Dispositivos satelitales móviles
Proporcionar comunicaciones móviles por satélite confiables a fuerzas especiales y otras unidades que operan en embarcaciones pequeñas durante las operaciones en las orillas de los mares y ríos es una tarea muy difícil debido a los movimientos de inclinación y balanceo extremos y verticales
Aunque las comunicaciones satelitales móviles, también conocidas por la abreviatura Sotm (Satcom-On-The-Move - comunicaciones satelitales en movimiento), también están disponibles para dispositivos portátiles en todo el mundo, en todas las latitudes, gracias a la agrupación de Iridium de los satélites comerciales 66, pero está limitada a bajas velocidades Transferencia de datos de 2,4 a 10 kbps. Para comunicaciones satelitales de alto ancho de banda, se necesitan frecuencias más altas, a saber, en la banda UHF (de 300 MHz a 3 GHz), banda X (8 - 12 GHz), banda Ku (12 - 18 GHz) y banda Ka (26,5 - 40 GHz). También requiere antenas con un alto coeficiente de esfuerzo y una directividad de haz estrecho, que deben dirigirse con precisión al satélite en cualquier momento. Este es un problema técnico importante en el diseño de sistemas montados en vehículos que necesitan mantenerse en contacto mientras se conduce en terrenos difíciles.
Tales sistemas estuvieron disponibles hace varios años. Pero los primeros sistemas eran grandes, pesados y caros, tenían protuberancias de antena sobresalientes, lo que hacía que los vehículos estuvieran equipados con comunicaciones satelitales, metas obvias y limitaran su acceso a estacionamientos equipados en áreas urbanas. Además, existe una gran demanda de ancho de banda de comunicaciones militares por satélite con un suministro limitado. Por lo tanto, la nueva constelación de satélites, junto con las innovaciones en equipos de tierra móviles, que van desde antenas de bajo perfil hasta la transferencia de formas de onda de comunicación por satélite a estaciones de radio programables, provoca una reactivación alegre entre los militares.
"Basándose en la experiencia adquirida y en el análisis de los combates, el número uno en la lista documentada de comunicaciones deficientes para el caza móvil son las comunicaciones móviles fuera de la línea de visión directa", dijo el capitán Paul Gizel en septiembre 2013 del año en su revisión del nuevo sistema de comunicaciones por satélite UHF de banda estrecha. conocido como Muos (Mobile User Objective System). El capitán Gizel encabeza la administración naval para los programas de comunicaciones por satélite PMW146.
A medida que MUOS demuestra oportunidades de crecimiento, el desarrollo de terminales móviles para una amplia gama de usuarios de este sistema satelital de próxima generación de banda estrecha está cobrando impulso. El comando del 22 Spaceborne y los sistemas navales del 2014 de enero del año solicitaron información de la industria en los terminales Muos como parte de la preparación para la demostración de las comunicaciones inalámbricas por aire (OTA) a fines de marzo y las pruebas de terminales relacionadas. Esto seguramente despertará el interés de compañías como Harris y General Dynamics C4 Systems, que recientemente demostraron el potencial de Muos en las estaciones de radio móviles convencionales.
El satélite Muos 2 de la Marina de los EE. UU., Encerrado en una cápsula aerodinámica con un diámetro de cinco metros, antes de acoplarse con el cohete Atlas V. Muos es un sistema de comunicaciones por satélite táctico de última generación diseñado para ampliar las capacidades de comunicaciones móviles de las fuerzas estadounidenses y afines.
Estación de radio tipo mochila AN / PRC-155 de GD C4 Systems, en la que puede descargar los protocolos de comunicaciones por satélite Muos. Las pruebas de laboratorio realizadas en agosto, el 2013 del año, mostraron que puede conectar la estación de infantería AN / PRC-154 a un satélite de comunicaciones Muos
Radios de mochila de la compañía GD C4S se comunican con los satélites MUOS
15 en noviembre 2013 del año GD C4S anunció que sus dos radios de mochila AN / PRC-155 intercambiaron con éxito voz y datos a través de satélites Muos en órbitas ecuatoriales; Muos patrones de onda se cargaron a estas radios programables. En las latitudes del Ártico y la Antártida, la conexión con satélites en órbita geoestacionaria es un problema porque están muy cerca del horizonte. A medida que la Tierra se aplana cerca de los polos (la forma de un esferoide oblato), en algunas áreas de su superficie, los satélites en esta órbita se vuelven invisibles.
"La estación de radio PRC-155 Manpack fue la primera y única estación de radio militar que transmitió vientos árticos a baja temperatura y severos a través de mensajes de voz cifrados y datos que utilizan el sistema Muos de las latitudes más altas del planeta", dijo Chris Marcilli, presidente de General Dynamics C4 Systems.
Durante esta demostración, realizada a mediados de octubre, se elaboraron varios escenarios, que General Dynamics describe como "escenarios operacionales realistas desde puntos de contacto fijos cerca de Anchorage y Cape Barrow en Alaska y desde los aviones que vuelan a lo largo del Círculo Ártico". Utilizando una estación de radio de dos canales, AN / PRC-155, se realizaron varias sesiones de voz y datos de un solo canal, además de una llamada de conferencia con más de cinco participantes. Se demostraron tasas de datos de hasta 64 kbps.
La estación de radio de mochila AN / PRC-155 ha demostrado su capacidad para conectarse con Muos en latitudes altas del Ártico desde ambos puntos de contacto en tierra y desde la aeronave. Durante la manifestación en octubre, hubo varias sesiones de mensajes de voz y datos, así como una conferencia telefónica con más de cinco participantes.
Fue la última prueba en una serie de pruebas, durante las cuales General Dynamics estableció su mochila y estaciones de radio portátiles con la constelación Muos. En agosto, 2013, la compañía estableció una conexión de estación de radio de infantería AN / PRC-154 con el satélite Muos a través de la estación de radio mochila AN / PRC-155. Esto sucedió después de las pruebas de abril de datos cifrados y transmisión de voz de una estación de radio a otra a través del sistema Muos, basado a su vez en la primera demostración de una conexión similar en febrero 2012 del año, en la que participaron el simulador de satélites y la estación de radio AN / PRC-155 con plantillas Muos cargadas.
Conexión FALCON III con MUOS
Poco después, Harris anunció la exitosa comunicación 2 de diciembre 2013 de su estación de radio multibanda Falcon III AN / PRC-117G con satélites Muos. Estas pruebas también se llevaron a cabo más allá del Círculo Ártico, en una región que está experimentando una escasez de comunicaciones militares en UHF. Esta vez, la estación de radio Falcon III estaba a bordo de un avión de transporte que volaba desde Alaska hasta el Polo Norte y de regreso. Según Harris, más de 30 000 desplegó las estaciones de radio AN / PRC-117G que están listas para aceptar el software Muos como una actualización.
Terminal phased array ALICO
Si bien las antenas de matriz en fase se han vuelto bastante comunes en los sistemas de radar, son relativamente raras en el mundo de las comunicaciones. Sin embargo, Alico Systems introdujo esta tecnología en su terminal de comunicaciones satelitales de Apertura Distribuida de Banda Ancha, cuyos detalles publicó la compañía en junio de 2013. Las ilustraciones de este sistema de banda X muestran cuatro pequeñas antenas de placa rectangular montadas en la parte superior del chasis en el caso de un tanque M1 Abrams y BMP M2 Bradley y alrededor del techo solar del vehículo blindado Navistar MaxxPro.
Alico Systems ha implementado la tecnología phased array en su nuevo sistema de Apertura de Banda Ancha Distribuida. Cuatro antenas de bajo perfil están diseñadas para proporcionar cobertura hemisférica y orientación autónoma debido al control de haz electrónico
Apertura distribuida de banda ancha para terminales satelitales de Alico Systems en Bradley BMP (arriba) y M1 Abrams MBT
Este es un diseño extremadamente exitoso de un sistema de antena parabólica de banda ancha que no agrega nada a la silueta del automóvil y que, como se dice en la compañía, elimina cualquier bloqueo de señales que pueda ser causado por una torre o una carga en la parte superior del automóvil o podría ocurrir en direcciones específicas cuando se instala una instalación más tradicional. sistemas Como lo indicó Alico, esto implica un recubrimiento hemisférico completo desde cero grados (horizonte) hasta grados 90 (cenit) y una cobertura continua desde grados 0 hasta grados 360 en acimut. En el sistema que opera de forma autónoma, se implementa una función de control de haz electrónico, que dirige tanto el haz como el satélite con una frecuencia de 100 Hz, es decir, el sistema actualiza sus cálculos de la posición relativa del satélite 100 una vez por segundo.
Las antenas distribuidas de fase en fase también eliminan los problemas de "ojo de cerradura" y "atasco de la junta universal". El primer problema está relacionado con la estabilización de los sistemas de antenas electromecánicas, que tienen un ángulo de visión de elevación (rango de ángulos verticales) menor a los grados 90, que deja el área del cielo cerca del cenit del haz de antena potencialmente descubierto. El segundo problema está relacionado con el hecho de que en sistemas con un ángulo de visión de elevación superior a 90 pero menor a 180 grados, existe una violación del seguimiento continuo cuando el satélite pasa el cenit, cuando la junta universal alcanza su límite verticalmente y la unión de azimut debe girar a 180 grados para seguimiento de seguimiento. Los haces más anchos pueden aliviar este problema, pero las antenas muy dirigidas tienen una abertura de haz estrecho, lo que las obliga a comprometerse. Con cierta superposición entre las zonas atendidas por las matrices de antenas en fase, la transición entre ellas se controla fácilmente por vía electrónica.
Los sistemas de dúplex completo están diseñados para procesar mensajes de voz, datos y transmitir video en movimiento; Pueden trabajar con varios grupos de satélites, incluidos American Wideband Global Satcom (WGS) y XTAR, el SpainSat español y el Skynet británico. El sistema pesa 68 kg, consume 700 watts, ya sea en voltios de CA 115 o voltios de CC 28.
El nuevo terminal Ebitat 2000E de Elbit utiliza un innovador panel de guía de onda pasiva. Tiene un diámetro de 50 cm, la masa 15 kg ofrece la velocidad de recepción de datos del satélite 30 de Mbps y la transmisión al satélite 5 Mbps, así como un mecanismo de seguimiento triple que proporciona una comunicación confiable durante el movimiento.
Antena ELBIT ELSAT 2000E
Basado en su familia MSR-2000, Elbit Systems en la feria DSEI en Londres en septiembre, 2013 presentó la nueva generación de antenas 2000E. El nuevo modelo supera significativamente el anterior terminal Elsat 2000. Elsat 2000E proporciona una cobertura completa en la gama Ku; Este terminal utiliza una nueva tecnología de panel plano de guía de onda, que la compañía describe como una mejora significativa en el rendimiento en comparación con la tecnología de elementos múltiples con emisores en una placa de circuito impreso utilizada en Elsat 2000.
La antena Elsat 2000E tiene un diámetro de 50 cm y una masa de 15 kg. Las características de la nueva antena son dos veces más altas que las de su antecesora con el mismo factor de forma. Elbit reporta las velocidades satelitales de 30 Mbps y las velocidades satelitales de 5 Mbps.
La característica principal en la que se enfoca la compañía es un mecanismo avanzado de rastreo triple con un ángulo de elevación de 100, que mejora el rastreo y la recaptura mientras se mueve. La compañía afirma un coeficiente de temperatura de ruido de G / T de siete dB / K (decibelio / grado Kelvin), que es básicamente un indicador de la relación señal-ruido que puede alcanzar una antena. Cuanto mayor sea el coeficiente, mejor extraerá una señal débil del ruido de fondo.
Al igual que la antena Elsat 2100 más grande, basada en la misma tecnología, 2000E se integra con la plataforma de comunicaciones por satélite militar Elbit InterSky 4M, que proporciona una conectividad perfecta en vista directa, visibilidad indirecta y en el modo sobre el horizonte.
Según un representante de Elbit, para obtener el máximo ángulo de visión, se combina una antena de panel plano con exploración mecánica en el sistema. “Proporciona una zona de vista circular 360 ° y un sector vertical de cero a grados 100, que es muy diferente de otros sistemas. Por lo general, tiene una placa completa a su disposición, que tiene el mejor coeficiente direccional, pero un perfil muy alto, lo que hace que sea más fácil para el enemigo encontrarlo ".
Gama de terminales X de la empresa Ibetor.
El perfil bajo, como el deseo de los diseñadores de la visibilidad mínima, es la característica principal del nuevo terminal Ib-Sotm 100X gama X, que la empresa española Ibetor mostró en la exposición Satellite 2014 en Washington. La antena tiene una altura de solo 20 cm, tiene buena eficiencia aerodinámica y baja visibilidad, al mismo tiempo que ofrece una conexión efectiva y confiable en las condiciones que la compañía describe como "el terreno más difícil".
El Terminal Ib-Sotm 100X está diseñado para su instalación en barcos, aviones y vehículos terrestres. Incluye la unidad de control de antena Unidad de control de antena (ACU) desarrollada por Ibetor, que consiste en una unidad de medida inercial Unidad de medida inercial (IMU), receptores de GPS duales que funcionan en un kHz, giroscopios triaxiales, acelerómetros y magnetómetros. Esta combinación de dispositivos proporciona la precisión declarada de apuntar a menos de 0,3 grados, la captura del satélite cuando el vehículo está en movimiento y la re-adquisición "instantánea", incluso a través de un software que mantiene la antena con un escaneo mecánico en la dirección del satélite, incluso si la señal está bloqueada. Se establecen los siguientes parámetros clave para esta antena: la frecuencia instantánea de la frecuencia 500 MHz, la relación G / T de 7,5 dB / K y la velocidad de transmisión al satélite hasta 8 Mbit / s en el centro del haz. Dependiendo de la configuración, el terminal Ib-Sotm 100X pesa de 75 a 80 kg. El sistema ya está en servicio con el ejército español.
La antena RaySat StealthRay 300X-M de perfil bajo de Gilat Satellite Networks tiene 55,6 cm de largo, 49 cm de ancho, 25 cm de alto y 15 kg de peso. La unidad de control de la antena instalada dentro de la máquina agrega otro 4,5 kg, pero si no es posible agregar esta unidad, la antena se puede usar con el módem MLT-1000 integrado.
Alternativa INDRA
El dispositivo Sotm de la compañía española Indra funciona en las bandas X y Ku, tiene una antena de bajo perfil como opción y se distingue por la navegación inercial incorporada. El sistema proporciona servicios de comunicaciones satelitales para patrullas a través de estaciones de radio IP, así como un canal de comunicación de gran ancho de banda para los niveles de brigada y batallón. Indra también hace hincapié en que el dispositivo está diseñado para su instalación en cualquier tipo de vehículo e incluso en embarcaciones pequeñas. Las opciones adicionales incluyen un rango Ku extendido de 13,75 a 14,5 GHz, cifrado, una fuente de alimentación ininterrumpida que proporciona 20 minutos de operación continua y un generador incorporado capaz de suministrar más de 10 horas de energía.
GILAT SR300X-M
Siguiendo el sistema de Ibetor, apareció otra terminal de bajo perfil. Marzo 11 La compañía israelí Gilat Satellite Networks mostró su RaySat StealthRay 300X-M. El terminal StealthRay 300X-M está diseñado para funcionar con cualquier satélite de banda X, incluido WGS. Consiste en varios sensores de movimiento que, cuando el vehículo se desplaza sobre un terreno accidentado, permite minimizar el tiempo de adquisición inicial del satélite, mantiene un seguimiento preciso y lleva a cabo una segunda captura "instantánea".
El sistema está diseñado para una fácil instalación en máquinas no preparadas; consiste en una antena externa con una longitud de 55,6 cm, una anchura de 49 cm y una altura de 25 cm y una masa de 15 kg.
Unidad de control de antena (ACU) La unidad de control de antena interna de un tamaño más pequeño pesa otro 4,5 kg. Sin embargo, el SR300X-M puede funcionar con el módem MLT-1000 integrado, lo que elimina la necesidad de una ACU.
Para su nuevo producto, Gilat anuncia un factor G / T igual a 2 dB / K, correspondiente a la ganancia en la transmisión y recepción de 23 y 25 dBi. La antena recibe en la banda 7,25 - 7,75 GHz y transmite en la banda 7,9 - 8,4 GHz. La familia SR300 también incluye antenas de bajo perfil para aplicaciones Sotm en las bandas Ku y Ka.
Exelis Gnomad proporciona comunicación con satélites militares y civiles. El sistema se basa en una antena de bajo perfil que ofrece velocidades de hasta 2 Mbps.
Certificación DRS X46-V
Después de la certificación de la terminal X46-V para uso con redes satelitales de alta capacidad del Departamento de Defensa de los Estados Unidos anunciada en mayo pasado por la empresa, DRS Technologies ahora puede proporcionar acceso a la red de información global Global Information Grid (GIG) para unidades militares aisladas y distribuidas en el rango X. . Lanzado por el centro de desarrollo conjunto Satcom y el comando de las fuerzas estratégicas del ejército, el mandato permite a los usuarios de X46-V conectarse al sistema de Satcom Global de banda ancha (WGS) con la capacidad de transmitir voz, datos y video a velocidades de hasta 6 Mbps. Además de las tropas estadounidenses, los militares de Australia, Canadá, Dinamarca, Luxemburgo, los Países Bajos y Nueva Zelanda pueden usar la facción WGS. Además, el trabajo en las bandas de Ky y Ka les permite utilizar otras redes de satélites comerciales y militares para aumentar la flexibilidad funcional y la redundancia.
L-3 Linkabit, que fabrica varios terminales Sotm, ha recibido una licencia actualizada de la Estación terrena móvil permanente Alsat para operar sus terminales de banda Ku con todos los satélites oficiales de los EE. UU. Y otros dispositivos comerciales; La compañía anunció esto en agosto 2013. Los terminales cubiertos por esta licencia son las antenas de rastreo L-3 Datron FSS-4180-LP con un medidor de apertura pequeña (medidor 0,33xXNNUMX) o FSS-0,46-LC (medidor de diámetro 4180), así como un módem de comunicaciones por satélite Linkabit MPM-0,46 IP El Ejército de los EE. UU. Utiliza los terminales de L-1000 en su sistema de comunicaciones automatizado para la gestión operativa-táctica de la Red de Información de Warfighter - Tactical (WIN-T) y el cuerpo marino en su sistema de Red en movimiento.
GNOMAD en STRYKER
Exelis ha integrado el sistema Gnomad (Global Network On the Move Active Distribution) en un automóvil blindado Stryker, configurando así el sistema probado en batalla en otra plataforma clave del ejército estadounidense. La primera instalación se llevó a cabo durante el séptimo experimento para mejorar las operaciones de combate de las fuerzas expedicionarias, celebradas en Fort Benning. Exelis Gnomad es fácil de instalar y no requiere modificaciones de la máquina.
El sistema consta de una antena satelital, componentes de radiofrecuencia y un chasis modular básico, que se puede instalar en una variedad de vehículos militares, incluido el Humvee, así como en vehículos comerciales. La antena de perfil bajo (114,3x88,9x17,78 centímetros) pesa menos que 38,55 kg con un chasis base que agrega otro 25,31 kg; Puede funcionar con satélites militares y comerciales. Gnomad tiene una arquitectura abierta, es decir, puede funcionar en conjunto con muchas estaciones de radio y módems satelitales, proporcionando voz, datos y dúplex en dúplex completo, y en el caso de los módems también video.
Cuando se conecta a estaciones de radio UHF y VHF, como Sincgars y un receptor GPS incorporado, el sistema le permite integrar directamente sus propios datos en la imagen operativa general. La transmisión se realiza en las frecuencias de 14,0 a 14,5 Hz, y la recepción en las frecuencias de 10,95 - 11,7 GHz o 11,7 - 12,75 GHz. Gnomad ofrece velocidades de datos de hasta 512 kbps y velocidades de recepción de hasta 2 Mbps. El coeficiente G / T es un mínimo de 8 dB / K en un ángulo vertical de grados 30 y una temperatura de 23 ° C.
Terminal SWE-DISH de Rockwell Collins
Como resultado de la integración del terminal Swe-Dish CommuniCase Technology de Rockwell Collins y las plataformas estabilizadas a lo largo de los cuatro ejes de Saab, se creó el terminal Sotm, diseñado para trabajar en condiciones difíciles en el mar y la tierra. Puede instalarse en varios vehículos, desde SUV livianos y botes pequeños hasta puntos de control móviles y embarcaciones de aterrizaje medianas. En todas estas aplicaciones, las altas velocidades y el movimiento en diferentes planos hacen que la instalación y el mantenimiento de las comunicaciones por satélite sea una tarea muy difícil. La compañía Rockwell Collins señala que el sistema puede manejar con seguridad grandes olas a velocidades de barco de hasta nodos 50 y en terrenos accidentados a velocidades de máquina a través de 40 km / h, restaurando automáticamente el canal de comunicación perdido en un segundo y proporcionando banda ancha a velocidades Hasta 10 Mbps. Rockwell Collins reclama un peso completo del sistema de aproximadamente 140 kg, una relación G / T de 19 dB / K en los grados de elevación de 20 y 11 GHz.
Las soluciones de Thales operan en las bandas X, Ku y Ka y ofrecen la posibilidad de conectar el programa francés Venus para combatir los sistemas de radio de la red, como la red VHF PR4G.
Versión a prueba de balas THALES
Por primera vez, el ejército francés desplegó sus sistemas Sotm en Afganistán en 2010, y también usó el equipo desarrollado por Thales en Mali, que se instaló principalmente en vehículos blindados de vehículos con ruedas VAB. Estos sistemas, en configuraciones X, Ku y Ka, proporcionan tropas desplegadas en áreas remotas y desconocidas con voz, datos y video continuos. Estos sistemas Sotm también proporcionan comunicaciones de larga distancia con redes de combate. Por ejemplo, en el caso del programa del ejército francés, Venus es básicamente una red VHF PR4G, aunque también se integran fácilmente con los sistemas UHF y VHF. La antena activa (y Thales fue uno de los primeros en aplicar la tecnología phased array en sus productos) con características de seguimiento "incomparables" cuando se viaja fuera de carretera, protocolos de comunicación modernos, resistencia de interferencias, transmisores para combatir dispositivos explosivos improvisados e incluso un carenado de antenas a prueba de balas proporciona sustentable y comunicaciones por satélite fiables.
Las posibilidades de las comunicaciones móviles por satélite atraen muchas innovaciones y, sin duda, muchos más sistemas nuevos vendrán a esta área.
Materiales utilizados:
www.monch.com
www.gdc4s.com
www.harris.com
www.alicosystems.com
www.elbitsystems.com
www.ibetor.es
www.gilat.com
www.exelisinc.com
www.thalesgroup.com
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