Ръководство за армията - Военни сателитни комуникации
Категория:Нови технологии
Това изисква значително увеличение на честотната лента, което може да бъде осигурено или действително подобрено само чрез тактически сателитни комуникационни възможности.
Много от съществуващите сателитни комуникационни системи работят на SHF X (супер висока честота, приблизително 7,9 - 8,4 GHz) и Ku-band (немски Kurz-unten - буквално "K по-ниско", при 10,9 - 14,5 GHz) честоти, но все повече те получават EHF Ka-band (изключително висока честота Kurz-горе - 27,5 - 31 GHz) честоти с широка лента ширина.
От практическа гледна точка по-ниските честоти осигуряват по-добра свързаност чрез например дъжд и зеленина (и намаляват „избледняването на снега“, което може да промени фокусната точка на сателитна чиния), докато по-високите честоти имат по-тесни ширини на лъча, които изискват прецизно насочване и алгоритми за проследяване, но също така са по-устойчиви на заглушаване и имат повишена производителност.
Истинските стимули за използване на честоти обаче са тяхната наличност и капацитет за данни, тъй като необходимостта от ширина на канала постоянно изпреварва възможностите на военните сателити в обхватите X и Ka. Търговските сателитни доставчици на Ka-обхват традиционно решават този проблем (на прилична цена, разбира се) и следователно, както бе споменато по-горе, военните терминали все повече се проектират с възможности за Ka-обхват.
Програмата за сателитна комуникационна система WGS (Wideband Global Satcom), управлявана от Министерството на отбраната на САЩ и Австралия, разширява повече от десет пъти (2,1 - 3,6 Gb/s на сателит) претоварената Ka-лента на текущата военна комуникационна сателитна система (DSCS III), която ввече е преминал очаквания си десетгодишен живот (въпреки че няколко сателита все още работят).
Сателитите WGS използват регулируеми антени и цифрови канали и могат да оптимизират покритието в зона, където има нужда от подобрени комуникационни възможности в X- и Ka-обхвата. Схемата WGS осигурява 19 независими зони на покритие с осем управляеми и оформени лъча в X-лента и десет независимо управляеми дуплексни антени в Ka-лента.
Тактическите сателитни комуникационни терминали включват широка гама от мобилни и преносими опции. Някои от най-новите разработки са фокусирани върху предоставянето на възможности за свързване на мобилни SOTM (сателитни комуникации в движение), които могат да осигурят по-големи възможности за маса и мощност от ръчните и преносимите терминали, като същевременно поддържат тактическа гъвкавост. Последните обаче остават единственото решение за единици, демонтирани и свалени от хеликоптери.
SOTM включва монтиране на антенен обтекател в горната част на превозното средство, така че активната антена (вътре в обтекателя) да може да проследява сателита, докато превозното средство се движи. Тази задача не е толкова тривиална, колкото изглежда на пръв поглед.
Веднага възниква първият въпрос - дали да се адаптира машината за командно-контролни задачи или не, което от своя страна изисква инсталирането на система SOTM.
Друг проблем, който трябва да имате предвид, е ограничението на пространството на покрива на автомобила. Бойните превозни средства (на предната линия), които изискват възможности за SOTM, обикновено имат решетъчна броня, дистанционна оръжейна станция, често комплекс за активна защита, осветление и други антени,изискващи пространство. Инсталирането на сателитна чиния, така че да има добра видимост, без да пречи на сателитното проследяване, е практически невъзможно.
Както бе споменато по-горе, профилът на антената е важен фактор в системата SOTM, тъй като типичен обтекател, покриващ конвенционална параболична антена на универсален шарнир, подчертава командното превозно средство като приоритетна цел. Този проблем може да бъде решен чрез използване на нископрофилна антена, но с възможно влошаване на производителността. Мненията по този въпрос са различни и двете решения имат своите "шампиони".
Радарът трябва физически да се движи по поне една ос, за да проследи сателита, други оси могат да се управляват електронно. Ето защо обтекателят трябва поне да осигури място за някакво движение на антената вътре в него.
Програмата Win-T (Warfighter Information Network-Tactical - Армейска тактическа комуникационна система) на американската армия, чиито основни изпълнители са General Dynamics C4 Systems и Lockheed Martin, включва SNE (Soldier Network Extension) мрежов възел за разширение на войници със система SOTM, инсталирана на превозно средство Humvee. Има 17-инчова универсална шарнирна антена, проектирана от General Dynamics Satcom Technologies. Възелът е част от фазата Increment 2 на програмата Win-T и в момента е в ранна продукция.
General Dynamics C4 Systems разработи демонтиран SNE (DSNE - Soldier Remote Network Extension Node), който се носи от човек и е предназначен за пехотна единица на хеликоптер. Сателитният компонент е 96 cm малъкмалък преносим терминал Ku-band Warrior (SMT) от продуктовата линия GD Satcom Technologies Warrior; той е в състояние да предава данни с над 4Mbps и да получава данни с 18Mbps. Предлагат се и опции с честотни ленти Ka и X.
DSNE има вграден модем и използва технологията Smartsat на GD Satcom Technologies, която включва програмируем контролер, както и позициониращо устройство за бързо намиране на сателита. Терминалът може да се инсталира за 5 минути, има общо тегло от 40 кг и може да бъде опакован в един контейнер за транспортиране или в две чанти за носене.
В края на 2010 г. General Dynamics C4 Systems също показа прототип на ATQH (At-the-Quick-Halt) терминал, който може да работи в обхватите X, Ku или Ka, той използва SOTM технологията на компанията с "интелигентна" база за точно позициониране. В крайна сметка ще се предлага с рефлектори от 43 см, 50,8 см, 61 см и 76 см и е проектиран да пасва на гама превозни средства, но може да се използва и извън превозно средство.
Благодарение на своята електроника, терминалът има време за търсене от 63 секунди; той остава напълно работещ, докато машината е в движение, така че ориентацията се извършва веднага след като машината е спряла.
Други терминали от фамилията GD Satcom Technologies Warrior също се използват от Корпуса на морската пехота на САЩ като част от неговата глобална мрежа за поддръжка Swan (Support Wide Area Network), особено терминалите X и Ku band 120 и 180 (плочи с диаметри съответно 1,2 и 1,8 метра), които се транспортират в транспортен контейнер.
Подразделението Swe-Dish на Rockwell Collins произвежда семейство малки терминалиот серийни компоненти, използвайки неговата технология Communicase. Това са полеви терминали с размери на чинията, вариращи от по-малко от метър до два метра в диаметър, които се настройват бързо и могат да се преконфигурират на място от една лента в друга. Типичен пример е IPT Suitcase (AN/USC-68), който се нарича Swan Mini в мрежата Swan. Шведски терминали се използват и от силите на НАТО, Индия и други азиатски страни.
Rockwell Collins също разработи два SOTM терминала. Една от системите, произвеждана от 2005 г. в сътрудничество със Saab, има четириосна основа с 98 см антена и има пропускателна способност до 20 Mbps в движение. В друга система Rockwell е интегрирал нископрофилните електронно направлявани антени на Raysat в своята линия от мобилни сателитни терминали Mobilink Ku-band, които имат малък електронен подпис и могат лесно да се прехвърлят от едно превозно средство в друго. Американската армия се сдоби с няколко от тези системи в началото на 2009 г., за да ги монтира на техните превозни средства MRAP в Ирак.
Rockwell Collins произвежда и лек терминал misat-X с размер на раница с 46 см антена и пропускателна способност до 1,5 Mbps, с опции за обхват X, Ka и Ku. Той е на въоръжение в американското командване на силите за специални операции.
Системата Gnomad (Global Network On the Move - Active Distribution) от Exelis (бивш ITT), стартирана през 2010 г., също използва антената Ravsat, която е с размери 114 x 89 см на височина 17,8 см. Първоначално Gnomad беше система само за Ku-обхват, но се очаква да бъдат варианти на обхват Ku/X и Ku/Kaналични до края на 2012 г. Твърди се, че системата може да получава данни при 2 Mbps и да предава при 512 kbps, когато автомобилът се движи с над 100 км/ч. Свързването към Sincgars или подобна мрежа от бойни радиостанции добавя възможности за наблюдение отвъд хоризонта към такива мрежи. Предназначен като преходна система за американската армия преди появата на Win-T, Gnomad е създаден, за да отговори на спешните оперативни нужди на американските дивизии в Ирак, формирани в резултат на техния боен опит.
За да се даде възможност за комуникация с ръчни устройства на обхвати до 400 км, тактическото RO радио (ITT) на Exelis осигурява комуникация зад хоризонта в движение (включително пеша) чрез нискоорбиталното спътниково съзвездие Iridium, което всъщност ви позволява да имате пълен достъп до неговите честоти навсякъде по света.
RO радиото (вижте първата снимка) се оказа успешно решение за войските, разположени в Ирак и Афганистан, тук неговата архитектура на разпределена комуникационна система е допринесла за достъп до съзвездието Iridium. Exelis съобщи за повече от 6000 RO радиостанции, доставени на американската армия до момента.
Подобно решение под обозначението MSR 2000 е разработено от Elbit Systems Land и C4I - Tadiran. Това SOTM Ku-band решение се състои от нископрофилна антена и BM-FDMA (Burst Mode Frequency Division Multiple Access) сателитен модем.
Антената, предназначена за инсталиране на различни превозни средства, тежи 12 кг на височина 20 см. Има единична излъчваща пасивна апертура, както за приемане, така и за предаванеи представлява хибридно сканиране с механично задвижване по елевация и азимут и с помощта на електроника по поляризация. Антената сканира непрекъснато по азимут на 360°, 45°/s; на височина от 10° до 80°. Съобщава се, че в средата на 2010 г. израелската армия е поръчала няколко системи за монтиране на бронетранспортьори, както и на техните джипове Humvee.
Thales разработи хибриден, електронно-механичен X-band SOTM терминал за своя сметка, който впоследствие беше закупен като част от спешните оперативни нужди на Venus French (Vehicules de commandEment Nomades commUniquant par Satellite), за да работи като наземен сегмент на програмата Syracuse III.
Антената се състои от плоска активна фазирана решетка с две механични оси, като по този начин образува ефективна триосна стабилизирана система. В момента пет терминала са разположени в Афганистан, вероятно на командирската версия на бронетранспортьора VBCI.
Thales също достави тактически терминали за наземния сегмент на програмата Yahsat Ka-band на Обединените арабски емирства. Гамата включва варианта на обхват Ka на ръчния терминал Talisman X/Ku-обхват, използван също в мрежата Syracuse III, който тежи само 46 кг (без батериите) с антена 46 см. Състои се от антена, модем и операторска единица под формата на таблетен компютър Panasonic Toughbook. Той също така включва станция SOTM с карданна антена, много подобна на тази, разработена за програмата Win-T.
Selex Communications (сега Selex Elsag) достави на британските сили на Skynet фамилията тактически наземни многолентови терминали Talon. Terminal Talon II, е по-нататъшно развитие на оригиналния моделТалон, който може да се носи в 4 сандъка. Той е с 85 кг по-лек от своя предшественик, като осигурява два Mbps честотна лента при X и 8 Mbps при Ku. Mini-Talon може да работи на обхвати C-, X-, Ku- и Ka, побира се в три кутии, има еднометрова антена и може да се използва от един оператор.
Най-новото допълнение към семейството е терминалът Talon-Lite, показан на DSEi 2009. Подобно на своите братовчеди, той е продукт, базиран на компоненти, способен да предава 4 Mbps в X-обхвата. Има метрова антена, опакован е в два контейнера и се сглобява от един оператор за 5 минути.
За разлика от тактическите радиостанции, сателитните системи се превръщат в основно средство за комуникация на съвременното бойно поле. С WGS и други изстрелвания на сателити проблемът с недостига на честотна лента може да бъде намален до управляеми нива.