Signale vom Himmel. Satellitenkommunikationssysteme

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Anonim
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Das Gnomad-System von ITT Exelis ist in tragbaren und transportablen Konfigurationen erhältlich. Das Satellitenterminal Gnomad kann Daten mit Geschwindigkeiten von bis zu zwei Mbit/s übertragen

Moderne Armeen verlassen sich auf Kommunikationen, die in den Bereichen Hochfrequenz (HF), Sehr Hochfrequenz (VHF) und Mikrowellenfrequenz (VHF) arbeiten, Ultrahochfrequenz (UHF)) für die Übertragung von Sprach- und Datenverkehr zwischen Einheiten und Rängen. Die mobile Satellitenkommunikation bietet eine exponentielle Zunahme des Verkehrsaufkommens, das auf dem heutigen Schlachtfeld abgewickelt werden kann, und der Reichweite, über die dieser Verkehr gesendet und empfangen werden kann

HF-Kommunikation, die typischerweise den Bereich von 3 bis 30 Megahertz (MHz) des elektromagnetischen Spektrums verwendet, bietet Kommunikation über den Horizont und ist bei Streitkräften auf der ganzen Welt allgegenwärtig. Dennoch hat HF seine Nachteile. Sie nutzen die Ionosphäre, um übertragene Funksignale zurück zur Erde zu reflektieren. Dies bietet beeindruckende Reichweiten, gleichzeitig kann HF jedoch anfällig für Wetter und Sonnenaktivität sein. UKW, das den Bereich von 30 - 300 MHz belegt, kann ein hohes Maß an Informations- und Sprachverkehr übertragen und ist gut gegen atmosphärische und elektromagnetische Störungen immun, aber im Gegensatz zu HF können sie nur innerhalb der Sichtlinie kommunizieren, d durch Erhebungen blockiert werden. Mikrowellen decken den Bereich von 300 MHz bis 3 GHz ab und bieten wie UKW eine Sichtverbindungsreichweite; sie benötigen auch kleine Antennen, um darauf zu arbeiten. Letzteres Merkmal reduziert die physikalischen Parameter von Transceiver-Stationen, obwohl die Kommunikation in diesem Bereich ernsthaft unter einer Dämpfung leiden kann, die durch das Vorhandensein von Wassertröpfchen in der Atmosphäre verursacht wird. Sie absorbieren Funkwellen und reduzieren so die Signalstärke. Die Satellitenkommunikation (SS) verwendet normalerweise das X-Band, um Daten von der Erde im Wellenband 7, 9 - 8, 4 GHz und im Wellenband 7, 25 - 7, 75 GHz zur Übertragung zur Erde zu empfangen, zusammen mit dem Ku- Band (12 - 18 GHz) und Ka-Band (26,5 - 40 GHz). Es ist erwähnenswert, dass einige militärische Satellitenkommunikationsterminals auch das relativ niederfrequente C-Band (0,5 - 1 GHz) verwenden.

Zu den Vorteilen der Satellitenkommunikation gehören die große Reichweite aufgrund der Reflexion von Wellen an der Antenne des Raumfahrzeugs und die große Menge an Informationen, die sie verarbeiten kann. Anbieter von Telekommunikationsgeräten geben dem Militär zunehmend Satellitenkommunikation auf taktischer Ebene in die Hände, mit Terminals, die sie in wenigen Minuten aktivieren können, und Systemen, die in Fahrzeugen installiert werden und die Satellitenkommunikation unterwegs bereitstellen. Der Bereich der militärischen Satellitenkommunikation für die Bodentruppen umfasst alles von großen, auf strategischer Ebene fest installierten und transportablen Antennen und Terminals, die verwendet werden können, um eingesetzte Hauptquartiere mit dem nationalen Kommando zu verbinden, bis hin zu den oben erwähnten kleinen Handhelds und mobilen Terminals. Dieser Artikel untersucht tragbare und mobile Satellitensysteme, wobei größere strategische Terminals in zukünftigen Artikeln behandelt werden.

DRS-Verteidigungslösungen

Antenne mit Durchmessern von 1, 2 und 1,8 Metern MFAST (Multi-Band Flyaway Auto-acquisition Satellite Terminal) von DRS Defence Solutions kann von einer Person in 15 Minuten montiert werden. Einmal installiert, ist die Satellitenverbindung mit einem einzigen Knopfdruck hergestellt. Das gesamte Set wird in drei Standard-Luftfahrt-Versandkartons versandt. Größere Satellitenterminals werden von DRS als anhänger- oder fahrzeugmontierte 2,4-m-Antenne in den C-, X-, Ku- und/oder Ka-Bändern geliefert. Benutzer, die CC unterwegs benötigen, können die Antenne Ku-38V Low Profle COTM (Continuous On-Te-Move) von DRS Technologies wählen. Die Ku-38V-Antenne mit hoher Kapazität wurde entwickelt, um einen kontinuierlichen Sprach-, Daten- und Videoverkehr in einem kleinen und leichten Gehäuse zu liefern, während der geringe Stromverbrauch dazu beiträgt, die physische Belastung der Fahrzeuge zu reduzieren, die die Geräte transportieren. X-Band-Benutzer können eine "verwandte" Einheit wählen, die X-38V Low Profle COTM-Antenne. Eine Ku-Band COTM-Satellitenantenne wird der Ku-38V-Antenne hinzugefügt. Wie seine Geschwister bietet es Sprache, Daten und Video mit hoher Bandbreite, obwohl es auf Anfrage und in einer X-Band-Konfiguration mit DRS's X-Band Satellite XOTM erhältlich ist.

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Das südafrikanische Unternehmen MicroVision Satellite Systems liefert militärische Satellitensysteme für Soldaten, wie diese tragbare MicroVSAT-Antenne

Telekommunikation

Telecomsys bietet zwei bemerkenswerte Satellitenterminals an, Swiflink DVM-90 und Swiflink DVM-100. Ersteres hat eine 0,9-m-Ku-Band-Antenne als Teil eines leichten und kompakten Breitband-Satellitenterminals. Der DVM-90 wird in zwei Standard-Versandkisten geliefert und ist in 20 Minuten einsatzbereit. Im Betrieb hat das Terminal einen Durchsatz von 64 Kbit/s bis 4,2 Mbit/s.

Israelische Produkte

Es wird viele Leser ein wenig überraschen, dass Israel sowohl in der mobilen militärischen Satellitenkommunikation als auch in der traditionellen militärischen Kommunikation sehr erfolgreich ist. Commtact stellt Most (Mobile Satellite Terminal) her, das Vollduplex-Kommunikation im Ku- und Ka-Band bietet und einen fortschrittlichen Stabilisierungs- und Polarisationsmechanismus enthält, der es Most ermöglicht, seinen Satelliten während der Fahrt zu verfolgen. Der Katalog von Elbit umfasst die Terminals MSR-3000, MSR-PRO und MSR-R. Das MSR-3000 Handheld Terminal für X-, Ku- und Ka-Bänder bietet eine taktische SS, das gesamte Kit wiegt nur 12 kg. Inzwischen sind Fahrzeuge mit einem mobilen Endgerät Elbit MSR-2000 Ku-Band ausgestattet. Der MSR-2000 kann mit den robusten Elbit MSR-R- und MSR-PRO-Breitbandroutern und den Elsat 2000- oder Elsat 2100-Low-Profile-Antennen mit einem Durchmesser von 0,52 m bzw. 0,9 m verwendet werden.

Ein weiterer israelischer Spezialist für militärische Kommunikation, IAI Elta, bietet Vollduplex-Ku-Band-Satellitenkommunikation in Form des mobilen Satellitenterminals EL / K-1891, das Breitband-Datenverbindungen für terrestrische, maritime und Luftanwendungen bietet. Elta ergänzt sein Terminal EL/K-1891 mit mehreren Antennen bis zu einem Meter Durchmesser, einem kompakten Transceiver und einem leichten, leistungsstarken 100-Watt-Verstärker. Der proprietäre tragbare Satellitenkommunikationskomplex umfasst das EL / K-1895 Manpack Tactical Satellitenterminal, das Sprache, Datenverkehr und komprimiertes Video verarbeitet. Der Benutzer kann das Terminal neben sich platzieren oder es fernsteuern, entweder über einen Laptop oder ein Handheld-Gerät. Eine weitere nützliche Funktion des EL / K-1895 ist, dass er so vorprogrammiert ist, dass er nach verfügbaren Ku-Band-Kommunikationen sucht und sich nach Arbeitsbeginn selbst mit ihnen verbindet.

L3-Kommunikation

Während die EL / K-1895 Ku-Band-Kommunikation bietet, arbeitet das Satellitenkommunikationssystem AN / USC-66 KaSAT von L3 Communications im Ka-Band und bietet der US-Armee Fernkommunikation über die Wideband Global Satcom (WGS)-Konstellation. WGS ist ein wechselseitiges Programm des US-Verteidigungsministeriums und des australischen Verteidigungsministeriums, das die dem Militär jedes Landes zur Verfügung stehende Satellitenbandbreite erheblich erhöhen wird. Diese Gruppierung kann auch für Kanada, das sich als WGS-Partner angemeldet hat, ähnliche Möglichkeiten bieten. Die WGS-Satellitenkonstellation ergänzt die bestehende Satellitenkonstellation des Defense Satellite Communication System-III (DSCS-III) aus 14 Satelliten, von denen der letzte 2003 gestartet wurde. WGS wird DSCS-III-Satelliten ersetzen, wenn sie außer Dienst gestellt werden. In Bezug auf die Leistung bieten WGS-Satelliten eine sofortige, umschaltbare Bandbreite bei 4,875 GHz, was dem Zehnfachen der Fähigkeiten des bestehenden DSCS-III-Systems entspricht. Das erste Gerät des WGS-Systems unter der Bezeichnung "USA-195" hat eine Bandbreite von 2,5 Gbit/s. Dies übersteigt bereits die Kapazität aller DSCS-III-Satelliten zusammen. Insgesamt umfasst das WGS-Netz sieben Satelliten, von denen vier bereits in Betrieb sind.

L3 Communications hat das AN/USC-66 Rapidly Deployable and Dismountable System entwickelt. Es wird in vier 40-kg-Containern transportiert und kann auf Fahrzeuge montiert werden. Mobile Plattformen können das mobile Satellitenterminal Terminal On-The-Move IP Data System von L3 Communications verwenden, das auf dem Internet Protocol (IP) basierende mobile Breitband-Satellitenkommunikation bereitstellt. Ein weiteres Terminal dieser Firma, NCW-1200 (Network Centric Waveform) mit einem Durchmesser von 1,2 Metern, bietet Satellitenkommunikation im Ku-Band. Es besteht aus einem unmodulierten Frequenzbandverteiler, Stützequipment und einem Antennensockel-Orientierungsgerät - jede Komponente passt in einen eigenen Container. Das Terminal NCW-1200 benötigt zum Betrieb lediglich eine externe Stromversorgung und einen Laptop.

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General Dynamics stellt dem Militär mit der Warrior-Familie eine Reihe von mobilen Satellitenterminals zur Verfügung. Abgebildet ist das Warrior Model 240 System, das auf einem Anhänger montiert ist.

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Ein amerikanischer Soldat stellt ein Harris AN / PRC-117 Programmable Network Radio ein, um eine Satellitenkommunikation aufzubauen. Der aktuelle Trend besteht darin, jedem Soldaten Satellitenkommunikationsfähigkeiten über seine persönlichen Funkstationen zur Verfügung zu stellen

Das TRM-1000 von L3 Communications kombiniert das MPM-10000 IP-Modem mit einer Antenne zum Senden und Empfangen von Verkehr über WGS-Satelliten (siehe oben). Die Familie der Breitband-Satellitenkommunikationsterminals deckt alle Frequenzbänder der Satellitenkommunikation in einem Paket ab, das mit dem JTRS-Standard (Sofware Communication Architecture 2.2 Core Framework) und der WGS / XTAR X-Band-Satellitenkommunikation kompatibel ist.

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Die Rockwell Collins CCT200 Swe-Dish Satellitenantenne ist nach Kundenwunsch in den X-, Ku- und Ka-Bändern erhältlich und hat eine Datenübertragungsrate von 50 Mbit/s

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Das Satellitenterminal CCT120 von Rockwell Collins Swe-Dish CommuniCase Technology verfolgt einen modularen Ansatz, um bestimmte Komponenten anzuschließen, sodass Benutzer ihr System an ihre spezifischen Anforderungen anpassen können.

Viasat-Unternehmen

US-Truppen nutzen auch das Terminal AN / PSC-14 Broadband Global Area Network (BGAN) von Viasat. Es verwendet ein internationales Breitband-Satellitenkommunikationssystem (besser bekannt als Inmarsat), dessen gesamte Hardware nach dem NSA-Typ-1-Verschlüsselungsstandard zertifiziert ist. Mit dem AN / PSC-14 Terminal sind Datenraten bis 422 Kbps erreichbar; es kann entweder in einem Rucksack oder in einer transportablen Konfiguration vorliegen.

ITT Exelis

Ebenso verwendet die US-Armee Satellitenterminals von ITT Exelis, darunter die Gnomad-Familie (siehe erstes Foto), die ein gemeinsames Basiskit mit einer austauschbaren Antenne hat, je nachdem, ob das Terminal in einer tragbaren Version oder in einer tragbaren Konfiguration verwendet wird. Das Unternehmen sagt, dass einige der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale der Gnomad-Familie im Vergleich zu anderen verfügbaren Satellitenkommunikationsgeräten ihre geringe Größe, ihr Gewicht, ihre Leistung und ihre Kühlparameter sind. Die Gnomad-Familie bietet Datenraten von bis zu zwei Mbit/s und nutzt die kommerzielle Ku-Band-Satellitenbandbreite, während die in der transportablen Version verwendete Low-Profile-Antenne dezent ist und Dachgeräte wie ferngesteuerte Waffenstationen nicht stört. Die Terminals der Gnomad-Familie bieten eine Vollduplex-Übertragung von Sprache, Daten und Video und können aus Sicherheitsgründen mit dem Schutz der Kommunikationskanäle Taclane KG-175 IP-Netzwerk Typ-1 und dem Verschlüsselungsgerät KIV-19 Typ-1 kombiniert werden der National Security Agency, die eine sichere Datenübertragung mit bis zu 50 Mbit/s gewährleistet. Darüber hinaus kann der Benutzer den Gnomad an das Einkanal-Funkgerät AN / VRC-92, die taktischen tragbaren Transceiver AN / VRC-104 und AN / VRC-110 anschließen. Das Gnomad-System wurde an die 2. und 4. Infanteriedivision der US-Armee verkauft.

Harris Company

Harris ist nicht nur für taktische Funkgeräte bekannt, sondern auch als Hersteller von Satellitenkommunikationsgeräten wie dem C / X / Ku / Ka AN / USC-65-Terminal des US Marine Corps. Das AN / USC-65-Terminal wird durch Harris' Modular Advanced Quad-Band Antenna (MAQA) ersetzt, die die gleiche Bandbreite wie das AN / USC-65 mit einer 3,8-m-Antenne abdeckt. Es wird über die US-Satellitenkonstellation WGS oder das britische Skynet-5 sowie über standardmäßige kommerzielle Satellitenfrequenzbänder interoperabel sein. Harris bietet auch die Seeker-Familie von 3-Band-Satellitenschüsseln in den Schüsselgrößen 1, 3 und 0,95 Meter an. Mit einer Datenübertragungskapazität von rund fünf Mbit/s wurde die Seeker-Familie kürzlich für den Einsatz mit dem Satellitenkommunikationssystem WGS zertifiziert. Käufe dieser Terminals wurden vom US Special Operations Command und mehreren europäischen NATO-Mitgliedstaaten erwartet.

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Thales ist einer der führenden Anbieter von tragbaren militärischen Satellitenkommunikationssystemen. Das Portfolio des Unternehmens umfasst ein taktisches Satellitenkommunikations-Kit von Talisman

Rockwell Collins Company

Rockwell Collins hat auch einen etablierten Stammbaum in der Welt der taktischen Funkgeräte und einen großen Katalog an Produkten für die Satellitenkommunikation. MiSAT-Handheld-Terminals bieten X- und Ku-Band-Kommunikation in einem Paket mit einem Gewicht von weniger als 18 kg und sind in weniger als fünf Minuten einsatzbereit, auch für diejenigen, die überhaupt keine Erfahrung in der Satellitenkommunikation haben. Das Terminal der Swe-Dish CommuniCase Technology (CCT) bietet ähnliche innovative Lösungen. Es basiert auf einem modularen Konzept, d. h. einzelne Komponenten können zu einer kundenspezifischen Lösung kombiniert werden. Zu den Modulen gehören Antenne, Transceiver, Prozessor, Software, Netzteil, Verkabelung und Zubehör. Kommt ein neues Modul hinzu, erfasst die Software dies und passt das Gesamtsystem entsprechend an. Die intuitive grafische Oberfläche reduziert auch die Einarbeitungszeit und alle Module passen in einen Container. Die MiSAT- und CCT-Systeme wurden von Spezialeinheiten und Eggenministerien auf der ganzen Welt sowie von der US Navy und der Nationalgarde erworben.

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Thales wurde von der französischen Verteidigungsbehörde ausgewählt, um dringende operative Anforderungen für seinen mobilen Satellitenkommandanten Venus zu erfüllen, der unterwegs die X-Band-Satellitenkommunikation bereitstellt.

Allgemeine Dynamik

Unter den amerikanischen Herstellern von mobilen Satellitenkommunikationssystemen darf man unweigerlich General Dynamics mit seiner Warrior-Familie erwähnen. Kleines tragbares Terminal Warrior SMT (Small Man-portable Terminal) dieser Firma bietet Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung in einem offenen und verschlüsselten Modus in den X- und Ka-Bändern mit Geschwindigkeiten von 18 Mbps beim Empfang und 4 Mbps beim Übertragen von Daten, Vorbereitung für die Arbeit beträgt 15 Minuten. Das Warrior SMT-Terminal ist mit dem Warrior Model-96 verbunden, das die gleichen Frequenzbereiche und Datenraten verarbeitet (dasselbe gilt für das Warrior Model-120-Terminal mit der 1., 2. Antenne); es wird in drei Versandkartons transportiert. Das Terminal mit 1,8 Antenne Warrior Model-180 bietet zusätzlich zum C-Band die Kommunikation im X- und Ka-Band. General Dynamics bietet auch größere Trailer wie das Model-240 (2, 8. Antenne) und das AN/TSC-185-Terminal an, die während eines Stopps Satellitenkommunikation ermöglichen.

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Systeme des WZL wurden bereits an die polnische Armee für ihr Kontingent in Afghanistan geliefert, das größte System ist das Terminal 1.8 PPTS-1.8.

Tales Company

Europäische Unternehmen stellen einen erheblichen Anteil an Satellitenterminals für taktische terrestrische Anwendungen. Das Angebot von Tales konzentriert sich auf das Datenübertragungssystem System-21 (früher auch bekannt in der Exportversion als Modem-21E). Zu den lebenslangen Modifikationen des Modem-21E gehörten das Hinzufügen von Wellenformen, um die Störfestigkeit zu verbessern, sowie die Arbeit zur Erhöhung der Datenübertragungsrate auf 32 Mbit / s. System-21 bietet die Funktionalität aller Soft- und Hardwareversionen des ehemaligen Modem-21E, sowie neue Features wie "Net-IP", das die Dienstgüte des Netzes gemäß den Anforderungen des Militärs steuert. System-21 verwendet eine IP-Architektur und einen speziellen Modus, d. h. wenn das Terminal die Kommunikation mit dem Satelliten verliert (z. B. wenn die Antenne durch Bäume oder hohe Gebäude verdeckt ist), "merkt" sich das Terminal diese Verbindungen und setzt sie automatisch zurück der Satellit kehrt zum Sichtfeld zurück.

Tales bietet auch Satellitenlösungen für Fahrzeuge der Satmove-Familie an. Sie sind "maschinenunabhängig" und entweder in einem traditionellen Parabol-Design oder als Phased-Array-Antenne erhältlich. Das letztere System ist besonders nützlich für Bodenfahrzeuge, die sich über unebenes und unebenes Gelände bewegen, wenn eine herkömmliche Antenne die Kommunikation mit dem Satelliten verlieren kann. Da die Phased-Array-Antenne elektronisch koordiniert ist, ist es viel einfacher, ihre Ausrichtung zum Satelliten beizubehalten. Darüber hinaus ist Tales für die Talisman-Familie von tragbaren Terminals verantwortlich, die von Spezialeinheiten auf der ganzen Welt geliebt werden. Die meisten Tales-Terminals sind auf den Bändern X, Ku und Ka verfügbar.

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Obwohl die militärische Satellitenkommunikation traditionell das X-Band verwendet hat, wurde dieser Frequenzbereich im Laufe der Zeit zunehmend gesättigt. Diesbezüglich gibt es eine Migration des Militärs zu höheren Ka-Band-Frequenzen.

Selex Elsag

Das kompakte Satellitenterminal Talon Lite von Selex Elsag bietet Datenübertragung im X-Band oder Ku-Band, es besteht aus einer Antenne mit einem Durchmesser von einem Meter und zwei verstärkten Aluminium-Transportbehältern mit einem Gewicht von 20-30 kg. Die Talon Lite-Architektur umfasst eine Außen-ODU (Outdoor-Einheit), die über ein 5 m langes Glasfaserkabel mit einer Inneneinheit zur Steuerung des Systems aus der Ferne verbunden wird, obwohl der Benutzer sie auf Wunsch auf bis zu 1000 m verlängern kann. Die ODU besteht aus einer Antenne, einem GPS-Empfänger, einem Kompass und einem Neigungsmesser, um eine automatische Satellitenerfassung basierend auf den Positionsinformationen im ODU-Speicher zu ermöglichen. Die IDU besteht aus einem CDM570L-IP-Satellitenmodem und einem Überwachungs- und Ortungscomputer.

Wenn es um technologische Trends bei mobilen militärischen Satellitenterminals geht, gibt es eine leise Revolution in der Bandbreite. Die militärische Satellitenkommunikation arbeitet derzeit im X-Band des Spektrums. Das X-Band ist störsicher, aber aufgrund der relativen Enge dieses Segments, das für die militärische Kommunikation zur Verfügung steht (500 MHz), ist es stark übersättigt. Dies wurde durch den unersättlichen Appetit der Vereinigten Staaten und ihrer Verbündeten auf Satellitenfrequenzen während der Militäroperationen in Afghanistan, im Irak und seit kurzem in Libyen bestätigt.

Das Ku-Band ist vergleichsweise breiter, aber auch recht „voll“und wird stark vom kommerziellen Sektor genutzt. Das Ka-Band bietet den notwendigen zusätzlichen Frequenzbereich, der ein GHz für militärische Kommunikation und dasselbe für kommerzielle Nutzer bereitstellt. Die von den Entwicklern militärischer Ka-Band-Satellitenterminals aufgegriffene Technologie ist nun in der Lage, Geräte mit kleinen Antennen zu einem wettbewerbsfähigen Preis anzubieten, die diesen Teil des Spektrums nutzen können. Die Migration zum Ka-Band und die jüngsten Militäreinsätze haben gezeigt, dass die hohe Nachfrage nach Satellitenfrequenzen so überwältigend ist, dass auch dieses Band nicht lange halten wird.

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