W ostatnich latach Stany Zjednoczone w wielu dokumentach uzasadniły swoje cele w kosmosie. Najważniejsze z nich to amerykański plan dowództwa kosmicznego na okres do 2020 r. (2002 r.); Doktryna kosmiczna prezydenta Obamy (2010); Strategia Bezpieczeństwa Narodowego w Przestrzeni Kosmicznej przygotowana przez Ministerstwo Obrony i Dyrekcję Wywiadu Narodowego (2010); „Nowa amerykańska strategia kosmiczna wojskowa” (2011).
W 2010 r. Połączeni Szefowie Sztabów Sił Zbrojnych USA wydali Połączoną Wizję 2010 (koncepcję „Full Spectrum Dominance”). Głównym zadaniem działań kosmicznych w nim jest osiągnięcie i umocnienie bezwarunkowej przewagi militarnej Ameryki i wiodącej roli w przestrzeni kosmicznej.
W ostatnim czasie nastąpiła aktywna transformacja metod prowadzenia wojny, przede wszystkim dzięki rozwojowi technologii informatycznych, które przekształciły życie gospodarcze i społeczne ludzkości. Charakter wojny zmienił się radykalnie i ostatecznie sprowadza się do postulatu: wszystko, co można zobaczyć, można zaatakować, a to, co można zaatakować, zostanie zniszczone.
Pojawił się nowy rodzaj wojny - wojna informacyjna, która obejmuje również wyłączanie systemów informatycznych wroga.
Cechą strategii kosmicznej USA jest skupienie się na informacyjnym komponencie użytkowania przestrzeni, ponieważ to właśnie informacja znacznie zwiększa wydajność innych systemów. Stany Zjednoczone stopniowo przenoszą nacisk ze wzmacniania siły bojowej na wykorzystanie przestrzeni informacyjnej i dążą do dominacji w tym obszarze.
Tak więc „Nowa amerykańska strategia kosmiczna w wojsku” charakteryzuje współczesną przestrzeń jako coraz bardziej zatłoczoną, konkurencyjną i złożoną. Dokument ten wprost stwierdza, że siły zbrojne USA podejmą wszelkie aktywne działania ofensywne w celu dezinformacji, dezorganizacji, powstrzymywania i niszczenia infrastruktury kosmicznej wroga, jeśli będzie to stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa USA.
Z kolei amerykańska koncepcja operacyjno-strategiczna „Wielkie operacje wojskowe” przewiduje użycie sił zbrojnych USA i NATO, w tym w formie strategicznej operacji lotniczej (kampania).
To właśnie w celu realizacji postanowień tych dokumentów tworzony jest globalny system informacyjno-nawigacyjny, który będzie oparty na ponad dwustu statkach kosmicznych. System ten już teraz rozwiązuje zadania strategiczne i operacyjno-taktyczne w zakresie rozpoznania, dowodzenia i kontroli wojsk, celując w broń o wysokiej precyzji i zapewniając żołnierzom łączność w dowolnym miejscu na świecie, a następnie będzie uczestniczyć w zapewnianiu dostarczania uderzeń z kosmosu na cele naziemne.
W najbliższych latach globalny system informacyjno-nawigacyjny może zostać uzupełniony o tysiące rozpoznawczych i szturmowych bezzałogowych statków powietrznych różnego przeznaczenia oraz satelitów - inspektorów kosmosu. Po integracji z globalnym elektronicznym systemem wywiadowczym nowy supersystem będzie całkiem zdolny do stworzenia efektywnego globalnego pola informacji bojowej.
Wkład systemów satelitarnych w rozwiązywanie problemów rozpoznawczych, komunikacyjnych, radionawigacyjnych i meteorologicznych stale rośnie.
ZJEDNOCZONY SYSTEM WOJSKOWEJ ŁĄCZNOŚCI SATELITARNEJ I KONTROLI USA
Systemy łączności satelitarnej odgrywają ważną rolę w zapewnieniu niezawodnej kontroli sił zbrojnych. Głównym celem systemów łączności satelitarnej jest zapewnienie organom dowodzenia i kontroli na teatrze działań lub na określonym obszarze niezawodnych, bezpiecznych kanałów komunikacji (transmisji danych) ze zgrupowaniami sił zbrojnych, formacjami taktycznymi, poszczególnymi jednostkami wojskowymi i każdym żołnierzem. Główne cechy komunikacji satelitarnej, których nie mają inne rodzaje komunikacji, to globalny zasięg i możliwość zapewnienia kanałów komunikacji z dowolnego miejsca na świecie w bardzo krótkim czasie.
Po pełnym wdrożeniu system AEHF powinien stać się jednym z kluczowych ogniw zunifikowanego systemu informacyjnego dla globalnej komunikacji i kontroli organizacji państwowych i wojskowych oraz podstawą systemu wymiany danych kosmicznych między walczącymi na lądzie i na morzu, w powietrzu i w kosmosie.
Wojskowy system łączności satelitarnej oraz dowodzenia i kontroli Stanów Zjednoczonych obejmuje również wojskowy system szerokopasmowej łączności satelitarnej (DSCS / WGS), wojskowy wąskopasmowy system łączności satelitarnej (UFO / MUOS), wojskowy system przekazywania danych w przestrzeni kosmicznej (SDS) z satelitów rozpoznawczych, oraz wojskowy wąskopasmowy satelitarny system komunikacji kosmicznej (TacSat) dla Marynarki Wojennej. Zunifikowany system komunikacji i kontroli kosmicznej obejmuje kosmiczne systemy radarowe (Space Radar-SR) i bezzałogowe statki powietrzne (UAV), globalne systemy pozycjonowania (GPS), kosmiczne systemy meteorologiczne, systemy kontroli satelitarnej, kontrolę, komunikację, wsparcie komputerowe, wywiad, śledzenie i obserwacja (Command Control Communications Computers Intelligence Surveillance Reconnaissance, C4 ISR) dla sytuacji na lądzie, na morzu, w powietrzu iw kosmosie.
Wojskowe systemy łączności satelitarnej Wielkiej Brytanii (Sky Net) znalazły szerokie zastosowanie w zunifikowanym systemie informacyjnym globalnej komunikacji i kontroli Stanów Zjednoczonych; Francja (Syrakuzy); Niemcy (SATCOMBw) i inni sojusznicy USA.
W czasie pokoju i wojny satelity globalnego systemu przekaźników kosmicznych (Tracking and Data Relay Satellite System, TDRSS) są zaangażowane w zjednoczony wojskowy system łączności satelitarnej i kontroli Stanów Zjednoczonych. Zasoby komercyjnych systemów łączności satelitarnej Intelsat, SES, Eutelsat, Iridium, Globalstar i inne, dzierżawione przez Departament Obrony USA, są coraz częściej wykorzystywane jako część zunifikowanego wojskowego systemu łączności satelitarnej i sterowania.
Wojskowa łączność satelitarna USA jest podstawą infrastruktury informacyjnej sił zbrojnych i od początku 2013 roku obejmuje następujące systemy: MILSTAR / AEHF, DSCS / WGS, UFO / MUOS, TacSat i SDS.
SYSTEM PRZESTRZENI ZABEZPIECZONEJ KOMUNIKACJI MILSTAR / AEHF
Bezpieczny system komunikacji kosmicznej MILSTAR jest przeznaczony do kontrolowania strategicznych sił nuklearnych USA podczas wojny nuklearnej. Dla tego systemu opracowano specjalne środki, aby zapewnić autonomię i przeżywalność statku kosmicznego.
W celu zapewnienia wysokiego bezpieczeństwa linii komunikacyjnych system wykorzystuje pasma częstotliwości Ka, K i V. Te zakresy częstotliwości pozwalają na tworzenie wąskich kierunkowych wiązek, które wraz z odpornością kanałów na zakłócenia, zwiększają również tajność linii komunikacyjnych, ponieważ sygnały są trudne do znalezienia, a zatem tłumione. Zastosowanie specjalnych algorytmów kodowania i przetwarzania sygnału pozwala nam zagwarantować bardzo wysokie bezpieczeństwo kanału komunikacji. Za pomocą środków technicznych satelitów przesyłane są informacje wywiadowcze i wideo, prowadzona jest wymiana głosowa i wideokonferencje.
System MILSTAR jest wykorzystywany nie tylko dla strategicznych sił nuklearnych, ale także zapewnia komunikację ze wszystkimi rodzajami i rodzajami sił zbrojnych USA.
Konstelacja orbitalna systemu składa się z pięciu satelitów Milstar (dwóch Milstar-1 i trzech Milstar-2) na orbicie geostacjonarnej. Satelity zostały opracowane przez Lockheed Martin.
Satelity Milstar-1 umożliwiają zorganizowanie 192 kanałów komunikacyjnych o niskiej prędkości (od 75 do 2400 bit/s) (44,5 GHz uplink i 20,7 GHz downlink) oraz systemu komunikacji krzyżowej ze sobą na częstotliwości 60 GHz. Ponadto statek kosmiczny ma cztery kanały komunikacyjne UHF (300 i 250 MHz) AFSATCOM dla Sił Powietrznych USA i jeden kanał UHF (300 i 250 MHz) dla Marynarki Wojennej USA.
Satelity Milstar-2 drugiej generacji pozwalają na zorganizowanie 192 bezpiecznych kanałów komunikacyjnych o niskiej prędkości (od 75 do 2400 bit/s) i 32 o średniej prędkości (od 4,8 kb/s do 1 544 Mb/s) w rozszerzonym paśmie częstotliwości roboczej.
Sprzęt systemu MILSTAR realizuje następujące funkcje:
• przetwarzanie i przełączanie sygnałów na pokładzie;
• autonomiczna kontrola zasobów pokładowych;
• zastosowanie cross-spectrum (odbieranie sygnału przez jedną antenę w jednym zakresie i retransmisja przez inną antenę w innym zakresie);
• komunikacja międzysatelitarna.
Pokładowy zespół antenowy jest zdolny do wykrywania kierunku aktywnej celowej interferencji i czasowego blokowania lub zerowania charakterystyki promieniowania w kierunku interferencji, utrzymując tryb działania w innych kierunkach bez utraty komunikacji.
W kompleksie środki techniczne systemu zapewniają adaptacyjną, niezawodną i stabilną bezpieczną komunikację między terminalami stacjonarnymi, mobilnymi i przenośnymi. Te środki techniczne zostały również opanowane w komercyjnych osobistych systemach komunikacji satelitarnej.
Zgodnie z planami eksploatacja systemu MILSTAR kończy się w 2014 roku.
Z kolei system przestrzeni fal milimetrowych AEHF, który zastępuje system MILSTAR, zapewnia bezpieczniejszy (podwójny klucz), niezawodny, wytrwały i szybki, w porównaniu z systemem MILSTAR, globalne połączenie między najwyższymi politykami i przywództwo wojskowe Stanów Zjednoczonych z dowództwem sił zbrojnych, typów i rodzin wojsk, dowódców strategicznych i taktycznych zgrupowań wojsk. System AEHF jest używany we wszystkich teatrach działań, na lądzie, na morzu, w powietrzu iw kosmosie, w czasie pokoju i wojny, w tym wojny nuklearnej.
System AEHF powinien składać się z czterech (według innych źródeł z pięciu) głównego i jednego zapasowego satelity na orbicie geostacjonarnej. AEHF jest kompatybilny z kanałami MILSTAR o niskiej prędkości (75 do 2400 bps) i średniej prędkości (4800 bps do 1,544 Mbps), a także ma nowe szybkie (do 8,2 Mbps) łącza komunikacyjne …
Szybkość wymiany danych w systemie AEFH jest pięciokrotnie wyższa niż szybkość wymiany w systemie MILSTAR, co pozwala użytkownikom przesyłać w czasie rzeczywistym oznaczenie celu i wideo o wysokiej rozdzielczości z bezzałogowych statków powietrznych (UAV) i satelitów teledetekcyjnych Ziemi (ERS).).
Pokładowe przetwarzanie sygnału zostało dodane do kompleksu antenowego z zerowaniem charakterystyki promieniowania w kierunku interferencji (system MILSTAR). Ta ostatnia zapewnia ochronę i optymalizację wykorzystywanych zasobów pokładowych, elastyczność systemu w stosunku do różnych odbiorców w rodzajach sił zbrojnych oraz innych użytkowników korzystających z terminali lądowych, morskich i lotniczych. Ponadto statki kosmiczne systemu AEHF posiadają rozwiniętą i niezawodną infrastrukturę komunikacyjną ze sobą (każda z dwoma sąsiednimi) w zakresie częstotliwości milimetrowych (V-) (60 GHz).
Dane dotyczące wydajności systemów MILSTAR i AEHF przedstawiono w tabeli 1.
System AEHF składa się z trzech segmentów: kosmicznego, użytkownika i naziemnego. Segment kosmiczny to konstelacja orbitalna statku kosmicznego na orbicie geostacjonarnej z systemem komunikacji międzysatelitarnej zapewniającym globalny zasięg. Naziemny segment systemu sterowania przeznaczony jest do sterowania statkami kosmicznymi na orbitach, kontrolowania ich stanu operacyjnego i technicznego oraz zapewnienia planowania i sterowania systemem łączności. Segment ten budowany jest według schematu wielokrotnej redundancji i obejmuje zespół stacjonarnych i mobilnych stacji sterowniczych. Łącza ziemia-satelita wykorzystują pasmo 44 GHz, a łącza satelita-ziemia wykorzystują pasmo 20 GHz
Moduł ładunku statku kosmicznego AEFH zawiera pokładowy system przetwarzania i przełączania sygnałów z ich konwersją z 44 GHz na 20 GHz oraz zespół anten. Przetwarzanie sygnału na pokładzie zapewnia ochronę i optymalizację pokładowych zasobów przemienników, elastyczność systemu w stosunku do użytkowników systemu korzystających z terminali lądowych, morskich i powietrznych.
Kompleks anten statku kosmicznego obejmuje następujące elementy:
• antena globalna;
• dwie nadawcze szyki antenowe fazowe (PAR) do współpracy z terminalami przenośnymi, tworzące do 24 kanałów z podziałem czasowym;
• antena odbiorcza z układem fazowym;
• sześć parabolicznych anten nadawczych i odbiorczych na gimbalu do tworzenia wiązek regionalnych;
• dwie wysoce kierunkowe anteny do komunikacji taktycznej i strategicznej;
• dwie anteny do komunikacji międzysatelitarnej.
Każdy satelita systemu AEHF, wykorzystując kombinację anten PAR i parabolicznych, tworzy 194 wiązki regionalne.
Satelity są w stanie przetrwać użycie broni jądrowej.
DSCS / WGS BROADBAND SPACE SYSTEM
System łączności strategicznej (Defense Satellite Communication System, DSCS) Sił Zbrojnych USA zapewnia łączność dla najwyższego kierownictwa wojskowo-politycznego, połączonych i specjalnych dowództw z dużymi formacjami, formacjami, jednostkami (do poziomu brygady) i obiektami sił zbrojnych sił oddziałów i broni Stanów Zjednoczonych. Ponadto system rozwiązuje zadania przekazywania informacji dyplomatycznych, wywiadowczych i państwowych, w tym wymianę danych pomiędzy zautomatyzowanymi systemami kontroli różnych szczebli i ich elementami.
Konstelacja obejmuje osiem satelitów (sześć pracującej sondy DSCS-3B i dwa w rezerwie) na orbicie geostacjonarnej.
Statki kosmiczne z serii DSCS-3 są wyposażone w bardziej niezawodną ochronę przed promieniowaniem elektromagnetycznym z wybuchu jądrowego niż statki kosmiczne z dwóch pierwszych serii i mają na pokładzie szerokopasmowy, odporny na hałas sprzęt komunikacyjny. Dodatkowo wyposażone są w bezpieczny system telemetrii i satelitarnego przekazu poleceń sterowania, który jest przeznaczony do szybkiej przebudowy w przypadku celowego zagłuszania. Przepustowość jednego statku kosmicznego wynosi od 100 do 900 Mbit/s.
Moduł satelitarny obejmuje:
• sześć niezależnych transponderów i jeden transponder jednokanałowy;
• trzy anteny odbiorcze (dwa tuby o zasięgu całej widocznej części Ziemi oraz jedna antena sterowalna);
• pięć anten nadawczych (dwa tuby pokrywające całą widoczną część Ziemi, dwie anteny sterowalne i jedna antena paraboliczna wysokiego zysku w gimbalu).
Moduł ładowności satelitów tej serii pracuje w paśmie X: 7900–8400 MHz do odbioru i 7250–7750 MHz do nadawania. Moc transpondera - 50 W. Szerokość pasma kanału - od 50 do 85 MHz. Pasma S i X służą do sterowania statkiem kosmicznym i przesyłania telemetrii.
W związku ze wzrostem ruchu danych w zakresie świadczenia usług łączności trunkingowej oraz nowych rodzajów usług dla sił zbrojnych na Pacyfiku, Atlantyku, Oceanie Indyjskim i kontynentalnych Stanach Zjednoczonych, przywódcy tego kraju w 2001 roku podjęli decyzję o opracowaniu nowego narodowego łącza szerokopasmowego system łączności satelitarnej nowej generacji (Wideband Global Satcom, WGS). Dlatego satelity DSCS są zastępowane satelitami WGS, które będą składać się z sześciu satelitów.
Satelity WGS oparte są na platformie Boeing BSS-702 o mocy 13 kW i aktywnej żywotności 14 lat.
Pierwszy satelita WGS został wystrzelony w 2007 r., dwa kolejne - w 2009 r., w styczniu 2012 r. wystrzelono satelitę WGS-4. Wystrzelenie satelity WGS-5 zaplanowano na początek 2013 roku, a satelity WGS-6 na lato tego samego roku.
Moduł ładowności statku kosmicznego WGS składa się z kilkudziesięciu transponderów i zespołu anten. Kompleks anten może tworzyć 19 niezależnych obszarów zasięgu i obejmuje:
• globalna antena na pasmo X (8/7 GHz);
• fazowane szyki antenowe nadawczo-odbiorcze, tworzące 8 stref pokrycia w paśmie X;
• osiem wąskowiązkowych i dwie strefowe paraboliczne anteny nadawczo-odbiorcze na przegubie do formowania 10 wiązek w pasmach K i Ka (40/20 GHz i 30/20 GHz).
Pasmo 30/20 GHz jest przeznaczone dla Global Broadcast System (GBS). Globalny satelitarny system szerokopasmowy GBS przekazuje informacje wizyjne, geodezyjne i kartograficzne, a także dane meteorologiczne i inne informacje dla formacji, jednostek wszystkich rodzajów sił zbrojnych USA. Satelitarny sprzęt odbiorczy systemu GBS pracuje w paśmie Ka (30 GHz) i posiada cztery kanały komunikacyjne z szybkością transmisji danych 24 Mbit/s. Transmisja danych w łączu w dół realizowana jest w paśmie Ka (20 GHz).
Przepustowość statku kosmicznego WGS, ze względu na zastosowanie urządzeń przełączających kanały, środki separacji częstotliwościowej, przestrzennej i polaryzacyjnej sygnałów oraz przy użyciu sprzętu GBS, waha się od 2,4 Gb/s do 3,6 Gb/s.
Aby zarządzać docelowym obciążeniem satelitów WGS, wojsko USA stworzyło cztery wojskowe centra kontroli łączności, z których każde może jednocześnie kontrolować transmisję i odbiór danych za pośrednictwem trzech satelitów.
Jest tylko jedno satelitarne centrum kontroli misji, jego środki naziemne działają w paśmie S.
Po wstępnym rozmieszczeniu systemu WGS i wystrzeleniu pierwszego satelity AEHF, Departament Obrony USA podjął decyzję o stopniowym wycofywaniu Transformacyjnego Systemu Komunikacji Satelitarnej (TSAT).
UFO WĄSKOPASMOWA PRZESTRZEŃ KOMUNIKACJI SATELITARNEJ (MUOS)
System łączności satelitarnej UFO (FLTSATCOM w pierwszym etapie) został stworzony przez US Navy w celu zapewnienia łączności między ośrodkami przybrzeżnymi z obiektami nawodnymi i podwodnymi, lotnictwa flotowego oraz okrężnego powiadamiania sił floty za pośrednictwem specjalnego kanału. Obecnie system UFO jest głównym taktycznym systemem łączności mobilnej sił zbrojnych USA w zakresie decymetrów. Jest szeroko stosowany przez Departament Obrony, Departament Stanu, Prezydenta Stanów Zjednoczonych i Dowództwo Strategiczne do kontrolowania poziomów operacyjnych i taktycznych wszystkich rodzajów sił zbrojnych.
Obszar roboczy systemu obejmuje kontynentalne Stany Zjednoczone, Ocean Atlantycki, Pacyfik i Ocean Indyjski.
Na początku 2013 roku konstelacja orbitalna systemu obejmowała dziewięć statków kosmicznych UFO (osiem głównych i jeden rezerwowy) na czterech pozycjach orbitalnych oraz 2 satelity FLTSATCOM na orbicie geostacjonarnej. Satelity UFO są oparte na platformie BSS-601 Boeinga. Aktywne życie statku kosmicznego trwa 14 lat.
Wszystkie statki kosmiczne są wyposażone w 11 wzmacniaczy półprzewodnikowych UHF. Zapewniają 39 kanałów komunikacyjnych o łącznej szerokości pasma 555 kHz i 21 wąskopasmowych kanałów komunikacyjnych audio o szerokości pasma 5 kHz każdy, 17 kanałów przekaźnikowych o szerokości pasma 25 kHz oraz kanał nadawczy floty o szerokości pasma 25 kHz.
Ostatnie trzy satelity UFO są wyposażone w GBS. Zestawy te składają się z 4 transponderów o mocy 130 W każdy, pracują w paśmie Ka (30/20 GHz) i mają przepustowość 24 Mbit/s. Tym samym zestaw GBS na jednym satelicie zapewnia transmisję 96 Mbit/s.
System UFO jest obecnie zastępowany przez obiecujący Mobile User Objective System (MUOS). Opracowanie i produkcję systemu komunikacji satelitarnej MUOS powierzono firmie Lockheed Martin. System MUOS będzie obejmował pięć satelitów (jeden rezerwowy) na orbicie geostacjonarnej, centrum kontroli misji i centrum kontroli sieci komunikacyjnej. Każdy satelita MUOS ma pojemność ośmiu satelitów UFO.
Wstępna konfiguracja systemu łączności będzie obejmować kompleks kontroli naziemnej i dwa satelity MUOS, z których pierwszy został wystrzelony 24 lutego 2012 r. Pełne wdrożenie pierwszego etapu systemu zaplanowano na lato 2013 roku.
Satelity MUOS są oparte na platformie A2100 firmy Lockheed Martin. Aktywne życie statku kosmicznego trwa 14 lat.
System MUOS zbudowany jest z wykorzystaniem kluczowych cywilnych technologii łączności satelitarnej i znacząco poprawia możliwości łączności wojskowej, zapewniając użytkownikom mobilnym (od poziomu strategicznego do indywidualnego piechoty) w czasie rzeczywistym usługi telefonii, transmisji danych i wideo. System koncentruje się na wykorzystaniu tworzonych wspólnych terminali użytkowników projektu Joint Tactical Radio Systems (JTRS), kompatybilnych z systemem UFO.
Satelity pracują w pasmach UHF, X i Ka. System zapewni wąskopasmowe wojskowe kanały komunikacyjne i transmisję danych z prędkością do 64 kb/s. Łączna prędkość satelitarnych kanałów komunikacyjnych wynosi do 5 Mb/s, czyli 10 razy więcej niż w systemie UFO (do 400 kb/s).
Ładunek statku kosmicznego MUOS pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie przydzielonego zakresu częstotliwości, dla którego system zaimplementuje wielokrotny dostęp z alokacją kanałów na żądanie. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych metod cyfrowego przetwarzania sygnałów, nowych metod modulacji i kodowania odpornego na zakłócenia, system komunikacyjny będzie miał większą niezawodność, bezpieczeństwo, odporność na zakłócenia i wydajność komunikacji.
Najważniejsze wymagania stawiane nowemu systemowi to: zapewnienie gwarantowanego dostępu, komunikacja w ruchu, możliwość tworzenia sieci komunikacyjnych o różnym przeznaczeniu i konfiguracji, ujednolicone współdziałanie sieci komunikacyjnych o różnych siłach, globalny zasięg, sposób nadawania i łączność w rejonach polarnych, możliwość zastosowania małogabarytowych przenośnych terminali abonenckich.
TACSAT SYSTEM ŁĄCZNOŚCI SATELITARNEJ WĄSKOPASMOWEJ
W 2005 roku, w celu globalizacji wojskowego satelitarnego systemu łączności wąskopasmowej, Stany Zjednoczone podjęły decyzję o stworzeniu eksperymentalnego systemu łączności na satelitach eliptycznych.
Eksperymentalny satelita TacSat-4 został w tym celu wystrzelony we wrześniu 2011 roku. Orbita statku kosmicznego jest eliptyczna o perygeum 850 km, apogeum 12 tys. 50 km i nachyleniu płaszczyzny orbity - 63,4 stopnia. TacSat-4 to eksperymentalny satelita wywiadowczy i komunikacyjny zaprojektowany przez Laboratorium Badawcze Marynarki Wojennej USA i Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa przy udziale firm Boeing, General Dynamics i Raytheon. Waga - 460 kg, średnica anteny - 3,8 m.
Zadaniem statku kosmicznego jest zapewnienie globalnej bezpiecznej komunikacji przeciwzakłóceniowej z jednostkami na polu bitwy (komunikacja w ruchu, COTM); wykrywanie okrętów podwodnych wroga; przekazywanie jednostkom Korpusu Piechoty Morskiej USA i okrętom wyników oceny sytuacji i rozkazów bojowych w obliczu silnego sprzeciwu sprzętu radiowego wroga.
Satelita zapewnia do 10 kanałów komunikacji wąskopasmowej (od 2,4 do 16 kbps) w zakresie UHF (300 i 250 MHz).
Satelita TacSat-4 posiada również sprzęt MUOS o szerokości pasma 5 MHz do odbierania i przesyłania danych przez satelity MUOS do GSO.
Testy i eksploatacja sondy TacSat-4 pozwolą Marynarce Wojennej USA określić przyszłe zapotrzebowanie na satelity na wysokiej orbicie eliptycznej, działające w systemie satelitów geostacjonarnych.
WYKORZYSTANIE SATELIT CYWILNYCH DO CELÓW WOJSKOWYCH
Dziś siły zbrojne USA, oprócz tego, że wydają dużo pieniędzy na tworzenie własnych systemów komunikacji kosmicznej, coraz częściej wykorzystują komercyjne satelity do komunikacji i zbierania danych wywiadowczych. W obliczu ograniczonego wzrostu budżetów wojskowych i trwającego globalnego kryzysu struktury rządowe i wojskowe Stanów Zjednoczonych i państw NATO coraz częściej korzystają z zasobów komercyjnych statków kosmicznych, które są znacznie tańsze niż wyspecjalizowane wojskowe systemy łączności satelitarnej.
Niezależność rozwoju wojskowych i cywilnych systemów łączności kosmicznej jest w dużej mierze sztuczna, ponieważ głównym wymogiem determinującym ich wygląd jest możliwość ich działania w przestrzeni kosmicznej. Stosunkowo niedawno pojawiło się zrozumienie wykonalności tworzenia systemów kosmicznych podwójnego zastosowania. Podwójny cel polega na zaprojektowaniu systemu z uwzględnieniem jego zastosowania do rozwiązywania zadań zarówno cywilnych, jak i wojskowych. Zdaniem ekspertów pomaga to obniżyć koszty produkcji statków kosmicznych. Ponadto łączne wykorzystanie wojskowych i cywilnych systemów satelitarnych znacznie zwiększa stabilność łączności w teatrze działań.
Żywą ilustracją wpływu struktur wojskowych na wykorzystanie satelitów komercyjnych podczas konfliktów zbrojnych jest słynny incydent podczas wojny NATO z Jugosławią. Podczas walk pod koniec lat 90. komercyjny operator satelitarny Eutelsat wyłączył transmisję telewizji jugosłowiańskiej za pośrednictwem satelitów HotBird.
Podobne wyłączenia telewizji państwowej w Libii i Syrii przeprowadzili operatorzy satelitarni Eutelsat (operator europejski), Intelsat (operator amerykański) i Arabsat (za Bahrajnem i Arabią Saudyjską).
W październiku 2012 r. operatorzy satelitarni Eutelsat, Intelsat i Arabsat zaprzestali nadawania wszystkich irańskich kanałów satelitarnych po decyzji Komisji Europejskiej nałożonej na sankcje gospodarcze. W październiku i listopadzie 2012 r. doszło do zakłóceń w programach informacyjnych Euronews nadawanych przez satelity Eutelsat.
W Stanach Zjednoczonych opracowano mechanizmy przekazywania informacji otrzymywanych z wojskowych systemów kosmicznych do agencji cywilnych, a także mechanizmy przyciągania cywilnych i komercyjnych systemów kosmicznych do rozwiązywania problemów wojskowych. Siły zbrojne USA i NATO w Afganistanie i Iraku szeroko wykorzystują komercyjne systemy satelitarne Iridium, Intelsat, Eutelsat, SES i inne. Zamówienia rządowe (wojskowe) od Eutelsat nadal rosły, przy czym największy roczny gradient (GAGR) wśród innych aplikacji w ostatnich latach, który w 2011 r. stanowił 10% całkowitych przychodów firmy.
SES (Luksemburg) i Intelsat utworzyły odrębne dywizje do pracy z klientami wojskowymi, a przychody z zamówień wojskowych w ich łącznych przychodach w 2011 roku wyniosły odpowiednio 8% i 20% ich rocznych przychodów.
Intelsat zainwestował w rozwój ładunków UFH dla satelitów Intelsat 14, Intelsat 22, Intelsat 27 i Intelsat 28. Jeden z nich (Intelsat 22) powstał dla australijskiego Departamentu Obrony, a trzy kolejne dla organizacji rządowych USA, w tym wojska..
Wystrzelony 23 listopada 2009 r. satelita Intelsat 14 w interesie Departamentu Obrony USA zainstalował router internetowy w kosmosie (IRIS), który fizycznie łączy sieci transmisji danych Departamentu Obrony USA. W marcu 2012 roku wystrzelony został satelita Intelsat 22, na którym w interesie australijskiego Ministerstwa Obrony zainstalowano w ładunku 18 wąskopasmowych kanałów komunikacyjnych (25 kHz) w zakresie UHF (300 i 250 MHz). Kanały te będą wykorzystywane przez australijskie siły lądowe, morskie i powietrzne do komunikacji mobilnej. Australijski Departament Obrony przejmuje pełną pojemność gamy UFH i może ją wykorzystywać według własnego uznania, w tym do sprzedaży innym konsumentom.
Sonda Intelsat 27 ma wystartować w 2013 roku i jest budowana przez Boeinga na platformie BSS-702MP. W interesie Departamentu Obrony USA satelita ten posiada 20 kanałów komunikacyjnych wąskopasmowych (25 kHz) w zakresie UHF (300 i 250 MHz) jako część ładunku użytecznego. Ładunek UHF jest podobny do ładunku wojskowego satelity komunikacyjnego UFO-11 i jest przeznaczony do pracy w bezpiecznych, wolnoobrotowych wojskowych systemach komunikacyjnych, takich jak UFO i MUOS.
We wrześniu 2011 r. na pokładzie satelity SES 2 wystrzelono pierwszy ustandaryzowany dodatkowy ładunek do zdalnego wykrywania Ziemi, czujnik CHIRP (Commercially Hosted Infrared Payload). CHIRP został zamówiony przez Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych do wykrywania startów rakiet i zainstalowany przez Orbital Sciences Corporation na satelicie SES 2. Systemy satelitarne globalnej komunikacji.
Obecnie SES współpracuje ze strukturami rządowymi i wojskowymi w wielu krajach na całym świecie, aby wykorzystać pojemność satelitów firmy w teatrach działań i włączyć dodatkowe ładunki (łączność i CHIRP) do zastosowań wojskowych i specjalnych w budowanych satelitach. Rząd USA i Departament Obrony USA pozostaną jednymi z najważniejszych klientów SES w ciągu najbliższych kilku lat.
W najbliższym czasie rządy państw europejskich planują znacznie zwiększyć wykorzystanie pojazdów kosmicznych SES w interesie organizowania łączności wojskowej i specjalnej w celu zapewnienia codziennej działalności struktur wojskowych i innych struktur w strefach napięć i konfliktów zbrojnych (Afganistan, Iran, Bliski Wschód itp.).
Telesat buduje ładunek w paśmie X Anik-G do przyszłego wykorzystania jego pojemności przez wojsko.
Telesat i Intelsat intensywnie inwestują w ładunki w pasmach X, UHF i Ka, ponieważ te pasma są najczęściej używane przez wojsko. Ten segment rynku usług satelitarnych jest jednym z najszybciej rozwijających się na świecie. Stany Zjednoczone, państwa NATO i państwa sojuszu międzynarodowych sił zbrojnych, realizując zadania wojskowe i pokojowe w Iraku, Afganistanie, Afryce Północnej i Azji, aktywnie dzierżawią pojemność komercyjnych (cywilnych) satelitów komunikacyjnych i nadawczych w celu wsparcia operacje pokojowe i teatralne.
Dodatkowo zapotrzebowanie na tego typu usługi zostało wywołane przyjęciem doktryny, która zakłada aktywne wykorzystanie systemów monitoringu wizyjnego (kosmicznego i naziemnego) oraz bezzałogowych statków powietrznych podczas działań sił zbrojnych.
Stany Zjednoczone wypracowały już mechanizmy przekazywania informacji otrzymywanych z wojskowych systemów kosmicznych do agencji cywilnych, a także mechanizmy przyciągania cywilnych i komercyjnych systemów kosmicznych do rozwiązywania problemów wojskowych. Departament Obrony USA otrzymuje dużą ilość informacji z cywilnych satelitów teledetekcji Ziemi (ERS), geodezji i meteorologii.
Struktury wojskowe USA wykorzystują ponad 20% informacji otrzymywanych z cywilnych systemów teledetekcyjnych USA, Francji i Japonii.
Biuro Kartograficzne Departamentu Obrony USA jest drugą co do wielkości agencją po USDA pod względem liczby pozyskanych obrazów uzyskanych z sondy teledetekcyjnej Ziemi. Współdziałanie wiodących koordynatorów ds. rozwoju nowych technologii wydziałów wojskowych i cywilnych (DARPA, NASA itp.) zostało również zorganizowane w formie wspólnych projektów i dwustronnych porozumień o koordynacji prac w zakresie nowych technologii. Stany Zjednoczone są liderem w wykorzystywaniu wojskowych systemów kosmicznych do celów cywilnych oraz satelitów komercyjnych do celów wojskowych.
W ostatnim czasie nasila się trend wykorzystywania cywilnych (komercyjnych) systemów kosmicznych do celów wojskowych. Na przykład podczas operacji wojskowej USA w Iraku i Afganistanie do 80% łączności wojskowej w teatrze działań zapewniały komercyjne systemy satelitarne (Iridium, Intelsat itp.). Około jedna trzecia z 30 000 pocisków i bomb wystrzelonych do Iraku była kontrolowana za pomocą globalnego systemu pozycjonowania satelitarnego GPS.
Potencjalnymi kandydatami na satelity - nośnikami ładunków ERS są satelity globalnego systemu telefonii komórkowej IRIDIUM NEXT (uruchomienie statku kosmicznego w 2014 roku). Zaletami powiązanych ładunków są radykalne obniżenie ich kosztów, nawet w porównaniu z pojazdami o małych rozmiarach.
Nowa tendencja ukształtowała się także organizacyjnie. W 2011 roku Stany Zjednoczone utworzyły Hosted Payload Alliance, organizację non-profit, która skupia programistów, właścicieli ładunków i operatorów.
WNIOSKI
1. Systemy wojskowej łączności satelitarnej Stanów Zjednoczonych są połączone w jeden globalny satelitarny system radiodyfuzyjny GBS, który przekazuje wszelkiego rodzaju dane i informacje dla formacji, jednostek i personelu wojskowego wszystkich rodzajów sił zbrojnych. System GBS realizuje hierarchiczny system adresowania z automatyczną rekonfiguracją adresu, a także połączeniami bezpośrednimi i połączeniami pojedynczych terminali użytkownika, takich jak JTRS.
2. W niedalekiej przyszłości w siłach zbrojnych USA każda formacja lub jednostka, każdy żołnierz, element wyposażenia wojskowego lub uzbrojenia będzie miał swój unikalny adres. Adres ten pozwoli na monitorowanie w czasie rzeczywistym położenia i stanu wszystkich elementów sytuacji - tworząc jeden cyfrowy obraz przestrzeni bojowej z niezbędnymi środkami bezpieczeństwa informacji. Aby zmylić wroga, adresy te można zmienić.
3. Siły Zbrojne USA integrują systemy łączności satelitarnej, systemy nawigacji satelitarnej, satelitarne systemy geodezyjne, systemy meteorologii kosmicznej, systemy ostrzegania przed atakami rakietowymi, systemy teledetekcji Ziemi oraz systemy rozpoznania satelitarnego i lotniczego w jedną sieć satelitarną. Zunifikowana sieć satelitarna obejmie ponad dwieście satelitów do celów wojskowych, dualnych i cywilnych, które będą wykorzystywane do wsparcia działań bojowych w teatrze działań.
4. W kontekście ograniczania wzrostu budżetów wojskowych oraz trwającego globalnego kryzysu, rząd i struktury wojskowe Stanów Zjednoczonych i państw NATO w coraz większym stopniu korzystają z zasobów komercyjnych statków kosmicznych, które są znacznie tańsze niż wyspecjalizowane wojskowe systemy łączności satelitarnej.
