|
Терминалы спутниковой связи миллиметрового диапазона ВВС США
Подполковники. Ливанов
 Терминалы миллиметрового диапазона (ММД) для космической системы связи MILSTAR каждый вид вооруженных сил США заказывает для разработки и производства в промышленности в соответствии с собственными планами и с учетом особенностей выполняемых ими оперативных задач. Вместе с тем наземные терминалы всех без исключения типов создаются с учетом возможности их работы в общих и объединенных сетях связи. Они постоянно совершенствуются в направлении снижения массы, габаритов и энергопотребления с одновременным повышением их надежности, простоты эксплуатации и ремонтопригодности, а также стандартизации и унификации важнейших функциональных узлов аппаратуры.
Терминалы ММД видов вооруженных сил позволяют организовывать скрытную и помехозащищенную связь через ИСЗ-ретрансляторы MILSTAR (оборудованные аппаратурой низкоскоростной и среднескоростной связи) и ретрансляторы миллиметрового диапазона волн ИСЗ типов FLEETSAT-7 и -8 и UFO. Размещение вышеперечисленных ИСЗ на геостационарной орбите и зоны их охвата земной поверхности показаны на рис. 1,2 и 3.
 В рамках программы ВВС США предусматривается создание терминалов следующих типов: бортовых авиационных ММД и УКВ-диапазона для ВКП Е-4В, ЕС-135 и Е-6В; стационарных ММД/УКВ-диапазона для наземных КП объединенных командований вооруженных сил и высшего военно-политического руководства; только ММД для КП объединенных командований ВС и управления (боевыми) действиями; для наземных КП, обеспечивающих работу в чрезвычайных условиях.
Наземный терминал командных пунктов GNDCP (GrouND Command Post terminal) работает в ММД и УКВ-диапазоне. Он был создан с целью доведения до главнокомандующих единого объединенного плана поражения стратегических целей SIOP, обеспечения ретрансляции сигналов связи в резервной системе связи с ПЛАРБ ТАСАМО при проведении наземных операций, обеспечения связью высшего военно-политического руководства, а также реализации мероприятий по интегрированному предупреждению и оценке результатов нападения ITW/AA (Integrated Tactical Warning and Attack Assessment). GNDCP заменяет состоящие на вооружении терминалы типа AN/GSC-40.
 Терминал GNDCP совместим со всеми ИСЗ, оснащенными аппаратурой соответствующих диапазонов, а также с аппаратурой систем AFSATCOM и SCT (Single Channel Transponder). Аппаратура ММД - терминала имеет восемь передающих (четыре канала со скоростями передачи 75 -2 400 бит/с и четыре -75-300 бит/с) и 16 приемных (со скоростями 75-2 400 бит/с) каналов, а УКВ-диапазона - два передающих и 24 приемных (16 каналов, работающих в режиме DAMA с переносом в СВЧ-диапазон). При работе через ИСЗ скорость передачи составляет от 75 до 2 400 бит/с. Терминал оборудован двумя рабочими местами операторов; предусмотрен вариант дистанционного управления. Для обеспечения засекреченной связи он оснащен шифраппаратурой типов KG-84A и KGV-11 А.
На вооружении имеются два варианта терминала: стационарный - AN/FRC-181(V)1 и транспортабельный - AN/TRC-194(V). Диаметр антенны ММД стационарного терминала около 2,29 м (размещается под радиопрозрачным обтекателем), а транспортабельного 2,44 м (обтекатель отсутствует).
AN/TRC-194(V) предназначен для использования в чрезвычайных ситуациях и рассчитан на применение всеми видами ВС. Терминал размещается в стандартном военном кузове - контейнере типа S-280 и перевозится двумя автомобилями грузоподъемностью 5 т: на одном устанавливается кузов-контейнер с аппаратурой связи, а на другом - антенная система. Один из автомобилей буксирует трейлер с двумя агрегатами электропитания мощностью 30 кВт каждый. Для развертывания терминала, работающего в ММД, требуется 1 ч, а в конфигурации ММД/УКВ - 1,5 ч. Его переброска может осуществляться также самолетами военно-транспортной авиации, железнодорожным и морским транспортом. Всего ВВС планируют иметь 210 терминалов типа GNDCP.
Терминал ВКП ABNCP (AirBorne National Command Post), имеющий обозначение AN/ARC-208(V)2, также работает в двух диапазонах - ММД и УКВ, совместим с теми же ИСЗ и системами, что и стационарный терминал типа AN/FRC-181 (V) 1, и выполняет аналогичные функции. Антенна диаметром 66 см размещается под обтекателем. При работе через ИСЗ по узкому лучу применяются скорости от 75 до 2 400 бит/с, а при работе через антенну земного охвата - только от 75 до 300 бит/с. Эти терминалы устанавливаются на самолетах - ВКП типов ЕС-135, Е-6В и Е-4В. Планировалось иметь 17 таких терминалов.
Кроме вышеуказанных, ВВС намечается использовать модифицированные терминалы, разработанные для применения в сухопутных войсках: наземный мобильный типа SMART-T (Secure Mobile Anti-jam Reliable Tactical Terminal) и портативный носимый (ранцевый) типа SCAMP (Several Channel Advanced Man Portable). Мобильный терминал типа SMART-T
 |
 |
Рис. 4. Наземный терминал типа SMART-T
а) в подготовленном к работе положении; б) подготовленный к перемещению (маршу);
в) основные составные элементы: 1 - дизель-генератор; 2 - твердотельный усилитель
мощности; 3 - малошумящий усилитель; 4 - место для установки дополнительного
оборудования (аппаратуры DAMA); 5 - металлический поддон; 6 - блок электронной
аппаратуры; 7 - распределительная коробка; г) в развернутом положении без автомобиля |
(рис. 4) или AN/TSC-154, предназначен для обеспечения закрытой многоканальной телефонной связи и передачи данных со средней и низкой скоростями. Он создавался, прежде всего, в интересах расширения зоны действия полевой автоматизированной системы связи общего пользования армейского корпуса MSE (Mobile Subscriber Equipment), так и для обслуживания абонентов оперативно-тактического звена управления (от корпуса и ниже) -различных тактических подразделений ВВС, сил специальных операций и морской пехоты. Этот терминал рассчитан на обеспечение одновременной работы с низкоскоростными и среднескоростными данными при использовании ИСЗ типа MILSTAR-2. Для среднескоростной связи имеются 12 портов, в том числе четыре для передачи данных со скоростями 256; 512; 1 024 или 4 096 кбит/с в дуплексном режиме (эквивалентно 64 каналам системы MSE) и восемь - со скоростями 4,8, 16,32,64, 128 или 256 кбит/с (два из этих портов также могут обеспечивать скорость 1,544 Мбит/с).
Низкоскоростную связь обеспечивают восемь входных и четыре выходных порта (для передачи данных со скоростью от 75 до 2 400 бит/с), а также один дополнительный (16 кбит/с). Терминал сопрягается с аппаратурой телефонной связи ANDVT, аппаратурой передачи данных и буквопечатания (UGC-74, UGC-129, UGC-144), шифратором KG-84A, факсом UXC-7 и компьютером UYK-30. В состав терминала входят: антенная система, приемопередатчик, блок электронной аппаратуры, устройства управления и сопряжения с оконечной аппаратурой, выпрямитель и источник электропитания.
Антенная система состоит из компактной двухзеркальной антенны Грегори с вынесенным облучателем, малошумящего усилителя, понижающего преобразователя частоты и твердотельного высокочастотного усилителя мощности. Основное зеркало антенны имеет форму параболоида, а малое вспомогательное - форму эллипсоида (располагается за фокусом основного зеркала). Благодаря такой конструкции антенны обеспечивается больший (на 1 дБ) коэффициент усиления, чем у типовой (однозеркальной). Применение в ее конструкции вынесенных из раскрыва основного зеркала облучателя и вспомогательного зеркала позволяет уменьшить уровень боковых лепестков на 8 дБ и затенение раскрыва параболоида ими, а также облегчает доступ к ним при проведении технического обслуживания и ремонта. Антенна изготовлена из композиционного материала, что обеспечивает большие прочность ее конструкции и устойчивость к воздействиям окружающей среды, чем у обычных рефлекторных антенн, изготовленных из алюминия. Она автоматически поднимается (складывается) за счет применения эффективного полноповоротного в азимутальной и угломестной плоскостях привода, который позволяет свертывать антенну таким образом, что она не выступает за габариты автомобиля.
Твердотельный усилитель мощности собран из монолитных интегральных схем диапазона миллиметровых волн (MMIC), выполненных на арсенид-галлиевых полевых транзисторах. Малошумящий усилитель и понижающий преобразователь выполнены на полевых транзисторах с низким уровнем собственных шумов, что обеспечивает высокий уровень добротности приемной системы (1,5 дБ/К). Синтезатор частот, модем, устройство сопряжения с оконечной аппаратурой индивидуальных абонентов и групповыми каналами системы MSE, а также другие электронные компоненты конструктивно размещены в одном блоке электронной аппаратуры.
Устройство управления представляет собой малогабаритный компьютер, обеспечивающий интерфейс пользователя и дистанционное управление терминалом.
Электропитание терминала осуществляется от штатного дизель-генератора или любого внешнего коммерческого источника питания, а также от промышленной сети переменного тока (одно- или трехфазной) напряжением 110/220 В. Штатный дизель-генератор (мощность 1,5 кВт) обеспечивает непрерывную работу терминала в течение 33 ч при расходе топлива 22,7 л. Среднее время наработки на отказ около 1 900 ч. Номинальная и максимальная потребляемая терминалом SMART-T мощность составляет 950 и 1200 Вт соответственно.
Конструкция терминала предусматривает установку дополнительных блоков для наращивания его возможностей. В частности, внутри блока электронной аппаратуры для этого имеется свободный объем. В настоящее время ведутся работы по оснащению терминалов аппаратурой, обеспечивающей доступ и предоставление каналов для связи по требованию (DAMA - Demand Assigned Multiple Access). По мнению американских специалистов, применение аппаратуры DAMA позволит повысить пропускную способность каналов в 3 раза.
Все оборудование терминала и антенна смонтированы на стальном поддоне, который оснащен четырьмя стойками, разворачиваемыми при подготовке станции к работе. Поддон транспортируется многоцелевым автомобилем повышенной проходимости «Хаммер» (HMMWV). Его установка на автомобиль не требует внесения каких-либо изменений в конструкции последнего, а при развертывании вертикальных стоек терминал может использоваться как непосредственно на автомобиле, так и автономно. Высокая стабильность наведения луча антенны при значительных ветровых нагрузках обеспечивается жесткостью конструкции с четырьмя стойками. Возможно также размещение аппаратуры терминала в стандартных военных кузовах-контейнерах, исользуемых в системе MSE.
Конструкция терминала предусматривает перевод его из походного положения в рабочее одним оператором за время, не превышающее 30 мин, и дальнейшую работу без дополнительного обслуживания. Дистанционное управление позволяет оператору выполнять дополнительные функции, не нарушая непрерывность работы терминала. Топопривязка и временная синхронизация ведутся по сигналам космической радионавигационной системы NAVSTAR.
Переброски терминала могут осуществляться вертолетом на внешней подвеске или самолетом С-130 «Геркулес» (он способен взять одновременно три терминала, установленных на автомобилях HMMWV, или шесть без них).
С конца 1998 года начато мелкосерийное производство терминала SMART-T. Всего для ВВС в настоящее время планируется закупить 73 комплектов этого типа. Кроме того, министерство обороны предполагает закупить еще 247 терминалов: 209 - для сухопутных войск, 25 -для морской пехоты и 13 -для сил специальных операций.
В интересах подразделений оперативно-тактического звена управления сухопутных войск и ВВС в рамках программы SCAMP (Single/Several Channel Antijam Man-Portable Terminal) создаются носимые терминалы космической связи системы MILSTAR. Данной программой предусмотрено последовательное создание двух модификаций терминала SCAMP -Block I и Block II (рис. 5). Для обеспечения вы¬сокой скрытности и помехозащищенности передача в этих терминалах осуществляется широкополосным псевдошумовым сигналом с ППРЧ (программной перестройкой рабочей частоты по псевдослучайному закону) в полосе 2 ГГц.
  Модель SCAMP Block I (AN/PSC-11) предназначена для организации связи штабов с подчиненными частями и подразделениями в тактическом звене управления. Поставка таких терминалов в войска началась в 1998 году. Он обеспечивает гарантированную связь по четырем закрытым полудуплексным телефонным каналам (при скорости 2,4 кбит/с в каждом) в узком луче диаграммы направленности антенны ИСЗ, по двум аналогичным телефонным каналам в широком луче и по четырем каналам буквопечатания со скоростью 75 бит/с в коммутируемом (прыгающем) луче.
В обычных условиях терминал обеспечивает четыре телефонных канала (как в узком, так и коммутируемом луче) или четыре - буквопечатания со стандартными скоростями от 75 до 2 400 бит/с в глобальном луче.
В комплект терминала входят: сборная трехсекционная параболическая антенна, кривизна поверхности которой при сборке выдерживается с точностью около 0,25 мм, и электронные компоненты (миниатюрный передатчик, приемник с малым уровнем шумов, синтезатор частот, модем, портативный компьютер, блок сопряжения, а также блок питания). Все электронные компоненты помещены в блоке габаритами 19 х 25 х 23 см, на котором крепится антенна. Отдельно имеется микротелефонная гарнитура.
Для связи через терминал абонент может использовать разнообразную оконечную аппаратуру как открытой, так и закрытой связи (телефонный аппарат ЗАС типа STU-III, персональный компьютер, факс и т. д.), подключение которой производится к блоку сопряжения, имеющему три порта для подключения аппаратуры ЗАС и один - открытой связи. Для засекречивания телефонии и данных, поступающих по порту открытой связи, блок сопряжения оснащен встроенным шифратором. Соединение блока сопряжения с приемником и передатчиком производится полевым кабелем. Управление терминалом осуществляется от устройства типа AN/CYZ-10 (специализированный портативный компьютер), обеспечивающего формирование входных и выходных сообщений, выбор и ввод рабочих параметров в приемник/передатчик, загрузку криптоключей, непрерывный контроль состояния работоспособности аппаратуры и диагностику ее неисправностей. Это устройство позволяет предварительно устанавливать и хранить в памяти параметры для пяти вариантов автоматического установления связи и работы в нескольких (до 20) радиосетях/радионаправлениях, а также автоматически устанавливать связь для одного из выбранных вариантов. Дистанционное управление терминалом может осуществляться с расстояния до 800 м.
Терминал позволяет увеличивать дальность действия средств УКВ радиосвязи серии SINCGARS путем ретрансляции получаемых от них данных в режиме передачи данных, а также имеет интерфейс для сопряжения с аппаратурой системы MSE.
Топопривязка и временная синхронизация аппаратуры связи терминала производится по данным, получаемым от внешнего малогабаритного приемника системы NAVSTAR типа AN/PSN-11. Терминал имеет в своем комплекте внешний громкоговоритель, который подключается к порту открытой связи блока сопряжения.
Электропитание терминала осуществляется от двух встроенных аккумуляторных батарей (типа ВА-5590 или ВА-6590), а также от внешнего источника постоянного тока (аккумуляторной батареи боевой машины) или промышленной сети переменного тока напряжением 110/220 В через блок питания.
Перевозится терминал в двух легких переносных упаковках (чемоданного типа) размером 63,5 х 34,3 х 27,9 см каждая): в первой размещаются все электронные компоненты (ее масса с аппаратурой составляет 16,8 кг), во второй (общей массой 15,5 кг) - комплект запасных частей и вспомогательных принадлежностей (блок питания, комплект соединительных кабелей, громкоговоритель и другие).
Терминал обслуживается одним оператором. Для перевода его из походного положения в рабочее и вхождения в связь требуется менее 10 мин. В развернутом виде он может работать при скорости ветра до 32 км/ч, кратковременных порывах ветра со скоростью 48 км/ч в диапазоне температур от -32 до +49°С. Для ВВС заказано 154 терминала AN/PSC-11.
В настоящее время продолжаются начатые 1996 году работы по созданию терминала SCAMP следующего поколения - Block 2. При его создании основное внимание уделяется снижению массы, габаритов, энергопотребления и стоимости с одновременным повышением надежности, простоты эксплуатации, ремонтопригодности, а также унификации и стандартизации важнейших функциональных узлов. Достичь этого предполагается через широкое использование в конструкции антенны и упаковки композиционных материалов, а в электронных компонентах - монолитных интегральных схем ММД (MMIC).
В отличие от AN/PSC-11 терминал SCAMP Block II будет переноситься в одной упаковке, иметь меньшие массу и диаметр антенны и оснащаться встроенным приемником системы NAVSTAR. Он должен обеспечивать связь с более высокой скоростью передачи (как на стоянке, так и в движении), а также пейджинговую связь. Время развертывания и вхождения в связь предполагается сократить вдвое, а среднее время наработки на отказ и непрерывной работы от одной аккумуляторной батареи -повысить в 2 раза. Основные сравнительные характеристики наземных терминалов SCAMP обеих моделей приведены в таблице.
Кроме того, терминал SCAMP Block II будет обеспечивать ретрансляцию сигналов радиостанций SINCGARS, работающих в режиме как передачи данных, так и передачи речевых сообщений.
Всего для вооруженных сил в период с 2002 по 2006 год планируется закупить около 2 550 терминалов типа SCAMP Block П.
Кроме того, терминалы типа SCAMP предполагается применять в системах президентской и дипломатической связи, а также в интересах сил быстрого развертывания и специального назначения. Рассматривается возможность его установки на борту некоторых типов самолетов стратегической авиации для использования в чрезвычайных условиях и в качестве резервных средств связи для систем космической связи УКВ- и сантиметрового диапазонов в случае воздействия на них средств РЭБ.
По мнению американских военных специалистов, оснащение частей и подразделений ВВС США терминалами ММД позволит существенно повысить оперативность, надежность и устойчивость управления войсками в различной обстановке.
"Зарубежное военное обозрение" 2005 №9
Другие материалы по теме
Смотрите также
|
