Trong những năm gần đây, Hoa Kỳ đã chứng minh các mục tiêu của mình trong không gian trong nhiều tài liệu. Đáng kể nhất trong số đó là Kế hoạch Chỉ huy Không gian Hoa Kỳ giai đoạn đến năm 2020 (2002); Học thuyết Không gian của Tổng thống Obama (2010); Chiến lược An ninh quốc gia trong không gian bên ngoài do Bộ Quốc phòng và Tổng cục Tình báo quốc gia biên soạn (2010); “Chiến lược không gian quân sự mới của Hoa Kỳ” (2011).
Năm 2010, Tham mưu trưởng Liên quân các Lực lượng Vũ trang Hoa Kỳ đã ban hành Tầm nhìn chung 2010 (khái niệm “Sự thống trị toàn phổ”). Nhiệm vụ trung tâm của các hoạt động không gian trong đó được xác định là đạt được và củng cố ưu thế quân sự vô điều kiện và vai trò hàng đầu của Mỹ trong không gian vũ trụ.
Gần đây, đã có sự chuyển đổi tích cực của các phương thức tiến hành chiến tranh, chủ yếu do sự phát triển của công nghệ thông tin đã làm thay đổi đời sống kinh tế và xã hội của nhân loại. Bản chất của cuộc chiến đã thay đổi hoàn toàn và cuối cùng đi đến định đề: mọi thứ có thể nhìn thấy đều có thể bị tấn công, và thứ có thể bị tấn công sẽ bị phá hủy.
Một loại hình chiến tranh mới đã xuất hiện - chiến tranh thông tin, bao gồm cả việc vô hiệu hóa hệ thống thông tin của đối phương.
Một đặc điểm của chiến lược không gian của Hoa Kỳ là tập trung vào thành phần thông tin của việc sử dụng không gian, vì nó là thông tin làm tăng đáng kể hiệu quả của các hệ thống khác. Hoa Kỳ đang dần chuyển trọng tâm từ việc tăng cường sức mạnh chiến đấu sang sử dụng không gian thông tin và đang nỗ lực chiếm ưu thế trong lĩnh vực cụ thể này.
Như vậy, “Chiến lược không gian quân sự mới của Hoa Kỳ” đặc trưng cho không gian hiện đại là ngày càng đông đúc, cạnh tranh và phức tạp. Tài liệu này trực tiếp nói rằng các lực lượng vũ trang Hoa Kỳ sẽ thực hiện bất kỳ biện pháp tấn công tích cực nào nhằm làm sai lệch thông tin, vô tổ chức, ngăn chặn và phá hủy cơ sở hạ tầng không gian của đối phương, nếu nó gây ra mối đe dọa cho an ninh của Hoa Kỳ.
Đổi lại, Khái niệm Tác chiến-Chiến lược của Hoa Kỳ "Các hoạt động quân sự quy mô lớn" quy định việc sử dụng các lực lượng vũ trang của Hoa Kỳ và NATO, bao gồm cả dưới hình thức hoạt động không gian vũ trụ chiến lược (chiến dịch).
Với mục đích thực hiện các quy định của các tài liệu này, một hệ thống định vị và thông tin toàn cầu đang được tạo ra, dựa trên hơn hai trăm tàu vũ trụ. Hệ thống này đã giải quyết các nhiệm vụ chiến lược và hoạt động-chiến thuật trong trinh sát, chỉ huy và kiểm soát quân đội, nhắm mục tiêu vũ khí chính xác cao và cung cấp thông tin liên lạc cho quân đội ở mọi nơi trên thế giới, và sau đó sẽ tham gia đảm bảo cung cấp các cuộc tấn công từ không gian đến các mục tiêu mặt đất.
Trong những năm tới, hệ thống thông tin và định vị toàn cầu có thể được bổ sung với hàng nghìn phương tiện bay không người lái do thám và tấn công cho các mục đích khác nhau và các vệ tinh - thanh tra ngoài không gian. Sau khi tích hợp với hệ thống tình báo điện tử toàn cầu, hệ thống siêu mới sẽ có khả năng tạo ra một trường thông tin tác chiến toàn cầu hiệu quả.
Sự đóng góp của các hệ thống vệ tinh vào giải pháp trinh sát, thông tin liên lạc, dẫn đường vô tuyến và các vấn đề khí tượng không ngừng tăng lên.
HỆ THỐNG LIÊN LẠC VỆ TINH QUÂN ĐỘI VÀ SỰ KIỂM SOÁT CỦA HOA KỲ
Hệ thống liên lạc vệ tinh đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự kiểm soát đáng tin cậy của các lực lượng vũ trang. Mục đích chính của hệ thống liên lạc vệ tinh là cung cấp cho các cơ quan chỉ huy và kiểm soát trong một khu vực hoạt động hoặc trong một khu vực cụ thể với các kênh liên lạc an toàn, đáng tin cậy (truyền dữ liệu) với các nhóm lực lượng vũ trang, đội hình chiến thuật, các đơn vị quân đội riêng lẻ và từng người lính. Những phẩm chất chính của thông tin liên lạc vệ tinh mà các loại hình thông tin liên lạc khác không có là phạm vi phủ sóng toàn cầu và khả năng cung cấp các kênh liên lạc từ mọi nơi trên thế giới trong thời gian rất ngắn.
Sau khi được triển khai đầy đủ, hệ thống AEHF sẽ trở thành một trong những liên kết chính của hệ thống thông tin thống nhất để liên lạc và kiểm soát toàn cầu của các tổ chức nhà nước và quân đội, đồng thời là cơ sở của một hệ thống trao đổi dữ liệu không gian giữa các bên tham chiến trên bộ và trên biển, trên không và trong không gian.
Hệ thống thông tin liên lạc và chỉ huy và điều khiển vệ tinh quân sự của Hoa Kỳ cũng bao gồm hệ thống thông tin liên lạc vệ tinh băng rộng quân sự (DSCS / WGS), hệ thống liên lạc vệ tinh băng hẹp quân sự (UFO / MUOS), hệ thống không gian chuyển tiếp dữ liệu quân sự (SDS) từ các vệ tinh do thám, và hệ thống không gian vệ tinh băng hẹp quân sự. thông tin liên lạc (TacSat) cho Hải quân. Hệ thống liên lạc và điều khiển không gian hợp nhất bao gồm hệ thống radar trên không gian (Space Radar-SR) và máy bay không người lái (UAV), hệ thống định vị toàn cầu (GPS), hệ thống khí tượng vũ trụ, hệ thống điều khiển vệ tinh, điều khiển, thông tin liên lạc, hỗ trợ máy tính, tình báo, theo dõi và giám sát (Command Control Communications Computers Intelligence Surveillance Reconnaissance, C4 ISR) để biết tình hình trên đất liền, trên biển, trên không và trong không gian.
Hệ thống liên lạc vệ tinh quân sự của Vương quốc Anh (Sky Net) đã được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống thông tin thống nhất về liên lạc và kiểm soát toàn cầu của Hoa Kỳ; Pháp (Syracuze); Đức (SATCOMBw) và các đồng minh khác của Hoa Kỳ.
Trong thời bình và thời chiến, các vệ tinh của hệ thống chuyển tiếp không gian toàn cầu (Hệ thống vệ tinh theo dõi và chuyển tiếp dữ liệu, TDRSS) tham gia vào hệ thống liên lạc và điều khiển vệ tinh quân sự thống nhất của Hoa Kỳ. Tài nguyên của các hệ thống liên lạc vệ tinh thương mại Intelsat, SES, Eutelsat, Iridium, Globalstar và các hệ thống khác, do Bộ Quốc phòng Mỹ thuê, ngày càng được sử dụng như một phần của hệ thống liên lạc và điều khiển vệ tinh quân sự thống nhất.
Thông tin liên lạc vệ tinh quân sự của Mỹ là xương sống của cơ sở hạ tầng thông tin của các lực lượng vũ trang và tính đến đầu năm 2013, bao gồm các hệ thống sau: MILSTAR / AEHF, DSCS / WGS, UFO / MUOS, TacSat và SDS.
HỆ THỐNG KHÔNG GIAN TRUYỀN THÔNG AN TOÀN MILSTAR / AEHF
Hệ thống không gian liên lạc an toàn MILSTAR được thiết kế để kiểm soát các lực lượng hạt nhân chiến lược của Hoa Kỳ trong một cuộc chiến tranh hạt nhân. Đối với hệ thống này, các biện pháp đặc biệt đã được phát triển để đảm bảo tính tự chủ và khả năng sống sót của tàu vũ trụ.
Với mục đích bảo mật đường truyền thông tin liên lạc cao, hệ thống sử dụng các dải tần số Ka-, K- và V. Các dải tần số này cho phép hình thành các chùm tia định hướng hẹp, cùng với khả năng chống nhiễu của các kênh, cũng làm tăng tính bí mật của các đường liên lạc, vì tín hiệu rất khó tìm và do đó, bị triệt tiêu. Việc sử dụng các thuật toán đặc biệt để mã hóa và xử lý tín hiệu cho phép chúng tôi đảm bảo tính bảo mật rất cao của kênh liên lạc. Thông qua các phương tiện kỹ thuật của vệ tinh, thông tin tình báo và video được truyền đi, trao đổi thoại và hội nghị video được thực hiện.
Hệ thống MILSTAR không chỉ được sử dụng cho các lực lượng hạt nhân chiến lược, mà còn cung cấp thông tin liên lạc với tất cả các loại và chi nhánh của lực lượng vũ trang Hoa Kỳ.
Chòm sao quỹ đạo của hệ thống bao gồm năm vệ tinh Milstar (hai Milstar-1 và ba Milstar-2) trong quỹ đạo địa tĩnh. Các vệ tinh được phát triển bởi Lockheed Martin.
Vệ tinh Milstar-1 cho phép tổ chức 192 kênh liên lạc tốc độ thấp (từ 75 đến 2400 bit / s) (đường lên 44,5 GHz và đường xuống 20,7 GHz) và hệ thống liên lạc chéo với nhau ở tần số 60 GHz. Ngoài ra, tàu vũ trụ có 4 kênh liên lạc AFSATCOM UHF (300 và 250 MHz) cho Không quân Mỹ và một kênh quảng bá UHF (300 và 250 MHz) cho Hải quân Mỹ.
Vệ tinh Milstar-2 thuộc thế hệ thứ hai cho phép tổ chức 192 kênh truyền thông an toàn tốc độ thấp (từ 75 đến 2400 bit / s) và 32 kênh truyền thông an toàn tốc độ trung bình (từ 4,8 kbps đến 1,54 Mbps) trong một dải tần hoạt động mở rộng.
Phần cứng hệ thống MILSTAR thực hiện các chức năng sau:
• xử lý trên bo mạch và chuyển đổi tín hiệu;
• tự chủ kiểm soát các nguồn lực trên tàu;
• sử dụng đa phổ (nhận tín hiệu qua một ăng-ten trong một dải và truyền lại qua một ăng-ten khác trong một dải khác);
• liên lạc giữa các vệ tinh.
Tổ hợp ăng-ten trên tàu có khả năng phát hiện hướng gây nhiễu chủ động có chủ ý và tạm thời chặn hoặc làm 0 mẫu bức xạ theo hướng gây nhiễu, duy trì phương thức hoạt động theo các hướng khác mà không bị mất liên lạc.
Trong khu phức hợp, các phương tiện kỹ thuật của hệ thống cung cấp thông tin liên lạc an toàn thích ứng, đáng tin cậy và ổn định giữa các thiết bị đầu cuối cố định, di động và di động. Các phương tiện kỹ thuật này cũng đã được làm chủ trong các hệ thống thông tin vệ tinh cá nhân thương mại.
Theo kế hoạch, hoạt động của hệ thống MILSTAR sẽ kết thúc vào năm 2014.
Đổi lại, hệ thống không gian sóng milimet AEHF, đang thay thế hệ thống MILSTAR, cung cấp một khóa kép (khóa kép) an toàn hơn, đáng tin cậy, bền bỉ và tốc độ cao, so với hệ thống MILSTAR, một kết nối toàn cầu giữa các tổ chức chính trị hàng đầu và lãnh đạo quân sự của Hoa Kỳ với sự chỉ huy của các lực lượng vũ trang, các loại và họ quân, chỉ huy các nhóm quân chiến lược và chiến thuật. Hệ thống AEHF được sử dụng trong tất cả các hoạt động, trên bộ, trên biển, trên không và ngoài vũ trụ, trong thời bình và thời chiến, kể cả chiến tranh hạt nhân.
Hệ thống AEHF nên bao gồm bốn (theo các nguồn khác, trong số năm) vệ tinh chính và một vệ tinh dự phòng trong quỹ đạo địa tĩnh. AEHF tương thích với các kênh MILSTAR tốc độ thấp (75 đến 2400 bps) và tốc độ trung bình (4800 bps đến 1.544 Mbps), đồng thời có các liên kết giao tiếp tốc độ cao (lên đến 8,2 Mbps) mới …
Tỷ lệ trao đổi dữ liệu trong hệ thống AEFH cao gấp 5 lần tỷ giá hối đoái trong hệ thống MILSTAR, cho phép người dùng truyền chỉ định mục tiêu và video độ phân giải cao trong thời gian thực từ máy bay không người lái (UAV) và vệ tinh viễn thám Trái đất (ERS).
Xử lý tín hiệu trên bo mạch đã được thêm vào phức hợp ăng-ten với việc làm giảm mẫu bức xạ theo hướng giao thoa (hệ thống MILSTAR). Loại thứ hai cung cấp sự bảo vệ và tối ưu hóa các tài nguyên đã sử dụng trên tàu, tính linh hoạt của hệ thống trong mối quan hệ với nhiều người tiêu dùng khác nhau trong các chi nhánh của lực lượng vũ trang và những người dùng khác sử dụng các thiết bị đầu cuối trên bộ, trên biển và trên không. Ngoài ra, các tàu vũ trụ của hệ thống AEHF có cơ sở hạ tầng liên lạc phát triển và đáng tin cậy với nhau (mỗi tàu có hai tàu lân cận) trong dải tần milimet (V-) (60 GHz).
Dữ liệu hiệu suất của hệ thống MILSTAR và AEHF được trình bày trong Bảng 1.
Hệ thống AEHF bao gồm ba phân đoạn: không gian, người dùng và mặt đất. Phân đoạn không gian là một chòm sao quỹ đạo của tàu vũ trụ trong quỹ đạo địa tĩnh với hệ thống liên lạc giữa các vệ tinh cung cấp phạm vi phủ sóng toàn cầu. Phân đoạn mặt đất của điều khiển hệ thống được thiết kế để điều khiển tàu vũ trụ trong quỹ đạo, kiểm soát tình trạng hoạt động và kỹ thuật của chúng, đồng thời đảm bảo việc lập kế hoạch và kiểm soát hệ thống thông tin liên lạc. Phân đoạn này được xây dựng theo sơ đồ nhiều dự phòng và bao gồm một tổ hợp các trạm điều khiển cố định và di động. Liên kết mặt đất đến vệ tinh sử dụng băng tần 44 GHz và liên kết vệ tinh mặt đất sử dụng băng tần 20 GHz
Mô-đun tải trọng của tàu vũ trụ AEFH bao gồm một hệ thống chuyển mạch và xử lý tín hiệu trên boong với khả năng chuyển đổi của chúng từ 44 GHz đến 20 GHz và một tổ hợp ăng-ten. Xử lý tín hiệu trên tàu giúp bảo vệ và tối ưu hóa tài nguyên bộ lặp trên tàu, tính linh hoạt của hệ thống trong mối quan hệ với người sử dụng hệ thống sử dụng các thiết bị đầu cuối đất liền, đường biển và đường hàng không.
Tổ hợp ăng-ten của tàu vũ trụ bao gồm các yếu tố sau:
• ăng-ten toàn cầu;
• hai mảng ăng ten phát theo giai đoạn (PAR) để làm việc với các thiết bị đầu cuối di động, tạo thành tối đa 24 kênh với sự phân chia thời gian;
• ăng-ten thu sóng với mảng phân kỳ;
• sáu ăng ten thu và phát hình parabol trên một gimbal để hình thành các chùm tia khu vực;
• hai ăng ten định hướng cao để liên lạc chiến thuật và chiến lược;
• hai ăng-ten để liên lạc giữa các vệ tinh.
Mỗi vệ tinh của hệ thống AEHF, sử dụng kết hợp các ăng ten PAR và parabol, tạo thành 194 chùm tia khu vực.
Các vệ tinh có khả năng sống sót sau việc sử dụng vũ khí hạt nhân.
HỆ THỐNG KHÔNG GIAN DÂY DẪN DSCS / WGS
Hệ thống thông tin liên lạc chiến lược (Hệ thống liên lạc vệ tinh quốc phòng, DSCS) của Lực lượng vũ trang Hoa Kỳ cung cấp thông tin liên lạc cho lãnh đạo quân sự-chính trị cao nhất, các chỉ huy chung và đặc biệt với các đội hình lớn, đội hình, đơn vị (lên đến cấp lữ đoàn) và các cơ sở của vũ trang. lực lượng của các chi nhánh và vũ khí của Hoa Kỳ. Ngoài ra, hệ thống giải quyết các nhiệm vụ chuyển giao thông tin ngoại giao, tình báo và thông tin nhà nước, bao gồm cả việc trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống điều khiển tự động ở nhiều cấp độ và các yếu tố của chúng.
Chòm sao bao gồm tám vệ tinh (sáu tàu vũ trụ DSCS-3B đang hoạt động và hai trong dự trữ) trong quỹ đạo địa tĩnh.
Các tàu vũ trụ thuộc dòng DSCS-3 được cung cấp khả năng bảo vệ chống bức xạ điện từ từ một vụ nổ hạt nhân đáng tin cậy hơn so với các tàu vũ trụ của hai dòng đầu tiên và có thiết bị liên lạc băng thông rộng, chống ồn trên tàu. Ngoài ra, chúng còn được trang bị hệ thống truyền lệnh điều khiển từ xa và vệ tinh an toàn, được thiết kế để tái cấu trúc nhanh chóng trong trường hợp gây nhiễu có chủ đích. Công suất của một tàu vũ trụ là từ 100 đến 900 Mbit / s.
Mô-đun tải trọng vệ tinh bao gồm:
• sáu bộ phát đáp độc lập và một bộ phát đáp kênh đơn;
• ba ăng-ten thu (hai sừng với vùng phủ sóng của toàn bộ phần có thể nhìn thấy của Trái đất và một ăng-ten có thể theo dõi);
• năm ăng-ten phát (hai sừng bao phủ toàn bộ phần có thể nhìn thấy của Trái đất, hai ăng-ten có thể giám sát và một ăng-ten parabol có độ lợi cao trong gimbal).
Mô-đun tải trọng của các vệ tinh thuộc dòng này hoạt động ở băng tần X: 7900–8400 MHz để nhận và 7250–7750 MHz để truyền. Công suất bộ phát đáp - 50 W. Băng thông kênh - từ 50 đến 85 MHz. Các băng tần S và X được sử dụng để điều khiển tàu vũ trụ và truyền tải phép đo từ xa.
Liên quan đến sự gia tăng lưu lượng dữ liệu trong việc cung cấp các dịch vụ liên lạc đường trục và các loại hình dịch vụ mới cho các lực lượng vũ trang ở Thái Bình Dương, Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương và lục địa Hoa Kỳ, lãnh đạo đất nước vào năm 2001 đã quyết định phát triển một băng thông rộng quốc gia mới. hệ thống thông tin vệ tinh thế hệ mới (Wideband Global Satcom, WGS). Do đó, vệ tinh DSCS đang được thay thế bằng vệ tinh WGS, sẽ bao gồm sáu vệ tinh.
Các vệ tinh WGS dựa trên nền tảng Boeing BSS-702 với công suất 13 kW và thời gian hoạt động là 14 năm.
Vệ tinh WGS đầu tiên được phóng vào năm 2007, hai lần nữa - vào năm 2009, vào tháng 1 năm 2012 vệ tinh WGS-4 được phóng lên. Việc phóng vệ tinh WGS-5 được lên kế hoạch vào đầu năm 2013, và vệ tinh WGS-6 được lên kế hoạch vào mùa hè cùng năm.
Mô-đun tải trọng của tàu vũ trụ WGS bao gồm vài chục bộ phát đáp và một tổ hợp ăng-ten. Tổ hợp ăng-ten có thể tạo thành 19 vùng phủ sóng độc lập và bao gồm:
• ăng-ten băng tần X toàn cầu (8/7 GHz);
• phát và thu các mảng ăng-ten theo từng giai đoạn, tạo thành 8 vùng phủ sóng trong băng tần X;
• tám ăng-ten phát-thu sóng hẹp và hai ăng-ten parabol địa phương trên một gimbal để tạo ra 10 chùm tia ở các băng tần K và Ka (40/20 GHz và 30/20 GHz).
Băng tần 30/20 GHz dành cho Hệ thống Phát sóng Toàn cầu (GBS). Hệ thống băng thông rộng vệ tinh toàn cầu GBS truyền video, thông tin trắc địa và bản đồ, cũng như dữ liệu khí tượng và các thông tin khác cho các đội hình, đơn vị thuộc tất cả các chi nhánh của lực lượng vũ trang Hoa Kỳ. Thiết bị thu sóng vệ tinh của hệ thống GBS hoạt động ở băng tần Ka (30 GHz) và có 4 kênh liên lạc với tốc độ truyền dữ liệu 24 Mbit / s. Truyền dữ liệu đường xuống được thực hiện ở băng tần Ka (20 GHz).
Thông lượng của tàu vũ trụ WGS, do sử dụng các thiết bị chuyển mạch kênh, các phương tiện phân tách tần số, không gian và phân cực của tín hiệu, và khi sử dụng thiết bị GBS, dao động từ 2,4 Gbps đến 3,6 Gbps.
Để quản lý tải mục tiêu của các vệ tinh WGS, quân đội Mỹ đã thành lập 4 Trung tâm Điều khiển Thông tin Liên lạc của quân đội, mỗi Trung tâm có thể điều khiển đồng thời việc truyền và nhận dữ liệu thông qua 3 vệ tinh.
Chỉ có một trung tâm điều khiển sứ mệnh vệ tinh, các phương tiện mặt đất của nó hoạt động trong băng tần S.
Sau khi triển khai hệ thống WGS ban đầu và phóng vệ tinh AEHF đầu tiên, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ quyết định loại bỏ dần Hệ thống Truyền thông Vệ tinh Biến đổi (TSAT).
KHÔNG GIAN TRUYỀN THÔNG VỆ TINH UFO NARROWBAND (MUOS)
Hệ thống liên lạc vệ tinh UFO (FLTSATCOM ở giai đoạn đầu) được tạo ra bởi Hải quân Hoa Kỳ để cung cấp thông tin liên lạc giữa các trung tâm ven biển với các vật thể trên mặt nước và dưới nước, hàng không hạm đội và thông báo vòng tròn của lực lượng hạm đội thông qua một kênh đặc biệt. Hiện nay, hệ thống UFO là hệ thống thông tin di động chiến thuật chính của lực lượng vũ trang Hoa Kỳ trong phạm vi decimet. Nó được sử dụng rộng rãi bởi Bộ Quốc phòng, Bộ Ngoại giao, Tổng thống Hoa Kỳ và Bộ Tư lệnh Chiến lược để kiểm soát mức độ hoạt động và chiến thuật của tất cả các chi nhánh của lực lượng vũ trang.
Khu vực làm việc của hệ thống bao gồm lục địa Hoa Kỳ, Đại Tây Dương, Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương.
Vào đầu năm 2013, chòm sao quỹ đạo của hệ thống bao gồm chín tàu vũ trụ UFO (tám chính và một dự trữ) ở bốn vị trí quỹ đạo và 2 vệ tinh FLTSATCOM trong quỹ đạo địa tĩnh. Vệ tinh UFO dựa trên nền tảng BSS-601 của Boeing. Tuổi thọ hoạt động của tàu vũ trụ là 14 năm.
Tất cả các tàu vũ trụ đều được trang bị 11 bộ khuếch đại trạng thái rắn UHF. Chúng cung cấp 39 kênh truyền thông với tổng băng thông 555 kHz và 21 kênh truyền thông âm thanh băng hẹp với băng thông 5 kHz mỗi kênh, 17 kênh chuyển tiếp với băng thông 25 kHz và một kênh phát sóng hạm đội với băng thông 25 kHz.
Ba vệ tinh UFO cuối cùng được trang bị GBS. Các bộ này bao gồm 4 bộ phát đáp với công suất 130 W mỗi bộ, hoạt động ở băng tần Ka (30/20 GHz) và có băng thông 24 Mbit / s. Do đó, một bộ GBS trên một vệ tinh cung cấp đường truyền 96 Mbit / s.
Hệ thống UFO hiện đang được thay thế bằng Hệ thống Mục tiêu Người dùng Di động (MUOS) đầy hứa hẹn. Việc phát triển và sản xuất hệ thống liên lạc vệ tinh MUOS được giao cho Lockheed Martin. Hệ thống MUOS sẽ bao gồm năm vệ tinh (một chế độ chờ) trên quỹ đạo địa tĩnh, một trung tâm điều khiển sứ mệnh và một trung tâm điều khiển mạng lưới thông tin liên lạc. Mỗi vệ tinh MUOS có sức chứa của 8 vệ tinh UFO.
Cấu hình ban đầu của hệ thống thông tin liên lạc sẽ bao gồm một tổ hợp điều khiển mặt đất và hai vệ tinh MUOS, vệ tinh đầu tiên được phóng vào ngày 24 tháng 2 năm 2012. Việc triển khai toàn bộ hệ thống giai đoạn đầu tiên được lên kế hoạch vào mùa hè năm 2013.
Các vệ tinh MUOS dựa trên nền tảng A2100 của Lockheed Martin. Tuổi thọ hoạt động của tàu vũ trụ là 14 năm.
Hệ thống MUOS được xây dựng bằng cách sử dụng các công nghệ truyền thông vệ tinh dân sự quan trọng và cải thiện đáng kể khả năng của thông tin liên lạc quân sự, cung cấp cho người dùng di động (từ cấp chiến lược đến từng lính bộ binh) các dịch vụ điện thoại, dữ liệu và video theo thời gian thực. Hệ thống tập trung vào việc sử dụng các thiết bị đầu cuối người dùng chung được tạo ra của dự án Hệ thống vô tuyến chiến thuật chung (JTRS), tương thích với hệ thống UFO.
Các vệ tinh hoạt động trong các băng tần UHF, X- và Ka. Hệ thống sẽ cung cấp các kênh liên lạc quân sự băng tần hẹp và truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 64 kbps. Tổng tốc độ của các kênh thông tin vệ tinh lên đến 5 Mbps, cao gấp 10 lần so với hệ thống UFO (lên đến 400 kbps).
Trọng tải của tàu vũ trụ MUOS cho phép sử dụng hiệu quả hơn dải tần được phân bổ, hệ thống sẽ thực hiện đa truy cập với phân bổ kênh theo yêu cầu. Nhờ sử dụng các phương pháp xử lý tín hiệu số hiện đại, các phương pháp điều chế mới và mã hóa chống nhiễu, hệ thống thông tin liên lạc sẽ có độ tin cậy, bảo mật, chống nhiễu và hiệu quả truyền thông cao hơn.
Các yêu cầu quan trọng nhất đối với hệ thống mới là: đảm bảo truy cập được đảm bảo, liên lạc trong chuyển động, khả năng hình thành các mạng truyền thông với nhiều mục đích và cấu hình khác nhau, sự tương tác thống nhất của các mạng truyền thông của các lực lượng khác nhau, phạm vi phủ sóng toàn cầu, chế độ phát sóng và liên lạc ở các vùng cực, khả năng sử dụng các thiết bị đầu cuối thuê bao di động cỡ nhỏ.
HỆ THỐNG KHÔNG GIAN GIAO TIẾP VỆ TINH TACSAT NARROWBAND
Năm 2005, để đưa hệ thống thông tin liên lạc băng hẹp vệ tinh quân sự trở nên toàn cầu, Hoa Kỳ quyết định tạo ra một hệ thống liên lạc thử nghiệm trên vệ tinh hình elip.
Một vệ tinh thử nghiệm TacSat-4 đã được phóng cho mục đích này vào tháng 9 năm 2011. Quỹ đạo của tàu vũ trụ là hình elip với chu vi 850 km, góc nghiêng 12 nghìn 50 km và độ nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo - 63,4 độ. TacSat-4 là một vệ tinh thông tin và tình báo thử nghiệm được thiết kế bởi Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ và Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins với sự đóng góp của Boeing, General Dynamics và Raytheon. Trọng lượng - 460 kg, đường kính ăng ten - 3,8 m.
Mục đích của tàu vũ trụ là cung cấp thông tin liên lạc chống nhiễu an toàn toàn cầu với các đơn vị trên chiến trường (liên lạc khi đang di chuyển, COTM); phát hiện tàu ngầm của đối phương; thông báo cho các đơn vị của Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ và các tàu chiến kết quả đánh giá tình hình và mệnh lệnh chiến đấu trước sự chống trả mạnh mẽ của thiết bị vô tuyến điện của đối phương.
Vệ tinh cung cấp tới 10 kênh liên lạc băng hẹp (từ 2,4 đến 16 kbps) trong dải UHF (300 và 250 MHz).
Vệ tinh TacSat-4 cũng có thiết bị MUOS với băng thông 5 MHz để nhận và truyền dữ liệu qua vệ tinh MUOS tới GSO.
Việc thử nghiệm và vận hành tàu vũ trụ TacSat-4 sẽ cho phép Hải quân Mỹ xác định nhu cầu trong tương lai đối với vệ tinh trên quỹ đạo hình elip cao, hoạt động trong hệ thống vệ tinh địa tĩnh.
SỬ DỤNG VỆ TINH DÂN SỰ CHO MỤC ĐÍCH QUÂN SỰ
Ngày nay, các lực lượng vũ trang Hoa Kỳ, cùng với việc họ chi rất nhiều tiền vào việc tạo ra các hệ thống liên lạc trong không gian của riêng mình, ngày càng sử dụng nhiều vệ tinh thương mại để liên lạc và thu thập thông tin tình báo. Trong bối cảnh ngân sách quân sự tăng trưởng hạn chế và cuộc khủng hoảng toàn cầu đang diễn ra, các cơ cấu chính phủ và quân đội của Hoa Kỳ và các nước NATO đang ngày càng sử dụng nhiều nguồn lực từ các tàu vũ trụ thương mại, vốn rẻ hơn nhiều so với các hệ thống liên lạc vệ tinh quân sự chuyên dụng.
Tính độc lập của việc phát triển các hệ thống liên lạc không gian quân sự và dân sự chủ yếu là giả tạo, vì yêu cầu chính xác định sự xuất hiện của chúng là khả năng hoạt động của chúng trong không gian vũ trụ. Gần đây, sự hiểu biết về tính khả thi của việc tạo ra các hệ thống không gian sử dụng kép đã được đưa ra. Mục đích kép liên quan đến việc thiết kế một hệ thống, có tính đến ứng dụng của nó để giải quyết các nhiệm vụ dân sự và quân sự. Theo các chuyên gia, điều này giúp giảm chi phí sản xuất tàu vũ trụ. Ngoài ra, việc sử dụng kết hợp các hệ thống vệ tinh quân sự và dân sự làm tăng đáng kể tính ổn định của thông tin liên lạc trong khu vực hoạt động.
Một minh họa sinh động về ảnh hưởng của các công trình quân sự đối với việc sử dụng vệ tinh thương mại trong các cuộc xung đột quân sự là sự cố nổi tiếng trong cuộc chiến của NATO với Nam Tư. Trong cuộc giao tranh vào cuối những năm 1990, nhà điều hành vệ tinh thương mại Eutelsat đã tắt chương trình phát sóng truyền hình quốc gia Nam Tư qua vệ tinh HotBird.
Việc đóng cửa tương tự của truyền hình quốc gia ở Libya và Syria đã được thực hiện bởi các nhà khai thác vệ tinh Eutelsat (nhà điều hành châu Âu), Intelsat (nhà điều hành Mỹ) và Arabsat (đứng sau các bang Bahrain và Ả Rập Xê-út).
Vào tháng 10 năm 2012, các nhà khai thác vệ tinh Eutelsat, Intelsat và Arabsat đã ngừng phát sóng tất cả các kênh vệ tinh của Iran sau quyết định của Ủy ban châu Âu về lệnh trừng phạt kinh tế. Vào tháng 10 đến tháng 11 năm 2012, các chương trình thời sự của Euronews phát qua vệ tinh Eutelsat đã bị nhiễu.
Tại Hoa Kỳ, các cơ chế đã được xây dựng để chuyển thông tin nhận được từ các hệ thống không gian quân sự đến các cơ quan dân sự, cũng như các cơ chế thu hút các hệ thống không gian dân dụng và thương mại để giải quyết các vấn đề quân sự. Các lực lượng vũ trang của Mỹ và NATO ở Afghanistan và Iraq sử dụng rộng rãi các hệ thống vệ tinh thương mại Iridium, Intelsat, Eutelsat, SES và các hệ thống khác. Các đơn đặt hàng của chính phủ (quân sự) từ Eutelsat đã tiếp tục tăng với tốc độ hàng năm (GAGR) lớn nhất trong số các ứng dụng khác trong những năm gần đây, trong đó năm 2011 chiếm 10% tổng doanh thu của công ty.
SES (Luxembourg) và Intelsat đã thành lập các bộ phận riêng biệt để làm việc với các khách hàng quân sự và doanh thu từ các đơn đặt hàng quân sự trong tổng doanh thu của họ trong năm 2011 lần lượt lên tới 8% và 20% doanh thu hàng năm của họ.
Intelsat đã đầu tư vào việc phát triển các trọng tải UFH cho các vệ tinh Intelsat 14, Intelsat 22, Intelsat 27 và Intelsat 28. Một trong số chúng (Intelsat 22) được tạo ra cho Bộ Quốc phòng Úc, và ba vệ tinh khác cho các tổ chức chính phủ Hoa Kỳ, bao gồm cả quân đội.
Được phóng vào ngày 23 tháng 11 năm 2009, vệ tinh Intelsat 14 do Bộ Quốc phòng Mỹ quan tâm đã lắp đặt một Bộ định tuyến Internet trong Không gian (IRIS), bộ định tuyến này hợp nhất về mặt vật lý các mạng truyền dữ liệu của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ. Vào tháng 3 năm 2012, vệ tinh Intelsat 22 đã được phóng lên, theo lợi ích của Bộ Quốc phòng Australia, 18 kênh liên lạc băng hẹp (25 kHz) trong dải tần UHF (300 và 250 MHz) đã được lắp đặt trong tải trọng. Các kênh này sẽ được các lực lượng trên bộ, trên biển và trên không của Úc sử dụng để liên lạc di động. Bộ Quốc phòng Úc mua lại toàn bộ công suất của dải UFH và có thể sử dụng nó khi thấy phù hợp, kể cả để bán cho những người tiêu dùng khác.
Tàu vũ trụ Intelsat 27 dự kiến phóng vào năm 2013 và đang được Boeing chế tạo dựa trên nền tảng BSS-702MP. Theo lợi ích của Bộ Quốc phòng Mỹ, vệ tinh này có 20 kênh liên lạc băng hẹp (25 kHz) trong dải UHF (300 và 250 MHz) như một phần của tải trọng. Tải trọng của UHF tương tự như vệ tinh liên lạc quân sự UFO-11 và được thiết kế để hoạt động trong các hệ thống thông tin liên lạc quân sự tốc độ thấp, an toàn như UFO và MUOS.
Vào tháng 9 năm 2011, tải trọng bổ sung được tiêu chuẩn hóa đầu tiên cho viễn thám Trái đất, cảm biến CHIRP (Tải trọng hồng ngoại được lưu trữ thương mại), đã được SES phóng lên vệ tinh SES 2. CHIRP được Không quân Hoa Kỳ ủy nhiệm để phát hiện các vụ phóng tên lửa và được tập đoàn Orbital Sciences Corporation lắp đặt trên vệ tinh SES 2. Hệ thống vệ tinh của liên lạc toàn cầu.
Hiện tại, SES đang làm việc với các cơ quan chính phủ và quân đội ở một số quốc gia trên thế giới để sử dụng năng lực của các vệ tinh của công ty trong các khu vực hoạt động và bao gồm các trọng tải bổ sung (thông tin liên lạc và CHIRP) cho quân sự và sử dụng đặc biệt trong các vệ tinh đang được xây dựng. Chính phủ Hoa Kỳ và Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ sẽ vẫn là một trong những khách hàng quan trọng nhất của SES trong vài năm tới.
Trong tương lai gần, chính phủ các nước châu Âu có kế hoạch tăng cường đáng kể việc sử dụng các phương tiện vũ trụ SES vì lợi ích tổ chức quân sự và thông tin liên lạc đặc biệt để đảm bảo các hoạt động hàng ngày của quân đội và các công trình khác trong khu vực căng thẳng và xung đột quân sự (Afghanistan, Iran, Trung Đông, v.v.).
Telesat đang chế tạo băng tải Anik-G X-band để quân đội sử dụng năng lực của nó trong tương lai.
Telesat và Intelsat đang đầu tư rất nhiều vào các tải băng tần X-, UHF- và Ka-band vì những băng tần này được quân đội sử dụng rộng rãi nhất. Phân khúc thị trường dịch vụ vệ tinh này là một trong những phân khúc phát triển nhanh nhất trên thế giới. Hoa Kỳ, các nước NATO và các nước thuộc liên minh các lực lượng vũ trang quốc tế, đang thực hiện các nhiệm vụ quân sự và gìn giữ hòa bình ở Iraq, Afghanistan, Bắc Phi và Châu Á, đang tích cực thuê các vệ tinh truyền thông và phát sóng thương mại (dân sự) để hỗ trợ gìn giữ hòa bình và hoạt động của nhà hát.
Ngoài ra, nhu cầu về loại hình dịch vụ này được kích thích bởi việc áp dụng học thuyết, trong đó giả định việc sử dụng tích cực các hệ thống giám sát video (không gian và mặt đất) và các phương tiện bay không người lái trong các hoạt động của lực lượng vũ trang.
Hoa Kỳ đã xây dựng các cơ chế để chuyển thông tin nhận được từ các hệ thống vũ trụ quân sự đến các cơ quan dân sự, cũng như các cơ chế thu hút các hệ thống không gian dân dụng và thương mại để giải quyết các vấn đề quân sự. Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ nhận được một lượng lớn thông tin từ các vệ tinh viễn thám (ERS) dân sự của Trái đất, trắc địa và khí tượng.
Các cơ cấu quân sự của Hoa Kỳ sử dụng hơn 20% thông tin nhận được từ các hệ thống viễn thám dân sự của Hoa Kỳ, Pháp và Nhật Bản.
Văn phòng Bản đồ của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ là cơ quan lớn thứ hai sau USDA về số lượng ảnh thu được từ tàu vũ trụ viễn thám Trái đất. Sự tương tác của các điều phối viên hàng đầu cho sự phát triển công nghệ mới của các cơ quan quân sự và dân sự (DARPA, NASA, v.v.) cũng đã được tổ chức dưới hình thức các dự án chung và các thỏa thuận song phương về phối hợp công việc trong lĩnh vực công nghệ mới. Hoa Kỳ là nước đi đầu trong việc sử dụng các hệ thống vũ trụ quân sự cho các mục đích dân sự và các vệ tinh thương mại cho các mục đích quân sự.
Gần đây, xu hướng sử dụng các hệ thống vũ trụ dân dụng (thương mại) cho mục đích quân sự ngày càng gia tăng. Ví dụ, trong chiến dịch quân sự của Mỹ ở Iraq và Afghanistan, có tới 80% thông tin liên lạc quân sự trong khu vực hoạt động được cung cấp bởi các hệ thống vệ tinh thương mại (Iridium, Intelsat, v.v.). Khoảng một phần ba trong số 30.000 quả đạn pháo và bom được bắn vào Iraq được điều khiển bằng hệ thống định vị toàn cầu dựa trên vệ tinh GPS.
Các ứng cử viên tiềm năng cho vệ tinh - vật mang tải trọng ERS là vệ tinh của hệ thống thông tin di động toàn cầu IRIDIUM NEXT (phóng tàu vũ trụ vào năm 2014). Ưu điểm của trọng tải liên quan là giảm đáng kể chi phí của chúng, thậm chí so với các loại xe cỡ nhỏ.
Xu hướng mới cũng đã hình thành về mặt tổ chức. Năm 2011, Hoa Kỳ thành lập Liên minh tải trọng được lưu trữ, một tổ chức phi lợi nhuận tập hợp các nhà phát triển, chủ sở hữu tải trọng và nhà khai thác.
KẾT LUẬN
1. Hệ thống thông tin liên lạc vệ tinh quân sự của Hoa Kỳ được hợp nhất thành một hệ thống phát sóng vệ tinh toàn cầu duy nhất GBS, truyền tất cả các loại dữ liệu và thông tin cho các đội hình, đơn vị và quân nhân thuộc tất cả các chi nhánh của lực lượng vũ trang. Hệ thống GBS thực hiện một hệ thống đánh địa chỉ phân cấp với cấu hình lại địa chỉ tự động, cũng như các kết nối trực tiếp và kết nối các thiết bị đầu cuối người dùng đơn lẻ như JTRS.
2. Trong tương lai gần, trong lực lượng vũ trang Hoa Kỳ, bất kỳ đội hình hay đơn vị nào, mỗi quân nhân, hạng mục quân trang hoặc vũ khí sẽ có một địa chỉ riêng. Địa chỉ này sẽ cho phép theo dõi thời gian thực về vị trí và trạng thái của tất cả các yếu tố của tình huống - để tạo thành một bức tranh kỹ thuật số duy nhất về không gian tác chiến với các biện pháp bảo mật thông tin cần thiết. Để thông tin sai cho đối phương, những địa chỉ này có thể được thay đổi.
3. Các Lực lượng Vũ trang Hoa Kỳ đang tích hợp hệ thống thông tin vệ tinh, hệ thống vệ tinh dẫn đường, hệ thống vệ tinh trắc địa, hệ thống khí tượng vũ trụ, hệ thống cảnh báo tấn công tên lửa, hệ thống viễn thám Trái đất, hệ thống vệ tinh và máy bay do thám vào một mạng vệ tinh duy nhất. Mạng lưới vệ tinh thống nhất sẽ bao gồm hơn hai trăm vệ tinh cho các mục đích quân sự, kép và dân dụng, sẽ được sử dụng để hỗ trợ các hoạt động tác chiến trong nhà hát hoạt động.
Trong bối cảnh hạn chế tăng ngân sách quân sự và cuộc khủng hoảng toàn cầu đang diễn ra, chính phủ và các cơ cấu quân sự của Hoa Kỳ và các nước NATO đang ngày càng sử dụng nhiều nguồn lực từ các tàu vũ trụ thương mại, vốn rẻ hơn nhiều so với các hệ thống liên lạc vệ tinh quân sự chuyên dụng.
