مفهوم استفاده از سیستم های ارتباطی نظامی مبتنی بر فضا که در ایالات متحده اجرا می شود و همچنین سهم روزافزون سیستم های ماهواره ای در حل اطلاعات ، ارتباطات ، ناوبری رادیویی و وظایف هواشناسی به نفع نیروهای مسلح ایالات متحده ، در مقاله ای توسط الکساندر کریلوف و کنستانتین کریدنکو ، متخصص در زمینه ارتباطات فضایی نظامی ، که در مجله "Bulletin GLONASS" منتشر شده است مورد بحث قرار گرفت
در سالهای اخیر ، ایالات متحده اهداف خود را در فضا در بسیاری از اسناد اثبات کرده است. مهمترین آنها برنامه فرماندهی فضایی ایالات متحده برای دوره تا 2020 (2002) است. دکترین فضایی رئیس جمهور اوباما (2010) ؛ استراتژی امنیت ملی در فضای بیرونی تهیه شده توسط وزارت دفاع و ریاست اطلاعات ملی (2010) ؛ "استراتژی جدید فضایی ارتش آمریکا" (2011).
در سال 2010 ، فرماندهان مشترک نیروهای مسلح ایالات متحده چشم انداز مشترک 2010 (مفهوم "سلطه طیف کامل") را صادر کردند. وظیفه اصلی فعالیت های فضایی در آن تعیین دستیابی و تقویت برتری بی قید و شرط و نقش رهبری نظامی آمریکا در فضا است.
اخیراً ، تحول فعالی در روشهای جنگ ایجاد شده است ، که عمدتا به دلیل توسعه فناوریهای اطلاعاتی است که زندگی اقتصادی و اجتماعی بشر را دگرگون کرده است. ماهیت جنگ به طور اساسی تغییر کرده است و در نهایت به اصل فرض می رسد: هر چیزی که دیده می شود قابل حمله است و آنچه که می تواند مورد حمله قرار گیرد از بین می رود.
نوع جدیدی از جنگ ظاهر شده است - جنگ اطلاعاتی ، که شامل غیرفعال کردن سیستم های اطلاعاتی دشمن نیز می شود.
یکی از ویژگیهای استراتژی فضایی ایالات متحده تمرکز آن بر م componentلفه اطلاعات استفاده از فضا است ، زیرا این اطلاعات است که کارایی سایر سیستمها را بسیار افزایش می دهد. ایالات متحده به تدریج تاکید خود را از تقویت قدرت رزمی خود به استفاده از فضای اطلاعات سوق می دهد و در تلاش است تا بر این حوزه خاص تسلط یابد.
بنابراین ، "استراتژی فضایی نظامی جدید ایالات متحده" فضای مدرن را بیشتر و بیشتر شلوغ ، رقابتی و پیچیده توصیف می کند. این سند به طور مستقیم بیان می کند که نیروهای مسلح ایالات متحده در صورت تهدیدی برای امنیت ایالات متحده ، هرگونه اقدام تهاجمی فعالانه برای اطلاع رسانی ، سازماندهی ، مهار و تخریب زیرساخت های فضایی دشمن را انجام خواهند داد.
به نوبه خود ، مفهوم عملیاتی-استراتژیک ایالات متحده "عملیات نظامی در مقیاس بزرگ" استفاده از نیروهای مسلح ایالات متحده و ناتو را شامل می شود ، از جمله در قالب یک عملیات استراتژیک هوافضا (کمپین).
با هدف اجرای مفاد این اسناد است که یک سیستم اطلاعاتی و ناوبری جهانی ایجاد می شود که بر اساس بیش از دویست فضاپیما ساخته خواهد شد. این سیستم در حال حاضر وظایف استراتژیک و عملیاتی-تاکتیکی را در زمینه شناسایی ، فرماندهی و کنترل نیروها ، هدف قرار دادن سلاح های دقیق و ارائه مخابرات به سربازان در هر نقطه از جهان ، حل می کند و متعاقباً در حصول اطمینان از حملات از فضا به اهداف زمینی مشارکت می کند. به
در سالهای آینده ، سیستم جهانی اطلاعات و ناوبری را می توان با هزاران هواپیمای شناسایی و حمله به هواپیماهای بدون سرنشین برای اهداف مختلف و ماهواره ها - بازرسان فضایی - تکمیل کرد.پس از ادغام با سیستم اطلاعات الکترونیکی جهانی ، ابرسیستم جدید کاملاً قادر به ایجاد یک میدان اطلاعات رزمی جهانی موثر خواهد بود.
سهم سیستم های ماهواره ای در حل شناسایی ، ارتباطات ، ناوبری رادیویی و مشکلات هواشناسی به طور مداوم در حال افزایش است.
سیستم متحد ارتباطات ماهواره ای نظامی و کنترل ایالات متحده
سیستم های ارتباطی ماهواره ای نقش مهمی در اطمینان از کنترل قابل اعتماد نیروهای مسلح ایفا می کنند. هدف اصلی سیستم های ارتباطی ماهواره ای این است که دستگاه های فرماندهی و کنترل را در یک تئاتر عملیات یا در یک منطقه خاص با کانالهای ارتباطی مطمئن و مطمئن (انتقال داده) با گروههای نیروهای مسلح ، تشکیلات تاکتیکی ، واحدهای نظامی فردی و هر سرباز ارائه دهد. ویژگیهای اصلی ارتباطات ماهواره ای که سایر انواع ارتباطات از آن برخوردار نیستند پوشش جهانی و توانایی ارائه کانالهای ارتباطی از هر نقطه از جهان در زمان بسیار کوتاه است.
پس از استقرار کامل ، سیستم AEHF باید به یکی از حلقه های کلیدی یک سیستم اطلاعاتی واحد برای ارتباطات جهانی و کنترل سازمان های دولتی و نظامی تبدیل شود و مبنای یک سیستم تبادل اطلاعات فضایی بین رزمندگان در زمین و دریا ، در هوا و در فضای.
سیستم ارتباطات ماهواره ای ارتش ایالات متحده و سیستم فرماندهی و کنترل همچنین شامل سیستم ارتباطات ماهواره ای پهن باند نظامی (DSCS / WGS) ، سیستم ارتباطات ماهواره ای باریک باریک نظامی (UFO / MUOS) ، سیستم فضایی رله داده های نظامی (SDS) از ماهواره های شناسایی ، و سیستم فضایی ماهواره ای باریک باریک نظامی. ارتباط (TacSat) برای نیروی دریایی. سیستم ارتباطات و کنترل فضا شامل سیستم های راداری فضایی (Space Radar-SR) و هواپیماهای بدون سرنشین (UAV) ، سیستم های موقعیت یابی جهانی (GPS) ، سیستم های هواشناسی فضا ، سیستم های کنترل ماهواره ، کنترل ، ارتباطات ، پشتیبانی رایانه ، اطلاعات ، ردیابی و نظارت (Command Control Communications Computers Intelligence Surveillance Reconnaissance ، C4 ISR) برای وضعیت در خشکی ، دریا ، هوا و فضا.
سیستم های ارتباطی ماهواره ای نظامی بریتانیای کبیر (Sky Net) در سیستم اطلاعاتی واحد ارتباطات جهانی و کنترل ایالات متحده کاربرد گسترده ای پیدا کرده است. فرانسه (سیراکوز) ؛ آلمان (SATCOMBw) و دیگر متحدان آمریکا.
در زمان صلح و زمان جنگ ماهواره های سیستم رله فضایی جهانی (سیستم ماهواره ای ردیابی و رله داده ، TDRSS) در سیستم ارتباطات و کنترل ماهواره ای متحد ایالات متحده درگیر هستند. منابع سیستم های ارتباطی ماهواره ای تجاری Intelsat ، SES ، Eutelsat ، Iridium ، Globalstar و دیگران ، که توسط وزارت دفاع ایالات متحده اجاره شده است ، به طور فزاینده ای به عنوان بخشی از یک سیستم ارتباطات و کنترل ماهواره ای نظامی واحد مورد استفاده قرار می گیرد.
ارتباطات ماهواره ای ارتش ایالات متحده ستون فقرات زیرساخت اطلاعاتی نیروهای مسلح است و از اوایل سال 2013 شامل سیستم های زیر است: MILSTAR / AEHF ، DSCS / WGS ، UFO / MUOS ، TacSat و SDS.
MILSTAR / AEHF SECURED COMMUNICATION SPACE SYSTEM
سیستم فضایی ارتباطات ایمن MILSTAR برای کنترل نیروهای هسته ای استراتژیک ایالات متحده در جنگ هسته ای طراحی شده است. برای این سیستم ، اقدامات خاصی برای اطمینان از خودمختاری و قابلیت بقای فضاپیماها ایجاد شد.
به منظور امنیت بالای خطوط ارتباطی ، سیستم از باند فرکانس Ka- ، K- و V استفاده می کند. این محدوده های فرکانسی امکان تشکیل پرتوهای باریک جهت را فراهم می کند ، که همراه با ایمنی سر و صدا کانالها ، محرمانه بودن خطوط ارتباطی را نیز افزایش می دهد ، زیرا یافتن سیگنالها دشوار است و بنابراین سرکوب می شود. استفاده از الگوریتم های خاص برای کدگذاری و پردازش سیگنال به ما امکان می دهد امنیت بسیار بالایی از کانال ارتباطی را تضمین کنیم. از طریق ابزارهای ماهواره ای ، اطلاعات اطلاعاتی و تصویری منتقل می شود ، تبادل صدا و کنفرانس های ویدئویی انجام می شود.
سیستم MILSTAR نه تنها برای نیروهای هسته ای استراتژیک استفاده می شود ، بلکه ارتباط با انواع و شاخه های نیروهای مسلح ایالات متحده را نیز فراهم می کند.
صورت فلکی مداری این سیستم شامل پنج ماهواره Milstar (دو Milstar-1 و سه Milstar-2) در مدار زمین ثابت است. ماهواره ها توسط لاکهید مارتین ساخته شده اند.
ماهواره های Milstar-1 امکان سازماندهی 192 کانال ارتباطی با سرعت پایین (از 75 تا 2400 بیت در ثانیه) (44.5 گیگاهرتز بالا و 20.7 گیگاهرتز پایین) و یک سیستم ارتباط متقابل با یکدیگر در فرکانس 60 گیگاهرتز را فراهم می کند. علاوه بر این ، این فضاپیما دارای چهار کانال ارتباطی AFSATCOM UHF (300 و 250 مگاهرتز) برای نیروی هوایی ایالات متحده و یک کانال پخش UHF (300 و 250 مگاهرتز) برای نیروی دریایی ایالات متحده است.
ماهواره های Milstar-2 از نسل دوم امکان سازماندهی 192 کانال کم سرعت (از 75 تا 2400 بیت در ثانیه) و 32 سرعت متوسط (از 4.8 کیلوبیت بر ثانیه تا 1 ، 544 مگابیت بر ثانیه) را در یک باند فرکانسی گسترده توسعه می دهند.
سخت افزار سیستم MILSTAR عملکردهای زیر را اجرا می کند:
• پردازش و تعویض سیگنال ها از طریق؛
• کنترل خودکار منابع روی کشتی.
• استفاده از طیف متقابل (دریافت سیگنال از طریق یک آنتن در یک محدوده و ارسال مجدد آن از طریق آنتن دیگر در محدوده متفاوت) ؛
• ارتباط بین ماهواره ای.
مجموعه آنتن های روی کشتی قادر است جهت تداخل عمدی فعال را تشخیص داده و الگوی تابش را در جهت تداخل به طور موقت مسدود یا صفر کرده و حالت عملکرد را در جهات دیگر بدون قطع ارتباط حفظ کند.
در مجتمع ، ابزارهای فنی سیستم ارتباطات تطبیقی ، قابل اعتماد و پایدار بین پایانه های ثابت ، تلفن همراه و قابل حمل را فراهم می کند. این ابزارهای فنی در سیستم های ارتباطی ماهواره ای شخصی تجاری نیز تسلط یافته است.
طبق برنامه ریزی ها ، عملکرد سیستم MILSTAR در سال 2014 به پایان می رسد.
به نوبه خود ، سیستم فضایی موج میلی متر AEHF ، که جایگزین سیستم MILSTAR شده است ، در مقایسه با سیستم MILSTAR ، یک اتصال جهانی امن تر (کلید دوگانه) ، قابل اعتماد ، سرسخت و با سرعت بالا ، در مقایسه با سیستم MILSTAR ، فراهم می کند. رهبری نظامی ایالات متحده با فرماندهی نیروهای مسلح ، انواع و خانواده ها ، سربازان ، فرماندهان گروه های استراتژیک و تاکتیکی سربازان. سیستم AEHF در تمام سالن های عملیات ، در خشکی ، دریا ، هوا و فضا ، در زمان صلح و جنگ ، از جمله جنگ هسته ای استفاده می شود.
سیستم AEHF باید شامل چهار (بر اساس منابع دیگر ، از پنج) ماهواره اصلی و یک ماهواره پشتیبان در مدار زمین ثابت باشد. AEHF با کانالهای MILSTAR با سرعت پایین (75 تا 2400 bps) و متوسط (4800 bps تا 1.544 Mbps) سازگار است و همچنین دارای پیوندهای ارتباطی جدید با سرعت بالا (تا 8.2 مگابیت بر ثانیه) است …
نرخ تبادل داده در سیستم AEFH پنج برابر بیشتر از نرخ مبادله در سیستم MILSTAR است ، که به کاربران امکان می دهد تعیین هدف و فیلم با وضوح بالا را در زمان واقعی از طریق هواپیماهای بدون سرنشین (UAV) و ماهواره های سنجش از دور زمین (ERS) ارسال کنند.)
پردازش سیگنال روی صفحه به صفر رساندن الگوی تابش در جهت تداخل (سیستم MILSTAR) به مجموعه آنتن اضافه شد. دومی حفاظت و بهینه سازی منابع مورد استفاده در کشتی ، انعطاف پذیری سیستم در ارتباط با مصرف کنندگان مختلف در شاخه های نیروهای مسلح و سایر کاربران با استفاده از پایانه های زمینی ، دریایی و هوایی را فراهم می کند. علاوه بر این ، فضاپیماهای سیستم AEHF دارای زیرساخت ارتباطی توسعه یافته و قابل اطمینان با یکدیگر (هر کدام دارای دو دستگاه مجاور) در محدوده فرکانسی میلی متری (V-) (60 گیگاهرتز) هستند.
داده های عملکرد سیستم های MILSTAR و AEHF در جدول 1 ارائه شده است.
سیستم AEHF شامل سه بخش است: فضا ، کاربر و زمین. بخش فضایی یک صورت فلکی مداری از فضاپیماها در مدار زمین ثابت با یک سیستم ارتباطی بین ماهواره ای است که پوشش جهانی را فراهم می کند. بخش زمینی کنترل سیستم برای کنترل فضاپیماها در مدار ، کنترل وضعیت عملیاتی و فنی آنها و اطمینان از برنامه ریزی و کنترل سیستم ارتباطی طراحی شده است.این بخش طبق طرح افزونگی های متعدد ساخته شده و شامل مجموعه ایستگاه های کنترل ثابت و سیار است. پیوندهای زمین به ماهواره از باند 44 گیگاهرتز و پیوندهای ماهواره ای از باند 20 گیگاهرتز استفاده می کنند
ماژول بار فضاپیمای AEFH شامل یک سیستم پردازش و سوئیچینگ سیگنال داخلی با تبدیل آن از 44 گیگاهرتز به 20 گیگاهرتز و مجموعه آنتن است. پردازش سیگنال روی صفحه حفاظت و بهینه سازی منابع تکرارکننده در کشتی ، انعطاف پذیری سیستم را در ارتباط با کاربران سیستم با استفاده از پایانه های زمینی ، دریایی و هوایی فراهم می کند.
مجموعه آنتن فضاپیما شامل عناصر زیر است:
• آنتن جهانی ؛
• دو آرایه آنتن مرحله ای (PAR) برای کار با پایانه های قابل حمل ، تا 24 کانال با تقسیم زمان تشکیل می دهند.
• دریافت آنتن با آرایه مرحله ای.
• شش آنتن فرستنده و دریافت کننده سهموی روی یک گیمبال برای تشکیل تیرهای منطقه ای.
• دو آنتن جهت دار ارتباطات تاکتیکی و استراتژیک.
• دو آنتن برای ارتباط بین ماهواره ای.
هر ماهواره از سیستم AEHF ، با استفاده از ترکیبی از آنتن های PAR و سهمی ، 194 پرتو منطقه ای را تشکیل می دهد.
ماهواره ها قادر به زنده ماندن در استفاده از سلاح های هسته ای هستند.
DSCS / WGS BROADBAND SPACE SYSTEM
سیستم ارتباطات راهبردی (سیستم ارتباطات ماهواره ای دفاعی ، DSCS) نیروهای مسلح ایالات متحده ارتباطات را برای بالاترین رهبری نظامی-سیاسی ، فرماندهی های مشترک و ویژه با سازندهای بزرگ ، تشکیلات ، واحدها (تا سطح تیپ) و امکانات نیروهای مسلح فراهم می کند. نیروهای شاخه ها و اسلحه های ایالات متحده. علاوه بر این ، این سیستم وظایف انتقال اطلاعات دیپلماتیک ، اطلاعاتی و دولتی را شامل می شود ، از جمله تبادل داده ها بین سیستم های کنترل خودکار سطوح مختلف و عناصر آنها.
صورت فلکی شامل هشت ماهواره (شش فضاپیمای DSCS-3B و دو ذخیره) در مدار زمین ثابت است.
فضاپیماهای سری DSCS-3 نسبت به فضاپیماهای دو سری اول دارای حفاظت قابل اطمینان تری در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی ناشی از انفجار هسته ای هستند و دارای تجهیزات ارتباطی پهن باند و ایمن از سر و صدا هستند. علاوه بر این ، آنها مجهز به یک سیستم انتقال کنترل از راه دور و کنترل ماهواره ای هستند که برای تجدید ساختار سریع در صورت ایجاد اختلال عمدی طراحی شده است. ظرفیت یک فضاپیما از 100 تا 900 مگابیت بر ثانیه است.
ماژول بار ماهواره ای شامل موارد زیر است:
• شش فرستنده مستقل و یک فرستنده تک کانالی.
• سه آنتن دریافت کننده (دو شاخ با مساحت کل قسمت قابل مشاهده زمین و یک آنتن قابل هدایت) ؛
• پنج آنتن فرستنده (دو شاخ که تمام قسمت قابل مشاهده زمین را می پوشاند ، دو آنتن قابل هدایت و یک آنتن سهموی بالا در یک گیمبال).
ماژول بار ماهواره های این سری در باند X عمل می کند: 7900-8400 مگاهرتز برای دریافت و 7250-7750 مگاهرتز برای ارسال. توان فرستنده - 50 وات پهنای باند کانال - از 50 تا 85 مگاهرتز. از باند S و X برای کنترل فضاپیما و انتقال تله متری استفاده می شود.
در ارتباط با افزایش ترافیک داده در ارائه خدمات ارتباطی تنه و انواع جدید خدمات برای نیروهای مسلح در اقیانوس آرام ، اقیانوس اطلس ، اقیانوس هند و قاره ایالات متحده ، رهبری کشور در سال 2001 تصمیم به توسعه پهن باند ملی جدید گرفت. سیستم ارتباطات ماهواره ای نسل جدید (Wideband Global Satcom ، WGS). بنابراین ، ماهواره های DSCS با ماهواره های WGS جایگزین می شوند که شامل شش ماهواره خواهد بود.
ماهواره های WGS بر اساس سکوی بوئینگ BSS-702 با ظرفیت 13 کیلووات و طول عمر فعال 14 سال است.
اولین ماهواره WGS در سال 2007 پرتاب شد ، دو ماهواره دیگر - در سال 2009 ، در ژانویه 2012 ماهواره WGS -4 پرتاب شد.پرتاب ماهواره WGS-5 در اوایل سال 2013 و ماهواره WGS-6 در تابستان همان سال برنامه ریزی شده است.
ماژول بار فضاپیمای WGS شامل چندین ده فرستنده و مجموعه آنتن است. مجموعه آنتن می تواند 19 منطقه تحت پوشش مستقل را تشکیل دهد و شامل موارد زیر است:
• آنتن جهانی باند X (7/8 گیگاهرتز) ؛
• ارسال و دریافت آرایه های آنتن مرحله ای ، تشکیل 8 ناحیه پوشش در نوار X ؛
• هشت آنتن پرتو باریک و دو آنتن انتقال گیرنده سهمی منطقه ای روی یک گیمبال برای تشکیل 10 پرتو در نوارهای K- و Ka (40/20 گیگاهرتز و 30/20 گیگاهرتز).
باند 30/20 گیگاهرتز برای سیستم پخش جهانی (GBS) در نظر گرفته شده است. سیستم پهنای باند جهانی ماهواره ای GBS اطلاعات ویدئویی ، ژئودتیکی و نقشه برداری ، و همچنین داده های هواشناسی و سایر اطلاعات را برای سازندها ، واحدهای همه شاخه های نیروهای مسلح ایالات متحده ، ارسال می کند. تجهیزات دریافت ماهواره سیستم GBS در باند Ka (30 گیگاهرتز) کار می کند و دارای چهار کانال ارتباطی با سرعت انتقال داده 24 مگابیت بر ثانیه است. انتقال داده Downlink در باند Ka (20 گیگاهرتز) انجام می شود.
توان خروجی فضاپیمای WGS ، به دلیل استفاده از دستگاههای سوئیچینگ کانال ، وسایل فرکانس ، تفکیک مکانی و قطبی شدن سیگنالها و هنگام استفاده از تجهیزات GBS ، بین 2.4 گیگابیت بر ثانیه تا 3.6 گیگابیت بر ثانیه متغیر است.
برای مدیریت بار هدف ماهواره های WGS ، ارتش ایالات متحده چهار مرکز کنترل ارتباطات ارتش ایجاد کرده است که هریک از آنها می توانند همزمان انتقال و دریافت داده ها را از طریق سه ماهواره کنترل کنند.
تنها یک مرکز کنترل ماموریت ماهواره ای وجود دارد ، وسایل زمینی آن در باند S عمل می کند.
به دنبال استقرار اولیه سیستم WGS و پرتاب اولین ماهواره AEHF ، وزارت دفاع ایالات متحده تصمیم گرفت که سیستم ارتباطات ماهواره ای تحول آفرین (TSAT) را به تدریج کنار بگذارد.
UFO NARROWBAND SATELLITE COMMUNICATION SPACE (MUOS)
سیستم ارتباطی ماهواره ای بشقاب پرنده (FLTSATCOM در مرحله اول) توسط نیروی دریایی ایالات متحده ایجاد شد تا ارتباط بین مراکز ساحلی را با اشیاء سطحی و زیر آب ، هوانوردی ناوگان و اطلاع دایره ای نیروهای ناوگان از طریق یک کانال ویژه ایجاد کند. در حال حاضر ، سیستم UFO اصلی ترین سیستم ارتباطی تاکتیکی سیار نیروهای مسلح ایالات متحده در محدوده دسی متر است. وزارت دفاع ، وزارت امور خارجه ، رئیس جمهور ایالات متحده و فرماندهی استراتژیک از آن برای کنترل سطوح عملیاتی و تاکتیکی همه شاخه های نیروهای مسلح استفاده می کنند.
منطقه کار سیستم شامل قاره ایالات متحده ، اقیانوس اطلس ، اقیانوس آرام و هند است.
در آغاز سال 2013 ، صورت فلکی مداری این سیستم شامل 9 فضاپیمای UFO (هشت اصلی و یک ذخیره) در چهار موقعیت مداری و 2 ماهواره FLTSATCOM در مدار زمین ثابت بود. ماهواره های UFO بر اساس پلت فرم BSS-601 بوئینگ طراحی شده اند. عمر فعال فضاپیما 14 سال است.
همه فضاپیماها مجهز به 11 تقویت کننده حالت جامد UHF هستند. آنها 39 کانال ارتباطی با پهنای باند کلی 555 کیلوهرتز و 21 کانال ارتباطی صوتی باریک با پهنای باند 5 کیلو هرتز ، 17 کانال رله با پهنای باند 25 کیلوهرتز و یک کانال پخش ناوگان با پهنای باند 25 کیلوهرتز ارائه می دهند.
سه ماهواره UFO اخیر مجهز به GBS هستند. این کیت ها از 4 فرستنده با توان 130 وات تشکیل شده اند ، در باند Ka (30/20 گیگاهرتز) کار می کنند و پهنای باند 24 مگابیت بر ثانیه دارند. بنابراین ، مجموعه ای از GBS بر روی یک ماهواره انتقال 96 مگابیت بر ثانیه را فراهم می کند.
سیستم UFO اکنون با سیستم هدف کاربر موبایل (MUOS) جایگزین شده است. توسعه و تولید سیستم ارتباطی ماهواره ای MUOS به شرکت لاکهید مارتین سپرده شده است.سیستم MUOS شامل پنج ماهواره (یک حالت آماده به کار) در مدار زمین ثابت ، مرکز کنترل ماموریت و مرکز کنترل شبکه ارتباطات خواهد بود. هر ماهواره MUOS ظرفیت هشت ماهواره UFO را دارد.
پیکربندی اولیه سیستم ارتباطات شامل یک مجموعه کنترل زمینی و دو ماهواره MUOS است که اولین آنها در 24 فوریه 2012 به فضا پرتاب شد. استقرار کامل سیستم مرحله اول در تابستان 2013 برنامه ریزی شده است.
ماهواره های MUOS بر اساس پلت فرم A2100 لاکهید مارتین ساخته شده اند. عمر فعال فضاپیما 14 سال است.
سیستم MUOS با استفاده از فن آوری های کلیدی ارتباطات ماهواره ای مدنی ساخته شده است و به طور قابل توجهی قابلیت های ارتباطات نظامی را بهبود می بخشد و کاربران تلفن همراه (از سطح استراتژیک تا افراد پیاده نظام) را در خدمات تلفن ، داده و فیلم در زمان واقعی ارائه می دهد. این سیستم بر استفاده از پایانه های مشترک ایجاد شده پروژه پروژه مشترک سیستم های رادیویی تاکتیکی (JTRS) ، سازگار با سیستم UFO متمرکز شده است.
ماهواره ها در باندهای UHF ، X و Ka کار می کنند. این سیستم کانالهای ارتباطی نظامی باریک و انتقال داده را با سرعت حداکثر 64 کیلوبیت بر ثانیه ارائه می دهد. سرعت کلی کانالهای ارتباطی ماهواره ای تا 5 مگابیت بر ثانیه است که 10 برابر بیشتر از سیستم UFO (تا 400 کیلوبیت بر ثانیه) است.
بار فضاپیمای MUOS امکان استفاده کارآمدتر از محدوده فرکانس اختصاص داده شده را فراهم می کند ، که برای آن سیستم دسترسی چندگانه را با تخصیص کانال درخواستی پیاده سازی می کند. به لطف استفاده از روشهای مدرن پردازش سیگنال دیجیتال ، روشهای مدولاسیون جدید و کدگذاری در برابر سر و صدا ، سیستم ارتباطی از قابلیت اطمینان ، امنیت ، مصونیت صوتی و بازدهی بالاتری برخوردار خواهد بود.
مهمترین الزامات سیستم جدید عبارتند از: اطمینان از دسترسی تضمین شده ، ارتباطات در حال حرکت ، توانایی تشکیل شبکه های ارتباطی با اهداف و تنظیمات مختلف ، تعامل یکپارچه شبکه های ارتباطی نیروهای مختلف ، پوشش جهانی ، حالت پخش و ارتباط در مناطق قطبی ، امکان استفاده از پایانه های مشترک قابل حمل کوچک.
سیستم فضایی TACSAT NARROWBAND SATELLITE COMMUNICATIONS
در سال 2005 ، به منظور جهانی شدن سیستم ارتباطی ماهواره ای نظامی جهان ، ایالات متحده تصمیم گرفت یک سیستم ارتباطی آزمایشی بر روی ماهواره های بیضوی ایجاد کند.
ماهواره آزمایشی TacSat-4 برای این منظور در سپتامبر 2011 پرتاب شد. مدار فضاپیما بیضوی با دور 850 کیلومتر ، اوج 12 هزار و 50 کیلومتر و شیب صفحه مداری - 63.4 درجه است. TacSat-4 یک ماهواره آزمایشی اطلاعاتی و ارتباطی است که توسط آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده و آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز با مشارکت بوئینگ ، جنرال داینامیکس و Raytheon طراحی شده است. وزن - 460 کیلوگرم ، قطر آنتن - 3.8 متر.
هدف از این فضاپیما ارائه ارتباطات امن جهانی ضد یخ با واحدهای موجود در میدان جنگ (ارتباط در حال حرکت ، COTM) است. تشخیص زیردریایی های دشمن ؛ ابلاغ نتایج واحدهای نیروی دریایی ایالات متحده و کشتی ها از نتایج ارزیابی وضعیت و دستورات رزمی در مواجهه با مخالفت شدید تجهیزات رادیویی دشمن.
این ماهواره حداکثر 10 کانال ارتباطی باریک (از 2.4 تا 16 کیلوبیت بر ثانیه) در محدوده UHF (300 و 250 مگاهرتز) ارائه می دهد.
ماهواره TacSat-4 همچنین دارای تجهیزات MUOS با پهنای باند 5 مگاهرتز برای دریافت و انتقال داده ها از طریق ماهواره های MUOS به GSO است.
آزمایش و عملکرد فضاپیمای TacSat-4 به نیروی دریایی ایالات متحده این امکان را می دهد تا نیاز آینده به ماهواره هایی را در مدار بیضوی بالا ، که در سیستم ماهواره های زمین ثابت کار می کنند ، تعیین کند.
استفاده از ماهواره های مدنی برای اهداف نظامی
امروزه نیروهای مسلح ایالات متحده ، همراه با این واقعیت که پول زیادی را صرف ایجاد سیستم های ارتباطی فضایی خود می کنند ، به طور فزاینده ای از ماهواره های تجاری برای ارتباطات و جمع آوری اطلاعات استفاده می کنند. در شرایط رشد محدود بودجه نظامی و بحران جاری جهانی ، ساختارهای دولتی و نظامی ایالات متحده و کشورهای ناتو به طور فزاینده ای از منابع سفینه های تجاری استفاده می کنند که بسیار ارزان تر از سیستم های تخصصی ارتباطات ماهواره ای نظامی هستند.
استقلال توسعه سیستم های ارتباطی فضایی نظامی و غیرنظامی تا حد زیادی مصنوعی است ، زیرا اصلی ترین شرطی که ظاهر آنها را تعیین می کند ، امکان عملکرد آنها در فضا است. به تازگی ، درک امکان سنجی ایجاد سیستم های فضایی دو منظوره به دست آمده است. هدف دوگانه شامل طراحی یک سیستم با در نظر گرفتن کاربرد آن برای حل وظایف غیرنظامی و نظامی است. به گفته کارشناسان ، این امر به کاهش هزینه تولید فضاپیماها کمک می کند. علاوه بر این ، استفاده ترکیبی از سیستم های ماهواره ای نظامی و غیرنظامی ثبات ارتباطات را در صحنه عملیات افزایش می دهد.
یک تصویر واضح از تأثیر ساختارهای نظامی بر استفاده از ماهواره های تجاری در هنگام درگیری های نظامی ، حادثه معروف در جنگ ناتو با یوگسلاوی است. در طول جنگ در اواخر دهه 1990 ، اپراتور ماهواره ای تجاری یوتل ست ، پخش تلویزیونی ملی یوگوسلاوی را از طریق ماهواره های HotBird خاموش کرد.
تعطیلی مشابه تلویزیون ملی در لیبی و سوریه توسط اپراتورهای ماهواره ای Eutelsat (اپراتور اروپایی) ، Intelsat (اپراتور ایالات متحده) و Arabsat (پشت سر کشورهای بحرین و عربستان سعودی) انجام شد.
در اکتبر 2012 ، اپراتورهای ماهواره ای یوتل ست ، اینتلست و عربست پخش شبکه های ماهواره ای ایران را پس از تصمیم کمیسیون اروپا تحت تحریم های اقتصادی متوقف کردند. در اکتبر-نوامبر 2012 ، برنامه های خبری یورونیوز که از طریق ماهواره های یوتل ست پخش می شد ، دچار اختلال شد.
در ایالات متحده ، سازوکارهایی برای انتقال اطلاعات دریافتی از سیستم های فضایی نظامی به سازمان های غیرنظامی و همچنین مکانیزم هایی برای جذب سیستم های فضایی تجاری و تجاری برای حل مشکلات نظامی تدوین شده است. نیروهای مسلح ایالات متحده و ناتو در افغانستان و عراق از سیستم های ماهواره ای تجاری Iridium ، Intelsat ، Eutelsat ، SES و سایر سیستم های تجاری استفاده گسترده ای می کنند. سفارشات دولتی (نظامی) از یوتلست با بزرگترین گرادیان سالانه (GAGR) در بین سایر برنامه های کاربردی در سال های اخیر به رشد خود ادامه داده است ، که در سال 2011 10 درصد از کل درآمد شرکت را به خود اختصاص داده است.
SES (لوکزامبورگ) و Intelsat بخشهای جداگانه ای برای کار با مشتریان نظامی ایجاد کرده اند و درآمد حاصل از سفارشات نظامی در کل درآمد آنها در سال 2011 به ترتیب 8 and و 20 of از درآمد سالانه آنها بوده است.
اینتلست در توسعه محموله های UFH برای ماهواره های Intelsat 14 ، Intelsat 22 ، Intelsat 27 و Intelsat 28 سرمایه گذاری کرده است. یکی از آنها (Intelsat 22) برای وزارت دفاع استرالیا و سه مورد دیگر برای سازمان های دولتی ایالات متحده از جمله ارتش ایجاد شده است. به
ماهواره Intelsat 14 به منظور منافع وزارت دفاع ایالات متحده در 23 نوامبر 2009 پرتاب شد و یک روتر اینترنتی در فضا (IRIS) را نصب کرد که به طور فیزیکی شبکه های انتقال داده های وزارت دفاع ایالات متحده را متحد می کند. در مارس 2012 ، ماهواره Intelsat 22 پرتاب شد که بر اساس آن ، به نفع وزارت دفاع استرالیا ، 18 کانال ارتباطی باریک (25 کیلوهرتز) در محدوده UHF (300 و 250 مگاهرتز) در محموله نصب شد. این کانالها توسط نیروی زمینی ، دریایی و هوایی استرالیا برای ارتباطات سیار استفاده خواهند شد. وزارت دفاع استرالیا ظرفیت کامل محدوده UFH را به دست می آورد و ممکن است از آن برای دلخواه استفاده کند ، از جمله برای فروش به دیگر مصرف کنندگان.
فضاپیمای Intelsat 27 قرار است در سال 2013 پرتاب شود و بوئینگ بر اساس پلت فرم BSS-702MP در حال ساخت است.به نفع وزارت دفاع ایالات متحده ، این ماهواره دارای 20 کانال ارتباطی باریک (25 کیلوهرتز) در محدوده UHF (300 و 250 مگاهرتز) به عنوان بخشی از بار است. بار UHF مشابه ماهواره ارتباطات نظامی UFO-11 است و طوری طراحی شده است که در سیستم های ارتباطی نظامی ایمن و کم سرعت مانند UFO و MUOS عمل کند.
در سپتامبر 2011 ، اولین محموله استاندارد اضافی برای سنجش از دور زمین ، یک سنسور CHIRP (محموله مادون قرمز تجاری) ، بر روی ماهواره SES 2 توسط SES راه اندازی شد. CHIRP توسط نیروی هوایی ایالات متحده مأمور شناسایی پرتاب موشک شد و توسط Orbital Sciences Corporation بر روی سیستم های ماهواره ای SES 2 ماهواره ای ارتباطات جهانی نصب شد.
در حال حاضر ، SES با ساختارهای دولتی و نظامی در تعدادی از کشورهای جهان همکاری می کند تا از ظرفیت ماهواره های این شرکت در سالن های نمایش استفاده کند و بارهای اضافی (ارتباطات و CHIRP) را برای استفاده نظامی و ویژه در ماهواره های در حال ساخت شامل کند. دولت آمریکا و وزارت دفاع ایالات متحده در چند سال آینده یکی از مهمترین مشتریان SES خواهند بود.
در آینده نزدیک ، دولت های کشورهای اروپایی قصد دارند استفاده از وسایل نقلیه فضایی SES را به منظور سازماندهی ارتباطات نظامی و ویژه به منظور اطمینان از فعالیت های روزانه سازه های نظامی و دیگر سازه ها در مناطق تنش زا و درگیری نظامی افزایش دهند (افغانستان ، ایران ، خاورمیانه و غیره).
Telesat در حال ساخت محموله باند Anik-G برای استفاده آینده از ظرفیت خود در ارتش است.
Telesat و Intelsat سرمایه گذاری زیادی بر روی محموله های باند X- ، UHF- و Ka-band انجام می دهند زیرا این نوارها بیشترین استفاده را در ارتش دارند. این بخش از بازار خدمات ماهواره ای یکی از سریعترین رشد در جهان است. ایالات متحده ، کشورهای ناتو و کشورهای متحد نیروهای مسلح بین المللی که وظایف نظامی و حافظ صلح را در عراق ، افغانستان ، شمال آفریقا و آسیا انجام می دهند ، به طور فعال از ظرفیت ارتباطات تجاری (مدنی) و پخش ماهواره ها برای حمایت استفاده می کنند. حفظ صلح و عملیات تئاتر.
علاوه بر این ، تقاضا برای این نوع خدمات با پذیرش این آموزه ، که شامل استفاده فعال از سیستم های نظارت تصویری (فضا و زمین) و هواپیماهای بدون سرنشین در طول عملیات نیروهای مسلح است ، برانگیخته شد.
ایالات متحده قبلاً سازوکارهایی را برای انتقال اطلاعات دریافتی از سیستم های فضایی نظامی به سازمان های غیرنظامی و همچنین سازوکارهایی برای جذب سیستم های فضایی غیرنظامی و تجاری برای حل مشکلات نظامی تدوین کرده است. وزارت دفاع ایالات متحده اطلاعات زیادی را از ماهواره های سنجش از دور زمین (ERS) ، زمین شناسی و هواشناسی دریافت می کند.
ساختارهای نظامی ایالات متحده بیش از 20 درصد از اطلاعات دریافت شده از سیستم های سنجش از دور غیرنظامی ایالات متحده ، فرانسه و ژاپن را استفاده می کنند.
دفتر نقشه برداری وزارت دفاع ایالات متحده دومین آژانس بزرگ پس از USDA از نظر تعداد تصاویر به دست آمده از فضاپیماهای سنجش از دور زمین است. تعامل هماهنگ کننده های برجسته برای توسعه فناوری های جدید ادارات نظامی و غیرنظامی (دارپا ، ناسا و غیره) نیز در قالب پروژه های مشترک و موافقت نامه های دوجانبه در زمینه هماهنگی کار در زمینه فناوری های جدید سازماندهی شده است. ایالات متحده پیشرو در استفاده از سیستم های فضایی نظامی برای اهداف غیرنظامی و ماهواره های تجاری برای اهداف نظامی است.
اخیراً ، روند استفاده از سیستم های فضایی مدنی (تجاری) برای اهداف نظامی در حال افزایش است. به عنوان مثال ، در طول عملیات نظامی آمریکا در عراق و افغانستان ، تا 80 درصد از ارتباطات نظامی در صحنه عملیات توسط سیستم های ماهواره ای تجاری (ایریدیوم ، اینتلست و غیره) انجام می شد. حدود یک سوم از 30 هزار گلوله و بمب شلیک شده به عراق با استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی ماهواره ای GPS کنترل شد.
نامزدهای احتمالی برای ماهواره - حامل محموله های ERS ماهواره های سیستم جهانی ارتباطات تلفن همراه IRIDIUM NEXT (پرتاب فضاپیما در سال 2014) هستند. مزایای بارهای مرتبط ، کاهش شدید هزینه آنها ، حتی در مقایسه با وسایل نقلیه کوچک است.
گرایش جدید از نظر سازمانی نیز شکل گرفته است. در سال 2011 ، ایالات متحده اتحادیه غیرانتفاعی میزبانی شده را تشکیل داد ، که توسعه دهندگان ، مالکان بار و اپراتورها را گرد هم می آورد.
نتیجه گیری
1. سیستم های ارتباطات ماهواره ای نظامی ایالات متحده در یک سیستم پخش جهانی ماهواره ای GBS متحد شده است که همه نوع داده و اطلاعات را برای سازندها ، واحدها و پرسنل نظامی تمام شاخه های نیروهای مسلح منتقل می کند. سیستم GBS یک سیستم آدرس دهی سلسله مراتبی را با پیکربندی خودکار آدرس و همچنین اتصالات مستقیم و اتصال پایانه های تک کاربره مانند JTRS پیاده سازی می کند.
2. در آینده نزدیک ، در نیروهای مسلح ایالات متحده ، هر تشکیلات یا یگان ، هر سرباز ، اقلام تجهیزات نظامی یا سلاح آدرس منحصر به فرد خود را خواهد داشت. این آدرس به شما امکان می دهد موقعیت و وضعیت همه عناصر موقعیت را به صورت لحظه ای کنترل کنید - یک تصویر دیجیتالی واحد از فضای رزمی با اقدامات لازم برای امنیت اطلاعات ایجاد کنید. به منظور اطلاع رسانی نادرست به دشمن ، می توان این آدرس ها را تغییر داد.
3. نیروهای مسلح ایالات متحده سیستم های ارتباطی ماهواره ای ، سیستم های ماهواره ای ناوبری ، سیستم های ماهواره ای ژئودتیک ، سیستم های هواشناسی فضایی ، سیستم های هشدار حمله موشکی ، سیستم های سنجش از دور زمین و سیستم های شناسایی ماهواره و هواپیما را در یک شبکه ماهواره ای واحد ادغام می کند. شبکه یکپارچه ماهواره ای شامل بیش از دویست ماهواره برای مقاصد نظامی ، دوگانه و مدنی خواهد بود که از آنها برای پشتیبانی از عملیات های رزمی در صحنه عملیات استفاده می شود.
4. در زمینه محدود کردن رشد بودجه نظامی و بحران جهانی ، دولت و ساختارهای نظامی ایالات متحده و کشورهای ناتو به طور فزاینده ای از منابع فضاپیماهای تجاری استفاده می کنند که بسیار ارزان تر از سیستم های ماهواره ای نظامی تخصصی هستند.
