Sistemas espaciales de las comunicaciones militares de Estados Unidos: análisis del estado y desarrollo.
El concepto del uso de los sistemas de comunicaciones espaciales militares implementado en los Estados Unidos, así como la contribución cada vez mayor de los sistemas satelitales a la resolución de las tareas de reconocimiento, comunicación, radionavegación y meteorología en interés de los militares estadounidenses, se expone en el artículo del experto en comunicaciones espaciales militares Alexander KRYLOV y Konstantin Kreydenko, en la revista "Boletín de GLONASS"
Los Estados Unidos en los últimos años ha justificado sus objetivos en el espacio en muchos documentos. Los más significativos de ellos son el Plan de Comando Espacial de los Estados Unidos para el período hasta 2020 del año (2002); "Doctrina del espacio" por el presidente Obama (2010); “Estrategia de seguridad nacional en el espacio exterior”, preparada por el Ministerio de Defensa y la Dirección de Inteligencia Nacional (2010); "Nueva Estrategia Espacial Militar de los Estados Unidos" (2011).
En 2010, el Estado Mayor Conjunto de los Estados Unidos emitió el concepto de Joint Vision 2010 (el concepto de "Full Spectrum of Dominance"). La tarea central de la actividad espacial es el logro y el fortalecimiento de la superioridad militar estadounidense incondicional y el papel de liderazgo en el espacio exterior.
Recientemente, ha habido una activa transformación de los métodos de guerra, debido principalmente al desarrollo de tecnologías de la información que han transformado la vida económica y social de la humanidad. La naturaleza de la guerra ha cambiado radicalmente y se reduce como resultado al postulado: todo lo que puede verse puede ser atacado, y lo que puede ser atacado será destruido.
Ha surgido un nuevo tipo de combate: la guerra de información, que también incluye desactivar los sistemas de información del enemigo.
Una característica especial de la estrategia espacial de EE. UU. Es su orientación hacia el componente de información del uso del espacio, ya que es la información la que aumenta considerablemente la eficiencia de otros sistemas. Estados Unidos está cambiando gradualmente su énfasis del fortalecimiento del poder de combate al uso del espacio de información y está tratando de dominar en esta área en particular.
Por lo tanto, la "Nueva Estrategia Espacial Militar de los Estados Unidos" caracteriza al espacio moderno como cada vez más concurrido, competitivo y complejo. Este documento establece explícitamente que las fuerzas armadas de los EE. UU. Tomarán cualquier medida ofensiva activa para desinfectar, desorganizar, contener y destruir la infraestructura espacial del enemigo si representa una amenaza para la seguridad de los EE. UU.
A su vez, el Concepto operacional y estratégico de los Estados Unidos "Operaciones militares a gran escala" prevé el uso de las fuerzas armadas de los Estados Unidos y la OTAN, incluso en forma de una operación estratégica aeroespacial (campaña).
Es con el objetivo de implementar las disposiciones de estos documentos que se crea un sistema global de información y navegación, que se basará en más de doscientos vehículos espaciales. Este sistema ya está resolviendo tareas estratégicas y tácticas operacionales en reconocimiento, control de tropas y guía de precisión. armas y proporcionar a las tropas comunicaciones en cualquier parte del mundo, y posteriormente se involucrará en garantizar la entrega de ataques espaciales contra objetivos terrestres.
En los próximos años, el sistema global de información y navegación puede complementarse con miles de vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento y ataque para diversos propósitos y satélites: inspectores espaciales. Después de la integración con el sistema de inteligencia electrónica global, el nuevo supersistema será capaz de crear un campo de información de combate global efectivo.
La contribución de los sistemas satelitales a la resolución de tareas de reconocimiento, comunicación, radionavegación y meteorología está en constante crecimiento.
SISTEMA UNIFORME DE COMUNICACIÓN Y GESTIÓN MILITAR SATELITAL DE EE. UU.
Los sistemas de comunicación satelital desempeñan un papel importante para garantizar un control confiable de las fuerzas armadas. El objetivo principal de los sistemas de comunicaciones satelitales es proporcionar a los cuerpos directivos del teatro de operaciones o en un área en particular canales de comunicación confiables y seguros (transmisión de datos) con grupos de fuerzas armadas, formaciones tácticas, unidades militares individuales y cada soldado. Las principales cualidades de las comunicaciones por satélite que otros tipos de comunicaciones no poseen son la cobertura global y la capacidad de proporcionar canales de comunicación desde cualquier parte del mundo en muy poco tiempo.
El sistema AEHF, después de un despliegue a gran escala, debería convertirse en uno de los enlaces clave en el sistema de información unificado de las comunicaciones y la gestión globales de las organizaciones estatales y militares, y la base del sistema espacial para el intercambio de datos entre los combatientes en tierra y mar, en el aire y en el espacio.
El sistema de control y las comunicaciones militares por satélite de los Estados Unidos también incluye el sistema de comunicaciones por satélite de banda ancha (DSCS / WGS), el sistema de comunicaciones por satélite de banda estrecha (UFO / MUOS), el sistema de retransmisión de datos espaciales militares (SDS) de los satélites de reconocimiento y el sistema espacial militar del satélite de banda estrecha Comunicación (TacSat) para la Armada. Sistemas de radar espacial (Space Radar-SR) y vehículos aéreos no tripulados (UAV), sistemas de posicionamiento global (GPS), sistemas meteorológicos espaciales, sistemas de control de satélites, monitoreo, comunicaciones, software de computadora, inteligencia, Rastreo y vigilancia (Command Control Communications Informática Inteligencia Reconocimiento de vigilancia, С4 ISR) para la situación en tierra, mar, aire y espacio.
Los sistemas de comunicaciones satelitales militares de Gran Bretaña (Sky Net) han encontrado una amplia aplicación en el sistema de información unificado de comunicaciones globales y control de los Estados Unidos; Francia (Syracuze); Alemania (SATCOMBw) y otros aliados de Estados Unidos.
El sistema militar de comunicaciones y comando satelital de los Estados Unidos en tiempo de paz y en tiempo de guerra atrae a los satélites del sistema global de retransmisión por satélite (TDRSS). Cada vez más, los recursos de los sistemas comerciales de comunicaciones por satélite Intelsat, SES, Eutelsat, Iridium, Globalstar y otros arrendados por el Departamento de Defensa de los EE. UU. Se utilizan como parte de un sistema unificado de control y comunicaciones por satélite militares.
Las comunicaciones satelitales militares de EE. UU. Son la columna vertebral de la infraestructura de información de las fuerzas armadas y, desde el inicio de 2013, incluyen los siguientes sistemas: MILSTAR / AEHF, DSCS / WGS, UFO / MUOS, TacSat y SDS.
SISTEMA ESPACIAL COMUNICACIÓN PROTEGIDA MILSTAR / AEHF
El sistema espacial de comunicaciones seguras MILSTAR está diseñado para controlar las fuerzas nucleares estratégicas de EE. UU. En una guerra nuclear. Para este sistema, se desarrollaron medidas especiales para garantizar la autonomía y la capacidad de supervivencia de las naves espaciales.
Para el propósito de alta seguridad de las líneas de comunicación en el sistema, se utilizan las bandas de frecuencia Ka, K y V. Estos rangos de frecuencia permiten formar haces direccionales estrechos, que, junto con la inmunidad al ruido de los canales, también aumentan el secreto de las líneas de comunicación, ya que las señales son difíciles de precisar y, por lo tanto, de suprimir. El uso de algoritmos especiales para la codificación y el procesamiento de señales garantiza una seguridad muy alta del canal de comunicación. La información de inteligencia y video se transmite a través de medios técnicos satelitales, se realiza el intercambio de voz y se realizan videoconferencias.
El sistema MILSTAR no solo se usa para fuerzas nucleares estratégicas, sino que también proporciona comunicación con todos los tipos y géneros de fuerzas estadounidenses.
La agrupación orbital del sistema consta de cinco satélites Milstar (dos Milstar-1 y tres Milstar-2) en una órbita geoestacionaria. Los satélites fueron desarrollados por Lockheed Martin.
Los satélites Milstar-1 permiten el canal de comunicación 192 de baja velocidad (75 a 2400 bit / s) (44.5 GHz - enlace ascendente y 20.7 GHz - enlace descendente) y reticulación entre sí en 60 GHz. Además, la nave tiene cuatro canales de comunicación UHF (300 y 250 MHz) del sistema AFSATCOM para la USAF y un canal de transmisión UHF (300 y 250 MHz) para la Marina de los Estados Unidos.
Los satélites Milstar-2 de segunda generación permiten organizar 192 de baja velocidad (de 75 a 2400 bps) y 32 de velocidad media (de 4,8 kbit / s a 1,544 Mbit / s) canal de comunicación protegido en una banda de frecuencia extendida.
El hardware del sistema MILSTAR implementa las siguientes funciones:
• Procesamiento y conmutación de señales a bordo.
• gestión autónoma de los recursos a bordo;
• uso cruzado del espectro (recibir una señal a través de una antena en una banda y transmitirla a través de otra antena en otra banda);
• Comunicación entre satélites.
El complejo de antenas a bordo es capaz de detectar la dirección de la interferencia intencional activa y bloquear o restablecer temporalmente el patrón de radiación en la dirección de la interferencia, manteniendo el modo de operación en otras direcciones sin pérdida de comunicación.
En el complejo, los medios técnicos del sistema proporcionan una conexión segura, confiable, estable y adaptable entre terminales fijos, móviles y portátiles. Estos medios técnicos se dominan en sistemas comerciales de comunicaciones personales vía satélite.
De acuerdo con los planes, la operación del sistema MILSTAR termina en el año 2014.
A su vez, el reemplazo del sistema MILSTAR del sistema espacial AEHF de alcance milimétrico proporciona un sistema más seguro (clave doble), confiable, de supervivencia y de alta velocidad, en comparación con el sistema MILSTAR, la conexión global de la más alta dirección política y militar de los Estados Unidos con el mando de las fuerzas, tipos y tipos armados. Tropas, comandantes de grupos estratégicos y tácticos de tropas. El sistema AEHF se utiliza en todos los teatros de guerra, en tierra, mar, aire y espacio en condiciones de paz y guerra, incluso en condiciones de guerra nuclear.
El sistema AEHF debe constar de cuatro (según otros datos, de cinco) un satélite principal y uno de respaldo en órbita geoestacionaria. El sistema AEHF es compatible con los canales de baja velocidad (de 75 a 2 400 4) y de velocidad media (desde 800 1,544 bits / sa 8.2 Mbps) del sistema MILSTAR, y también tiene nuevos canales de comunicación de alta velocidad (hasta XNUMX Mbps).
La tasa de intercambio de datos en el sistema AEFH es cinco veces más alta que la tasa de intercambio en el sistema MILSTAR, que permite a los usuarios transmitir en tiempo real la orientación y el video de alta resolución desde vehículos aéreos no tripulados (UAV) y satélites de detección remota.
El procesamiento de la señal a bordo se agregó al complejo de la antena con la puesta a cero del patrón de radiación en la dirección de la interferencia (sistema MILSTAR). Este último proporciona protección y optimización de los recursos a bordo utilizados, flexibilidad sistémica con respecto a diversos consumidores en los tipos de fuerzas armadas y otros usuarios que utilizan terminales terrestres, marítimos y aéreos. Además, las naves espaciales del sistema AEHF tienen una infraestructura de comunicación desarrollada y confiable entre sí (cada una con dos adyacentes) en el rango de frecuencia milimétrico (V-) (60 GHz).
Los datos tácticos y técnicos de los sistemas MILSTAR y AEHF se presentan en la tabla 1.
El sistema AEHF consta de tres segmentos: espacio, usuario y tierra. El segmento espacial es una agrupación orbital de naves espaciales en una órbita geoestacionaria con un sistema de comunicaciones entre satélites que proporciona cobertura global. El segmento de control en tierra del sistema está diseñado para controlar dispositivos en órbitas, controlar su estado operativo y técnico y garantizar la planificación y gestión de un sistema de comunicación. Este segmento se construye de acuerdo con el esquema de reservas múltiples e incluye un conjunto de estaciones de control fijas y móviles. Los enlaces de tierra a satélite usan la banda 44 GHz, y los canales de satélite a tierra usan la banda 20 GHz
El módulo de carga útil de la nave espacial AEFH incluye un sistema de conmutación y procesamiento de señales a bordo que los convierte de la banda 44 GHz a la banda 20 GHz y al complejo de antenas. El procesamiento de señal a bordo proporciona protección y optimización de los recursos de transpondedor a bordo, flexibilidad sistémica con respecto a los usuarios del sistema que utilizan terminales terrestres, marítimos y aéreos.
El complejo de antenas de la nave espacial incluye los siguientes elementos:
• antena global;
• dos matrices de antenas en fase transmisora (FAROS) para trabajar con terminales portátiles que forman hasta canales 24-x con división de tiempo;
• antena receptora con PAR;
• seis antenas parabólicas de recepción y transmisión en una suspensión de cardán para la formación de rayos regionales;
• dos antenas altamente direccionales para comunicaciones tácticas y estratégicas;
• Dos antenas de comunicación entre satélites.
Cada satélite del sistema AEHF, utilizando una combinación de FAROS PRINCIPALES y antenas parabólicas, forma el haz regional de 194.
Los satélites son capaces de sobrevivir al uso de armas nucleares.
SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE BANDA ANCHA SPACE DSCS / WGS
El sistema de comunicaciones estratégicas (Sistema de comunicaciones por satélite de la defensa, DSCS) de las fuerzas armadas de los EE. UU. Proporciona comunicaciones para el más alto liderazgo político-militar, comandos combinados y especiales con sindicatos, formaciones, unidades (hasta el nivel de brigada) e instalaciones de las fuerzas armadas de las tropas de los Estados Unidos. Además, el sistema resuelve el problema de la transmisión de información diplomática, de inteligencia y del gobierno, incluido el intercambio de datos entre sistemas de control automatizados en varios niveles y sus elementos.
El grupo incluye ocho satélites (seis naves espaciales DSCS-3B en funcionamiento y dos en reserva) en órbita geoestacionaria.
Las series DSCS-3 de Spacecraft cuentan con una protección más confiable contra la radiación electromagnética de una explosión nuclear que las naves espaciales de las dos primeras series, y cuentan con un equipo de comunicaciones de banda ancha y sin interferencias. Además, están equipados con un sistema de telemetría seguro y la recepción y transmisión de comandos de control de satélites, que están diseñados para una rápida reestructuración en caso de interferencia intencional. La capacidad de una sola nave espacial es de 100 a 900 Mbps.
El módulo de carga útil del satélite incluye:
• seis transpondedores independientes y un transpondedor de un solo canal;
• tres antenas receptoras (dos bocinas con un área de cobertura de toda la parte visible de la Tierra y una antena redirigida);
• cinco antenas de transmisión (dos bocinas con un área de cobertura de toda la parte visible de la Tierra, dos antenas redirigidas y una antena parabólica de alta ganancia en un cardán).
El módulo de carga útil de los satélites de esta serie opera en la banda X: 7900 - 8400 MHz para recibir y 7250 - 7750 MHz para transmitir. Transpondedores de potencia - 50 vatios. Ancho de banda del canal: de 50 a 85 MHz. Para controlar la nave espacial y transmitir telemetría se utilizan bandas S y X.
Debido al aumento en el tráfico de datos en la provisión de comunicaciones troncales y nuevos tipos de servicios para las fuerzas armadas en el Pacífico, Atlántico, Océano Índico y los EE. UU. Continentales, la dirección del país en 2001 decidió desarrollar un nuevo sistema nacional de comunicaciones por satélite de banda ancha (Wideband Global). Satcom, WGS). Por lo tanto, las naves espaciales DSCS están siendo reemplazadas por satélites WGS, que constarán de seis naves espaciales.
Los satélites WGS se construyen sobre la base de la plataforma Boeing BSS-702 de 13 kW y toda una vida de años 14.
El lanzamiento del primer satélite WGS se realizó en 2007, dos más en 2009; en enero, 2012 lanzó el satélite WGS-4. El lanzamiento del satélite WGS-5 está programado para el comienzo del 2013 del año, y el WGS-6 está programado para el verano del mismo año.
El módulo de carga útil de la nave espacial WGS incluye varias docenas de transpondedores y un complejo de antenas. El complejo de antenas puede formar áreas de cobertura independientes de 19 e incorpora:
• Antena global de banda X (8 / 7 GHz);
• transmitir y recibir arreglos de antenas en fase que forman áreas de cobertura en la banda X 8;
• ocho antenas parabólicas de haz estrecho y dos antenas parabólicas en un cardán para formar rayos 10 en las bandas K y Ka (40 / 20 GHz y 30 / 20 GHz).
La banda 30 / 20 GHz está diseñada para el sistema Global Broadcast System (GBS). El sistema global de transmisión de banda ancha por satélite GBS transmite información de video, geodésica y cartográfica, así como datos meteorológicos y otra información para formaciones, unidades de todo tipo de fuerzas de los EE. UU. El equipo receptor de satélite del sistema GBS funciona en la banda Ka (30 GHz) y tiene cuatro canales de comunicación con una tasa de transferencia de datos de 24 Mbps. Los datos del enlace descendente se transmiten en la banda Ka (20 GHz).
La capacidad de la nave espacial WGS mediante el uso de dispositivos de conmutación de canales, medios de separación de señales, frecuencia y polarización y el uso de equipos GBS varía de 2.4 Gbit / s a 3.6 Gbit / s.
Para controlar la carga objetivo de los satélites WGS en las fuerzas armadas de EE. UU., Se han creado cuatro Centros de Control de Comunicaciones del Ejército, cada uno de los cuales puede controlar simultáneamente la recepción y transmisión de datos a través de tres satélites.
El centro de control de la misión de los satélites es uno, sus instalaciones en tierra operan en la banda S.
Después del despliegue inicial del sistema WGS y el lanzamiento del primer satélite AEHF, el Departamento de Defensa de los EE. UU. Decidió cerrar el trabajo en el Sistema de Comunicaciones por Satélite Transformacional (TSAT).
SPACE UFO BAND SATÉLITE SISTEMA DE COMUNICACIÓN (MUOS)
El sistema de comunicación satelital OVNI (FLTSATCOM en la primera etapa) fue creado por la Marina de los EE. UU. Para proporcionar comunicación entre los centros costeros y los objetos de superficie y submarinos, aviación flota y notificación circular de las fuerzas de la flota a través de un canal especial. Actualmente, el sistema OVNI es el principal sistema táctico de comunicaciones móviles de las fuerzas armadas estadounidenses en el rango de decímetros. Es ampliamente utilizado por el Departamento de Defensa, el Departamento de Estado, el Presidente de los Estados Unidos y el comando estratégico para administrar las unidades operativas y tácticas de todo tipo de fuerzas armadas.
El área de trabajo del sistema abarca los océanos continentales de Estados Unidos, Atlántico, Pacífico e Índico.
Al comienzo de 2013, la agrupación orbital del sistema incluía nueve naves espaciales OVNI (ocho principales y una de respaldo) en cuatro posiciones orbitales y X-NUMX del satélite FLTSATCOM en una órbita geoestacionaria. Los satélites OVNI se basan en la plataforma BSS-2 de Boeing. La vida útil de la nave espacial es 601 años.
Los amplificadores de rango UHF de estado sólido 11 están instalados en todas las naves espaciales. Proporcionan a los canales de comunicación 39 un ancho de banda total de 555 kHz y al canal de comunicación de audio de banda estrecha 21 con un ancho de banda de 5 kHz cada uno, canales de transmisión 17 con un ancho de banda de 25 kHz y un canal de transmisión naval con un ancho de banda de 25 kHz.
Los últimos tres satélites del sistema OVNI están equipados con el Equipo de Difusión Global GBS. Estos kits constan de transpondedores 4-x 130 W, funcionan en la banda Ka (30 / 20-GHz) y tienen un ancho de banda de 24 Mbit / s. Por lo tanto, el kit GBS en un satélite proporciona transmisión de 96 Mbps.
Un prometedor sistema de comunicación de banda estrecha (Mobile User Objective System, MUOS) está actualmente reemplazando al sistema OVNI. El desarrollo y la producción del sistema de comunicación por satélite MUOS se confían a Lockheed Martin. El sistema MUOS incluirá cinco satélites (uno de respaldo) en una órbita geoestacionaria, un centro de control de vuelo y un centro de control de red de comunicaciones. Cada satélite MUOS tiene una capacidad de ocho satélites OVNI.
La configuración principal del sistema de comunicación incluirá un complejo de control en tierra y dos satélites MUOS, el primero de los cuales se lanzó en febrero 24 del año 2012. El término del despliegue del sistema de la primera etapa en plena vigencia - 2013 de verano del año.
Los satélites MUOS se basan en la plataforma A2100 de Lockheed Martin. La vida útil de la nave espacial es 14 años.
El sistema MUOS se crea utilizando tecnologías clave de comunicaciones civiles por satélite y mejora significativamente las capacidades de comunicaciones militares, proporcionando a los usuarios móviles (desde un punto estratégico a un soldado de infantería por separado) en tiempo real con servicios de teléfono, datos y video. El sistema se centra en el uso de terminales de usuario conjuntos creados del proyecto Sistemas de Radio Tácticos Conjuntos (JTRS) compatibles con el sistema OVNI.
Los satélites operan en las bandas UHF, X y Ka. El sistema proporcionará comunicaciones militares de banda estrecha y transmisión de datos a velocidades de hasta 64 kbps. La velocidad general de los canales de comunicación satelital es de hasta 5 Mbps, que es 10 veces mayor que la del sistema OVNI (hasta 400 kbps).
La carga útil de la nave espacial MUOS permite un uso más eficiente del rango de frecuencia asignado, para el cual se implementará el sistema de acceso múltiple con asignación de canales a pedido. Gracias al uso de métodos modernos de procesamiento de señales digitales, nuevos métodos de modulación y codificación resistente al ruido, el sistema de comunicación tendrá una mayor confiabilidad, seguridad, inmunidad al ruido y eficiencia en la organización de la comunicación.
Los requisitos más importantes para un nuevo sistema son: proporcionar acceso garantizado, comunicaciones en movimiento, la capacidad de formar diferentes redes y comunicaciones para su propósito y configuración, la interacción combinada de redes de comunicación de fuerzas heterogéneas, cobertura global, modo de transmisión y comunicaciones en regiones polares, la capacidad de usar pequeños dispositivos portátiles. terminales de abonado.
ESPACIO DE COMUNICACIÓN SATELITAL NOSCÓPICA ESPACIO US TACSAT
En 2005, para hacer global el sistema de comunicación de banda estrecha por satélite militar, se decidió en los Estados Unidos crear un sistema de comunicación experimental en satélites elípticos.
En septiembre, se lanzó el satélite experimental TacSat-2011 para este propósito 4. La órbita de la nave espacial es elíptica con un perigeo de 850 km, un apogeo de 12 miles, 50 km, y una inclinación del plano orbital - grados 63,4. TacSat-4 es un satélite experimental de exploración y comunicaciones diseñado por el Laboratorio de Investigación de la Marina de los EE. UU. Y el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins con la participación de Boeing, General Dynamics y Raytheon. Peso - 460 kg, diámetro de la antena - 3,8 m.
El propósito de la nave espacial: proporcionar comunicaciones globales, protegidas y resistentes al ruido con unidades en el campo de batalla (comunicaciones en movimiento, comunicaciones en movimiento, COTM); detección de submarinos enemigos; llevar los resultados de la evaluación de la situación y las órdenes de combate al Cuerpo de Marines de los EE. UU. y las unidades de la Armada de los EE. UU. ante la fuerte oposición de los equipos de radio enemigos.
El satélite proporciona hasta 10 canales de banda estrecha (2.4 a 16 kbps) en la banda UHF (300 y 250 MHz).
El satélite TacSat-4 también tiene equipos MUOS con ancho de banda de 5 MHz para recibir y transmitir datos a través de satélites MUOS a la OSG.
La prueba y el funcionamiento de la nave espacial TacSat-4 permitirán a la Marina de los Estados Unidos determinar la necesidad futura de satélites en órbitas elípticas altas que operan en el sistema de satélites geoestacionarios.
USO DE SATÉLITES DE COMUNICACIÓN CIVIL PARA FINES MILITARES
Hoy, las fuerzas armadas de los EE. UU., Junto con gastar grandes cantidades de dinero para construir sus propios sistemas de comunicaciones espaciales, están cada vez más dispuestos a usar satélites comerciales para comunicaciones y recopilación de inteligencia. En el contexto de limitar el crecimiento de los presupuestos militares y la actual crisis mundial, el gobierno y las estructuras militares de los Estados Unidos y los países de la OTAN están utilizando cada vez más los recursos de las naves espaciales comerciales, que son mucho más baratas que los sistemas militares especializados de comunicaciones por satélite.
La independencia del desarrollo de los sistemas de comunicaciones espaciales militares y civiles es en gran medida artificial, ya que el requisito principal que define su apariencia es la posibilidad de su operación en el espacio exterior. Una comprensión relativamente reciente de la viabilidad de crear sistemas espaciales de doble uso. El doble propósito implica el diseño del sistema, teniendo en cuenta su aplicación para resolver tareas civiles y militares. Según los expertos, esto contribuye a la producción más barata de naves espaciales. Además, el uso conjunto de sistemas militares y civiles por satélite aumenta significativamente la estabilidad de las comunicaciones en un teatro de operaciones.
Una ilustración vívida de la influencia de las estructuras militares en el uso de satélites comerciales durante los conflictos militares es un incidente bien conocido durante la guerra entre la OTAN y Yugoslavia. Durante la lucha al final de 1990, el operador comercial de satélites Eutelsat apagó la transmisión de la Televisión Nacional Yugoslava a través de los satélites HotBird.
Los operadores de satélites Eutelsat (operador europeo), Intelsat (operador estadounidense) y Arabsat (seguidos por los estados de Bahrein y Arabia Saudita) hicieron desconexiones similares a las televisiones nacionales de Libia y Siria.
En octubre de 2012, los operadores satelitales Eutelsat, Intelsat y Arabsat dejaron de transmitir todos los canales satelitales iraníes tras una decisión de la Comisión Europea bajo sanciones económicas. En octubre-noviembre de 2012 noticias Se interfirieron los programas del canal Euronews transmitidos a través de satélites Eutelsat.
En los Estados Unidos, se han desarrollado mecanismos para transmitir información recibida de los sistemas espaciales militares a las autoridades civiles, así como mecanismos para atraer sistemas espaciales civiles y comerciales para resolver tareas militares. Las fuerzas estadounidenses y de la OTAN en Afganistán e Irak hacen un uso extensivo de los sistemas de satélites comerciales Iridium, Intelsat, Eutelsat, SES y otros. Con el gradiente anual más grande (GAGR), entre otras aplicaciones, las órdenes estatales (militares) de Eutelsat continúan aumentando en los últimos años, que en 2011 representaron el 10% de los ingresos totales de la compañía.
SES (Luxemburgo) e Intelsat crearon unidades separadas para tratar con clientes militares, y los ingresos de órdenes militares en sus ingresos totales en 2011 fueron 8% y 20% de sus ingresos anuales, respectivamente.
Intelsat ha invertido en la creación de cargas útiles de la gama UFH de los satélites Intelsat 14, Intelsat 22, Intelsat 27 e Intelsat 28. Uno de ellos (Intelsat 22) se creó para el Ministerio de Defensa de Australia, y tres más, para el gobierno, incluidos los militares y las organizaciones estadounidenses.
En el lanzamiento del satélite Intelsat 23, lanzado por 2009 en noviembre en nombre del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, se instaló un enrutador de Internet (Internet Router in Space, IRIS), que combina físicamente las redes de datos del Departamento de Defensa de los Estados Unidos. En marzo, el 14 del año lanzó el satélite Intelsat 2012, que, en interés del Ministerio de Defensa australiano, incluyó en la carga útil los canales de comunicación de banda estrecha de 22 (18 kHz) en la banda UHF (25 y 300 MHz). Estos canales utilizarán las fuerzas terrestres, marítimas y aéreas de Australia para las comunicaciones móviles. El Ministerio de Defensa australiano adquiere toda la capacidad de la gama UFH y puede usarla a su discreción, incluso para la venta a otros consumidores.
El lanzamiento de la nave espacial Intelsat 27 en 2013 está siendo creado por Boeing en base a la plataforma BSS-702MP. En este satélite, en interés del Departamento de Defensa de los EE. UU., La carga útil contiene canales de banda estrecha 20 (25 kHz) en la banda UHF (300 y 250 MHz). La carga útil en la banda UHF es similar a la carga útil de un satélite de comunicaciones UFO-11 militar y está diseñada para funcionar en sistemas de comunicaciones militares protegidos de baja velocidad como UFO y MUOS.
En septiembre, se colocó en el satélite SES 2011 del satélite SES la primera carga útil adicional estandarizada para la detección remota de la Tierra, el sensor CHIRP (carga útil de infrarrojos con alojamiento comercial). CHIRP fue encargado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos para detectar lanzamientos de misiles e instalado por Orbital Sciences Corporation en el satélite SES 2. Las pruebas exitosas de CHIRP abren nuevas perspectivas para la creación de un sistema de estudio de la Tierra operacional a nivel mundial basado en cargas útiles de pequeño tamaño instaladas como una carga que pasa a bordo de una nave espacial como parte de los sistemas satelitales de comunicaciones globales.
Actualmente, SES está trabajando con el gobierno y las estructuras militares de varios países alrededor del mundo para usar la capacidad satelital de la compañía en los teatros de operaciones militares e incluir cargas útiles adicionales (conectadas y CHIRP) para aplicaciones militares y especiales en los satélites en construcción. El gobierno de los EE. UU. Y el Departamento de Defensa de los EE. UU. En los próximos años seguirán siendo uno de los clientes más importantes de SES.
En un futuro próximo, los gobiernos europeos planean aumentar significativamente el uso de las naves espaciales SES con el fin de organizar comunicaciones militares y especiales para garantizar las actividades diarias de los militares y otras estructuras en áreas de tensión y conflictos militares (Afganistán, Irán, Oriente Medio, etc.).
Telesat está creando una carga útil de banda X de Anik-G en vista del uso futuro de su capacidad por parte del ejército.
Las compañías Telesat e Intelsat están invirtiendo activamente en la creación de cargas útiles en las bandas X, UHF y Ka, porque estas bandas son las más utilizadas por los militares. Este segmento del mercado de servicios por satélite es uno de los de más rápido crecimiento en el mundo. Los Estados Unidos, los países de la OTAN y los países de la alianza aliada de las fuerzas armadas internacionales que realizan tareas militares y de mantenimiento de la paz en Irak, Afganistán, África del Norte y Asia rentan activamente la capacidad de los satélites comerciales y de comunicaciones comerciales (civiles) para respaldar las operaciones y operaciones de mantenimiento de la paz en escenarios de operaciones militares.
Además, la demanda de este tipo de servicio se desencadena por la adopción de la doctrina, que implica el uso activo de los sistemas de video vigilancia (espacio y tierra) y vehículos aéreos no tripulados durante las operaciones de las fuerzas armadas.
En los Estados Unidos, ya se han desarrollado mecanismos para transmitir a las autoridades civiles información recibida de los sistemas espaciales militares, así como mecanismos para atraer sistemas espaciales civiles y comerciales para resolver tareas militares. El Departamento de Defensa de los EE. UU. Recibe una gran cantidad de información de satélites, geodesia y meteorología de sensores remotos civiles (sensores remotos de la Tierra).
Las estructuras militares de los EE. UU. Utilizan más del 20% de la información obtenida del sistema de teledetección civil de los Estados Unidos, Francia y Japón.
La Oficina Cartográfica del Departamento de Defensa de los Estados Unidos es la segunda después de la agencia del Ministerio de Agricultura por el número de imágenes compradas recibidas de la nave espacial de teleobservación de la Tierra. También se organizó la interacción de los coordinadores líderes del desarrollo de nuevas tecnologías de agencias militares y civiles (DARPA, NASA, etc.) en forma de proyectos conjuntos y acuerdos bilaterales sobre la coordinación del trabajo en el campo de las nuevas tecnologías. Los Estados Unidos ocupan una posición de liderazgo en el uso de sistemas espaciales militares para fines civiles y satélites comerciales para fines militares.
Recientemente, la tendencia a utilizar sistemas espaciales civiles (comerciales) para fines militares está aumentando. Por ejemplo, durante la operación militar de EE. UU. En Irak y Afganistán, hasta el 80% de las comunicaciones militares en el campo de batalla fueron proporcionadas por sistemas de satélites comerciales (Iridium, Intelsat, etc.). Alrededor de un tercio de 30 miles de proyectiles y bombas disparadas en Irak fueron controlados usando el sistema de posicionamiento global por satélite GPS.
Candidatos potenciales para satélites: los transportadores de carga útil de teledetección de la Tierra son la nave espacial del sistema de comunicaciones móviles global IRIDIUM NEXT (lanzamiento de la nave espacial en el año 2014). Las ventajas de las cargas útiles asociadas: una reducción radical en su costo, incluso en comparación con los dispositivos de pequeño tamaño.
La nueva tendencia tomó forma y organizativa. En 2011, los Estados Unidos formaron la Alianza de carga útil alojada (Alianza de carga útil asociada), una organización sin fines de lucro que reúne a desarrolladores, propietarios de carga útil y operadores.
CONCLUSIONES
1. Los sistemas de comunicaciones satelitales militares de EE. UU. Se combinan en un único sistema de transmisión de banda ancha satelital global GBS, que transmite todo tipo de datos e información para formaciones, unidades y personal militar de todo tipo de fuerzas armadas. El sistema GBS implementa un sistema de direccionamiento jerárquico con reconfiguración automática de direcciones, así como conexiones directas y conexiones de terminales de un solo usuario como JTRS.
2. En el futuro cercano, en el ejército de los EE. UU., Cualquier unidad o unidad, cada miembro de las fuerzas armadas, o un equipo militar o armas tendrán una dirección única. Esta dirección permitirá el monitoreo en tiempo real de la posición y condición de todos los elementos de la situación, para formar una imagen digital única del espacio de combate con las medidas de seguridad de la información necesarias. Para desinformar al enemigo, estas direcciones pueden ser cambiadas.
3. El ejército de EE. UU. Está integrando sistemas de comunicaciones por satélite, un sistema de navegación por satélite, un sistema de satélite geodésico, un sistema meteorológico espacial, un sistema de alerta de ataque con cohetes, un sistema de teleobservación de la Tierra y sistemas de reconocimiento de satélites y aviación en una sola red de satélites. La red satelital unificada incluirá más de doscientos satélites militares, duales y civiles atraídos para apoyar operaciones militares en el teatro de operaciones.
4. En condiciones de limitar el crecimiento de los presupuestos militares y la actual crisis mundial, el gobierno y las estructuras militares de los Estados Unidos y los países de la OTAN están utilizando cada vez más los recursos de las naves espaciales comerciales, que son mucho más baratas que los sistemas militares especializados de comunicaciones por satélite.
Los Estados Unidos en los últimos años ha justificado sus objetivos en el espacio en muchos documentos. Los más significativos de ellos son el Plan de Comando Espacial de los Estados Unidos para el período hasta 2020 del año (2002); "Doctrina del espacio" por el presidente Obama (2010); “Estrategia de seguridad nacional en el espacio exterior”, preparada por el Ministerio de Defensa y la Dirección de Inteligencia Nacional (2010); "Nueva Estrategia Espacial Militar de los Estados Unidos" (2011).
En 2010, el Estado Mayor Conjunto de los Estados Unidos emitió el concepto de Joint Vision 2010 (el concepto de "Full Spectrum of Dominance"). La tarea central de la actividad espacial es el logro y el fortalecimiento de la superioridad militar estadounidense incondicional y el papel de liderazgo en el espacio exterior.
Recientemente, ha habido una activa transformación de los métodos de guerra, debido principalmente al desarrollo de tecnologías de la información que han transformado la vida económica y social de la humanidad. La naturaleza de la guerra ha cambiado radicalmente y se reduce como resultado al postulado: todo lo que puede verse puede ser atacado, y lo que puede ser atacado será destruido.
Ha surgido un nuevo tipo de combate: la guerra de información, que también incluye desactivar los sistemas de información del enemigo.
Una característica especial de la estrategia espacial de EE. UU. Es su orientación hacia el componente de información del uso del espacio, ya que es la información la que aumenta considerablemente la eficiencia de otros sistemas. Estados Unidos está cambiando gradualmente su énfasis del fortalecimiento del poder de combate al uso del espacio de información y está tratando de dominar en esta área en particular.
Por lo tanto, la "Nueva Estrategia Espacial Militar de los Estados Unidos" caracteriza al espacio moderno como cada vez más concurrido, competitivo y complejo. Este documento establece explícitamente que las fuerzas armadas de los EE. UU. Tomarán cualquier medida ofensiva activa para desinfectar, desorganizar, contener y destruir la infraestructura espacial del enemigo si representa una amenaza para la seguridad de los EE. UU.
A su vez, el Concepto operacional y estratégico de los Estados Unidos "Operaciones militares a gran escala" prevé el uso de las fuerzas armadas de los Estados Unidos y la OTAN, incluso en forma de una operación estratégica aeroespacial (campaña).Es con el objetivo de implementar las disposiciones de estos documentos que se crea un sistema global de información y navegación, que se basará en más de doscientos vehículos espaciales. Este sistema ya está resolviendo tareas estratégicas y tácticas operacionales en reconocimiento, control de tropas y guía de precisión. armas y proporcionar a las tropas comunicaciones en cualquier parte del mundo, y posteriormente se involucrará en garantizar la entrega de ataques espaciales contra objetivos terrestres.
En los próximos años, el sistema global de información y navegación puede complementarse con miles de vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento y ataque para diversos propósitos y satélites: inspectores espaciales. Después de la integración con el sistema de inteligencia electrónica global, el nuevo supersistema será capaz de crear un campo de información de combate global efectivo.
La contribución de los sistemas satelitales a la resolución de tareas de reconocimiento, comunicación, radionavegación y meteorología está en constante crecimiento.
SISTEMA UNIFORME DE COMUNICACIÓN Y GESTIÓN MILITAR SATELITAL DE EE. UU.
Los sistemas de comunicación satelital desempeñan un papel importante para garantizar un control confiable de las fuerzas armadas. El objetivo principal de los sistemas de comunicaciones satelitales es proporcionar a los cuerpos directivos del teatro de operaciones o en un área en particular canales de comunicación confiables y seguros (transmisión de datos) con grupos de fuerzas armadas, formaciones tácticas, unidades militares individuales y cada soldado. Las principales cualidades de las comunicaciones por satélite que otros tipos de comunicaciones no poseen son la cobertura global y la capacidad de proporcionar canales de comunicación desde cualquier parte del mundo en muy poco tiempo.
El sistema AEHF, después de un despliegue a gran escala, debería convertirse en uno de los enlaces clave en el sistema de información unificado de las comunicaciones y la gestión globales de las organizaciones estatales y militares, y la base del sistema espacial para el intercambio de datos entre los combatientes en tierra y mar, en el aire y en el espacio.El sistema de control y las comunicaciones militares por satélite de los Estados Unidos también incluye el sistema de comunicaciones por satélite de banda ancha (DSCS / WGS), el sistema de comunicaciones por satélite de banda estrecha (UFO / MUOS), el sistema de retransmisión de datos espaciales militares (SDS) de los satélites de reconocimiento y el sistema espacial militar del satélite de banda estrecha Comunicación (TacSat) para la Armada. Sistemas de radar espacial (Space Radar-SR) y vehículos aéreos no tripulados (UAV), sistemas de posicionamiento global (GPS), sistemas meteorológicos espaciales, sistemas de control de satélites, monitoreo, comunicaciones, software de computadora, inteligencia, Rastreo y vigilancia (Command Control Communications Informática Inteligencia Reconocimiento de vigilancia, С4 ISR) para la situación en tierra, mar, aire y espacio.
Los sistemas de comunicaciones satelitales militares de Gran Bretaña (Sky Net) han encontrado una amplia aplicación en el sistema de información unificado de comunicaciones globales y control de los Estados Unidos; Francia (Syracuze); Alemania (SATCOMBw) y otros aliados de Estados Unidos.
El sistema militar de comunicaciones y comando satelital de los Estados Unidos en tiempo de paz y en tiempo de guerra atrae a los satélites del sistema global de retransmisión por satélite (TDRSS). Cada vez más, los recursos de los sistemas comerciales de comunicaciones por satélite Intelsat, SES, Eutelsat, Iridium, Globalstar y otros arrendados por el Departamento de Defensa de los EE. UU. Se utilizan como parte de un sistema unificado de control y comunicaciones por satélite militares.
Las comunicaciones satelitales militares de EE. UU. Son la columna vertebral de la infraestructura de información de las fuerzas armadas y, desde el inicio de 2013, incluyen los siguientes sistemas: MILSTAR / AEHF, DSCS / WGS, UFO / MUOS, TacSat y SDS.
SISTEMA ESPACIAL COMUNICACIÓN PROTEGIDA MILSTAR / AEHF
El sistema espacial de comunicaciones seguras MILSTAR está diseñado para controlar las fuerzas nucleares estratégicas de EE. UU. En una guerra nuclear. Para este sistema, se desarrollaron medidas especiales para garantizar la autonomía y la capacidad de supervivencia de las naves espaciales.
Para el propósito de alta seguridad de las líneas de comunicación en el sistema, se utilizan las bandas de frecuencia Ka, K y V. Estos rangos de frecuencia permiten formar haces direccionales estrechos, que, junto con la inmunidad al ruido de los canales, también aumentan el secreto de las líneas de comunicación, ya que las señales son difíciles de precisar y, por lo tanto, de suprimir. El uso de algoritmos especiales para la codificación y el procesamiento de señales garantiza una seguridad muy alta del canal de comunicación. La información de inteligencia y video se transmite a través de medios técnicos satelitales, se realiza el intercambio de voz y se realizan videoconferencias.
El sistema MILSTAR no solo se usa para fuerzas nucleares estratégicas, sino que también proporciona comunicación con todos los tipos y géneros de fuerzas estadounidenses.
La agrupación orbital del sistema consta de cinco satélites Milstar (dos Milstar-1 y tres Milstar-2) en una órbita geoestacionaria. Los satélites fueron desarrollados por Lockheed Martin.
Los satélites Milstar-1 permiten el canal de comunicación 192 de baja velocidad (75 a 2400 bit / s) (44.5 GHz - enlace ascendente y 20.7 GHz - enlace descendente) y reticulación entre sí en 60 GHz. Además, la nave tiene cuatro canales de comunicación UHF (300 y 250 MHz) del sistema AFSATCOM para la USAF y un canal de transmisión UHF (300 y 250 MHz) para la Marina de los Estados Unidos.
Los satélites Milstar-2 de segunda generación permiten organizar 192 de baja velocidad (de 75 a 2400 bps) y 32 de velocidad media (de 4,8 kbit / s a 1,544 Mbit / s) canal de comunicación protegido en una banda de frecuencia extendida.
El hardware del sistema MILSTAR implementa las siguientes funciones:
• Procesamiento y conmutación de señales a bordo.
• gestión autónoma de los recursos a bordo;
• uso cruzado del espectro (recibir una señal a través de una antena en una banda y transmitirla a través de otra antena en otra banda);
• Comunicación entre satélites.
El complejo de antenas a bordo es capaz de detectar la dirección de la interferencia intencional activa y bloquear o restablecer temporalmente el patrón de radiación en la dirección de la interferencia, manteniendo el modo de operación en otras direcciones sin pérdida de comunicación.
En el complejo, los medios técnicos del sistema proporcionan una conexión segura, confiable, estable y adaptable entre terminales fijos, móviles y portátiles. Estos medios técnicos se dominan en sistemas comerciales de comunicaciones personales vía satélite.
De acuerdo con los planes, la operación del sistema MILSTAR termina en el año 2014.
A su vez, el reemplazo del sistema MILSTAR del sistema espacial AEHF de alcance milimétrico proporciona un sistema más seguro (clave doble), confiable, de supervivencia y de alta velocidad, en comparación con el sistema MILSTAR, la conexión global de la más alta dirección política y militar de los Estados Unidos con el mando de las fuerzas, tipos y tipos armados. Tropas, comandantes de grupos estratégicos y tácticos de tropas. El sistema AEHF se utiliza en todos los teatros de guerra, en tierra, mar, aire y espacio en condiciones de paz y guerra, incluso en condiciones de guerra nuclear.
El sistema AEHF debe constar de cuatro (según otros datos, de cinco) un satélite principal y uno de respaldo en órbita geoestacionaria. El sistema AEHF es compatible con los canales de baja velocidad (de 75 a 2 400 4) y de velocidad media (desde 800 1,544 bits / sa 8.2 Mbps) del sistema MILSTAR, y también tiene nuevos canales de comunicación de alta velocidad (hasta XNUMX Mbps).
La tasa de intercambio de datos en el sistema AEFH es cinco veces más alta que la tasa de intercambio en el sistema MILSTAR, que permite a los usuarios transmitir en tiempo real la orientación y el video de alta resolución desde vehículos aéreos no tripulados (UAV) y satélites de detección remota.
El procesamiento de la señal a bordo se agregó al complejo de la antena con la puesta a cero del patrón de radiación en la dirección de la interferencia (sistema MILSTAR). Este último proporciona protección y optimización de los recursos a bordo utilizados, flexibilidad sistémica con respecto a diversos consumidores en los tipos de fuerzas armadas y otros usuarios que utilizan terminales terrestres, marítimos y aéreos. Además, las naves espaciales del sistema AEHF tienen una infraestructura de comunicación desarrollada y confiable entre sí (cada una con dos adyacentes) en el rango de frecuencia milimétrico (V-) (60 GHz).
Los datos tácticos y técnicos de los sistemas MILSTAR y AEHF se presentan en la tabla 1.
El sistema AEHF consta de tres segmentos: espacio, usuario y tierra. El segmento espacial es una agrupación orbital de naves espaciales en una órbita geoestacionaria con un sistema de comunicaciones entre satélites que proporciona cobertura global. El segmento de control en tierra del sistema está diseñado para controlar dispositivos en órbitas, controlar su estado operativo y técnico y garantizar la planificación y gestión de un sistema de comunicación. Este segmento se construye de acuerdo con el esquema de reservas múltiples e incluye un conjunto de estaciones de control fijas y móviles. Los enlaces de tierra a satélite usan la banda 44 GHz, y los canales de satélite a tierra usan la banda 20 GHz
El módulo de carga útil de la nave espacial AEFH incluye un sistema de conmutación y procesamiento de señales a bordo que los convierte de la banda 44 GHz a la banda 20 GHz y al complejo de antenas. El procesamiento de señal a bordo proporciona protección y optimización de los recursos de transpondedor a bordo, flexibilidad sistémica con respecto a los usuarios del sistema que utilizan terminales terrestres, marítimos y aéreos.El complejo de antenas de la nave espacial incluye los siguientes elementos:
• antena global;
• dos matrices de antenas en fase transmisora (FAROS) para trabajar con terminales portátiles que forman hasta canales 24-x con división de tiempo;
• antena receptora con PAR;
• seis antenas parabólicas de recepción y transmisión en una suspensión de cardán para la formación de rayos regionales;
• dos antenas altamente direccionales para comunicaciones tácticas y estratégicas;
• Dos antenas de comunicación entre satélites.
Cada satélite del sistema AEHF, utilizando una combinación de FAROS PRINCIPALES y antenas parabólicas, forma el haz regional de 194.
Los satélites son capaces de sobrevivir al uso de armas nucleares.
SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE BANDA ANCHA SPACE DSCS / WGS
El sistema de comunicaciones estratégicas (Sistema de comunicaciones por satélite de la defensa, DSCS) de las fuerzas armadas de los EE. UU. Proporciona comunicaciones para el más alto liderazgo político-militar, comandos combinados y especiales con sindicatos, formaciones, unidades (hasta el nivel de brigada) e instalaciones de las fuerzas armadas de las tropas de los Estados Unidos. Además, el sistema resuelve el problema de la transmisión de información diplomática, de inteligencia y del gobierno, incluido el intercambio de datos entre sistemas de control automatizados en varios niveles y sus elementos.
El grupo incluye ocho satélites (seis naves espaciales DSCS-3B en funcionamiento y dos en reserva) en órbita geoestacionaria.
Las series DSCS-3 de Spacecraft cuentan con una protección más confiable contra la radiación electromagnética de una explosión nuclear que las naves espaciales de las dos primeras series, y cuentan con un equipo de comunicaciones de banda ancha y sin interferencias. Además, están equipados con un sistema de telemetría seguro y la recepción y transmisión de comandos de control de satélites, que están diseñados para una rápida reestructuración en caso de interferencia intencional. La capacidad de una sola nave espacial es de 100 a 900 Mbps.
El módulo de carga útil del satélite incluye:
• seis transpondedores independientes y un transpondedor de un solo canal;
• tres antenas receptoras (dos bocinas con un área de cobertura de toda la parte visible de la Tierra y una antena redirigida);
• cinco antenas de transmisión (dos bocinas con un área de cobertura de toda la parte visible de la Tierra, dos antenas redirigidas y una antena parabólica de alta ganancia en un cardán).
El módulo de carga útil de los satélites de esta serie opera en la banda X: 7900 - 8400 MHz para recibir y 7250 - 7750 MHz para transmitir. Transpondedores de potencia - 50 vatios. Ancho de banda del canal: de 50 a 85 MHz. Para controlar la nave espacial y transmitir telemetría se utilizan bandas S y X.
Debido al aumento en el tráfico de datos en la provisión de comunicaciones troncales y nuevos tipos de servicios para las fuerzas armadas en el Pacífico, Atlántico, Océano Índico y los EE. UU. Continentales, la dirección del país en 2001 decidió desarrollar un nuevo sistema nacional de comunicaciones por satélite de banda ancha (Wideband Global). Satcom, WGS). Por lo tanto, las naves espaciales DSCS están siendo reemplazadas por satélites WGS, que constarán de seis naves espaciales.
Los satélites WGS se construyen sobre la base de la plataforma Boeing BSS-702 de 13 kW y toda una vida de años 14.
El lanzamiento del primer satélite WGS se realizó en 2007, dos más en 2009; en enero, 2012 lanzó el satélite WGS-4. El lanzamiento del satélite WGS-5 está programado para el comienzo del 2013 del año, y el WGS-6 está programado para el verano del mismo año.
El módulo de carga útil de la nave espacial WGS incluye varias docenas de transpondedores y un complejo de antenas. El complejo de antenas puede formar áreas de cobertura independientes de 19 e incorpora:
• Antena global de banda X (8 / 7 GHz);
• transmitir y recibir arreglos de antenas en fase que forman áreas de cobertura en la banda X 8;
• ocho antenas parabólicas de haz estrecho y dos antenas parabólicas en un cardán para formar rayos 10 en las bandas K y Ka (40 / 20 GHz y 30 / 20 GHz).
La banda 30 / 20 GHz está diseñada para el sistema Global Broadcast System (GBS). El sistema global de transmisión de banda ancha por satélite GBS transmite información de video, geodésica y cartográfica, así como datos meteorológicos y otra información para formaciones, unidades de todo tipo de fuerzas de los EE. UU. El equipo receptor de satélite del sistema GBS funciona en la banda Ka (30 GHz) y tiene cuatro canales de comunicación con una tasa de transferencia de datos de 24 Mbps. Los datos del enlace descendente se transmiten en la banda Ka (20 GHz).
La capacidad de la nave espacial WGS mediante el uso de dispositivos de conmutación de canales, medios de separación de señales, frecuencia y polarización y el uso de equipos GBS varía de 2.4 Gbit / s a 3.6 Gbit / s.
Para controlar la carga objetivo de los satélites WGS en las fuerzas armadas de EE. UU., Se han creado cuatro Centros de Control de Comunicaciones del Ejército, cada uno de los cuales puede controlar simultáneamente la recepción y transmisión de datos a través de tres satélites.
El centro de control de la misión de los satélites es uno, sus instalaciones en tierra operan en la banda S.
Después del despliegue inicial del sistema WGS y el lanzamiento del primer satélite AEHF, el Departamento de Defensa de los EE. UU. Decidió cerrar el trabajo en el Sistema de Comunicaciones por Satélite Transformacional (TSAT).
SPACE UFO BAND SATÉLITE SISTEMA DE COMUNICACIÓN (MUOS)
El sistema de comunicación satelital OVNI (FLTSATCOM en la primera etapa) fue creado por la Marina de los EE. UU. Para proporcionar comunicación entre los centros costeros y los objetos de superficie y submarinos, aviación flota y notificación circular de las fuerzas de la flota a través de un canal especial. Actualmente, el sistema OVNI es el principal sistema táctico de comunicaciones móviles de las fuerzas armadas estadounidenses en el rango de decímetros. Es ampliamente utilizado por el Departamento de Defensa, el Departamento de Estado, el Presidente de los Estados Unidos y el comando estratégico para administrar las unidades operativas y tácticas de todo tipo de fuerzas armadas.
El área de trabajo del sistema abarca los océanos continentales de Estados Unidos, Atlántico, Pacífico e Índico.
Al comienzo de 2013, la agrupación orbital del sistema incluía nueve naves espaciales OVNI (ocho principales y una de respaldo) en cuatro posiciones orbitales y X-NUMX del satélite FLTSATCOM en una órbita geoestacionaria. Los satélites OVNI se basan en la plataforma BSS-2 de Boeing. La vida útil de la nave espacial es 601 años. Los amplificadores de rango UHF de estado sólido 11 están instalados en todas las naves espaciales. Proporcionan a los canales de comunicación 39 un ancho de banda total de 555 kHz y al canal de comunicación de audio de banda estrecha 21 con un ancho de banda de 5 kHz cada uno, canales de transmisión 17 con un ancho de banda de 25 kHz y un canal de transmisión naval con un ancho de banda de 25 kHz.
Los últimos tres satélites del sistema OVNI están equipados con el Equipo de Difusión Global GBS. Estos kits constan de transpondedores 4-x 130 W, funcionan en la banda Ka (30 / 20-GHz) y tienen un ancho de banda de 24 Mbit / s. Por lo tanto, el kit GBS en un satélite proporciona transmisión de 96 Mbps.
Un prometedor sistema de comunicación de banda estrecha (Mobile User Objective System, MUOS) está actualmente reemplazando al sistema OVNI. El desarrollo y la producción del sistema de comunicación por satélite MUOS se confían a Lockheed Martin. El sistema MUOS incluirá cinco satélites (uno de respaldo) en una órbita geoestacionaria, un centro de control de vuelo y un centro de control de red de comunicaciones. Cada satélite MUOS tiene una capacidad de ocho satélites OVNI.
La configuración principal del sistema de comunicación incluirá un complejo de control en tierra y dos satélites MUOS, el primero de los cuales se lanzó en febrero 24 del año 2012. El término del despliegue del sistema de la primera etapa en plena vigencia - 2013 de verano del año.
Los satélites MUOS se basan en la plataforma A2100 de Lockheed Martin. La vida útil de la nave espacial es 14 años.
El sistema MUOS se crea utilizando tecnologías clave de comunicaciones civiles por satélite y mejora significativamente las capacidades de comunicaciones militares, proporcionando a los usuarios móviles (desde un punto estratégico a un soldado de infantería por separado) en tiempo real con servicios de teléfono, datos y video. El sistema se centra en el uso de terminales de usuario conjuntos creados del proyecto Sistemas de Radio Tácticos Conjuntos (JTRS) compatibles con el sistema OVNI.
Los satélites operan en las bandas UHF, X y Ka. El sistema proporcionará comunicaciones militares de banda estrecha y transmisión de datos a velocidades de hasta 64 kbps. La velocidad general de los canales de comunicación satelital es de hasta 5 Mbps, que es 10 veces mayor que la del sistema OVNI (hasta 400 kbps).
La carga útil de la nave espacial MUOS permite un uso más eficiente del rango de frecuencia asignado, para el cual se implementará el sistema de acceso múltiple con asignación de canales a pedido. Gracias al uso de métodos modernos de procesamiento de señales digitales, nuevos métodos de modulación y codificación resistente al ruido, el sistema de comunicación tendrá una mayor confiabilidad, seguridad, inmunidad al ruido y eficiencia en la organización de la comunicación.
Los requisitos más importantes para un nuevo sistema son: proporcionar acceso garantizado, comunicaciones en movimiento, la capacidad de formar diferentes redes y comunicaciones para su propósito y configuración, la interacción combinada de redes de comunicación de fuerzas heterogéneas, cobertura global, modo de transmisión y comunicaciones en regiones polares, la capacidad de usar pequeños dispositivos portátiles. terminales de abonado.
ESPACIO DE COMUNICACIÓN SATELITAL NOSCÓPICA ESPACIO US TACSAT
En 2005, para hacer global el sistema de comunicación de banda estrecha por satélite militar, se decidió en los Estados Unidos crear un sistema de comunicación experimental en satélites elípticos.
En septiembre, se lanzó el satélite experimental TacSat-2011 para este propósito 4. La órbita de la nave espacial es elíptica con un perigeo de 850 km, un apogeo de 12 miles, 50 km, y una inclinación del plano orbital - grados 63,4. TacSat-4 es un satélite experimental de exploración y comunicaciones diseñado por el Laboratorio de Investigación de la Marina de los EE. UU. Y el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins con la participación de Boeing, General Dynamics y Raytheon. Peso - 460 kg, diámetro de la antena - 3,8 m.
El propósito de la nave espacial: proporcionar comunicaciones globales, protegidas y resistentes al ruido con unidades en el campo de batalla (comunicaciones en movimiento, comunicaciones en movimiento, COTM); detección de submarinos enemigos; llevar los resultados de la evaluación de la situación y las órdenes de combate al Cuerpo de Marines de los EE. UU. y las unidades de la Armada de los EE. UU. ante la fuerte oposición de los equipos de radio enemigos.El satélite proporciona hasta 10 canales de banda estrecha (2.4 a 16 kbps) en la banda UHF (300 y 250 MHz).
El satélite TacSat-4 también tiene equipos MUOS con ancho de banda de 5 MHz para recibir y transmitir datos a través de satélites MUOS a la OSG.
La prueba y el funcionamiento de la nave espacial TacSat-4 permitirán a la Marina de los Estados Unidos determinar la necesidad futura de satélites en órbitas elípticas altas que operan en el sistema de satélites geoestacionarios.
USO DE SATÉLITES DE COMUNICACIÓN CIVIL PARA FINES MILITARES
Hoy, las fuerzas armadas de los EE. UU., Junto con gastar grandes cantidades de dinero para construir sus propios sistemas de comunicaciones espaciales, están cada vez más dispuestos a usar satélites comerciales para comunicaciones y recopilación de inteligencia. En el contexto de limitar el crecimiento de los presupuestos militares y la actual crisis mundial, el gobierno y las estructuras militares de los Estados Unidos y los países de la OTAN están utilizando cada vez más los recursos de las naves espaciales comerciales, que son mucho más baratas que los sistemas militares especializados de comunicaciones por satélite.
La independencia del desarrollo de los sistemas de comunicaciones espaciales militares y civiles es en gran medida artificial, ya que el requisito principal que define su apariencia es la posibilidad de su operación en el espacio exterior. Una comprensión relativamente reciente de la viabilidad de crear sistemas espaciales de doble uso. El doble propósito implica el diseño del sistema, teniendo en cuenta su aplicación para resolver tareas civiles y militares. Según los expertos, esto contribuye a la producción más barata de naves espaciales. Además, el uso conjunto de sistemas militares y civiles por satélite aumenta significativamente la estabilidad de las comunicaciones en un teatro de operaciones.
Una ilustración vívida de la influencia de las estructuras militares en el uso de satélites comerciales durante los conflictos militares es un incidente bien conocido durante la guerra entre la OTAN y Yugoslavia. Durante la lucha al final de 1990, el operador comercial de satélites Eutelsat apagó la transmisión de la Televisión Nacional Yugoslava a través de los satélites HotBird.
Los operadores de satélites Eutelsat (operador europeo), Intelsat (operador estadounidense) y Arabsat (seguidos por los estados de Bahrein y Arabia Saudita) hicieron desconexiones similares a las televisiones nacionales de Libia y Siria.
En octubre de 2012, los operadores satelitales Eutelsat, Intelsat y Arabsat dejaron de transmitir todos los canales satelitales iraníes tras una decisión de la Comisión Europea bajo sanciones económicas. En octubre-noviembre de 2012 noticias Se interfirieron los programas del canal Euronews transmitidos a través de satélites Eutelsat.
En los Estados Unidos, se han desarrollado mecanismos para transmitir información recibida de los sistemas espaciales militares a las autoridades civiles, así como mecanismos para atraer sistemas espaciales civiles y comerciales para resolver tareas militares. Las fuerzas estadounidenses y de la OTAN en Afganistán e Irak hacen un uso extensivo de los sistemas de satélites comerciales Iridium, Intelsat, Eutelsat, SES y otros. Con el gradiente anual más grande (GAGR), entre otras aplicaciones, las órdenes estatales (militares) de Eutelsat continúan aumentando en los últimos años, que en 2011 representaron el 10% de los ingresos totales de la compañía.
SES (Luxemburgo) e Intelsat crearon unidades separadas para tratar con clientes militares, y los ingresos de órdenes militares en sus ingresos totales en 2011 fueron 8% y 20% de sus ingresos anuales, respectivamente.
Intelsat ha invertido en la creación de cargas útiles de la gama UFH de los satélites Intelsat 14, Intelsat 22, Intelsat 27 e Intelsat 28. Uno de ellos (Intelsat 22) se creó para el Ministerio de Defensa de Australia, y tres más, para el gobierno, incluidos los militares y las organizaciones estadounidenses.
En el lanzamiento del satélite Intelsat 23, lanzado por 2009 en noviembre en nombre del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, se instaló un enrutador de Internet (Internet Router in Space, IRIS), que combina físicamente las redes de datos del Departamento de Defensa de los Estados Unidos. En marzo, el 14 del año lanzó el satélite Intelsat 2012, que, en interés del Ministerio de Defensa australiano, incluyó en la carga útil los canales de comunicación de banda estrecha de 22 (18 kHz) en la banda UHF (25 y 300 MHz). Estos canales utilizarán las fuerzas terrestres, marítimas y aéreas de Australia para las comunicaciones móviles. El Ministerio de Defensa australiano adquiere toda la capacidad de la gama UFH y puede usarla a su discreción, incluso para la venta a otros consumidores.
El lanzamiento de la nave espacial Intelsat 27 en 2013 está siendo creado por Boeing en base a la plataforma BSS-702MP. En este satélite, en interés del Departamento de Defensa de los EE. UU., La carga útil contiene canales de banda estrecha 20 (25 kHz) en la banda UHF (300 y 250 MHz). La carga útil en la banda UHF es similar a la carga útil de un satélite de comunicaciones UFO-11 militar y está diseñada para funcionar en sistemas de comunicaciones militares protegidos de baja velocidad como UFO y MUOS.
En septiembre, se colocó en el satélite SES 2011 del satélite SES la primera carga útil adicional estandarizada para la detección remota de la Tierra, el sensor CHIRP (carga útil de infrarrojos con alojamiento comercial). CHIRP fue encargado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos para detectar lanzamientos de misiles e instalado por Orbital Sciences Corporation en el satélite SES 2. Las pruebas exitosas de CHIRP abren nuevas perspectivas para la creación de un sistema de estudio de la Tierra operacional a nivel mundial basado en cargas útiles de pequeño tamaño instaladas como una carga que pasa a bordo de una nave espacial como parte de los sistemas satelitales de comunicaciones globales.
Actualmente, SES está trabajando con el gobierno y las estructuras militares de varios países alrededor del mundo para usar la capacidad satelital de la compañía en los teatros de operaciones militares e incluir cargas útiles adicionales (conectadas y CHIRP) para aplicaciones militares y especiales en los satélites en construcción. El gobierno de los EE. UU. Y el Departamento de Defensa de los EE. UU. En los próximos años seguirán siendo uno de los clientes más importantes de SES.
En un futuro próximo, los gobiernos europeos planean aumentar significativamente el uso de las naves espaciales SES con el fin de organizar comunicaciones militares y especiales para garantizar las actividades diarias de los militares y otras estructuras en áreas de tensión y conflictos militares (Afganistán, Irán, Oriente Medio, etc.).
Telesat está creando una carga útil de banda X de Anik-G en vista del uso futuro de su capacidad por parte del ejército.
Las compañías Telesat e Intelsat están invirtiendo activamente en la creación de cargas útiles en las bandas X, UHF y Ka, porque estas bandas son las más utilizadas por los militares. Este segmento del mercado de servicios por satélite es uno de los de más rápido crecimiento en el mundo. Los Estados Unidos, los países de la OTAN y los países de la alianza aliada de las fuerzas armadas internacionales que realizan tareas militares y de mantenimiento de la paz en Irak, Afganistán, África del Norte y Asia rentan activamente la capacidad de los satélites comerciales y de comunicaciones comerciales (civiles) para respaldar las operaciones y operaciones de mantenimiento de la paz en escenarios de operaciones militares.
Además, la demanda de este tipo de servicio se desencadena por la adopción de la doctrina, que implica el uso activo de los sistemas de video vigilancia (espacio y tierra) y vehículos aéreos no tripulados durante las operaciones de las fuerzas armadas.
En los Estados Unidos, ya se han desarrollado mecanismos para transmitir a las autoridades civiles información recibida de los sistemas espaciales militares, así como mecanismos para atraer sistemas espaciales civiles y comerciales para resolver tareas militares. El Departamento de Defensa de los EE. UU. Recibe una gran cantidad de información de satélites, geodesia y meteorología de sensores remotos civiles (sensores remotos de la Tierra).
Las estructuras militares de los EE. UU. Utilizan más del 20% de la información obtenida del sistema de teledetección civil de los Estados Unidos, Francia y Japón.
La Oficina Cartográfica del Departamento de Defensa de los Estados Unidos es la segunda después de la agencia del Ministerio de Agricultura por el número de imágenes compradas recibidas de la nave espacial de teleobservación de la Tierra. También se organizó la interacción de los coordinadores líderes del desarrollo de nuevas tecnologías de agencias militares y civiles (DARPA, NASA, etc.) en forma de proyectos conjuntos y acuerdos bilaterales sobre la coordinación del trabajo en el campo de las nuevas tecnologías. Los Estados Unidos ocupan una posición de liderazgo en el uso de sistemas espaciales militares para fines civiles y satélites comerciales para fines militares.
Recientemente, la tendencia a utilizar sistemas espaciales civiles (comerciales) para fines militares está aumentando. Por ejemplo, durante la operación militar de EE. UU. En Irak y Afganistán, hasta el 80% de las comunicaciones militares en el campo de batalla fueron proporcionadas por sistemas de satélites comerciales (Iridium, Intelsat, etc.). Alrededor de un tercio de 30 miles de proyectiles y bombas disparadas en Irak fueron controlados usando el sistema de posicionamiento global por satélite GPS.
Candidatos potenciales para satélites: los transportadores de carga útil de teledetección de la Tierra son la nave espacial del sistema de comunicaciones móviles global IRIDIUM NEXT (lanzamiento de la nave espacial en el año 2014). Las ventajas de las cargas útiles asociadas: una reducción radical en su costo, incluso en comparación con los dispositivos de pequeño tamaño.
La nueva tendencia tomó forma y organizativa. En 2011, los Estados Unidos formaron la Alianza de carga útil alojada (Alianza de carga útil asociada), una organización sin fines de lucro que reúne a desarrolladores, propietarios de carga útil y operadores.
CONCLUSIONES
1. Los sistemas de comunicaciones satelitales militares de EE. UU. Se combinan en un único sistema de transmisión de banda ancha satelital global GBS, que transmite todo tipo de datos e información para formaciones, unidades y personal militar de todo tipo de fuerzas armadas. El sistema GBS implementa un sistema de direccionamiento jerárquico con reconfiguración automática de direcciones, así como conexiones directas y conexiones de terminales de un solo usuario como JTRS.
2. En el futuro cercano, en el ejército de los EE. UU., Cualquier unidad o unidad, cada miembro de las fuerzas armadas, o un equipo militar o armas tendrán una dirección única. Esta dirección permitirá el monitoreo en tiempo real de la posición y condición de todos los elementos de la situación, para formar una imagen digital única del espacio de combate con las medidas de seguridad de la información necesarias. Para desinformar al enemigo, estas direcciones pueden ser cambiadas.
3. El ejército de EE. UU. Está integrando sistemas de comunicaciones por satélite, un sistema de navegación por satélite, un sistema de satélite geodésico, un sistema meteorológico espacial, un sistema de alerta de ataque con cohetes, un sistema de teleobservación de la Tierra y sistemas de reconocimiento de satélites y aviación en una sola red de satélites. La red satelital unificada incluirá más de doscientos satélites militares, duales y civiles atraídos para apoyar operaciones militares en el teatro de operaciones.
4. En condiciones de limitar el crecimiento de los presupuestos militares y la actual crisis mundial, el gobierno y las estructuras militares de los Estados Unidos y los países de la OTAN están utilizando cada vez más los recursos de las naves espaciales comerciales, que son mucho más baratas que los sistemas militares especializados de comunicaciones por satélite.
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