הרעיון של שימוש במערכות תקשורת צבאיות מבוססות חלל המיושמות בארצות הברית, כמו גם התרומה ההולכת וגדלה של מערכות לווין לפתרון מודיעין, תקשורת, ניווט ברדיו ומשימות מטאורולוגיות לאינטרסים של הכוחות המזוינים בארה"ב. נדון במאמר של אלכסנדר KRYLOV וקונסטנטין KREYDENKO, מומחה בתחום התקשורת בחלל הצבאי, שפורסם במגזין "Bulletin GLONASS"
בשנים האחרונות ביססה ארצות הברית את מטרותיה בחלל במסמכים רבים. המשמעותית שבהן היא תוכנית פיקוד החלל האמריקאית לתקופה עד 2020 (2002); תורת החלל של הנשיא אובמה (2010); אסטרטגיית הביטחון הלאומי בחלל החיצון שהוכנה על ידי משרד הביטחון ומנהלת המודיעין הלאומי (2010); "אסטרטגיית חלל צבאית חדשה של ארה"ב" (2011).
בשנת 2010 הוציאו הרמטכ"לים המשותפים של צבא ארה"ב את החזון המשותף 2010 (תפיסת "דומיננטיות ספקטרום מלאה"). המשימה המרכזית של פעילויות החלל בה נקבעת להשיג ולחזק את העליונות הצבאית האמריקאית ללא תנאי ואת התפקיד המוביל בחלל החיצון.
לאחרונה חל שינוי פעיל בשיטות הלחימה, בעיקר בשל פיתוח טכנולוגיות מידע ששינו את החיים הכלכליים והחברתיים של האנושות. אופי המלחמה השתנה באופן קיצוני ובסופו של דבר מסתכם בהנחה: ניתן לתקוף את כל מה שניתן לראות, ואת מה שניתן לתקוף יהרוס.
סוג חדש של לוחמה צץ - לוחמת מידע, הכוללת גם השבתה של מערכות המידע של האויב.
תכונה של אסטרטגיית החלל האמריקאית היא ההתמקדות שלה במרכיב המידע של השימוש בחלל, שכן מידע זה מגביר מאוד את היעילות של מערכות אחרות. ארצות הברית מעבירה בהדרגה את הדגש שלה מחיזוק כוח הלחימה שלה לשימוש במרחב המידע ושואפת לשלוט בתחום הספציפי הזה.
לפיכך, "אסטרטגיית החלל הצבאי החדש של ארה"ב" מאפיינת את המרחב המודרני כיותר ויותר צפוף, תחרותי ומורכב. מסמך זה קובע ישירות כי הכוחות המזוינים של ארה"ב ינקטו בכל אמצעי התקפה פעילים לדיסאינפורמציה, חוסר התארגנות, הכלה והשמדת תשתית החלל של האויב, אם היא מהווה איום על ביטחון ארה"ב.
בתורו, הרעיון המבצע-אסטרטגי של ארה"ב "מבצעים צבאיים בקנה מידה גדול" מספק את השימוש בכוחות המזוינים של ארה"ב ונאט"ו, כולל בצורה של מבצע אסטרטגי וחלל (קמפיין).
במטרה ליישם את הוראות המסמכים הללו נוצרת מערכת מידע וניווט עולמית, שתתבסס על יותר ממאתיים חלליות. מערכת זו כבר פותרת משימות אסטרטגיות ומבצעיות-טקטיות בסיור, פיקוד ושליטה על חיילים, מכוונת נשק דיוק גבוה ומספקת לחיילים תקשורת בכל מקום בעולם, ובהמשך תשתתף בהבטחת העברת תקיפות מהחלל למטרות קרקעיות..
בשנים הקרובות ניתן להשלים את מערכת המידע והניווט העולמית באלפי סיור ותקיפה של כלי טיס בלתי מאוישים למטרות ולוויינים שונים - פקחי החלל החיצון.לאחר השתלבות במערכת הבינה האלקטרונית העולמית, מערכת העל החדשה החדשה תהיה די מסוגלת ליצור שדה מידע יעיל ללחימה גלובלית.
התרומה של מערכות לווין לפתרון סיור, תקשורת, ניווט ברדיו ובעיות מטאורולוגיות הולכת וגדלה.
מערכת מאוחדת של תקשורת לוויין מיליטרית ובקרת ארה"ב
מערכות תקשורת לווין ממלאות תפקיד חשוב בהבטחת השליטה האמינה של הכוחות המזוינים. המטרה העיקרית של מערכות תקשורת לוויין היא לספק לגופי פיקוד ובקרה בתיאטרון פעולות או באזור ספציפי ערוצי תקשורת אמינים ומאובטחים (העברת נתונים) עם קיבוצי כוחות מזוינים, תצורות טקטיות, יחידות צבאיות בודדות וכל חייל. התכונות העיקריות של תקשורת לוויין שאין לסוגי תקשורת אחרים הן כיסוי עולמי והיכולת לספק ערוצי תקשורת מכל מקום בעולם בזמן קצר מאוד.
לאחר הפריסה המלאה מערכת AEHF אמורה להפוך לאחד החוליות המרכזיות של מערכת מידע מאוחדת לתקשורת עולמית ובקרה על ארגוני מדינה וצבא ובסיס מערכת חילופי נתוני חלל בין לוחמים ביבשה ובים, באוויר ובאוויר בחלל.
מערכת התקשורת והפיקוד והבקרה הלוויין הצבאית של ארצות הברית כוללת גם את מערכת התקשורת הלוויינית הצבאית בפס רחב (DSCS / WGS), מערכת התקשורת הלוויינית הצבאית פס צר (UFO / MUOS), מערכת חלל ממסר הנתונים הצבאית (SDS) מלווייני סיור, ומערכת החלל הלוויין הצבאית הצרה. תקשורת (TacSat) לחיל הים. מערכת התקשורת והבקרה המאוחדת בחלל כוללת מערכות מכ ם מבוססות חלל (Space Radar-SR) וכלי טיס בלתי מאוישים (UAVs), מערכות מיקום גלובליות (GPS), מערכות מטאורולוגיות חלל, מערכות בקרת לוויין, בקרה, תקשורת, תמיכת מחשבים, מודיעין., מעקב ומעקב (פיקוד פיקוד תקשורת מחשבים סיור מעקב מודיעיני, C4 ISR) למצב ביבשה, בים, באוויר ובחלל.
מערכות תקשורת הלוויין הצבאיות של בריטניה הגדולה (סקיי נט) מצאו יישום נרחב במערכת המידע המאוחדת של תקשורת ושליטה גלובלית בארצות הברית; צרפת (Syracuze); גרמניה (SATCOMBw) ובעלות ברית אחרות בארה ב.
בלוויינים של זמן ומלחמה של מערכת ממסר החלל העולמית (Tracking and Data Relay Satellite System, TDRSS) מעורבים במערכת התקשורת ובקרת הלוויין הצבאית המאוחדת של ארצות הברית. המשאבים של מערכות תקשורת לווין מסחריות Intelsat, SES, Eutelsat, Iridium, Globalstar ואחרים, המושכרים על ידי משרד ההגנה האמריקאי, משמשים יותר ויותר כחלק ממערך תקשורת ובקרה צבאי לוויני מאוחד.
תקשורת הלוויין הצבאית האמריקאית מהווה את עמוד השדרה של תשתית המידע של הכוחות המזוינים, וכוללת מתחילת 2013 את המערכות הבאות: MILSTAR / AEHF, DSCS / WGS, UFO / MUOS, TacSat ו- SDS.
מערכת מרחב תקשורת מאובטחת MILSTAR / AEHF
מערכת חלל התקשורת המאובטחת MILSTAR נועדה לשלוט בכוחות הגרעין האסטרטגיים של ארה ב במלחמה גרעינית. עבור מערכת זו פותחו אמצעים מיוחדים להבטחת האוטונומיה ושרידות החלליות.
לצורך אבטחה גבוהה של קווי תקשורת, המערכת משתמשת בקצוות תדרים Ka-, K ו- V. טווחי תדרים אלה מאפשרים יצירת קורות כיווניות צרות, אשר יחד עם חסינות הרעשים של הערוצים גם מגבירות את סודיות קווי התקשורת, מכיוון שקשה למצוא את האותות ולכן מדכאות. השימוש באלגוריתמים מיוחדים לקידוד ועיבוד אותות מאפשר לנו להבטיח אבטחה גבוהה מאוד של ערוץ התקשורת. באמצעים הטכניים של לוויינים מועבר מידע מודיעיני ווידיאו, מתבצעות חילופי קולות ועידות ווידיאו.
מערכת MILSTAR משמשת לא רק לכוחות גרעיניים אסטרטגיים, אלא גם מספקת תקשורת עם כל סוגי וענפי הכוחות המזוינים של ארה ב.
קבוצת הכוכבים של המערכת מורכבת מחמישה לווייני Milstar (שני Milstar-1 ושלושה Milstar-2) במסלול גיאו-סטציונרי. הלוויינים פותחו על ידי לוקהיד מרטין.
לווייני Milstar-1 מאפשרים ארגון 192 ערוצי תקשורת במהירות נמוכה (מ -75 עד 2400 סיביות / שניות) (44.5 גיגה-הרץ והרמה של 20.7 גיגה-הרץ) ומערכת תקשורת צולבת זה עם זה בתדר של 60 גיגה-הרץ. בנוסף, לחללית ארבעה ערוצי תקשורת AFSATCOM מסוג UHF (300 ו -250 מגהרץ) לחיל האוויר האמריקאי וערוץ שידור אחד של UHF (300 ו -250 מגהרץ) עבור הצי האמריקאי.
לווייני Milstar-2 מהדור השני מאפשרים ארגון 192 מהירות נמוכה (מ -75 עד 2400 סיביות / שניות) ו -32 מהירות בינונית (מ -4.8 קילו-ביט לשנייה ל -1, 544 Mbps) ערוצי תקשורת מאובטחים בפס תדר פעולה מורחב.
חומרת מערכת MILSTAR מיישמת את הפונקציות הבאות:
• עיבוד והעברת אותות המשולבים;
• שליטה אוטונומית במשאבים המשולבים;
• שימוש בין-ספקטרום (קבלת אות דרך אנטנה אחת בטווח אחד ושדרתו מחדש באמצעות אנטנה אחרת בטווח אחר);
• תקשורת בין לווינית.
מתחם האנטנות המשולב מסוגל לזהות את כיוון ההפרעה המכוונת הפעילה ולחסום או לאפס באופן זמני את תבנית הקרינה בכיוון ההפרעה, לשמור על אופן הפעולה לכיוונים אחרים מבלי לאבד תקשורת.
במתחם, האמצעים הטכניים של המערכת מספקים תקשורת מאובטחת אדפטיבית, אמינה ויציבה בין מסופים קבועים, ניידים וניידים. אמצעים טכניים אלה שולטו גם במערכות תקשורת לווין אישיות מסחריות.
על פי התוכניות, הפעלת מערכת MILSTAR מסתיימת בשנת 2014.
בתורו, מערכת החלל בגליל מילימטר AEHF, שמחליפה את מערכת MILSTAR, מספקת קשר מאובטח יותר (מפתח כפול), אמין, עקשן ומהיר יותר, בהשוואה למערכת MILSTAR, קשר עולמי בין המובילים הפוליטיים הנהגה צבאית של ארצות הברית עם פיקוד על הכוחות המזוינים, הטיפוסים והמשפחות. חיילים, מפקדי קיבוצי חיילים אסטרטגיים וטקטיים. מערכת ה- AEHF משמשת בכל תיאטראות המבצעים, ביבשה, בים, באוויר ובחלל, בימי שלום ובמלחמה, כולל מלחמה גרעינית.
מערכת AEHF צריכה להיות מורכבת מארבעה (על פי מקורות אחרים, מתוך חמישה) לווין ראשי ואחד גיבוי במסלול גיאו -סטציונרי. AEHF תואם לערוצי MILSTAR במהירות נמוכה (75 עד 2400 bps) ובמהירות בינונית (4800 bps עד 1.544 Mbps), ויש לו גם קישורי תקשורת חדשים במהירות גבוהה (עד 8.2 Mbps) …
שער חילופי הנתונים במערכת AEFH גבוה פי חמישה משער החליפין במערכת MILSTAR, המאפשר למשתמשים להעביר בזמן אמת ייעוד וידיאו ברזולוציה גבוהה מכלי טיס בלתי מאוישים ולווייני חישה מרחוק (ERS)).
עיבוד האות המשולב נוסף למתחם האנטנות עם אפס דפוס הקרינה בכיוון ההפרעה (מערכת MILSTAR). זה מספק הגנה ואופטימיזציה של המשאבים המשולבים המשולבים, גמישות המערכת ביחס לצרכנים שונים בענפי הכוחות המזוינים ומשתמשים אחרים המשתמשים במסופים יבשתיים, ימיים ואוויריים. בנוסף, לחלליות של מערכת AEHF יש תשתית תקשורת מפותחת ואמינה אחת עם השנייה (כל אחת עם שתי שכנות) בטווח התדרים מילימטר (V-) (60 GHz).
נתוני הביצועים של מערכות MILSTAR ו- AEHF מוצגים בטבלה 1.
מערכת AEHF מורכבת משלושה מקטעים: שטח, משתמש וקרקע. קטע החלל הוא קבוצת כוכבים חללית במסלול גיאו-סטציונרי עם מערכת תקשורת בין לוויינית המספקת כיסוי עולמי. קטע הקרקע של בקרת המערכת נועד לשלוט בחלליות במסלולים, לשלוט במצבן התפעולי והטכני ולהבטיח תכנון ובקרה של מערכת התקשורת.קטע זה בנוי על פי התוכנית של יתירות מרובה וכולל מכלול של תחנות בקרה נייחות וניידות. קישורי קרקע ללוויין משתמשים בפס 44 גיגה-הרץ וקישורי לוויין-קרקע משתמשים בפס 20 גיגה-הרץ
מודול המטען של חללית AEFH כולל עיבוד אותות ומערכת מיתוג המשולבים עם המרתם מ -44 גיגה -הרץ ל -20 גיגה -הרץ ומכלול אנטנות. עיבוד אותות משולב מספק הגנה ואופטימיזציה של משאבי המשחזר המשולבים, גמישות המערכת ביחס למשתמשי מערכת המשתמשים במסופי יבשה, ים ואוויר.
מתחם האנטנות של החללית כולל את האלמנטים הבאים:
• אנטנה גלובלית;
• שני מערכי אנטנות משולבים (PAR) לעבודה עם מסופים ניידים, היוצרים עד 24 ערוצים עם חלוקת זמן;
• קבלת אנטנה עם מערך בשלבים;
• שש אנטנות שידור וקבלה פרבוליות על גימבל ליצירת קורות אזוריות;
• שתי אנטנות מאוד מכוונות לתקשורת טקטית ואסטרטגית;
• שתי אנטנות לתקשורת בין לווינית.
כל לוויין של מערכת AEHF, באמצעות שילוב של PAR ואנטנות פרבוליות, יוצר 194 קורות אזוריות.
לוויינים מסוגלים לשרוד את השימוש בנשק גרעיני.
מערכת מרחב פס רחב DSCS / WGS
מערכת התקשורת האסטרטגית (מערכת הלוויין ההגנה, DSCS) של צבא ארה ב מספקת תקשורת למנהיגות הצבאית-פוליטית הגבוהה ביותר, פיקודים משותפים ומיוחדים עם תצורות, תצורות, יחידות (עד רמת החטיבה) ומתקנים של החמושים. כוחות הענפים והזרועות של ארצות הברית. בנוסף, המערכת פותרת את משימות העברת המידע הדיפלומטי, המודיעיני והמדינתי, כולל החלפת נתונים בין מערכות בקרה אוטומטיות ברמות שונות ואלמנטים שלהן.
קבוצת הכוכבים כוללת שמונה לוויינים (שישה חלליות DSCS-3B עובדות ושניים במילואים) במסלול גיאו-סטציונרי.
חלליות מסדרת DSCS-3 מסופקות עם הגנה אמינה יותר מפני קרינה אלקטרומגנטית מפיצוץ גרעיני בהשוואה לחלליות משתי הסדרות הראשונות, ויש להן ציוד תקשורת פס רחב וחסין רעשים על הסיפון. בנוסף, הם מצוידים במערכת שידור פקודות טלמטריה ובקרת לוויין מאובטחת, המיועדת לבנייה מחדש מהירה במקרה של חסימה מכוונת. הקיבולת של חללית אחת היא בין 100 ל 900 Mbit / s.
מודול המטען הלוויין כולל:
• שישה משדרים עצמאיים ושדר אחד חד ערוצי;
• שלוש אנטנות קליטה (שתי קרניים עם אזור כיסוי של כל החלק הנראה של כדור הארץ ואנטנה אחת ניתנת לניהול);
• חמש אנטנות משדרות (שתי קרניים המכסות את כל החלק הנראה של כדור הארץ, שתי אנטנות ניתנות לאנטנה ואנטנה אחת פרבולית עם רווח גבוה בגמבל).
מודול הטעינה של לוויינים מסדרה זו פועל בפס ה- X: 7900–8400 מגהרץ לקליטה ו-7250–7750 מגהרץ לשידור. כוח משדר - 50 וואט. רוחב הפס של הערוץ - מ- 50 עד 85 מגה -הרץ. רצועות S ו- X משמשות לשליטה בחללית ולשידור טלמטריה.
בקשר לגידול בתעבורת הנתונים במתן שירותי תקשורת תא מטען ושירותים חדשים לכוחות המזוינים באוקיינוס השקט, האטלנטי, האוקיינוס ההודי ובארצות הברית, החליטה הנהגת המדינה בשנת 2001 לפתח פס רחב לאומי חדש. מערכת תקשורת לוויין מדור חדש (Wideband Global Satcom, WGS). לכן, לווייני DSCS מוחלפים בלווייני WGS, שיורכבו משישה לוויינים.
לווייני WGS מבוססים על פלטפורמת בואינג BSS-702 עם קיבולת 13 כ ס ואורך חיים פעיל של 14 שנים.
לוויין WGS הראשון שוגר בשנת 2007, שניים נוספים - בשנת 2009, בינואר 2012 שוגר הלוויין WGS -4.שיגור הלוויין WGS-5 מתוכנן לתחילת 2013, ולוויין WGS-6 מתוכנן לקיץ אותה שנה.
מודול המטען של חללית WGS כולל כמה עשרות משדרים ומתחם אנטנות. מתחם האנטנות יכול ליצור 19 אזורי כיסוי עצמאיים וכולל:
• אנטנת X-band גלובלית (8/7 GHz);
• שידור וקבלה של מערכי אנטנות בשלבים, היוצרים 8 אזורי כיסוי בפס ה- X;
• שמונה קורות צרות ושתי אנטנות שידור-קבלה פרבוליות אזוריות על גבי גימבל ליצירת 10 קורות ברצועות K ו- Ka (40/20 GHz ו- 30/20 GHz).
פס 30/20 GHz מיועד למערכת השידור העולמית (GBS). מערכת פס רחב הלוויין הגלובלית GBS מעבירה מידע וידאו, גיאודטי וקרטוגרפי, כמו גם נתונים מטאורולוגיים ומידע אחר לתצורות, יחידות מכל ענפי צבא ארה ב. ציוד קליטת הלוויין של מערכת GBS פועל בפס ה- Ka (30 GHz) ויש לו ארבעה ערוצי תקשורת עם קצב העברת נתונים של 24 Mbit / s. העברת נתוני דאנקלינק מתבצעת בפס ה- Ka (20 GHz).
תפוקת החללית WGS, בשל השימוש במכשירי מיתוג ערוצים, אמצעי תדר, הפרדת מרחבים וקיטוב של אותות, ובעת שימוש בציוד GBS, נעה בין 2.4 Gbps ל- 3.6 Gbps.
כדי לנהל את עומס היעד של לווייני WGS, צבא ארה ב יצר ארבעה מרכזי בקרת תקשורת צבאיים, שכל אחד מהם יכול לשלוט בו זמנית בשידור וקליטה של נתונים באמצעות שלושה לוויינים.
יש רק מרכז בקרת משימות לוויין אחד, אמצעי הקרקע שלו פועלים בפס ה- S.
לאחר הפריסה הראשונית של מערכת WGS ושיגור הלוויין הראשון של AEHF, משרד ההגנה האמריקאי החליט להפסיק את מערכת תקשורת הלוויין הטרנספורמטיבית (TSAT).
מרחב תקשורת לוויינית לצמצום UFO (MUOS)
מערכת תקשורת הלוויין UFO (FLTSATCOM בשלב הראשון) נוצרה על ידי הצי האמריקאי כדי לספק תקשורת בין מרכזי החוף עם אובייקטים עיליים ותת -ימיים, תעופה של צי והודעה מעגלית של כוחות הצי באמצעות ערוץ מיוחד. נכון לעכשיו, מערכת עב"מים היא מערכת התקשורת הניידת הטקטית העיקרית של הכוחות המזוינים בארה"ב בטווח הדצימטרים. הוא נמצא בשימוש נרחב על ידי משרד ההגנה, משרד החוץ, נשיא ארצות הברית והפיקוד האסטרטגי כדי לשלוט ברמות המבצעיות והטקטיות של כל ענפי הכוחות המזוינים.
אזור העבודה של המערכת מכסה את יבשת ארצות הברית, האוקיינוס האטלנטי, האוקיינוס השקט וההודי.
בתחילת 2013, קבוצת הכדורגל של המערכת כללה תשע חלליות עב"ם (שמונה עיקריות ואחת מילואים) בארבע מיקומי מסלול ו -2 לווייני FLTSATCOM במסלול גיאוסטציונרי. לווייני עב"ם מבוססים על פלטפורמת BSS-601 של בואינג. אורך החיים הפעיל של החללית הוא 14 שנים.
כל החלליות מצוידות ב -11 מגברי מצב מוצק מסוג UHF. הם מספקים 39 ערוצי תקשורת עם רוחב פס כולל של 555 קילוהרץ ו -21 ערוצי תקשורת שמע בפס צר עם רוחב פס של 5 קילוהרץ כל אחד, 17 ערוצי ממסר עם רוחב פס של 25 קילוהרץ וערוץ שידור צי עם רוחב פס של 25 קילוהרץ.
שלושת לווייני ה- UFO האחרונים מצוידים ב- GBS. ערכות אלה מורכבות מ -4 משדרים בהספק של 130 וואט כל אחד, פועלים בפס-קא (30/20 GHz) ובעלי רוחב פס של 24 מגה-ביט לשנייה. לפיכך, קבוצה של GBS בלוויין אחד מספקת שידור של 96 Mbit / s.
מערכת UFO מוחלפת כעת במערכת המבוססת על אובייקטיבי משתמשים ניידים (MUOS). הפיתוח והייצור של מערכת תקשורת הלוויין MUOS מופקדת בידי לוקהיד מרטין.מערכת ה- MUOS תכלול חמישה לוויינים (המתנה אחת) במסלול גיאו -סטציונרי, מרכז בקרת משימות ומרכז בקרת רשת תקשורת. לכל לוויין MUOS קיבולת של שמונה לווייני עב מים.
התצורה הראשונית של מערכת התקשורת תכלול מתחם בקרת קרקע ושני לווייני MUOS, הראשון מהם שוגר ב -24 בפברואר 2012. הפריסה המלאה של מערכת השלב הראשון מתוכננת לקיץ 2013.
לווייני MUOS מבוססים על פלטפורמת A2100 של לוקהיד מרטין. אורך החיים הפעיל של החללית הוא 14 שנים.
מערכת ה- MUOS בנויה באמצעות טכנולוגיות תקשורת לווין אזרחיות מרכזיות ומשפרת משמעותית את יכולות התקשורת הצבאית, ומספקת למשתמשים ניידים (מהרמה האסטרטגית ועד לחיל הרגלים הפרטי) בזמן אמת טלפוניה, נתונים ווידיאו. המערכת מתמקדת בשימוש במסופי המשתמשים הנפוצים שנוצרו בפרויקט מערכות רדיו טקטיות משותפות (JTRS) התואמות את מערכת UFO.
הלוויינים פועלים ברצועות UHF, X ו- Ka. המערכת תספק ערוצי תקשורת צבאיים בפס צר והעברת נתונים במהירות של עד 64 קילו-ביט. המהירות הכוללת של ערוצי תקשורת לוויין היא עד 5 Mbps, וזה גבוה פי 10 מזה של מערכת UFO (עד 400 kbps).
המטען של חללית MUOS מאפשר שימוש יעיל יותר בטווח התדרים המוקצה, שבגינו המערכת תיישם גישה מרובה עם הקצאת ערוצים לפי דרישה. הודות לשימוש בשיטות מודרניות לעיבוד אותות דיגיטליים, שיטות אפנון חדשות וקידוד חסין רעשים, מערכת התקשורת תהיה בעלת אמינות גבוהה יותר, אבטחה, חסינות לרעש ויעילות תקשורת.
הדרישות החשובות ביותר למערכת החדשה הן: הבטחת גישה מובטחת, תקשורת בתנועה, היכולת ליצור רשתות תקשורת למטרות ותצורות שונות, אינטראקציה אחידה של רשתות תקשורת של כוחות שונים, סיקור גלובלי, מצב שידור ותקשורת באזורי קוטב, האפשרות להשתמש במסופי מנויים ניידים קטנים.
מערכת מרחב תקשורת לוויינית TACSAT צרה
בשנת 2005, על מנת להפוך את מערכת התקשורת הצבאית של הלוויין הצבאי הגלובלי, החליטה ארצות הברית ליצור מערכת תקשורת ניסיונית על לוויינים אליפטיים.
לוויין ניסיוני TacSat-4 שוגר למטרה זו בספטמבר 2011. מסלול החללית הוא אליפטי עם פריג 'של 850 ק"מ, אפוג'י של 12 אלף 50 ק"מ והטיה של המטוס המסלול - 63.4 מעלות. TacSat-4 הוא לוויין ניסויי ותקשורת ניסיוני שתוכנן על ידי מעבדת המחקר של הצי האמריקאי ומעבדת הפיזיקה היישומית באוניברסיטת ג'ונס הופקינס עם תרומות של בואינג, ג'נרל דינמיקה וריית'ון. משקל - 460 ק"ג, קוטר אנטנה - 3.8 מ '.
מטרת החללית היא לספק תקשורת מאובטחת נגד חסימה עולמית עם יחידות בשדה הקרב (תקשורת בתנועה, COTM); איתור צוללות אויב; העברת יחידות לחיל הנחתים האמריקאי והספינות על תוצאות הערכת המצב וצווי לחימה מול התנגדות עזה מצד ציוד הרדיו של האויב.
הלוויין מספק עד 10 ערוצי תקשורת בפס צר (מ -2.4 עד 16 קילו -ביט לשנייה) בטווח UHF (300 ו -250 מגה -הרץ).
ללוויין TacSat-4 יש גם ציוד MUOS עם רוחב פס של 5 מגה-הרץ לקליטה והעברת נתונים באמצעות לווייני MUOS ל- GSO.
הבדיקה וההפעלה של החללית TacSat-4 תאפשר לצי האמריקאי לקבוע את הצורך העתידי בלוויינים במסלול אליפטי גבוה, הפועלים במערכת הלוויינים הגיאוסטציונרים.
שימוש במסירות אזרחיות למטרות מיליטריות
כיום, הכוחות המזוינים של ארה"ב, יחד עם העובדה שהם מוציאים כסף רב על יצירת מערכות תקשורת חלל משלהם, משתמשים יותר ויותר בלוויינים מסחריים לתקשורת ואיסוף מודיעין. לנוכח צמיחה מוגבלת בתקציבים הצבאיים והמשבר העולמי המתמשך, מבנים ממשלתיים וצבאיים של ארצות הברית ומדינות נאט"ו משתמשים יותר ויותר במשאבים של חלליות מסחריות, שהן הרבה יותר זולות ממערכות תקשורת לווין צבאיות מיוחדות.
עצמאות הפיתוח של מערכות תקשורת חלל צבאית ואזרחית היא מלאכותית במידה רבה, שכן הדרישה העיקרית הקובעת את הופעתן היא האפשרות לפעול בחלל החיצון. יחסית לאחרונה הגיעה הבנה של היתכנות יצירת מערכות חלל דו-שימושיות. מטרה כפולה כרוכה בתכנון מערכת, תוך התחשבות ביישומה לפתרון משימות אזרחיות וצבאיות כאחד. לדברי מומחים, זה עוזר להפחית את עלות ייצור החלליות. בנוסף, השימוש המשולב במערכות לווין צבאיות ואזרחיות מגביר משמעותית את יציבות התקשורת בתיאטרון הפעולות.
המחשה חיה של השפעת המבנים הצבאיים על השימוש בלוויינים מסחריים במהלך עימותים צבאיים היא התקרית המפורסמת במהלך מלחמת נאט ו עם יוגוסלביה. במהלך הלחימה בסוף שנות ה -90, מפעילת הלוויין המסחרית Eutelsat כיבתה את שידורי הטלוויזיה הלאומית היוגוסלבית באמצעות לווייני HotBird.
השבתות דומות של הטלוויזיה הלאומית בלוב ובסוריה בוצעו על ידי מפעילי הלוויין Eutelsat (מפעילה אירופית), Intelsat (מפעילה אמריקאית) ו- Arabbsat (מאחורי מדינות בחריין וסעודיה).
באוקטובר 2012, מפעילי הלוויין Eutelsat, Intelsat ו- Arabsat הפסיקו לשדר את כל ערוצי הלווין האיראניים בעקבות החלטת הנציבות האירופית תחת סנקציות כלכליות. באוקטובר-נובמבר 2012 הופרעה תוכניות החדשות של Euronews ששודרו באמצעות לווייני Eutelsat.
בארצות הברית גובשו מנגנונים להעברת מידע המתקבל ממערכות חלל צבאיות לסוכנויות אזרחיות, כמו גם מנגנונים למשיכת מערכות חלל אזרחיות ומסחריות לפתרון בעיות צבאיות. הכוחות המזוינים של ארה"ב ונאט"ו באפגניסטן ובעיראק עושים שימוש נרחב במערכות לוויין מסחריות אירידיום, אינטלסאט, יוטלסאט, SES ועוד. פקודות ממשלתיות (צבאיות) מאוטלסאט המשיכו לצמוח עם השיפוע השנתי הגדול ביותר (GAGR) בין יישומים אחרים בשנים האחרונות, שהיוו בשנת 2011 10% מסך ההכנסות של החברה.
SES (לוקסמבורג) ואינטלסאט הקימו חטיבות נפרדות לעבודה עם לקוחות צבאיים, וההכנסות מצווים צבאיים בהכנסות הכוללות שלהן בשנת 2011 הסתכמו ב -8% ו -20% מההכנסות השנתיות שלהן, בהתאמה.
אינטלסאט השקיעה בפיתוח מטעני UFH עבור לווייני Intelsat 14, Intelsat 22, Intelsat 27 ו- Intelsat 28. אחד מהם (Intelsat 22) נוצר עבור משרד ההגנה האוסטרלי, ושלושה נוספים עבור ארגוני ממשל אמריקאים, כולל הצבא..
לוויין Intelsat 14 ששוגר ב -23 בנובמבר 2009, לטובת משרד ההגנה האמריקאי, התקין נתב אינטרנט בחלל (IRIS), המאחד פיזית את רשתות העברת הנתונים של משרד ההגנה האמריקאי. במרץ 2012 שוגר לוויין Intelsat 22, שעליו הותקנו מטענים של משרד הביטחון האוסטרלי 18 ערוצי תקשורת פס צר (25 קילוהרץ) בטווח UHF (300 ו -250 מגה -הרץ). ערוצים אלה ישמשו את כוחות היבשה, הים והאוויר האוסטרלים לתקשורת סלולרית. משרד ההגנה האוסטרלי רוכש את מלוא היכולת של טווח UFH ויכול להשתמש בו כראות עיניו, כולל למכירה לצרכנים אחרים.
חללית Intelsat 27 מיועדת לשיגור בשנת 2013 ונבנית על ידי בואינג על בסיס פלטפורמת BSS-702MP.לטובת משרד ההגנה האמריקאי, לוויין זה כולל 20 ערוצי תקשורת בפס צר (25 קילוהרץ) בטווח UHF (300 ו -250 מגה -הרץ) כחלק מהעומס. מטען ה- UHF דומה לזה של לוויין התקשורת הצבאי UFO-11 ומיועד לפעול במערכות תקשורת צבאיות מאובטחות ומהירות כגון UFO ו- MUOS.
בספטמבר 2011, המטען הנוסף המתוקנן הראשון לחישה מרחוק של כדור הארץ, חיישן CHIRP (מטען אינפרא אדום מתארח מסחרית), שוגר על גבי לוויין SES 2 על ידי SES. CHIRP הוזמן על ידי חיל האוויר האמריקאי לאתר שיגורי טילים והותקן על ידי תאגיד Orbital Sciences על מערכות הלוויין לוויין SES 2.
נכון לעכשיו, SES עובדת עם מבנים ממשלתיים וצבאיים במספר מדינות ברחבי העולם כדי לנצל את היכולת של לווייני החברה בבתי הקולנוע של הפעולות ולכלול מטענים נוספים (תקשורת ו- CHIRP) לשימוש צבאי ומיוחד בלוויינים הנבנים. ממשלת ארה ב ומשרד ההגנה האמריקאי יישארו אחד הלקוחות החשובים ביותר של SES במהלך השנים הקרובות.
בעתיד הקרוב מתכננות ממשלות מדינות אירופה להגדיל משמעותית את השימוש בכלי חלל SES לטובת ארגון תקשורת צבאית ומיוחדת להבטחת הפעילות היומיומית של מבנים צבאיים ואחרים באזורי מתח וסכסוכים צבאיים (אפגניסטן, איראן, המזרח התיכון וכו ').
טלסאט בונה את מטען ה- X-band של Anik-G לשימוש הצבאי בעתיד.
טלסאט ואינטלסאט משקיעות רבות במטעני X-, UHF ו- Ka-band, מכיוון שהלהקות הללו הן הנפוצות ביותר של הצבא. קטע זה של שוק שירותי הלוויין הוא אחד הצומחים ביותר בעולם. ארצות הברית, מדינות נאט ו ומדינות ברית הברית של הכוחות המזוינים הבינלאומיים, המבצעים משימות צבאיות ושמירת שלום בעיראק, אפגניסטן, צפון אפריקה ואסיה, משכירות באופן פעיל את היכולת של תקשורת מסחרית (אזרחית) ושידורי לוויינים לתמיכה פעולות שמירה על שלום ותיאטרון.
בנוסף, הביקוש לשירות מסוג זה עורר על ידי אימוץ הדוקטרינה, המניחה שימוש פעיל במערכות מעקב וידאו (שטח ואדמה) וכלי טיס בלתי מאוישים במהלך פעולות הכוחות המזוינים.
ארצות הברית כבר פיתחה מנגנונים להעברת מידע המתקבל ממערכות חלל צבאיות לסוכנויות אזרחיות, כמו גם מנגנונים למשיכת מערכות חלל אזרחיות ומסחריות לפתרון בעיות צבאיות. משרד ההגנה האמריקאי מקבל כמות גדולה של מידע מלווייני חישה מרחוק (ERS) אזרחית של כדור הארץ, גיאודזיה ומטאורולוגיה.
המבנים הצבאיים של ארה"ב משתמשים ביותר מ -20% מהמידע המתקבל ממערכות החישה מרחוק אזרחיות של ארה"ב, צרפת ויפן.
משרד הקרטוגרפיה של משרד ההגנה האמריקאי הוא הסוכנות השנייה בגודלה אחרי ה- USDA מבחינת מספר התמונות שנרכשו מהחללית לחישה מרחוק בכדור הארץ. אינטראקציה של רכזים מובילים לפיתוח טכנולוגיות חדשות של מחלקות צבאיות ואזרחיות (DARPA, NASA וכו ') אורגנה גם בצורה של פרויקטים משותפים והסכמים דו -צדדיים על תיאום העבודה בתחום הטכנולוגיות החדשות. ארצות הברית מובילה בשימוש במערכות חלל צבאיות למטרות אזרחיות ולוויינים מסחריים למטרות צבאיות.
לאחרונה מגמת השימוש במערכות חלל אזרחיות (מסחריות) לצרכים צבאיים הולכת וגוברת. לדוגמה, במהלך המבצע הצבאי האמריקאי בעיראק ובאפגניסטן, עד 80% מהתקשורת הצבאית בתיאטרון הפעולות סופקו על ידי מערכות לווין מסחריות (אירידיום, אינטלסאט וכו '). כשליש מתוך 30,000 הפגזים והפצצות שנורו לעיראק נשלטו באמצעות מערכת המיקום העולמית מבוססת לווין GPS.
מועמדים פוטנציאליים ללוויינים - נושאות מטענים ERS הם לוויינים של מערכת התקשורת הניידת העולמית IRIDIUM NEXT (שיגור החללית בשנת 2014). היתרונות של מטענים נלווים הם הפחתה קיצונית בעלותם, אפילו בהשוואה לרכבים קטנים.
הנטייה החדשה הלכה והתגבשה גם מבחינה ארגונית. בשנת 2011, ארצות הברית הקימה את הברית Hosted Payload Alliance, ארגון ללא מטרות רווח המאגד מפתחים, בעלי מטענים ומפעילים.
מסקנות
1. מערכות תקשורת לוויין צבאית של ארצות הברית מאוחדות למערכת שידור לווין עולמית אחת GBS, המעבירה את כל סוגי המידע והמידע עבור תצורות, יחידות ואנשי צבא של כל ענפי הכוחות המזוינים. מערכת GBS מיישמת מערכת כתובות היררכית עם הגדרה מחדש אוטומטית של כתובות, כמו גם חיבורים ישירים וחיבור של מסופי משתמש יחיד כגון JTRS.
2. בעתיד הקרוב, בכוחות המזוינים של ארה ב, לכל מערך או יחידה, לכל איש שירות, ציוד צבאי או נשק תהיה כתובת ייחודית משלו. כתובת זו תאפשר ניטור בזמן אמת אחר המיקום והמצב של כל מרכיבי המצב - כדי ליצור תמונה דיגיטלית אחת של מרחב הלחימה עם אמצעי אבטחת המידע הדרושים. על מנת ליידע את האויב בצורה לא נכונה, ניתן לשנות כתובות אלה.
3. צבא ארה ב משלב מערכות תקשורת לווין, מערכות לווין ניווט, מערכות לווין גיאודטיות, מערכות מטאורולוגיות בחלל, מערכות התרעה מפני התקפות טילים, מערכות חישה מרחוק של כדור הארץ ומערכות סיור לוויינים ומטוסים לרשת לווין אחת. רשת הלוויין המאוחדת תכלול יותר ממאתיים לוויינים לצרכים צבאיים, כפולים ואזרחיים, שישמשו לתמיכה בפעולות לחימה בתיאטרון המבצעים.
4. במסגרת הגבלת גידול התקציבים הצבאיים והמשבר העולמי המתמשך, הממשלה והמבנים הצבאיים של ארצות הברית ומדינות נאט ו משתמשים יותר ויותר במשאבים של חלליות מסחריות, שהן הרבה יותר זולות ממערכות תקשורת לוויין צבאיות מיוחדות.
