsauce
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[其他主题] 卫星隐身技术讨论贴

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鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 13:33 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 13:23
F35是在战术环境下通信一小会,通信卫星是在战略级电子情报设施的监视下一刻不停的通信好几年,这难度差 ...

那激光通讯呢?我看新闻说美国很早以前就开始研究了。。。
2014年NASA就已经完成了地面-空间站的激光通讯实验
hyperion 发表于 2018-1-14 13:36 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 13:18
感觉通信卫星射频隐身很难合格的说

观察窗应该不是什么大问题

假设同步轨道通信卫星采用20/30GHz的Ka频段(10~15mm),天线孔径3m,那么发射增益>55dB,波束打在地表大约是直径200km的圆,想要射频隐身就得指望主瓣范围内没有敌方的接收机了。至于旁瓣,不被监听到应该是能做到的,毕竟旁瓣可以比主瓣低-70dB甚至更低,就算对手用射电望远镜也未必能听到。
hyperion 发表于 2018-1-14 13:41 | 显示全部楼层
鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 13:33
那激光通讯呢?我看新闻说美国很早以前就开始研究了。。。
2014年NASA就已经完成了地面-空间站的激光通 ...

激光通信有个问题是虽然通信时可以用极窄的波束避免被接收到,但建立激光链路时得靠宽波束对接呀!
当然这个对接波束好像有几百米还是多少就可以了,比毫米波还是小了三个数量级的。应该会比较安全。
当然了,情报威胁导致卫星轨道被对方获悉就怎么也没法避免了,大概只能靠电推频繁变轨解决?
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 13:41 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 13:36
假设同步轨道通信卫星采用20/30GHz的Ka频段(10~15mm),天线孔径3m,那么发射增益>55dB,波束打在地表大 ...

主要威胁还是旁瓣,如果有先验情报是可以听到的。最极端的例子你可以想一想深空通信
鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 13:48 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 13:41
激光通信有个问题是虽然通信时可以用极窄的波束避免被接收到,但建立激光链路时得靠宽波束对接呀!
当然 ...

对接时采用F35的低可探测数据链?如果是遥感卫星,甚至可以不用担心了吧。。直接单方面向安全区域传输数据不就可以了么?
hyperion 发表于 2018-1-14 13:50 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 13:41
主要威胁还是旁瓣,如果有先验情报是可以听到的。最极端的例子你可以想一想深空通信

想听到需要极高增益的天线呀!而这种天线方向性要求极高,除非精确对准否则是不行的,此外频率、时间上也都要配合上才行。再说现在也没有极高增益毫米波天线(射电望远镜的抛物反射面由于精度限制,好像没法有效增益毫米波)假设主瓣用0.3m半径的天线就能勉强监听到的话,那么比主瓣低了70dB的旁瓣就需要950m半径的天线,这显然不可能啦!
hyperion 发表于 2018-1-14 13:54 | 显示全部楼层
鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 13:48
对接时采用F35的低可探测数据链?如果是遥感卫星,甚至可以不用担心了吧。。直接单方面向安全区 ...

好像必须用同轴光才行吧?其他方法貌似有误差。好像就是同一个激光系统先发射宽束光,然后再缩小波束。
嗯,只有通信卫星难以实现射频隐身,其他卫星应该是不太难的。不与战区打交道,只负责点对点通信的卫星应该也能实现射频隐身。不过这里面最大的问题是使用者都得需要知道卫星的位置吧?要是他们被泄密了……
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 13:55 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 13:50
想听到需要极高增益的天线呀!而这种天线方向性要求极高,除非精确对准否则是不行的,此外频率、时间上也 ...

所以说需要一定的先验情报,什么都不知道必须找不到啊

毫米波我确实不太懂,但我知道也是有超低噪声放大器的吧,增益不一定靠天线呀
hyperion 发表于 2018-1-14 13:59 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 13:55
所以说需要一定的先验情报,什么都不知道必须找不到啊

毫米波我确实不太懂,但我知道也是有超低噪声放 ...

增益必须得首先靠天线呀!如果信号比噪声小得多,靠放大器难以没法处理的。
通常卫星主瓣在终端下的信噪比好像就十几二十几分贝的样子,此时旁瓣在这么大的天线下的信噪比就-50dB了,不用超级大的天线怎么可能接收到呢?这里还没考虑因为不知道频率导致的信噪比损失啥的。
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 14:02 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 13:59
增益必须得首先靠天线呀!如果信号比噪声小得多,靠放大器难以没法处理的。
通常卫星主瓣在终端下的信噪 ...

毫米波天线增益能差到完全不能用的地步?抛物面不行用菲涅耳之类的也不行吗
hyperion 发表于 2018-1-14 14:07 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 14:02
毫米波天线增益能差到完全不能用的地步?抛物面不行用菲涅耳之类的也不行吗

我的意思是超大尺寸天线用在毫米波的时候会因为加工精度的问题完全无法实现理论上能达到的增益程度。比如300m抛物面天线在30GHz下理论上能达到100dB,但实际中可能吗?别忘了为了补偿旁瓣相对于主瓣-70dB的信号强度,天线的尺寸相对于使用者的终端天线需要大3000倍才行呀!这怎么可能呢?
鱼肉百姓馆 发表于 2018-1-14 14:07 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 13:54
好像必须用同轴光才行吧?其他方法貌似有误差。好像就是同一个激光系统先发射宽束光,然后再缩小波束。
...

估计肯定会有保密层级的,低轨为地面终端服务的通讯卫星是一级。
为隐身遥感卫星承担通讯任务或其他卫星间的中继通讯卫星是另一级。
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 14:09 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 14:07
我的意思是超大尺寸天线用在毫米波的时候会因为加工精度的问题完全无法实现理论上能达到的增益程度。比如 ...

嘿我果然没说错,毫米波天线真有用菲涅耳透镜的,这个不像抛物面那样受限制。相对于使用者的补偿并不仅仅是天线作出的,放大器的贡献不比天线低。使用者不可能有大天线的同时也不可能有超低噪声放大器,天线差一点只要不是完全没有可扩展性,靠放大器补上没问题
hyperion 发表于 2018-1-14 14:11 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 14:09
嘿我果然没说错,毫米波天线真有用菲涅耳透镜的。这个不像抛物面那样受限制。

关键是尺寸呀!你见过100m的菲涅耳透镜透镜吗?
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 14:16 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 14:11
关键是尺寸呀!你见过100m的菲涅耳透镜透镜吗?

我对毫米波确实不懂,但100m不行10m应该可以吧。放大器多补偿20dB的信噪比
hyperion 发表于 2018-1-14 14:26 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 14:16
我对毫米波确实不懂,但100m不行10m应该可以吧。放大器多补偿20dB的信噪比

放大器凭什么能做到多补偿20dB呢?别忘了使用者终端上也有放大器呀!监听者的信号处理增益是不可能比使用者还高的。此外这里假设了使用者用的是小终端。但考虑到这种隐身卫星保密通信的使用者也就是兰利、五角楼之类的,因此它们更可能通过大天线来进一步降低卫星的发射功率,从而避免卫星被发现,比如它们要是用10m大天线的话,相对于0.3m小天线,发射功率就可以再降低30dB(实际发射功率可能就只有几毫瓦(相比之下正常通信卫星发射功率都有至少几十瓦),通过卫星的高增益天线将全向等效辐射功率提升到几十千瓦级))。
hyperion 发表于 2018-1-14 14:30 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2018-1-14 14:16
我对毫米波确实不懂,但100m不行10m应该可以吧。放大器多补偿20dB的信噪比

实际中,高增益天线的通信系统基本没有被截获旁瓣的。能被截获旁瓣的一般都是雷达,因为需要回程,所以截获者处的旁瓣信号比雷达的主瓣回波强得多。
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 14:32 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 14:26
放大器凭什么能做到多补偿20dB呢?别忘了使用者终端上也有放大器呀!监听者的信号处理增益是不可能比使用 ...

同样是放大器,噪声水平可以有巨大的差别。比如战术用户用超导接收机肯定不现实对不对。当然如果你说使用者也用了类似的设备,发射功率几毫瓦那确实没办法,但如果这么推论的话大部分SIGINT都没意义了
 楼主| supsauce 发表于 2018-1-14 14:33 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-1-14 14:30
实际中,高增益天线的通信系统基本没有被截获旁瓣的。能被截获旁瓣的一般都是雷达,因为需要回程,所以截 ...

涉及具体应用情况的敏感话题就没必要讨论了
surfman 发表于 2018-1-14 14:34 | 显示全部楼层
绝对隐身是不可能也是不必要的。激光通讯要比射频通讯隐身,星星通讯(中继)要比星地通讯隐身,也可以定向辐射红外热量做红外隐身,再加上一定的轨道机动能力。多种措施下,隐身卫星被发现的概率可以大大降低。
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