Усовершенствованный чрезвычайно высокочастотный
 Впечатление художника от спутника AEHF | |
| Производитель | Локхид Мартин Нортроп Грумман |
|---|---|
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
| Оператор | Космические силы США |
| Приложения | Военная связь |
| Технические характеристики | |
| Автобус | А2100М |
| Стартовая масса | 6168 кг (13598 фунтов) |
| Режим | Геосинхронная орбита |
| Дизайн жизни | 14 лет (планируется) |
| Производство | |
| Статус | Оперативный Активный |
| Под заказ | 0 [1] |
| Построен | 6 [2] |
| Запущен | 6 |
| Оперативный | 5 |
| Первый запуск | 14 августа 2010 г. ( США-214 ) |
| Последний запуск | 26 марта 2020 г. ( США-298 ) |
Advanced Extremely High Frequency ( AEHF ) — это созвездие спутников связи , эксплуатируемых Космическими силами США . Они используются для передачи защищенной связи для вооруженных сил США , вооруженных сил Великобритании , вооруженных сил Канады , вооруженных сил Нидерландов и сил обороны Австралии . [3] Система состоит из шести спутников на геостационарных орбитах . Последний спутник был запущен 26 марта 2020 года. AEHF обратно совместим со старой системой Milstar и заменяет ее и будет работать на восходящей линии связи 44 ГГц ( диапазон чрезвычайно высоких частот (КВЧ)) и нисходящей линии связи 20 ГГц ( сверхвысокая частота (СВЧ). группа). [4] Система AEHF представляет собой совместную служебную систему связи, которая обеспечивает живучую, глобальную, безопасную, защищенную и устойчивую к помехам связь для высокоприоритетных военных наземных, морских и воздушных средств.
Обзор
[ редактировать ]Спутники AEHF используют множество узких точечных лучей, направленных на Землю, для передачи сообщений пользователям и от них. Перекрестные связи между спутниками позволяют им передавать сообщения напрямую, а не через наземную станцию . Спутники предназначены для обеспечения помехоустойчивой связи с низкой вероятностью перехвата. Они включают в себя со скачкообразной перестройкой частоты радиотехнологию , а также антенны с фазированной решеткой , которые могут адаптировать диаграмму направленности для блокировки потенциальных источников помех .
AEHF включает в себя существующие сигналы Milstar с низкой и средней скоростью передачи данных, обеспечивая 75–2400 бит/с и 4,8–1,544 Мбит/с соответственно. Он также включает новый сигнал, обеспечивающий скорость передачи данных до 8,192 Мбит/с. [5] По завершении космический сегмент системы AAEHF будет состоять из шести спутников, что обеспечит покрытие поверхности Земли между . 65° северной широты и 65° южной широты [6] [7] Для северных полярных регионов Enhanced Polar System действует как дополнение к AEHF, обеспечивая покрытие EHF. [8]
Первоначальный контракт на проектирование и разработку спутников AEHF был заключен с компаниями Lockheed Martin Space Systems и Northrop Grumman Space Technology в ноябре 2001 года и охватывал этап разработки и демонстрации системы программы. Контракт предусматривал строительство и запуск [9] трех спутников и строительство сегмента управления полетами. Контракт управлялся Программным офисом MILSATCOM Центра космических и ракетных систем . Как и система Milstar, AEHF управляется 4-й эскадрильей космических операций , расположенной на базе космических сил Шривер , и 148-й эскадрильей космических операций на базе Ванденберг SFB .
Он расширяет «перекрестные связи» между AEHF более ранних спутников Milstar, что делает его гораздо менее уязвимым для атак на наземные станции. Будучи геосинхронным спутником, находящимся над экватором , его все равно необходимо дополнить дополнительными системами, оптимизированными для полярного покрытия в высоких широтах.
В бюджетном запросе Министерства обороны на апрель 2009 года министр обороны Роберт Гейтс заявил, что планирует отказаться от Трансформационной системы спутниковой связи , которая все еще находится на стадии проектирования, в пользу дополнительных мощностей AEHF. Отдельные спутники AEHF, без учета расходов на запуск, стоят 850 миллионов долларов США.
Группы
[ редактировать ]До создания AEHF военные спутниковые системы связи США и их союзников попадали в одну из трех категорий: [10]
- Широкополосный: максимальная полоса пропускания среди фиксированных и полуфиксированных земных станций.
- Защищено: устойчивость к радиоэлектронной войне и другим атакам, даже если в жертву приносится пропускная способность.
- Узкополосный: в основном для тактического использования, при этом полоса пропускания жертвуется ради простоты, надежности и легкого веса наземного оборудования.
Однако AEHF объединяет роль своей широкополосной системы оборонной спутниковой связи (DSCS) и защищенных предшественников MILSTAR , одновременно увеличивая пропускную способность обеих систем. По-прежнему потребуется специализированная спутниковая связь для космических датчиков с чрезвычайно высокой скоростью передачи данных, таких как спутники геопространственной информации и спутниковой разведки , но передаваемые ими данные обычно поступают на специализированный приемник и обрабатываются в меньших объемах; обработанные данные будут проходить через AEHF.
Запуск и позиционирование
[ редактировать ]Спутники AEHF отправляются в космос с помощью усовершенствованной одноразовой ракеты-носителя (EELV). Масса полезной нагрузки при запуске составляет около 9000 кг (20 000 фунтов); к тому времени, когда он израсходует топливо для выхода на правильную орбиту, его вес составит примерно 6168 кг (13 598 фунтов). Спутники будут работать на геостационарной орбите (GEO); Корректировке орбиты требуется более 100 дней, чтобы достичь стабильного географического положения после запуска.
Электроника
[ редактировать ]Восходящие и перекрестные каналы работают на чрезвычайно высоких частотах (КВЧ), тогда как нисходящие каналы используют сверхвысокую частоту (СВЧ). Разнообразие используемых частот, а также желание иметь четко сфокусированные нисходящие каналы связи в целях безопасности требуют использования ряда антенн, показанных на рисунке:
- 2 фазированные антенные решетки нисходящей линии связи СВЧ
- 2 межспутниковых перекрестных канала
- 2 обнуляющие антенны восходящей/нисходящей линии связи
- 1 фазированная КВЧ-решетка восходящего канала
- 6 зеркальных антенн на восходящем/нисходящем канале связи
- 1 рупор наземного покрытия восходящей/нисходящей линии связи
Технология фазированной решетки является новой для спутников связи, но повышает надежность за счет устранения механического движения, необходимого для подвесных антенн с электроприводом.
Антенны с низким коэффициентом усиления, охватывающие Землю, передают информацию в любую точку Земли, охваченную зоной действия каждого спутника. Антенны с фазированной решеткой 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 покрытия среднего разрешения (MRCA) обеспечивают узконаправленное «точечное» покрытие; они могут быть разделены по времени для охвата до 24 целей. Две антенны зоны покрытия высокого разрешения позволяют работать даже в условиях помех в луче; обнуляющие антенны являются частью электронной защиты , которая помогает отличить истинные сигналы от электронной атаки. [11]
Еще одним отличием от существующих спутников является использование полупроводниковых передатчиков вместо 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 повышения общей энергоэффективности. [ нужна ссылка ]
Программное обеспечение для полета полезной нагрузки содержит около 500 000 строк распределенного встроенного кода реального времени, выполняющегося одновременно на 25 бортовых процессорах. [12]
Услуги
[ редактировать ]AEHF обеспечивает отдельные потоки цифровых данных со скоростью от 75 бит/сек до 8 мегабит/сек. [5] К ним относятся и выходят за рамки низкой скорости передачи данных (LDR) и средней скорости передачи данных (MDR) MILSTAR, а также фактически довольно медленной высокой скорости передачи данных (HDR) для подводных лодок. Более быстрые каналы называются расширенными скоростями передачи данных (XDR).
Несмотря на наличие ряда наземных терминалов, бортовой терминал является частью проекта «Семейство усовершенствованных терминалов за пределами прямой видимости» (FAB-T). Другие наземные станции включают одноканальный портативный терминал защиты от помех (SCAMP), безопасный мобильный надежный тактический терминал защиты от помех ( SMART-T ) и подводную систему с высокой скоростью передачи данных (Sub HDR).
При участии Boeing в качестве генерального подрядчика и L-3 Communications и Rockwell в качестве основных субподрядчиков, первый FAB-T (Increment 1) был поставлен для использования на самолете B-2 Spirit в феврале 2009 года. Планируется, что он будет поставляться и на другие самолеты, включая самолеты Б-52, RC-135, Е-4 и Е-6. Остальные установки разместятся в стационарных и передвижных командных пунктах. Он успешно взаимодействовал с устаревшими системами связи с использованием терминала командного пункта и армейского одноканального портативного терминала с защитой от помех. [13]
Спутники
[ редактировать ]АЭФФ-1 (США-214)
[ редактировать ]Первый спутник, USA-214, был успешно запущен ракетой -носителем Atlas V 531 14 августа 2010 года с космодрома 41 на базе ВВС на мысе Канаверал (CCAFS). Это произошло на четыре года позже графика; Когда контракт был заключен в 2000 году, ожидалось, что первый запуск состоится в 2006 году. [14] Программа была реструктурирована в октябре 2004 года, когда Агентство национальной безопасности (АНБ) не поставило ключевое криптографическое оборудование подрядчику полезной нагрузки вовремя, чтобы уложиться в график запуска. [15]
Успешный запуск
[ редактировать ]Ракета «Атлас V» -носитель успешно вывела спутник на суперсинхронно-апогейную переходную орбиту с перигеем 275 км, апогеем 50 000 км, наклонением 22,1°. [16]
Отказ ударного двигателя и восстановление с использованием двигателей на эффекте Холла.
[ редактировать ](LAE) спутника Жидкостный апогейный двигатель , предоставленный IHI, не смог поднять орбиту после двух попыток. [17] Чтобы решить эту проблему, высота перигея была увеличена до 4700 км с помощью двенадцати запусков меньших по размеру Aerojet Rocketdyne двигателей Reaction Engine Assembly, предоставленных , первоначально предназначенных для управления ориентацией во время горения двигателя LAE. [16] С этой высоты были развернуты солнечные панели , и орбита была поднята к рабочей орбите в течение девяти месяцев с использованием двигателей 0,27 Ньютона Холла , также предоставленных Aerojet Rocketdyne, формой электрической двигательной установки , которая является высокоэффективной, но с низкой тягой. . Это заняло гораздо больше времени, чем первоначально предполагалось, из-за меньшей стартовой высоты маневров HCT. Это привело к задержкам программы, поскольку анализировались LAE второго и третьего спутников.
В отчете Счетной палаты правительства (GAO), опубликованном в июле 2011 года, говорится, что засорение топливопровода в двигателе с жидкостным апогеем, скорее всего, было вызвано куском ткани, случайно оставленным в трубопроводе во время производственного процесса. [18] Хотя считается, что это и было основной причиной неудачи, в отчете Министерства обороны США о выборочных закупках добавлено, что этому также могли способствовать процедуры загрузки топлива и невыполненные требования по терморегулированию. [19] Остальные спутники были объявлены готовыми к полету за месяц до публикации отчета GAO. [20]
АЭФФ-2 (США-235)
[ редактировать ]Как и первый спутник AEHF, второй (AEHF-2) был запущен на корабле Atlas V, летавшем в конфигурации 531. Запуск с космодрома № 41 на мысе Канаверал состоялся 4 мая 2012 года. [21] После трёх месяцев маневрирования он занял правильное положение и начались испытания. О завершении проверки AEHF-2 было объявлено 14 ноября 2012 года, и управление было передано 14-й воздушной армии для эксплуатации с ожидаемым 14-летним сроком службы до 2026 года. [22]
АЭХФ-3 (США-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 погодные условия и высотный ветер рассеялись настолько, чтобы соответствовать критериям запуска. [23]
АЭФФ-4 (США-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 (ULA). [25]
АЭФФ-5 (США-292)
[ редактировать ]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 под названием TDO-1 сопровождала спутник AEHF-5 на орбиту. [27]
АЭХФ-6 (США-298)
[ редактировать ]Шестой спутник AEHF был запущен 26 марта 2020 года в 20:18 UTC кораблем Atlas V 551 со станции космических сил на мысе Канаверал (CCSFS), SLC-41 . Это был первый запуск миссии Космических сил США с момента создания новой военной службы. [28] [29] [30] [31]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «AEHF достигает начальной эксплуатационной готовности» . База ВВС Лос-Анджелеса. 30 июля 2015 года . Проверено 4 января 2018 г.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ «Два запуска американских военных спутников отложены на следующий год» . Космический полет сейчас. 2 августа 2017 г. Проверено 4 января 2018 г.
- ^ «AEHF-5 готов к запуску» . База ВВС Лос-Анджелеса . Проверено 12 августа 2019 г.
- ^ «Нортроп Грумман АЭФФ» . Проверено 15 июня 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Расширенные полезные нагрузки EHF (AEHF)» . Нортроп Грумман. Архивировано из оригинала 23 марта 2010 года . Проверено 11 ноября 2009 г.
- ^ Уайт, Эндрю. «Морская пехота США рассматривает возможность улучшения систем и процедур связи в Арктике» . Информационная группа Джейн.
Более того, капитан Хилл предупредил, что группировка спутниковой связи Advanced Extremely High Frequency (AEHF) Космического командования ВВС США может быть неэффективной выше 65-й параллели [...]
- ^ «Локхид Мартин» . Архивировано из оригинала 11 октября 2007 года . Проверено 12 сентября 2007 г.
- ^ «Расширенная полярная система» .
- ^ Лорелл, Майк (январь 2015 г.). «Темы экстремального роста затрат из шести программ крупных оборонных закупок ВВС США» . Исследовательские ворота . Проверено 7 апреля 2019 г.
- ^ Элферс Дж., Миллер С.Б. (зима 2002 г.), «Будущие системы военной спутниковой связи США» , Aerospace Corporation Crosslink , заархивировано из оригинала 20 января 2012 г. , получено 17 августа 2018 г.
- ^ «Воины помощи гибких антенн» , сигнал AFCEA , июль 2005 г.
- ^ «Northrop Grumman квалифицирует программное обеспечение с увеличенной скоростью передачи данных для усовершенствованного военного спутника связи EHF» . Космические технологии Нортроп Грумман. 26 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 13 апреля 2009 г. Проверено 28 апреля 2020 г.
- ^ «Бомбардировщик B-2 получил первый терминал спутниковой связи FAB-T» , Deagel , 2 февраля 2009 г.
- ^ Роберт С. Дадни (октябрь 2012 г.). «Изменители правил игры в космосе» (PDF) . Журнал ВВС . Проверено 8 апреля 2023 г.
- ^ GAO-07-406SP Defense Acquisitions: Assessments of Selected Weapon Programs , Счетная палата правительства США, 30 марта 2007 г., заархивировано из оригинала 23 мая 2011 г. , получено 16 декабря 2011 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Jump up to: а б Джастин Рэй, SPACEFLIGHT NOW, эпический подъем спутника ВВС должен скоро завершиться 9 октября 2011 г. (по состоянию на 14 декабря 2011 г.)
- ^ «Главный двигатель, вероятно, не виноват в неисправности AEHF 1» . Архивировано из оригинала 23 октября 2010 года . Проверено 19 октября 2010 г.
- ^ Рэй, Джастин (9 октября 2011 г.). «Эпический подъем спутника ВВС должен скоро завершиться» . Космический полет сейчас . Проверено 7 апреля 2019 г.
- ^ «Министерство обороны, Отчет об избранных приобретениях AEHF, 31 декабря 2010 г.» (PDF) . www.esd.whs.mil . Архивировано из оригинала (PDF) 26 марта 2020 года . Проверено 26 марта 2020 г. . В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Кларк, Стивен (14 июня 2011 г.). «ВВС окупают затраты на спасение застрявшего спутника AEHF» . Проверено 15 июня 2011 г.
- ^ «Центр статуса миссий Spaceflightnow» . Архивировано из оригинала 2 мая 2012 года . Проверено 2 мая 2012 г.
- ^ «Центр статуса миссий Spaceflightnow» . Космический полет сейчас . Проверено 28 ноября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Халворсен, Тодд (18 сентября 2013 г.). «Атлас V оживает со спутником ВВС на борту» . Флорида сегодня . Проверено 18 сентября 2013 г.
- ^ Atlas V запустит AEHF-3. Архивировано 2 октября 2013 г. в Wayback Machine United Launch Alliance, по состоянию на 17 сентября 2013 г.
- ^ «Проект защищенной военной спутниковой связи знаменует собой успешный запуск с мыса Канаверал» . Кленовый лист. 23 ноября 2018 г. Архивировано из оригинала 24 декабря 2019 г.
- ^ «Объединенный пусковой альянс Atlas V AEHF-5» . УЛА . Проверено 10 июня 2019 г.
- ^ Стивен Кларк (26 марта 2020 г.). «Первый запуск Космических сил запланирован на четверг» . spaceflightnow.com . Проверено 8 апреля 2023 г.
- ^ Хил, Ребекка (26 марта 2020 г.). «Космические силы запускают первую миссию» . Холм . Проверено 28 марта 2020 г.
- ^ Данн, Марсия (26 марта 2020 г.). «Космические силы запускают свою первую миссию с соблюдением мер предосторожности от вирусов» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 28 марта 2020 г.
- ^ Эрвин, Сандра (26 марта 2020 г.). «Атлас 5 ULA запускает спутник связи AEHF-6 в рамках своей первой миссии для Космических сил США» . Космические новости . Проверено 28 марта 2020 г.
- ^ Брэд Берган (26 марта 2020 г.). «Впервые космические силы США выводятся на орбиту на ракете Атлас-5» . Интересная инженерия . Проверено 28 апреля 2020 г.
На момент редактирования в этой статье используется контент из «Advanced Extremely High Frequency (satellite)» , который лицензируется таким образом, чтобы его можно было повторно использовать в соответствии с непортированной лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 , но не под GFDL . Все соответствующие условия должны быть соблюдены.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Запуск AEHF-1, SLC-41, CCAFS, 14 августа 2010 г., 7:07 по восточному времени. [ постоянная мертвая ссылка ]
- Запуск AEHF-2, SLC-41, CCAFS, 4 мая 2012 г., 14:42 по восточному времени. [ постоянная мертвая ссылка ]
- Запуск AEHF-3, SLC-41, CCAFS, 18 сентября 2013 г., 4:10 утра по восточному времени. [ постоянная мертвая ссылка ]