Американская программа оперативного развёртывания космических систем тактического назначенияПодполковник В. Усов С 2007 года министерство ВВС США реализует программу оперативного развертывания космических систем тактического назначения. Руководство программой возложено на управление ORS (Operationally Responsive Space Office). Она предусматривает, во-первых, создание, поддержание в постоянной готовности к запуску и быстрый ввод в оперативное использование малых ИСЗ различного назначения, имеющих низкую стоимость (до 40 млн долларов), малые размеры и массу (45-380 кг), короткий срок предстартовой подготовки и ввода в оперативное использование (до нескольких суток), которые предназначены для разведывательного и информационного обеспечения потребителей оперативно-тактического звена управления в реальном масштабе времени, а во-вторых, разработку недорогих (не более 5 млн долларов) ракет-носителей (РН) легкого класса с циклом подготовки к запуску в несколько суток. По оценке американских специалистов, затраты на НИОКР по созданию 17 спутников "Орс" (ORS) этой программы НИОКР до 2020 года составят 1,4 млрд долларов. ИСЗ данного типа планируется оснащать оптоэлектронными камерами, в том числе инфракрасной разведки ONIR, РЛС с синтезированием апертуры антенны (РСА), а также аппаратурой связи, Р и РТР и контроля космического пространства. В этих работах участвуют центр космических и ракетных систем ВВС, научно-исследовательские лаборатории ВВС и ВМС, национальное управление воздушно-космической разведки (НУВКР), лаборатории прикладной физики университета им. Джонса Хопкинса, лаборатории Линкольна Массачусетс кого технологического института, а также другие организации министерства обороны, промышленных фирм и университетов. Планируется к 2015 году иметь в постоянной готовности к размещению на орбите до шести малых ИСЗ различного назначения, созданных на базе единой платформы, позволяющей в сжатые сроки вносить изменения в состав полезной нагрузки в интересах решения конкретных оперативно-тактических задач. Рассматривается несколько подходов к реализации системы создания и подготовки ИСЗ к запуску -от традиционного проведения тендера на изготовление спутников с достижением оптимального состава и характеристик полезной нагрузки до их хранения в собранном с РН виде (аналогично находящимся на боевом дежурстве МБР). Запуски малых ИСЗ должны проводиться по запросам командующих на ТВД, указывающих назначение, тактико-технические характеристики, зоны действия, пункты приема информации, порядок и сроки функционирования, параметры орбит ИСЗ и другую необходимую информацию. При этом значительное внимание уделяется минимизации влияния внешних факторов (метеорологических условий, техногенных катастроф, природных катаклизмов, человеческого фактора и др.) на возможность осуществления запуска и эксплуатации ИСЗ. В то же время концепция программы ORS предусматривает в случае выхода из строя эксплуатирующихся, главным образом разведывательных и связных. ИСЗ немедленное восполнение их возможностей путем запуска малых спутников. Потребности командующих на ТВД в средствах разведки и связи, элементах системы предупреждения о пусках БР и противокосмической обороны, а также РЭБ на ТВД определяются программой ORS-2015 и имеют три уровня сроков их удовлетворения. Первый уровень (Employ) предусматривает оценку готовности ИСЗ начать выполнять задачи не позднее чем через несколько часов, в том числе иметь на орбитах в "горячем" резерве 4-18 ИСЗ с различными или одинаковыми полезными нагрузками, а при отсутствии возможности использования орбитальных средств на следующем уровне (Launch/deploy) в недельный срок вывести на орбиту и приступить к эксплуатации находящихся в готовности к запуску спутников; "годовой" уровень (Develop) предусматривает разработку новых систем. В марте 2010 года управление ORS выдало НАСА (субподрядчиком является фирма "Рейтеон") пятилетний контракт стоимостью 300 млн долларов на создание центра RRSW (Rapid-Response Space Works) по сборке и тестированию малых ИСЗ на авиабазе Киртленд (г. Альбукерке, штат Нью-Мексико). Ввод центра в опытную эксплуатацию намечен на 2012-2013 годы, а полная его готовность к выполнению задач второго уровня ожидается к 2015-му. Кроме того, другим контрактом в размере 200 млн долларов предусмотрено проведение работ по созданию платформ модульного типа - MSV (Modular Space Vehicle). Основные положения программы предполагают реализацию концепции модульного проектирования спутниковых платформ на основе аппаратно-программных систем с открытой архитектурой MOSA (Modular and Open Systems Architecture), a также применения общего программного обеспечения и единых стандартов обработки данных. В настоящее время в рамках программы ORS выведены на орбиты и используются два ИСЗ тактической оптоэлектронной разведки ("Таксат-3" и "Орс-1"), а также спутник связи "Таксат-4". Запуск ИСЗ "Таксат-3" массой около 400 кг на орбиту с высотой около 465 км, наклонением 40.5° и периодом обращения 92 мин осуществлен в мае 2009 года. После завершения программы экспериментов ответственность за применение аппаратуры ИСЗ "Таксат-3" передана объединенному стратегическому командованию, и в июне 2010 года состоялся его ввод в оперативное использование в интересах разведывательного обеспечения командования противоракетной обороны и космоса сухопутных войск, ОК специальных операций и формирований ВМС на ТВД. Спутник оснащен двумя оптоэлектронными камерами: - гиперспектральной камерой Artemis (Advanced Responsive Tactically Effective Military Imaging Spectrometer) массой около 170 кг, позволяющей вести съемку в видимом, ближнем и коротковолновом ИК-участках спектра (440 участков) замаскированных и трудно обнаруживаемых наземных объектов; - панхроматической камерой HRI (High Resolution Imager), способной в видимом участке спектра получать изображения с максимальным разрешением 1 м. Производительность гиперспектральной съемки составляет 250 изображений в месяц. Используется бортовой накопитель объемом 16 Гбайт. Организовано два основных режима съемки спутником. В первом режиме по запросам тактических потребителей после обработки бортовым процессором HSIP (Hyperspect-ral Imager Processor) и спектральной фильтрации изображений в целях выявления замаскированных объектов и определения их местоположения данные в масштабе времени, близком к реальному, передаются по одному из двух радиоканалов в УВЧ- или S-диапазоне на переносные наземные терминалы. Аппаратура УВЧ-(400,15-402 МГц) диапазона частот SCP (Satellite Communication Payload) служит для передачи формализованных сообщений Target Cue Report о типе материала составных элементов и возможном назначении обнаруженного объекта и его географических координатах. Аппаратурой SGLS (Space-Ground Link System) в S-диапазоне частот в сжатом по алгоритму JPEG виде передаются отмеченные участки панхроматических изображений земной поверхности с высоким разрешением (около 1 и) и многоспектральные (в трех выбранных участках видимого спектра) снимки для отображения окружающей обстановки. Полные гиперспектральные изображения передаются аппаратурой передачи данных CDL (Common Data Link) по радиоканалам Ku-диапазона частот со скоростью 274 Мбит/с на подвижные наземные станции типа TGS (Tactical Ground Station), которые после обработки поступают потребителям на ТВД по каналам сети "Сипрнет" (SIPRNET - Secure Internet Protocol Router Network). Во втором режиме получаемые спутником гиперспектральные изображения используются национальным центром воздушно-космической разведки ВВС, национальным разведывательным центром NGIC (National Ground Intelligence Center), национальным управлением геопространственной разведки, подразделениями геопространственной разведки видов вооруженных сил, а также в интересах научно-технической оценки другими потребителями. В интересах ВМС спутник оснащен также оборудованием Data-X (Data eXfiltration/infiltration) и системой передачи данных ODTML (Ocean Data Telemetry Micro-satellite Link), предназначенными для сбора данных от океанских буев SSN (Smart Sensor Node) с помощью самолетов-разведчиков и разведывательные БЛА, наземных датчиков и эсминцев и передачи их на подвижную шлюзовую станцию, расположенную на берегу. Дополнительно спутник оснащен экспериментальным оборудованием SAE (Space Avionics Experiment), предназначенным для отработки технологий перепрограммирования структуры оборудования. Спутник "Таксат-3" создан на основе платформы ORSMB (Operationally Responsive Space Modular Bus). В нем используется трехосевая система ориентации и стабилизации с маховиками, магнитными стержнями, солнечным датчиком и инерциальным измерительным блоком. Бортовых двигателей нет. Отличительной особенностью спутниковой платформы является реализация концепции PnP (plug-and-play), позволяющей устанавливать оборудование, которое бортовой компьютер распознает и подключает автоматически. Постановка задач ИСЗ на съемку требуемых объектов осуществляется потребителями (отдельными военнослужащими) на ТВД по каналам сети "Сипрнет" через подвижные наземные станции типа TGS, которые направляют соответствующие команды на борт ИСЗ по радиоканалам Ки-диапазона частот. Управление спутником обеспечивается по радиоканалам системы SGLS командно-измерительного комплекса (КИК) ВВС. Управление работой полезной нагрузки спутника возложено на специалистов комплекса обеспечения проведения НИОКР, испытаний и оценок RSC (Research, Development, Test and Evaluation Support Complex) центра космических и ракетных систем ВВС. С октября 2008 года в рамках программы ORS началась реализация проекта НИОКР разведывательного спутника "Орс-1", предназначенного для обеспечения тактического звена управления войсками, находящимися прежде всего в зоне ответственности объединенного центрального командования, данными об обстановке на поля боя (в том числе изображениями поля боя в масштабе времени, близком к реальному). Контракт, предусматривающий создание ИСЗ на базе платформы ORSMB, оснащенной двигателями орбитального маневрирования, выдан в июне 2009 года центром космических и ракетных систем ВВС фирме "Гудрич ИСР системз" (г. Данбери, штат Коннектикут). Расчетный срок эксплуатации спутника массой 450 кг составляет два года (с возможностью продления до четырех лет). Усовершенствованная многоспектральная (используются семь участков видимого и ИК-спектров) оптоэлек-тронная камера SYERS-2A (Senior Year Electro-optical Reconnaissance System) позволяет с орбиты высотой 300 км получать изображения земной поверхности в полосе съемки 10,9 км с наилучшим разрешением - 1 м. Оптическая ось камеры переориентируется в пределах ± 30° от направления в надир вдоль и поперек трассы полета ИСЗ со скоростью 0,2-3,2 град/с. Изображения передаются в формате JPEG (применяется 16-кратный алгоритм сжатия данных). Бортовой накопитель данных объемом 64 Гбит позволяет хранить панхроматические изображения участков земной поверхности общей площадью 6 000 км:. Данные со спутника передаются по радиоканалу Ku-диапазона частот в масштабе времени, близком к реальному, или с бортового накопителя со скоростью 274 Мбит/с на стационарные и подвижные станции приема и обработки данных видовой разведки распределенной наземной системы DCGS (Distributed Common Ground System), а затем поступают потребителям по каналам глобальной информационной сети ГИГ министерства обороны. Планировалось, что спутник через неделю после вывода на орбиту начнет получать изображения и передавать их на Землю. ИСЗ "Орс-2" намечается оснастить миниатюрной РСА, причем стоимость спутника не должна превысить 40 млн долларов. При создании РСА предусматривается использовать опыт создания лабораторией прикладной физики университета им. Джонса Хопкинса, министерства ВМС и фирмы "Рейтеон" миниатюрного оборудования для индийского КА "Чандраян-1" (масса РСА составляет 13 кг) и американского "Лро", а также современные разработки лаборатории прикладной физики и фирмы "Нортроп-Грумман". Запускать эти ИСЗ планируется с помощью ракеты-носителя "Минотавр-1". В частности, первый из них ("Орс-1") в конце июня 2011 года выведен на орбиту с высотой около 400 км и наклонением 40°. Наземный элемент включает многоцелевой центр управления полетом военных экспериментальных спутников MMSOC (Multi-Mission Space Operations Centre), пункты слежения и управления КИК ВВС, а также центр планирования сбора данных VMOC (Virtual Mission Operations Centre) научно-исследовательской лаборатории (НИЛ) ВМС. Спутник связи "Таксат-4" стоимостью 41 млн долларов создан в рамках проекта Tactical Space Innovative Naval Prototype. Работы выполняются НИЛ ВМС и лабораторией прикладной физики университета им. Джонса Хопкинса с марта 2005 года. Спутник массой 450 кг (масса полезной нагрузки 175 кг), антенная система которого (диаметр зеркала зонтичной конструкции 3,75 м) охватывает на земной поверхности в УВЧ-диапазоне частот район диаметром 3,7 тыс. км, предназначен для одновременного обеспечения: - подвижной связью в УВЧ-диапазоне подразделений ВМС на ТВД, причем имеется четыре режима работы: одиночного пользователя (штатные УКВ-радиостанции ARC-210 и -231, USC-42, VRC-103, PCS-5 и -115F, PRC-117F, -148 и -152, а также стационарный терминал), многих пользователей (до 10 каналов с полосой пропускания по 25 кГц, когда связь осуществляется так же. как в системах связи "Флитсат" и "Уфо". причем речевая связь может осуществляться 50-100 пользователями, а передача данных - 20), многих пользователей при передаче данных по интернет-протокол у (до 10 каналов, требуется стационарный терминал для приема данных в Х-диапазоне частот, причем сетевая связь может осуществляться 40-60 пользователями со скоростью 16 кбит/с или 320-640 со скоростью 56 кбит/с, а речевая - 50-100 пользователями) и широкополосном с полосой пропускания 5 МГц (связь осуществляется как и в системе связи "Муос", требуется стационарный терминал для приема данных в Х-диапазоне частот, причем сетевая связь может осуществляться со скоростью более 56 кбит/с); - сбора данных (exfiltration) от океанских буев (10-100 штук буев в районе морской поверхности диаметром около 3,7 тыс. км, полученные от буев данные будут поступать на береговой совмещенный терминал Data-X & BFT и далее по сети "Сипрнет" потребителям, а в отсутствие берегового терминала - на корабельное оборудование Data-X, работающее через имеющуюся антенну УВЧ-диапазона).
Зоны и период обслуживания ИСЗ "Таксат-4" (ч/сут) Управление аппаратурой ИСЗ осуществляется с помощью центра VMOC в составе пункта НИЛ ВМС в Блоссом-Пойнт, а также развертываемой на ТВД подвижной станцией управления и приема данных, работающей в Х- и УВЧ-диапазонах. Спутник "Таксат-4" в сентябре 2011 года выведен на высокоэллиптическую орбиту с высотой в апогее/перигее 11 836/648 км, наклонением 63,6° (апогей орбиты имеет подспутниковые точки на широте 30° с. ш.) и периодом обращения 4 ч, позволяющую спутнику находиться над ТВД на одном витке непрерывно в течение 2 ч, а всего в течение суток - от 4 до 8 ч. Расчетный срок функционирования спутника один год. Управление ORS совместно с лабораторией космических полетов HSFL (Hawaii Space Flight Laboratory) университета штата Гавайи и лабораторией "Сандия" в рамках проекта LEONIDAS (Low Earth Orbiting Nanosatellite Integrated Defense Autonomous System) ведет работы по созданию малых и микроспутников, в том числе ИСЗ, предназначенных для отработки технологий раннего обнаружения ядерных взрывов и пусков баллистических ракет. Первый ИСЗ - Kumu А'о CubeSat проекта LEONIDAS, разработанный университетом штата Гавайи, предназначен для технологических испытаний усовершенствованных элементов бортовых систем. Второй спутник - HawaiiSat-1 массой 60-80 кг и размером 0,6х0,6х0,7 м оснащен гиперспектральной (30 участков в диапазоне 7,5-13,5 мкм длинноволнового ИК-спектра) ИК-камерой THI (Thermal Hyperspectral Imager), принадлежащей гавайскому институту геофизики и планетологии. Мощность системы электропитания составляет 100 Вт. Стоимость запуска ИСЗ 4,5 млн долларов. Телеметрия и данные от ИСЗ проекта LEONIDAS будут передаваться, в частности, по радиоканалу УВЧ-диапазона. Вывод спутников проекта LEONIDAS массой до 250 кг на солнечно-синхронную орбиту высотой 400 км планируется осуществлять с помощью РН "Спарк" (модернизированной РН "Скаут") на Тихоокеанском ракетном полигоне (о. Кауаи, штат Гавайи). Запуск технологического ИСЗ Kumu А'о CubeSat намечен на 2012 год. Центр управления искусственными спутниками Земли, приема и обработки данных использует станции слежения и контроля, приема данных на о. Кауаи (штат Гавайи), Аляске и в Европе. В рамках проекта "Джампстарт-2" управления ORS запланировано проведение эксперимента, направленного на проверку практической реализуемости подготовки ИСЗ к запуску в течение 7 сут (второй уровень готовности ИСЗ Launch/deploy к выполнению неотложных задач) с момента принятия решения о необходимости его использования. Спутник создается центром RRSW на базе платформы модульного типа с применением технологии РпР. В командной радиолинии дистанционной системы контроля ИСЗ RIMS (Remote Intelligent Monitor System) будет использоваться экспериментальная аппаратура XTCEI (XML Telemetric and Command Exchange Interpreter). Первый проект ("Джамп-старт") в результате аварийного запуска РН "Фалкон-1" в августе 2008 года завершился потерей спутника "Трейлблэйзер" массой 83 кг. Зарубежное военное обозрение №2, 2012, С.26-30 Смотрите также | |
|
| |
| Просмотров: 8215 | | |
| Всего комментариев: 0 | |