Главная страница | Античность | Средние века | Новое время | Двадцатый век | Техника | Самолеты | Корабли | Вооруженные силы | США | Технологии и наука Развитие спутниковых систем связи

 

Развитие спутниковых систем связи

 

Пентагон и военные ведомства других стран агрессивного блока НАТО, продолжая наращивать мощь своих вооруженных сил, уделяют большое внимлиме дальнейшему совершенствованию систем управления войсками, в том числе космических средств связи.

Среди космических программ, выполняемых министерством обороны США, особое место занимают те, которые предусматривают создание и использование спутниковых систем связи. Руководство вооруженных сил США считает, чго спутниковая связь отличается от обычной глобальностью охвата, высокой неуязвимостью, достаточной скрытностью, гибкостью и универсальностью применения.

В настоящее время по заказам Пентагона разрабатываются новые, более совершенные спутьиковые системы связи. Ответственность за их разработку и развертывание независимо от принадлежности виду вооруженных сил (ВВС, ВМС, сухопутные войска) несет управление космических и ракетных систем ВВС США (SAMSO), в распоряжении которого имеются ракеты для выведения спутников на орбиты и средства управления ими (командно-измерительный комплекс ВВС США).

В cocтав SAMSO входят четыре управления и несколько самостоятельных отделов (рис. 1), каждый из которых обычно отвечает за одну из конкретных программ создания систем спутниковой связи.

По данным зарубежной печати, в настоящее время SAMSO официально выполняет четыре отдельные основные программы. По этим программам предусматривается создать: систему стратегической спутниковой связи министерства оборины США DSCS-2 (Defence Satellite Communictitions Sуstem), систему связи ВВС «Афсатком», систему связи ВМС «Флитсатком» 1 и системы связи для вооруженных сил Великобритании и объединенных вооруженных сил НАТО («Скайнет»2 и «НАТО»3 соответственно).

Система DSCS-2. Создание этой системы началось в конце 60-х годов, когда уже был накоплен некоторый опыт в области разработки спутниковых систем связи. По программе предусматривается развертывание глобальной стратегической системы, обеспечивающей дальнюю многоканальную связь с использованием всех известных видов радиопередач. Организационно она должна входить в объединенную систему связи министерства обороны CША и при полном развертывании будет включать три-четыре спутника (два основных и один-два резервных), расположенных на стационарных орбитах, и несколько десятков наземных стационарных и мобильных станций. Первые два спутника были выведены на стационарные орбиты в конце 1971 года. Однако из-за ряда недоработок и конструктивных просчетов их аппаратура работала неустойчиво, и в первом полугодии 1973 года связь через оба спутника прекратилась.

По мнению американских специалистов, одной из причин неудачи была плохая компоновка отдельных узлов спутников, и в частности направленных антенн, что привело к трудности стабилизации спутников на орбите и вызвало большой перерасход рабочего тела. Другой причиной отказа работы аппаратуры этих спутников они считают возникновение мощных электростатических разрядов, вызывавших электрический «пробой» некоторых электронных схем.

Вторая пара спутников системы DSCS-2 была выведена на орбиту в конце 1973 года. Запуск был произведен только после того, как фирма «Томпсон Рамо-Вулдридж» (головной разработчик этих спутников) произвела доработку их конструкции с целью устранения указанных выше недостатков. Иностранная печать сообщает, что в настоящее время эти спутники находятся на стационарных орбитах: один — над Атлантическим и другой — над Тихим океанами. В работе их также отмечались неполадки, в частности в системах стабилизации и противовращения

Конструктивно спутники DSCS-2 выполнены в виде цилиндров высотой 3 м (с антеннами) и диаметром около 2,4 м. Вес одного спутника более 500 кг. В верхней его части находится антенная система, состоящая из двух рупоров и двух управляемых параболических антенн диаметром 1,12 м каждая, которые установлены на платформе противовращения.

Параболические антенны могут по командам с Земли поворачиваться в пределах ±10°, что позволяет нацеливать их узкий луч (2°6') в заданную точку земного шара. Зона, в пределах которой на Земле можно вести прием и передачу через этот луч, имеет диаметр около 3200 км. Рупорные антенны (одна приемная, другая передающая) имеют ширину диаграммы направленности около 18° и охватывают всю видимую со спутника поверхность Земли.

Стабилизация спутника осуществляется за счет его вращения со скоростью 60 об/мин. Ось вращения удерживается в заданном положении (с точностью ±14') специальной системой, состоящей из ИК датчнков, определяющих положение горизонта земного шара и реактивных сопел. Для перемещения спутника в заданную точку стационарной орбиты используется второй комплект реактивных сопел, который обеспечивает перемещение спутника со скоростью до 15° в сутки.

В качестве рабочего тела в обоих комплектах реактивных сопел используется гидразин. Система электропитания спутников состоит из нескольких панелей солнечных батарей общей площадью около 14,5 м2, размещенных на внешней цилиндрической поверхности корпуса, и трех никель-кадмиевых аккумуляторных батарей емкостью по 12 А ч. В начале срока службы спутника мощность системы электропитания была более 500 Вт, а к концу времени его активного существования, которое, по расчетам американских специалистов, составит пять лет, мощность системы уменьшится до 360 Вт. Потребляемая мощность борговон аппаратуры не превышает 240 Вт.

Аппаратура связи спутников DSCS-2 состоит из ретрансляторов, которые принимают сигналы наземных станций на одной частоте, преобразуют их, усиливают до необходимого уровня и переизлучают на другой частоте. Ретрансляторы перекрывают диапазон 7—8 тыс. МГц.

По данным зарубежной печати, технические возможности аппаратуры спутников и имеющихся типов наземных станций позволяют использовать практически все известные виды связи, телефон, телеграф, передачу данных в цифровой форме, передачу данных космической и авиационной разведки (снимки, карты) и т. д. К 1980 году эту систему предполагалось полностью перевести на использование цифровых методов связи.

Руководство министерства обороны США возлагает на систему DSCS-2 важные задачи, так как считается, что она способна обеспечить, кроме связи между высшими органами военного руководства, надежную и гибкую связь с войсками, расположенными на заморских ТВД. Систему DSCS-2 планируется использовать и для быстрого восстановления связи видов вооруженных сил при выходе из строя или уничтожении их основных средств связи, а также для наращивания возможностей и пропускной способности других систем. Особое внимание уделяется использованию системы для поддержания устойчивой связи со стратегическими ядерными силами ВВС и ВМС США и мобильными соединениями сухопутных войск.

Для решения указанных задач, кроме спутников DSCS-2, в США созданы самолетные, корабельные, наземные (стационарные и мобильные) радиостанции различного назначения. Всего к 1974 году в системе использовалось около 30 радиостанций К 1978—1979 годам их число планировалось довести до 60—70. Как сообщалось в зарубежной печати, в настоящее время в США ведутся работы по совершенствованию существующих и созданию новых радиостанций, в том числе предназначенных для установки на борту самолетов дальнего радиолокационного обнаружения и управления Е-ЗА и воздушных командных пунктов Е-4А.

Несмотря на ряд существенных недостатков, выявившихся в ходе опытной эксплуатации спутников DSCS-2, развитие этой системы продолжается. В конце 1974 гпца Пентагон заключил контракт с фирмой «Томпсон-Рамо-Вулдридж» на изготовление еще шести спутников этого типа. В мае 1975 года ВВС США предприняли попытку запустить третью по счету пару спутников DSCS-2. Их предполагалось вывести на орбиты над Тихим и Индийским океанами, что позволило бы приступить к использованию системы в глобальном масштабе. Запуск оказался неудаччым из-за неполадок в одной из ступеней ракеты-носителя «Титан» ЗС.

Не отказыпзясь от использования спутников DSCS-2, руководство министерства обороны потребовало создания для этой системы новых спутников DSCS-3, которые будут построены с учетом новейших достижений космической и радиоэлектронной техники. На них намечается установить ретрансляторы двух диапазонов частот. Полагают, что спутники DSCS-3 будут иметь большую пропускную способность и обеспечат связь как в стратегическом, так и в тактическом звеньях вооруженных сил CША. Срок службы ИСЗ DSCS-3 планируется довести до семи лет, а ввести их в строй намечено после 1980 года.

Система спутниковой счязн «Афсатком» создается для ВВС США. Она предназначена для обеспечения надежной связью в стандартном метровом диапазоне радиоволн (225 - 400 МГц) важнейших органов управления ВВС и министерства обороны США По данным зарубежной печати, основными из них будут штабы н командные пункты частей и подразделений САК, ВТАК, высшие штабы и учреждения ВВС и министерства обороны. Радиостанции системы «Афсатком» планируется установить, кроме наземных органов управления, на стратегических бомбардировщиках (В-52, FB-I11 и В-1), воздушных командных пунктах и разведывательных самолетах. Эта система обеспечит прямую телетайпную связь между абонентами. В ней предполагается использовать стандартную скорость передачи данных 75 бит/с или 100 слов в минуту. По мнению американских специалистов, такую скорость передачи нельзя считать высокой, однако она вполне отвечает предъявляемым к системе «Афсатком» требованиям, в соответствии с которыми радиообмен между абонентами предполагается вести главным образом с использованием коротких формализованных сообщений.

В целом система «Афсатком». как и все существующие системы спутниковой связи, будет состоять из ретрансляторов, установленных на ИC3, и сети наземных и воздушных радиостанций. В качестве носителей ретрансляторов в ней предполагается использовать ИСЗ других систем, например «Флитсатком», которые будут выводиться на стационарные орбиты, спутники системы передачи данных, которые планируется выводиь на орбиты, близкие к полярным, и другие ИСЗ министерства обороны США. Американские специалисты считают, что размещение аппаратуры системы «Афсатком» на нескольких ИСЗ, находящихся на разных орбитах, позволит обеспечить командование ВВС надежной снязью с соединениями, частями, подразделениями и отдельными самолстпми, находящимися в любых районах земного шара.

Создаваемые радиостанции системы «Афсатком» в зависимости от предназначення подразделяются на три группы. В первую входят простейшие по конструкции радиостанции, обеспечивающие обыкновенную полудуплексную связь в интересах потребителей с низким уровнем приоритета (например для самолетов военно-транспортной авиации). Для этих радиостанций выделяются спутниковые каналы связи с шириной полосы 5 кГц. Вторая группа включает более сложные по конструкции радиостанции, предназначенные для установки на стратегических бомбардировщиках. Они будут работать в режиме с многостанционным доступом при временном разделении, в котором несколько радиостанций могут одновременно использовать один канал спутниковой связи (ширина полосы 5 кГц) для приема к передачи коротких формализованных сообщений. В третью группу входят сложные командные радиостанции. Они смогут обеспечивать связь одновременно через два спутника по нескольким каналам связи. Для их работы будут использоваться широкополосные (500 кГц) каналы ретрансляторов ИC3, работающих в системе «Флитсатком».

По планам командования ВВС разработка системы «Афсатком» должна завершиться во второй половине 70-х годов.

Управление космических и ракетных систем ВВС США несет также ответственность за создание и запуск спутников системы космической связи для объединенных вооруженных сил агрессивного блока НАТО. ИСЗ для этой системы разрабатываются американской фирмой «Филко-Форд», которая должна изготовить один опытный (для наземных испытаний) и два летных образца. Эти спутники получили наименование «НАТО»3. Наземные радиостанции для этой системы разрабатываются и изготавливаются самими евопейскими странами — членами НАТО.

Спутник «НАТО»3 имеет вес около 700 кг и по своим характеристикам близок к спутникам DSCS 2. Однако в отличие от последних на спутниках «НАТО»3 будут устанавливаться только рупорные антенны. Расчетный срок службы ИСЗ «НАТО»3около семи лет. Выходные каскады ретрансляторов имеют мощность около 23 Вт и для повышенмя надежности дублируются. По данным иностранной печати, аппаратура спутников сконструирована таким образом, что через них могут поддерживать связь американские и английские наземные станции спутниковых систем связи DSCS-2 и «Скайнет» соответственно.

ВВС США принимали участие в разработке и запуске спутников английской системы связи «Скайнет». Для этой системы английской Фермой «Маркони» (при помощи фирмы «Филко Фора») созданы новые спутники «Скайнст»2. По основным тактчко-технпческим характеристикам они близки к спутникам DSCS-2 и «НАТО» 3 и поэтому могут в случае необходимости обеспечить работу американских станций спутниковой связи и станций обтединенных вооруженных сил НАТО. Запуск первого ИСЗ «Скайнет» 2 оказался неудачным, а второй был выведен на стационарную орбиту над Индийским океаном и используется вооруженными силами Великобритании.

Министерство обороны США одновременно с разработкой уже рассмотренных выше средств спутниковой связи уделяет большое внимание проведению научно-исслеювательскнх работ в этой области. Эти работы направлены на улучшение важнейших тактико-технических характеристик ИСЗ и наземных радиостанций. Особое внимание уделяется повышению живучести ИСЗ, увеличению сроков их активной работы на орбите, повышению мощности и надежности ретрансляторов. Характерным примером исследовательских работ является создание ИСЗ типа LFS-8 и LES-9, запуск которых планировалось осуществить в конце 1975 года. В качестве источников электропитания на них предполагалось использовать радиоизотопные термоэлектрические генераторы, а в качестве датчиков ориентации в пространстве—гироскопы. По мнению американских специалистов, применение радиоизотопных термоэлеьтрических генераторов позволит повысить надежность ночы\ ИСЗ по сравнению с существующими, использующими для электропитания солнечные батареи, а гироскопы значительно повысят надежность и точность р 1богы систем ориентации Кроме того, по данным иностранной печати, аппарату па ИСЗ LES-8 л LIIS-9 позволит проворить новые принципы формирования диаграмм направпениости антенн ретрансляторов. новые методы организации связи. Впервые на этих ИСЗ будет установлена система связи между самими спутниками.

Иностранная печать сообщает, что министерство обороны США, кроме специальных военных спутниковых систем связи, участвует в создании некоторых коммерческих спутниковых систем связи с условием частичного их использования в интересах вооруженных сил. Напргмер, ВВС и центральные органы министерства обороны США уже эксплуатируют часть каналов связи коммерческих спутников «Интелсат» «Аник» и спутников национальной системы связи CША «Уэстар», а ВМС США с таким же условием внесли значительные средства в создание системы спутниковой связи «Марисат» (создается фирмой «Комсат» в интересах морского судоходства).

Подполковник-инженер П. Николаев

Источник - "Зарубежное военное обозрение" №2 1976.

Последнее обновление 10.12.2015 год

        Антропов Петр, 2001 - 2016.   Обратная связь:   petivantropov@gmail.com