Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Расширенный режим работы с очень высокими частотами
AEHF 1.jpg
Впечатление художника от спутника AEHF
ПроизводительLockheed Martin
Northrop Grumman
Страна происхожденияСоединенные Штаты
ОператорКосмические силы США
ПриложенияВоенная связь
Характеристики
АвтобусA2100M
Дизайн жизни14 лет
Стартовая масса6168 кг
РежимГеосинхронный
Размеры
Производство
Положение делОперативный
Активный
Построен6 [1]
На заказ0 [2]
Запущен6
Оперативный5
Первый запускUSA-214 , 14 августа 2010 г.

Advanced Extremely High Frequency ( AEHF ) - это серия спутников связи, эксплуатируемых Космическими силами США . Они будут использоваться для ретрансляции защищенной связи для Вооруженных сил Соединенных Штатов , Британских вооруженных сил , Канадских вооруженных сил , Королевских вооруженных сил Нидерландов и Сил обороны Австралии . [3] Система будет состоять из шести спутников на геостационарных орбитах . Окончательный спутник был запущен 26 марта 2020 года AEHF обратно совместим с, и заменит, старший MilstarСистема будет работать на восходящей линии связи 44 ГГц ( диапазон КВЧ ) и нисходящей линии связи 20 ГГц ( диапазон СВЧ ). [4] Система AEHF - это объединенная служебная система связи, которая обеспечит живую, глобальную, безопасную, защищенную и устойчивую к помехам связь для высокоприоритетных военных наземных, морских и воздушных средств.

Обзор [ править ]

Спутники AEHF используют множество узких точечных лучей, направленных на Землю, для передачи сообщений пользователям и от них. Перекрестные связи между спутниками позволяют им ретранслировать связь напрямую, а не через наземную станцию. Спутники предназначены для обеспечения помехоустойчивой связи с низкой вероятностью перехвата. Они включают в себя технологию радиосвязи со скачкообразной перестройкой частоты , а также фазированные антенные решетки, которые могут адаптировать свои диаграммы направленности , чтобы блокировать потенциальные источники помех .

AEHF включает существующие сигналы Milstar с низкой и средней скоростью передачи данных, обеспечивая соответственно 75–2400 бит / с и 4,8–1,544 Мбит / с. Он также включает новый сигнал, обеспечивающий скорость передачи данных до 8,192 Мбит / с. [5] По завершении космический сегмент системы AEHF будет состоять из шести спутников, которые будут обеспечивать покрытие поверхности Земли между 65 ° северной широты и 65 ° южной широты. [6] [7] Для северных полярных регионов Расширенная полярная система действует как дополнение к AEHF для обеспечения покрытия EHF. [8]

Первоначальный контракт на проектирование и разработку спутников AEHF был присужден компаниям Lockheed Martin Space Systems и Northrop Grumman Space Technology в ноябре 2001 года и охватывал этап разработки системы и демонстрации программы. Контракт предусматривал строительство и запуск [9] трех спутников, а также строительство сегмента управления полетами. Контрактом управлял программный офис MILSATCOM Центра космических и ракетных систем ВВС США . Как и система Milstar, AEHF будет эксплуатироваться 4-й эскадрильей космических операций , расположенной на базе ВВС Шривер .

Он расширяет «перекрестные связи» между AEHF более ранних спутников MILSTAR, что делает его гораздо менее уязвимым для атак на наземные станции. Как геостационарный спутник над экватором, он все еще нуждается в дополнении дополнительными системами, оптимизированными для полярного покрытия в высоких широтах.

В запросе бюджета министерства обороны за апрель 2009 года министр обороны Роберт Гейтс сказал, что планирует отменить трансформационную систему спутниковой связи , которая все еще находится на стадии проектирования, в пользу дополнительных возможностей AEHF. Стоимость отдельных спутников AEHF без учета затрат на запуск составляет 850 миллионов долларов США.

Группы [ править ]

До AEHF системы военной спутниковой связи США и их союзников попадали в одну из трех категорий: [10]

  • Широкополосный: максимальная ширина полосы между фиксированными и полужесткими земными станциями
  • Защищено: устойчивость к радиоэлектронной войне и другим атакам, даже если в жертву поступает пропускная способность
  • Узкополосный: в основном для тактического использования, жертвуя полосой пропускания ради простоты, надежности и легкости наземного оборудования.

Однако AEHF объединяет роль своей широкополосной системы оборонной спутниковой связи и защищенных предшественников MILSTAR , одновременно увеличивая пропускную способность по обоим направлениям. По-прежнему потребуется специализированная спутниковая связь для космических датчиков с чрезвычайно высокой скоростью передачи данных, таких как спутники геопространственной и сигнальной разведки , но их данные, передаваемые по нисходящей линии связи, обычно поступают на специализированный приемник и обрабатываются в меньшие объемы; обработанные данные будут проходить через AEHF.

Запуск и позиционирование [ править ]

Спутники AEHF отправляются в космос с помощью усовершенствованной расходуемой ракеты-носителя (EELV). Вес полезной нагрузки при запуске составляет приблизительно 9 000 кг (20 000 фунтов); к тому времени, когда он расходует топливо для достижения правильной орбиты, его вес составляет примерно 6 168 кг (13 598 фунтов). Спутники будут работать на геостационарной околоземной орбите (GEO) орбите; Для корректировки орбиты после запуска требуется более 100 дней, чтобы достичь стабильного географического положения.

Электроника [ править ]

Аплинки и пантографы находятся в крайне высокой частоте (КВЧ) в то время как нисходящие линии связь используют сверхвысокую частоту (СВЧ). Разнообразие используемых частот, а также желание иметь узконаправленные нисходящие каналы для обеспечения безопасности требуют ряда антенн, как показано на рисунке:

  • 2 СВЧ фазированных антенных решетки на линии вниз
  • 2 перекрестных канала спутниковой связи
  • 2 антенны обнуления восходящей / нисходящей линии связи
  • 1 фазированная антенная решетка КВЧ на линии вверх
  • 6 спутниковая антенна с подвесом вверх / вниз
  • 1 рупор покрытия земли на линии вверх / вниз

Технология фазированных решеток является новой в спутниках связи, но повышает надежность за счет устранения механического движения, необходимого для подвесных антенн с приводом от двигателя.

Антенны с низким коэффициентом усиления, покрывающие землю, отправляют информацию в любую точку Земли, покрытую зоной действия каждого спутника. Фазированные антенные решетки обеспечивают покрытие земли со сверхвысоким коэффициентом усиления, обеспечивая незапланированный доступ по всему миру для всех пользователей, включая небольшие портативные терминалы и подводные лодки. Шесть антенн со средним разрешением (MRCA) обеспечивают высоконаправленное «точечное» покрытие; они могут быть разделены по времени для покрытия до 24 целей. Две антенны с высоким разрешением в зоне покрытия позволяют работать при наличии помех в луче; Обнуляющие антенны являются частью электронной защиты, которая помогает отличать истинные сигналы от электронных атак. [11]

Еще одно отличие от существующих спутников заключается в использовании твердотельных передатчиков, а не ламп бегущей волны, используемых в большинстве мощных военных приложений СВЧ / КВЧ. ЛБВ имеют фиксированную выходную мощность; Новые устройства позволяют изменять передаваемую мощность как для снижения вероятности перехвата, так и для общей энергоэффективности.

Программное обеспечение для полета с полезной нагрузкой содержит примерно 500 000 строк распределенного встроенного кода в реальном времени, выполняемого одновременно на 25 бортовых процессорах. [12]

Услуги [ править ]

AEHF обеспечивает отдельные потоки цифровых данных со скоростью от 75 бит / с до 8 Мбит / с. [5] К ним относятся и выходят за рамки низкой скорости передачи данных (LDR) и средней скорости передачи данных (MDR) MILSTAR, а также довольно медленной высокой скорости передачи данных (HDR) для подводных лодок. Более быстрые каналы обозначаются с расширенной скоростью передачи данных (XDR).

Хотя существует несколько наземных терминалов, воздушный терминал был частью проекта семейства Advanced Beyond Line-of-Sight-Terminal (FAB-T). Среди других наземных станций - одноканальный переносной терминал Antijam (SCAMP), Secure Mobile Anti-jam Reliable Tactical Terminal ( SMART-T ) и подводная система с высокой скоростью передачи данных (Sub HDR).

С Boeing в качестве генерального подрядчика и L-3 Communications и Rockwell в качестве основных субподрядчиков, первый FAB-T (Increment 1) был доставлен для использования на самолете B-2 Spirit в феврале 2009 года. Планируется, что он будет и для других самолетов, включая самолеты B-52, RC-135, E-4, E-6. Остальные объекты войдут в стационарные и мобильные командные пункты. Он успешно взаимодействовал с устаревшими системами связи с помощью командного пункта и армейского одноканального переносного терминала с защитой от помех, [13]

Спутники [ править ]

AEHF-1 (США-214) [ править ]

Основная статья: США-214

Первый спутник, USA-214, был успешно запущен ракетой Atlas V 531 14 августа 2010 года с космического стартового комплекса 41 на станции космических сил на мысе Канаверал. Это произошло с отставанием от графика на четыре года; когда контракт был присужден в 2000 году, первый запуск должен был состояться в 2006 году. [ необходима цитата ] Программа была реструктурирована в октябре 2004 года, когда Агентство национальной безопасности не доставило ключевое криптографическое оборудование подрядчику по полезной нагрузке вовремя, чтобы выполнить его график запуска. [14]

Успешный запуск [ править ]

Ракета-носитель « Атлас V » успешно вывела спутник на сверхсинхронную переходную орбиту с апогеем перигея 275 км, апогеем 50 000 км и наклоном 22,1 °. [15]

Выход из строя толкающего двигателя и восстановление с помощью двигателей на эффекте Холла [ править ]

Спутниковый аппарат Liquid Apogee Engine (LAE), предоставленный IHI, не смог поднять орбиту после двух попыток. [16] Чтобы решить эту проблему, высота перигея была увеличена до 4700 км с помощью двенадцати запусков меньших двигателей реактивного двигателя Aerojet Rocketdyne , изначально предназначенных для управления ориентацией во время сгорания двигателя LAE. [15] С этой высоты были развернуты солнечные батареи, и орбита была поднята на рабочую орбиту в течение девяти месяцев с использованием двигателей Холла 0,27 Ньютона , также предоставленных Aerojet Rocketdyne, одной из разновидностей электрического двигателя.который очень эффективен, но с небольшой тягой. Это заняло намного больше времени, чем предполагалось изначально, из-за меньшей стартовой высоты для маневров HCT. Это привело к задержкам программы, поскольку анализировались LAE второго и третьего спутниковых аппаратов. Расследование аномалии двигательной установки [17] было завершено (но не опубликовано по состоянию на июнь 2011 года ) [ нуждается в обновлении ], а остальные спутники были объявлены готовыми к полету. [18]

В отчете Государственной бухгалтерской службы, опубликованном в июле 2011 года, говорится, что блокировка топливопровода в Liquid Apogee Engine, скорее всего, была вызвана куском ткани, случайно оставленным на линии во время производственного процесса. [19] Хотя считается, что это была основная причина сбоя, в Отобранном отчете о закупках Министерства обороны добавлено, что процедуры загрузки топлива и неудовлетворенные требования по терморегулированию также могли внести свой вклад. [20]

AEHF-2 (USA-235) [ править ]

Как и первый спутник AEHF, второй (AEHF-2) был запущен на Atlas V, летавшем в конфигурации 531. Запуск с космического стартового комплекса № 41 на мысе Канаверал состоялся 4 мая 2012 года. [21] После трех месяцев маневрирования он достиг своей надлежащей позиции, и были начаты процедуры испытаний. О завершении проверки AEHF-2 было объявлено 14 ноября 2012 года, и управление передано 14-м военно-воздушным силам для эксплуатации на ожидаемый 14-летний срок службы до 2026 года [22].

AEHF-3 (USA-246) [ редактировать ]

Третий спутник AEHF был запущен с мыса Канаверал 18 сентября 2013 года в 08:10 UTC. [23] Двухчасовое окно для запуска спутника открылось в 07:04 UTC [24], и запуск произошел, как только связанные с погодой облака и высокогорный ветер рассеялись достаточно, чтобы соответствовать критериям запуска. [23]

AEHF-4 (USA-288) [ редактировать ]

Четвертый спутник AEHF был запущен 17 октября 2018 года с мыса Канаверал в 04:15 UTC с помощью ракеты Atlas V 551, эксплуатируемой United Launch Alliance. [25]

AEHF-5 (USA-292) [ править ]

Пятый спутник AEHF был запущен 8 августа 2019 года с мыса Канаверал в 10:13 UTC с помощью ракеты Atlas V 551. [26] Вторичная полезная нагрузка, названная TDO 1, сопровождала спутник AEHF-5 на орбиту. [27]

AEHF-6 (USA-298) [ править ]

Шестой спутник AEHF был запущен 26 марта 2020 года в 20:18 UTC аппаратом Atlas V 551 со станции космических сил на мысе Канаверал , SLC-41 . Это был первый запуск миссии космических сил США с момента создания новой военной службы. [28] [29] [30] [31]

См. Также [ править ]

  • Широкополосная глобальная система SATCOM (WGS)

Ссылки [ править ]

На момент редактирования в этой статье используется контент из "Advanced Extremely High Frequency (Satellite)" , который лицензирован таким образом, чтобы разрешить повторное использование в соответствии с непортированной лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 , но не в рамках GFDL . Все соответствующие условия должны быть соблюдены.

  1. ↑ Рэй, Джастин (2 августа 2017 г.). «Запуск двух военных спутников США отложен на следующий год» . Космический полет сейчас . Космический полет Теперь Inc . Проверено 4 января 2018 года .
  2. ^ «AEHF достигает первоначальных эксплуатационных возможностей» . База ВВС Лос-Анджелеса . ВВС США. 30 июля 2015 года . Проверено 4 января 2018 года .
  3. ^ "AEHF-5 готов к запуску" . База ВВС Лос-Анджелеса . Проверено 12 августа 2019 .
  4. ^ "Northrup Grumman AEHF" . Проверено 15 июня 2011 .
  5. ^ a b «Расширенные полезные нагрузки EHF (AEHF)» . Northrop Grumman. Архивировано из оригинала на 2010-03-23 . Проверено 11 ноября 2009 .
  6. ^ Белый, Эндрю. «Морская пехота США рассматривает улучшенные системы связи и процедуры в Арктике» . Информационная группа Джейн . Более того, Кэпт Хилл предупредил, что спутниковая группировка Advanced Extremely High Frequency (AEHF) космического командования ВВС США может оказаться неэффективной выше 65-й параллели северной широты [...]
  7. ^ "Локхид Мартин" . Архивировано из оригинального 11 октября 2007 года . Проверено 12 сентября 2007 .
  8. ^ http://www.northropgrumman.com/Capabilities/EnhancedPolarSystem/Pages/default.aspx
  9. ^ Lorell, Mike (январь 2015). «Темы экстремального роста затрат из шести основных программ оборонных закупок ВВС США» . ResearchGate . Проверено 7 апреля 2019 года .
  10. ^ Elfers G, Miller SB (Winter 2002), "Будущие системы США Военные спутниковой связи" , Aerospace Corporation Crosslink , архивируются с оригинала на 2012-01-20 , извлекаться 2018-08-17
  11. Перейти ↑ Robinson CA Jr. (июль 2005 г.), «Agile Antennas Aid Warriors» , AFCEA Signal
  12. ^ «Northrop Grumman квалифицирует программное обеспечение с расширенной скоростью передачи данных для усовершенствованного военного спутника связи КВЧ» . Космические технологии Northrop Grumman. 26 ноября, 2007. Архивировано из оригинала на 2009-04-13 . Проверено 28 апреля 2020 .
  13. ^ "Бомбардировщик B-2 получает первый терминал спутниковой связи FAB-T" , Deagel , 2 февраля 2009 г.
  14. ^ Приобретения GAO-07-406SP обороны: Оценка выбранных программ оружия , правительство Соединенных Штатов Accountability Office, 30 марта 2007
  15. ^ a b Джастин Рэй, ПРОСВЕТИТЕ СЕЙЧАС , « Эпическое восхождение спутника ВВС должно скоро закончиться ». 9 октября 2011 г. (по состоянию на 14 декабря 2011 г.)
  16. ^ "Главный двигатель, вероятно, не виноват в неисправности AEHF 1" . Архивировано 23 октября 2010 года . Проверено 19 октября 2010 .
  17. ^ Джастин Рэй, Spaceflight NOW , " Следователи зондирующие , что пошло не так с AEHF 1 ", 2 сентября 2010 года (14 декабря 2011 г.)
  18. ^ «ВВС окупает затраты на спасение вышедшего из строя спутника AEHF» . Проверено 15 июня 2011 .
  19. ^ «Космический полет сейчас | Отчет о запуске Атласа | Эпическое восхождение спутника ВВС должно скоро закончиться» . spaceflightnow.com . Проверено 7 апреля 2019 .
  20. ^ «Министерство обороны, AEHF Selected Acquisition Report, 31 декабря 2010 г.» (PDF) . www.esd.whs.mil . Проверено 26 марта 2020 .
  21. ^ "Центр статуса миссии Spaceflightnow" . Архивировано из оригинала на 2012-05-02 . Проверено 2 мая 2012 .
  22. ^ "Центр статуса миссии Spaceflightnow" . Проверено 28 ноября 2012 .
  23. ^ a b Халворсен, Тодд (18 сентября 2013 г.). «Атлас V оживает со спутником ВВС на борту» . Флорида сегодня . Проверено 18 сентября 2013 .
  24. ^ Atlas V для запуска AEHF-3 архивной 2 октября 2013, в Wayback Machine , United Launch Alliance, доступ2013-09-17.
  25. ^ https://ml-fd.caf-fac.ca/en/2018/11/21999
  26. ^ ULA. "Атлас V AEHF-5 United Launch Alliance" . ULA . Проверено 10 июня 2019 года .
  27. ^ https://spaceflightnow.com/2020/03/25/space-forces-first-launch-scheduled-for-thursday/ - 26 марта 2020 г.
  28. ^ Kheel, Ребекка (26 марта 2020). «Space Force запускает первую миссию» . Холм . Проверено 28 марта 2020 года .
  29. ↑ Данн, Марсия (26 марта 2020 г.). «Space Force запускает свою первую миссию с защитой от вирусов» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 28 марта 2020 года .
  30. ↑ Эрвин, Сандра (26 марта 2020 г.). «Атлас 5 ULA запускает спутник связи AEHF-6 в ходе своей первой миссии космических сил США» . SpaceNews . Проверено 28 марта 2020 года .
  31. ^ Брэд Bergan (26 марта 2020). «Впервые космические силы США выходят на орбиту на ракете Атлас 5» . Интересная инженерия . Проверено 28 апреля 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Запуск AEHF-1. SLC-41, CCAFS, 14 августа 2010 г., 7:07 EDT
  • Запуск АЭВЧ-2. SLC-41, CCAFS, 4 мая 2012 в 14:42 EDT
  • Запуск АЭВЧ-3. SLC-41, CCAFS, 18 сентября 2013 г., 4:10 EDT