Signály z neba. Satelitné komunikačné systémy

Obsah:

Signály z neba. Satelitné komunikačné systémy
Signály z neba. Satelitné komunikačné systémy

Video: Signály z neba. Satelitné komunikačné systémy

Video: Signály z neba. Satelitné komunikačné systémy
Video: The War in Ukraine Could Change Everything | Yuval Noah Harari | TED 2024, Apríl
Anonim
Obrázok
Obrázok

Systém Gnomad od ITT Exelis je k dispozícii v prenosných a prenosných konfiguráciách. Satelitný terminál Gnomad môže prenášať údaje rýchlosťou až dva Mbps

Moderné armády sa na prenos hlasu a dátového prenosu medzi jednotkami a vrstvami spoliehajú na komunikáciu, ktorá pracuje v pásmach s vysokou frekvenciou (HF), veľmi vysokou frekvenciou (VHF) a mikrovlnnou frekvenciou (VHF). Ultra vysoká frekvencia (UHF)). Mobilná satelitná komunikácia ponúka exponenciálne zvýšenie objemu dopravy, ktorú je možné zvládnuť na dnešnom bojisku, a rozsahu, v ktorom je možné túto komunikáciu odosielať a prijímať

HF komunikácia, ktorá obvykle používa rozsah 3-30 megahertzov (MHz) elektromagnetického spektra, poskytuje komunikáciu nad horizontom a je všadeprítomná vo vojenských silách po celom svete. Napriek tomu má HF svoje nevýhody. Ionosféru používajú na odrážanie prenášaných rádiových signálov späť na Zem. To poskytuje pôsobivé rozsahy, ale zároveň môže byť KV veľmi citlivý na počasie a slnečnú aktivitu. VKV, ktoré zaberá rozsah 30 - 300 MHz, môže prenášať vysoké úrovne informácií a hlasového prenosu a má dobrú imunitu voči atmosférickému a elektromagnetickému rušeniu, ale na rozdiel od KV môže poskytovať komunikáciu iba v zornom poli, to znamená, že môže byť zablokované nadmorskou výškou. Mikrovlny pokrývajú rozsah od 300 MHz do 3 GHz a podobne ako VKV poskytujú komunikačný dosah na priamu vzdialenosť; na prácu na nich vyžadujú aj malé antény. Posledná uvedená funkcia znižuje fyzické parametre vysielacích a prijímacích staníc, aj keď komunikácia v tomto rozsahu môže vážne trpieť útlmom spôsobeným prítomnosťou kvapiek vody v atmosfére. Absorbujú rádiové vlny a tým znižujú silu signálu. Satelitná komunikácia (SS) zvyčajne používa pásmo X na príjem údajov zo Zeme vo vlnovom pásme 7, 9 - 8, 4 GHz a vlnové pásmo 7, 25 - 7, 75 GHz na prenos na Zem spolu s Ku- pásmo (12 - 18 GHz) a pásmo Ka (26,5 - 40 GHz). Stojí za zmienku, že niektoré vojenské satelitné komunikačné terminály používajú aj relatívne nízkofrekvenčné pásmo C (0,5-1 GHz).

Medzi výhody poskytované satelitnou komunikáciou patrí jej veľký dosah v dôsledku odrazu vĺn od antény kozmickej lode a veľkého množstva informácií, ktoré dokáže spracovať. Predajcovia telekomunikačných zariadení stále častejšie dostávajú satelitnú komunikáciu do rúk armády na taktickej úrovni s terminálmi, ktoré môžu aktivovať v priebehu niekoľkých minút, a systémmi, ktoré sú nainštalované vo vozidlách a poskytujú satelitnú komunikáciu na cestách. Ríša vojenských satelitných komunikácií pre pozemné sily zahŕňa všetko od veľkých strategických pevných a prenosných antén a terminálov, ktoré je možné použiť na pripojenie rozmiestneného veliteľstva k národnému veleniu, až po malé vreckové a mobilné terminály uvedené vyššie.. Tento článok sa zameriava na prenosné a mobilné satelitné systémy s väčšími strategickými terminálmi, ktorými sa zaoberajú budúce články.

Obranné riešenia DRS

Anténu s priemerom 1, 2 a 1, 8 metra MFAST (viacpásmový satelitný terminál automatickej akvizície Flyaway) od spoločnosti DRS Defense Solutions môže zostaviť jedna osoba za 15 minút. Po inštalácii sa satelitné pripojenie zabezpečí stlačením jediného tlačidla. Celá sada je dodávaná v troch štandardných leteckých prepravných boxoch. Väčšie satelitné terminály dodáva spoločnosť DRS ako 2,4 m anténu montovanú na príves alebo na vozidlo, ktorá je k dispozícii v pásmach C, X, Ku a / alebo Ka. Tí používatelia, ktorí potrebujú CC na cestách, si môžu vybrať anténu Ku-38V Low Profle COTM (Continuous On-Te-Move) od spoločnosti DRS Technologies. Vysokokapacitná anténa Ku-38V je navrhnutá tak, aby poskytovala nepretržitý prenos hlasu, dát a videa v malom a ľahkom kryte, pričom nízka spotreba energie pomáha znižovať fyzickú záťaž vozidiel prepravujúcich zariadenie. Používatelia pásma X si môžu vybrať „príbuznú“jednotku, anténu COTM s nízkym profilom X-38V. K anténe Ku-38V je pridaná satelitná anténa COTM v pásme Ku. Rovnako ako jeho súrodenec ponúka hlas, dáta a video s vysokou šírkou pásma, aj keď je k dispozícii na požiadanie a v konfigurácii s pásmom X s X-Band Satellite XOTM od DRS.

Signály z neba. Satelitné komunikačné systémy
Signály z neba. Satelitné komunikačné systémy

Juhoafrická spoločnosť MicroVision Satellite Systems dodáva vojenské satelitné systémy pre vojakov, ako je táto ručná anténa MicroVSAT

Telecomsys

Telecomsys ponúka dva pozoruhodné satelitné terminály, Swiflink DVM-90 a Swiflink DVM-100. Prvý z nich má 0,9 m Ku-pásmovú anténu ako súčasť širokopásmového ľahkého a kompaktného satelitného terminálu. DVM-90 je dodávaný v dvoch štandardných prepravných prepravkách a je nasadený do 20 minút. Počas prevádzky má terminál priepustnosť od 64 Kbps do 4,2 Mbps.

Izraelské výrobky

Pre mnohých čitateľov bude trochu prekvapujúce, že Izrael je veľmi úspešný v mobilnej vojenskej satelitnej komunikácii, ako aj v tradičnej vojenskej komunikácii. Spoločnosť Commtact vyrába most (mobilný satelitný terminál), ktorý ponúka plne duplexnú komunikáciu v pásmach Ku a Ka a obsahuje pokročilý stabilizačný a polarizačný mechanizmus, ktorý umožňuje spoločnosti Most sledovať svoj satelit počas pohybu vozidla. Katalóg spoločnosti Elbit obsahuje terminály MSR-3000, MSR-PRO a MSR-R. Ručný terminál MSR-3000 pre pásma X, Ku a Ka poskytuje taktickú SS, celá súprava váži iba 12 kg. Medzitým sú vozidlá vybavené mobilným terminálom Elbit MSR-2000 Ku-band. MSR-2000 je možné použiť s robustnými širokopásmovými smerovačmi Elbit MSR-R a MSR-PRO a nízkoprofilovými anténami Elsat 2000 alebo Elsat 2100 s priemerom 0,52 ma 0,9 m.

Ďalší izraelský špecialista na vojenskú komunikáciu, IAI Elta, ponúka plne duplexnú satelitnú komunikáciu v pásme Ku vo forme mobilného satelitného terminálu EL / K-1891, ktorý ponúka širokopásmové dátové spojenia pre pozemné, námorné a letecké aplikácie. Elta dopĺňa svoj terminál EL / K-1891 o niekoľko antén s priemerom až jeden meter, kompaktným transceiverom a ľahkým, vysoko výkonným 100-wattovým zosilňovačom. Patentovaný prenosný satelitný komunikačný komplex obsahuje taktický satelitný terminál EL / K-1895 Manpack Tactical, ktorý spracováva hlas, dátový prenos a komprimované video. Užívateľ sa môže rozhodnúť umiestniť terminál vedľa seba alebo ho ovládať na diaľku, a to prostredníctvom prenosného počítača alebo ručného zariadenia. Ďalšou užitočnou vlastnosťou modelu EL / K-1895 je, že je predprogramovaný tak, aby vyhľadával dostupnú komunikáciu v pásme Ku a po začatí práce sa k nim sám pripojí.

Komunikácia L3

Zatiaľ čo EL / K-1895 ponúka komunikáciu v pásme Ku, satelitný komunikačný systém L3 Communications AN / USC-66 KaSAT pracuje v pásme Ka a poskytuje americkej armáde diaľkovú komunikáciu pomocou konštelácie Wideband Global Satcom (WGS). WGS je obojsmerný program ministerstva obrany USA a Austrálie, ktorý výrazne zvýši šírku pásma satelitov, ktoré má k dispozícii armáda každej krajiny. Toto zoskupenie môže ponúkať podobné príležitosti aj pre Kanadu, ktorá sa prihlásila ako partner WGS. Satelitná konštelácia WGS dopĺňa existujúcu satelitnú konšteláciu 14 obranných satelitných komunikačných systémov (DSCS-III) so 14 satelitmi, pričom posledný z nich bol vypustený v roku 2003. WGS nahradí satelity DSCS-III po ich vyradení. Pokiaľ ide o výkon, satelity WGS ponúkajú okamžitú, prepínateľnú šírku pásma na frekvencii 4,875 GHz, čo je desaťnásobok možností súčasného systému DSCS-III. Prvé zariadenie systému WGS pod označením „USA-195“má šírku pásma 2,5 Gbit / s. To už presahuje kapacitu všetkých satelitov DSCS-III dohromady. Sieť WGS bude celkovo zahŕňať sedem satelitov, z ktorých štyri sú už funkčné.

Spoločnosť L3 Communications vytvorila rýchlo nasaditeľný a demontovateľný systém AN / USC-66. Prepravuje sa v štyroch 40 kg kontajneroch a je možné ho namontovať na vozidlá. Mobilné platformy môžu využívať mobilný satelitný terminál Terminal On-The-Move IP Data System od L3 Communications, ktorý poskytuje širokopásmovú satelitnú mobilnú komunikáciu na základe internetového protokolu (IP). Ďalší terminál tejto spoločnosti, NCW-1200 (Network Centric Waveform) s priemerom 1,2 metra, poskytuje satelitnú komunikáciu v pásme Ku. Skladá sa z nemodulovaného rozdeľovača frekvenčného pásma, podporného zariadenia a zariadenia na orientáciu podstavca antény - každý komponent sa zmestí do vlastného kontajnera. Terminál NCW-1200 potrebuje na svoju činnosť iba externé napájanie a prenosný počítač.

Obrázok
Obrázok

General Dynamics poskytuje armáde rad mobilných satelitných terminálov vo forme rodiny Warrior. Na obrázku je systém Warrior Model 240 namontovaný na prívese.

Obrázok
Obrázok

Americký vojak naladí programovateľné sieťové rádio Harris AN / PRC-117 na nadviazanie satelitnej komunikácie. Súčasným trendom je poskytnúť každému vojakovi možnosti satelitnej komunikácie prostredníctvom svojich osobných rozhlasových staníc

TRM-1000 od L3 Communications kombinuje IP modem MPM-10000 s anténou na prenos a príjem prevádzky prostredníctvom satelitov WGS (pozri vyššie). Rodina širokopásmových satelitných komunikačných terminálov pokrýva všetky frekvenčné pásma satelitnej komunikácie v balení, ktoré je kompatibilné so štandardom JTRS (Sofware Communication Architecture 2.2 Core Framework) a satelitnou komunikáciou WGS / XTAR v pásme X.

Obrázok
Obrázok

Satelitná anténa Rockwell Collins CCT200 Swe-Dish podľa priania zákazníka je k dispozícii v pásmach X, Ku a Ka a má rýchlosť prenosu dát 50 Mbps

Obrázok
Obrázok

Satelitný terminál Rockwell Collins CCT120 Swe-Dish CommuniCase Technology využíva modulárny prístup k pripojeniu konkrétnych komponentov, čo umožňuje používateľom prispôsobiť si systém na základe svojich špecifických potrieb.

Spoločnosť Viasat

Americké jednotky taktiež používajú terminál Viasat AN / PSC-14 Broadband Global Area Network (BGAN). Využíva širokopásmový medzinárodný satelitný komunikačný systém (lepšie známy ako Inmarsat), všetok hardvér je certifikovaný podľa šifrovacieho štandardu NSA typu 1. S terminálom AN / PSC-14 je možné dosiahnuť dátové rýchlosti až 422 Kbps; môže byť v batohu alebo v prenosnej konfigurácii.

ITT Exelis

Podobne americká armáda používa satelitné terminály od ITT Exelis vrátane rodiny Gnomad (pozri prvú fotografiu), ktorá má spoločnú základnú súpravu s vymeniteľnou anténou podľa toho, či sa terminál používa v prenosnej verzii alebo v prenosnej konfigurácii. Spoločnosť tvrdí, že niektoré z kľúčových diferenciátorov rodiny Gnomad v porovnaní s inými dostupnými satelitnými komunikačnými zariadeniami sú malé rozmery, hmotnosť, výkon a parametre chladenia. Rodina Gnomad ponúka prenosové rýchlosti až do dvoch Mbps a využíva komerčnú šírku pásma satelitného pásma Ku, zatiaľ čo nízkoprofilová anténa použitá v prenosnej verzii je subtílna a neruší zariadenie na streche, ako sú diaľkovo ovládané zbraňové stanice. Skupina terminálov Gnomad poskytuje plne duplexný prenos hlasu, údajov a videa a z bezpečnostných dôvodov je možné ich kombinovať s ochranou komunikačných kanálov IP sieť Taclane KG-175 typu 1 a šifrovacím zariadením KIV-19 typu 1 Národnej bezpečnostnej agentúry, zaisťujúci bezpečný prenos dát až do 50 Mbps. Užívateľ môže navyše pripojiť Gnomad k jednokanálovému rádiu AN / VRC-92, taktickým prenosným prijímačom AN / VRC-104 a AN / VRC-110. Systém Gnomad bol predaný 2. a 4. pešej divízii americkej armády.

Spoločnosť Harris

Harris je známy nielen pre taktické rádiá, ale aj ako výrobca satelitných komunikačných zariadení, ako napríklad terminál C / X / Ku / Ka AN / USC-65 používaný americkou námornou pechotou. Terminál AN / USC-65 je nahradený Harrisovou modulárnou zdokonalenou štvorpásmovou anténou (MAQA), ktorá pokrýva rovnakú šírku pásma ako AN / USC-65 pomocou antény 3,8 m. Bude schopný interoperability prostredníctvom americkej satelitnej konštelácie WGS alebo britského Skynet-5, ako aj prostredníctvom štandardných komerčných satelitných frekvenčných pásiem. Harris tiež ponúka rodinu 3-pásmových satelitných antén Seeker s veľkosťou paraboly 1, 3 a 0,95 metra. S kapacitou prenosu dát okolo päť Mbps bola rodina Seeker nedávno certifikovaná na používanie so satelitným komunikačným systémom WGS. Nákup týchto terminálov očakávalo velenie špeciálnych operácií USA a niekoľko európskych členských štátov NATO.

Obrázok
Obrázok

Thales je jedným z popredných poskytovateľov prenosných vojenských satelitných komunikačných systémov. Portfólio spoločnosti obsahuje súpravu taktickej satelitnej komunikácie Talisman

Spoločnosť Rockwell Collins

Spoločnosť Rockwell Collins má tiež zavedený rodokmeň v taktickom rádiovom svete a veľký katalóg produktov satelitnej komunikácie. Vreckové terminály MiSAT ponúkajú komunikáciu v pásme X a Ku v balení s hmotnosťou menej ako 18 kg, pričom sa pripravia na prácu za menej ako päť minút, dokonca aj pre tých, ktorí so satelitnou komunikáciou nemajú žiadne skúsenosti. Podobné inovatívne riešenia má aj terminál Swe-Dish CommuniCase Technology (CCT). Je založený na modulárnom koncepte, to znamená, že konkrétne komponenty je možné kombinovať a vytvoriť tak prispôsobené riešenie. Moduly obsahujú anténu, transceiver, procesor, softvér, napájací zdroj, vedenie a príslušenstvo. Keď sa pridá nový modul, softvér to zachytí a podľa toho prispôsobí celý systém. Intuitívne grafické rozhranie tiež skracuje čas školenia a všetky moduly sa zmestia do jedného kontajnera. Systémy MiSAT a CCT získali špeciálne sily a ministerstvá brán po celom svete, ako aj americké námorníctvo a národná garda.

Obrázok
Obrázok

Thalesa vybrala francúzska obranná agentúra, aby splnil naliehavé operačné požiadavky pre svojho mobilného veliteľa satelitov Venuša, ktorý na cestách poskytuje satelitnú komunikáciu v pásme X.

Všeobecná dynamika

Medzi americkými výrobcami mobilných satelitných komunikačných systémov nemožno nespomenúť General Dynamics s rodinou Warrior. Malý prenosný terminál Warrior SMT (Small Man-portable Terminal) tejto spoločnosti poskytuje vysokorýchlostný prenos dát v otvorenom a šifrovanom režime v pásmach X a Ka rýchlosťou 18 Mbps pri príjme a 4 Mbps pri prenose dát, príprava do práce je 15 minút. Terminál Warrior SMT je prepojený s Warrior Model-96, ktorý spracováva rovnaké frekvenčné rozsahy a dátové rýchlosti (to isté možno povedať o termináli Warrior Model-120 s 1., 2. anténou); je prepravovaný v troch prepravných boxoch. Terminál s 1, 8. anténou Warrior Model-180, okrem pásma C, poskytuje komunikáciu v pásmach X a Ka. General Dynamics ponúka aj väčšie prívesy ako Model-240 (2, 8. anténa) a terminál AN / TSC-185, ktoré poskytujú satelitnú komunikáciu počas zastávky.

Obrázok
Obrázok

Systémy z WZL už boli dodané poľskej armáde pre jej kontingent v Afganistane, najväčším systémom je terminál 1,8 PPTS-1,8.

Spoločnosť Tales

Európske spoločnosti poskytujú značný podiel satelitných terminálov pre taktické terestriálne aplikácie. Ponuky Tales sa zameriavajú na systém prenosu údajov System-21 (predtým známy aj v exportnej verzii ako Modem-21E). Doživotné úpravy modemu-21E zahŕňali pridanie priebehov na zlepšenie jeho odolnosti voči rušeniu a tiež prácu na zvýšení rýchlosti prenosu dát na 32 Mb / s. System-21 poskytuje funkcionalitu všetkých softvérových a hardvérových verzií bývalého Modem-21E, ako aj nové funkcie, ako napríklad „Net-IP“, ktorý riadi kvalitu služieb siete v súlade s požiadavkami armády. System-21 používa architektúru IP a špeciálny režim, čo znamená, že ak terminál stratí komunikáciu so satelitom (napríklad ak anténe prekážajú stromy alebo vysoké budovy), terminál si tieto pripojenia „zapamätá“a automaticky ho resetuje, keď satelit sa vracia na dohľad.

Spoločnosť Tales ponúka aj satelitné riešenia pre vozidlá z rodiny Satmove. Sú „nezávislé na stroji“a sú k dispozícii buď v tradičnom parabolickom prevedení, alebo vo fázovej anténe. Tento druhý systém je obzvlášť užitočný pre pozemné vozidlá pohybujúce sa po nerovnom a hrboľatom teréne, keď konvenčná anténa môže stratiť komunikáciu so satelitom. Pretože anténa fázovaného poľa je elektronicky koordinovaná, je oveľa jednoduchšie udržať jej smer k satelitu. Tales je navyše zodpovedný za rodinu prenosných terminálov Talisman, ktoré milujú špeciálne sily na celom svete. Väčšina terminálov Tales je k dispozícii v pásmach X, Ku a Ka.

Obrázok
Obrázok

Napriek tomu, že vojenská satelitná komunikácia tradične používa pásmo X, tento frekvenčný rozsah je v priebehu času stále viac nasýtený. V tomto ohľade dochádza k migrácii armády na vyššie frekvencie pásma Ka.

Selex Elsag

Kompaktný satelitný terminál Talon Lite od Selex Elsag poskytuje prenos dát v pásme X alebo Ku, pozostáva z antény s priemerom jeden meter a dvoch vystužených hliníkových prepravných kontajnerov s hmotnosťou 20-30 kg. Architektúra Talon Lite obsahuje vonkajšiu ODU (vonkajšiu jednotku), ktorá sa diaľkovo pripája k vnútornej jednotke používanej na ovládanie systému pomocou 5 -metrového optického kábla, aj keď ju užívateľ môže podľa potreby predĺžiť až na 1 000 m. ODU sa skladá z antény, prijímača GPS, kompasu a sklonomeru, ktoré poskytujú automatické získavanie satelitov na základe informácií o polohe v pamäti ODU. IDU pozostáva zo satelitného modemu CDM570L-IP a monitorovacieho a sledovacieho počítača.

Pokiaľ ide o technologické trendy v mobilných vojenských satelitných termináloch na cestách, dochádza k tichej revolúcii v šírke pásma. Vojenská satelitná komunikácia v súčasnosti funguje v pásme X spektra. Pásmo X je odolné voči rušeniu, ale relatívne zúženie tohto segmentu, dostupné pre vojenskú komunikáciu (500 MHz), znamená, že je výrazne presýtený. Potvrdil to neukojiteľný apetít USA a ich spojencov po satelitných frekvenciách počas vojenských operácií v Afganistane, Iraku a najnovšie aj v Líbyi.

Pásmo Ku je pomerne širšie, ale je aj dosť „plné“a je veľmi využívané komerčným sektorom. Pásmo Ka ponúka potrebný ďalší frekvenčný rozsah, ktorý poskytuje jeden GHz pre vojenskú komunikáciu a rovnaký pre komerčných používateľov. Technológia, ktorej sa chopili konštruktéri vojenských satelitných terminálov v pásme Ka, je teraz schopná ponúknuť zariadenie s malými anténami za konkurencieschopnú cenu, ktorá dokáže využiť túto časť spektra. Migrácia do pásma Ka a nedávne vojenské operácie ukázali, že vysoký dopyt po satelitných frekvenciách je taký zdrvujúci, že ani toto pásmo dlho nevydrží.

Odporúča: