Komunikacja w wojsku - techniki off grid

Łączność taktyczna (wojskowa) jest wymagana na wielu poziomach. Żołnierze roz proszeni na terytorium wroga muszą wymieniać się bieżącymi informacjami by koor dynować swoje działania i ostrzegać się o zagrożeniach, ich dowódcy, by podej mować decyzje operacyjne, muszą otrzymywać aktualne meldunki z pola bitwy, a siły sojusznicze muszą wymieniać się danymi operacyjnymi i wywiadowczymi, żeby synchronizować swoje działania pod kątem wspólnych celów. Niezawodna łączność taktyczna staje się zatem równie ważna, jak... sprawna broń.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

Ze względu na dynamiczny i nie przewidywalny charakter współ czesnego pola walki, wojskowym systemom komunikacji stawia się duże wymagania. Muszą zachowywać cią głość działania i zapewniać bezpieczeń stwo transmisji nawet, jeśli użytkownicy są w ciągłym ruchu, przemieszczają się w trudnych warunkach terenowych i at mosferycznych, są celem wrogich działań przeciwnika i nie mają dostępu do pu blicznej infrastruktury telekomunikacyj nej. Jeżeli chodzi o tę ostatnią, to w wa runkach bojowych nie można opierać się na sieciach kablowych ani komórkowych, które mogą być niedostępne, co jest nor mą terenach słabo zurbanizowanych albo mogą ulec uszkodzeniu w wyniki dzia łań bojowych, podobnie jak na przykład podczas klęsk żywiołowych, jak trzęsienia ziemi, huragany, powodzie. Do tego do chodzą coraz częstsze cyberataki na ele menty infrastruktury krytycznej, zwłasz cza elektrownie, które również skutkują niedostępnością lub przeciążeniem sieci publicznych.

Dlatego musi być zapewniona alter natywna łączność taktyczna. Realizuje się to w ramach komunikacji off grid, czyli niezależnej od zewnętrznej infra struktury, bazującej w pełni na własnych zasobach. Do tej kategorii rozwiązań zalicza się łączność radiową, topologie sieciowe mesh i MANET (Mobile Ad hoc Network) oraz komunikację za pośred nictwem satelitów.

Radiotelefony VHF/UHF

Radiotelefony VHF/UHF są podstawo wym środkiem łączności off grid w dzia łaniach taktycznych. Pasmo VHF obej muje zakres częstotliwości 30‒300 MHz, a UHF 300 MHz‒3 GHz, przy czym zastosowania wojskowe zazwyczaj kon centrują się w określonych podpasmach, jak 30‒88 MHz VHF, w którym dzia ła system łączności SINCGARS (Single Channel Ground and Airborne Radio System) wykorzystywany przez wojska Stanów Zjednoczonych i NATO oraz 225‒512 MHz UHF, z którego też korzy stają siły zbrojne sojuszu północnoatlan tyckiego. Na wybór między komunikacją na częstotliwościach VHF a UHF wpływa specyfika propagacji sygnałów w obydwu pasmach, od której zależy jakość oraz niezawodność łączności w określonych warunkach.

Fale metrowe VHF sprawdzają się w łączności na terenach otwartych (ob szary wiejskie, pustynie). W porówna niu do UHF zapewniają większy zasięg, jeśli w otoczeniu nie ma przeszkód oraz lepszą jakość transmisji głosu na średnie odległości. To sprawia, że są preferowa nym medium w łączności podczas zadań realizowanych w grupach w warunkach braku barier pomiędzy rozmówcami, na przykład między pojazdami w konwoju. Fale decymetrowe UHF z kolei charakte ryzuje większa penetracja przeszkód, jak budynki i gęstej roślinności. Dzięki temu sprawdzają się w łączności na terenach zurbanizowanych, między budynkami, jak i wewnątrz nich, gdzie komunika cja w paśmie VHF zawodzi. Są ponadto preferowane w łączach ziemia-powietrze umożliwiających koordynację działań po wietrzno-lądowych.

Generalnie łączność w obydwu zakre sach częstotliwości opiera się na propaga cji w warunkach bezpośredniej widocz ności anten (line of sight). To znaczy, że rzeczywisty zasięg zależy od wysokości zawieszenia i mocy anten oraz specyfiki otoczenia, postępy w dziedzinie konstruk cji radiotelefonów VHF/UHF stale jednak zwiększają ich użyteczność w łączności w trudnych warunkach bojowych.

Kierunki rozwoju

Systemy łączności na falach metrowych i decymetrowych na potrzeby wojska są wciąż rozwijane pod kątem specyficz nych potrzeb tego zastosowania. Już we wczesnych systemach wprowadzono na przykład technikę rozpraszania widma z przeskokami częstotliwości (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS) w celu przeciwdziałania zamierzonemu zagłu szaniu sygnału (jamming) - została za stosowana m.in. we wspomnianym sys temie SINCGARS i w systemie łączności w paśmie UHF HAVE QUICK, z którego do 2022 roku korzystały wojska państw należących do NATO. FHSS zalicza się do grupy technik LPD/LPI (Low Probability of Detection/Low Probability of Intercept) (patrz ramka), które utrudniają wykry wanie oraz przechwytywanie transmi sji. Ich uzupełnieniem jest szyfrowanie, które chroni treść przesyłanych komu nikatów. Ponadto dominującym rozwią zaniem w radiostacjach wojskowych jest technika SDR (Software Defined Radio), dzięki której można wprowadzać zmiany programowo, bez ingerencji w sprzęt. Radiotelefony, oprócz transmisji głosu, wysyłają wiadomości tekstowe i dane o położeniu, dzięki wbudowanym lokali zatorom GPS. Projektowane są pod kątem odporności na ekstremalne temperatury, wstrząsy, drgania, zapylenie i zanurzenie w wodzie, czego potwierdzeniem jest speł nianie przez nie rygorystycznych norm wojskowych. Radiotelefony przenośne są dodatkowo wyposażane w kompak towe akumulatory i można je przełączać w tryb energooszczędny. Te montowa ne w pojazdach mają natomiast większą moc wyjściową i zasięg. Obecnie rozwój technologii radiotelefonów VHF/UHF jest nakierowany przede wszystkim na zwiększenie odporności na nowe zagroże nia w ramach walki elektronicznej, w tym zwłaszcza na rozwój technik radia kogni tywnego, czyli zdolności rozpoznawania parametrów otaczającego środowiska radiowego oraz automatycznego dostoso wywania do nich parametrów transmisji (częstotliwości, mocy, metody modulacji).

Łączność VHF/UHF w działaniach taktycznych

W operacjach lądowych łączność na falach metrowych i decymetrowych stanowi podstawowy sposób komunikacji, umożliwiający koordynację działań wewnątrz jednostek bojowych. Ich dowódcy nawiązują kontakt głosowy z podkomend nymi za pośrednictwem przenośnych radiotelefonów VHF/UHF podczas patroli, natomiast radiostacje plecakowe umożliwiają dowodzenia na poziomie pod oddziału, jak pluton. W warunkach miejskich albo w lesie, częstotliwości UHF zapewniając łączność mimo obecności przeszkód i gęstej roślinności, umoż liwiają komunikację na przykład w ramach działań bojowych prowadzonych między budynkami i w walkach w zwarciu w zamkniętych pomieszczeniach. Pasmo VHF natomiast sprawdza się w działaniach prowadzonych w terenie otwartym, takich jak patrole graniczne czy starcia wojsk pancernych.

Sieci mesh/MANET

Tytułowe typy sieci są w komunikacji taktycznej off grid popularne, gdyż dzia łają w oparciu o zdecentralizowane to pologie. To w tym zastosowaniu i innych o krytycznym znaczeniu, jak w przypad ku na przykład systemów łączności na po trzeby służb ratunkowych, ma wiele zalet.

W przeciwieństwie do tradycyjnych konfiguracji punkt-punkt lub gwiazdy, sieci mesh umożliwiają wieloskokową komunikację pomiędzy węzłami, w któ rej dane mogą być przekazywane przez inne węzły sieci. Trasa do odbiorcy jest wybierana przez mechanizm routingu na podstawie określonych metryk, takich jak jakość łącza, liczba skoków, poziom błędów. Dzięki istnieniu wielu alterna tywnych ścieżek sieć może podtrzymać komunikację również w przypadku awa rii pojedynczego węzła albo łącza. Po wykryciu zmiany topologii mechanizmy routingu w takim przypadku wyznaczają nową trasę z pominięciem niedostępnego segmentu. To pozwala na automatyczną rekonfigurację sieci i zwiększa jej odpor ność na awarie.

Techniki LPD/LPI

Sygnały przesyłane drogą radiową bez wdrożenia dodatkowych zabezpie czeń łatwo wykryć, przechwycić albo zagłuszyć. W warunkach wojny hybry dowej, a tym bardziej w przypadku otwartego konfliktu zbrojnego, stwarza to realne zagrożenie bezpieczeństwa. Takie działania zaliczane są do metod walki elektronicznej, które dzieli się na pasywne i aktywne. Pierwsze polega ją na nasłuchiwaniu i przechwytywaniu sygnałów w celu poznania ich treści, a drugie obejmują ich zakłócanie/zagłuszanie i namierzanie kierunku, z które go są nadawane w celu ustalenia lokalizacji ich źródeł i dzięki temu wytropie niu pozycji przeciwnika. Sygnały radiowe, które są emitowane dookólnie i na niezmiennej częstotliwości stają się dla takich działań łatwym celem. By temu zapobiec w komunikacji taktycznej stosuje się metody LPD (Low Probability of Detection) i LPI (Low Probability of Intercept), które poprzez wpływ na często tliwość, kierunek, moc sygnałów utrudniają ich detekcję i przechwytywanie.

LPD obejmuje rozwiązania, których zastosowanie minimalizuje prawdopo dobieństwo wykrycia sygnału przez przeciwnika. Do LPI natomiast zalicza się sposoby utrudniające przeciwnikowi przechwycenie i wykorzystanie sygnału, nawet jeżeli zostanie wykryty. W praktyce stosowane podejścia zapewniają zwykle spełnienie obu celów jednocześnie. Do kategorii metod LPD/LPI zalicza się: transmisję ukierunkowaną przez formowanie wiązki, technikę przeskoków częstotliwości, rozpraszanie widma i ograniczanie mocy sygnału dla upodob nienie jego charakterystyki do szumów. Różnią się one od szyfrowania, które jedynie chroni przesyłaną treść, ponieważ równocześnie uniemożliwiają namie rzenie źródła sygnału, zapobiegając ujawnieniu pozycji na przykład oddziałów prowadzących działania na terytorium wroga lub ich zdezorientowanie przez zakłócenie komend, które odbierają od dowódców.

Sieci MANET są często utożsamiane z sieciami mesh ze względu na wyko rzystanie komunikacji wieloskokowej i możliwość przekazywania danych przez inne węzły. W praktyce nie są jednak pojęciami tożsamymi. Sieci MANET są projektowane przede wszystkim z myślą o środowiskach pozbawionych stałej in frastruktury, w których węzły mogą się przemieszczać, powodując częste zmiany topologii sieci. W takich warunkach sto suje się dynamiczne protokoły routingu, które dostosowują trasy do aktualnego stanu sieci. Sieci mesh natomiast najlepiej sprawdzają się w warunkach, w których węzły są stacjonarne lub przemieszczają się w niewielkim stopniu, a zastosowany mechanizm routingu może być zarówno statyczny, jak i dynamiczny. Jak pokazują doświadczenia wojny w Ukrainie, utrzy manie łączności w ruchu, które gwarantu ją sieci MANET, ma kluczowe znaczenie na współczesnym polu walki.

Łączność satelitarna

Łączność satelitarna SATCOM (Satellite Communications) umożliwia transmisję sygnałów z jednego punktu na powierzch ni Ziemi do drugiego za pośrednictwem satelitów na orbicie. Na system SATCOM składa się naziemna stacja nadawcza (terminal użytkownika), satelita, który wzmacnia i przekieruje odebrany sygnał i naziemna stacja odbiorcza. Transmisja między tymi trzema segmentami może być organizowana na kilka sposobów. W popularnej konfiguracji sygnał z ter minala nadawczego jest przesyłany do sa telity, ten transmituje go do koncentratora (huba), skąd jest retransmitowany do sate lity, a następnie do terminala odbiorcze go. Odbywa się zatem podwójne przejście sygnału przez satelitę, a system pracuje w topologii gwiazdy. Koncentrator odpo wiada za przełączanie transmisji między satelitą a terminalami. Taka centralizacja ułatwia zarządzanie ruchem sieciowym, ale zarazem uzależnia ciągłość łączności od sprawności huba. Oprócz tego podwój ne przejście sygnału przez satelitę podwaja opóźnienie transmisji między terminala mi. System można również skonfigurować tak, aby terminale omijały koncentrator i komunikowały się ze sobą bezpośrednio za pośrednictwem satelity.

W komunikacji satelitarnej zazwyczaj wykorzystuje się częstotliwości z prze działu od 1 GHz do 40 GHz. Zakres ten jest podzielony na pasma oznaczone lite rami: L, S, C, X, Ku, K i Ka.

Pasmo L (1‒2 GHz) zapewnia niezawod ną komunikację o niskiej przepustowości, ale odporną na warunki atmosferyczne. Jest wykorzystywane m.in. w nawigacji GPS, telefonii satelitarnej, kontroli ru chu lotniczego, łączności na morzu oraz w Internecie Rzeczy. Transmisja w pasmie S (2 - 4 GHz) jest wykorzystywana w łącz ności mobilnej i ratunkowej. Domeną pasma C (4‒8 GHz) jest z kolei telewizja satelitarna. Ponadto w tym zakresie czę stotliwości pracują systemy komunikacji VSAT (Very Small Aperture Terminal), zapewniające łączność na odległych i wiejskich obszarach, gdzie infrastruk tura sieciowa kablowa i komórkowa są ograniczone oraz systemy SNG (Satellite News Gathering), za pośrednictwem któ rych w czasie rzeczywistym do studiów telewizyjnych przesyła się sygnał nadawa ny podczas relacji z odległych lokalizacji.

Pasma X, Ku, Ka

Pasmo X obejmuje częstotliwości 8‒12 GHz. Podzielono je na przedziały li cencjonowane, na przykład na mocy poro zumienia NJAFA (NATO Joint civil/mili tary Frequency Agreement), przeznaczone do różnych zastosowań. Są to m.in. pasma do: komunikacji w dół (downlink) i w górę (uplink) w satelitarnej łączności wojsko wej (Military SATCOM, MILSATCOM), badań przestrzeni kosmicznej (radiote leskopy) i radiolokacji i radionawigacji morskiej. Propagacja w paśmie X jest mniej odporna na warunki atmosferycz ne niż przy niższych częstotliwościach. W związku z tym przy odległościach ty powych dla komunikacji satelitarnej, stra ty z powodu tłumienia sygnału w deszczu muszą już być uwzględnione w budżecie łącza. Natomiast długość fali w paśmie X, która wynosi od 2,5 do 3,75 cm, pozwa la na wykorzystanie anten o aperturze mniejszej niż w pasmach C i S, przy po równywalnym wzmocnieniu. To ułatwia projektowanie kompaktowych terminali.

Pasmo Ku obejmuje częstotliwości 12‒18 GHz, wystarczająco niskie, by sy gnał był odporny na deszcz o umiarko wanym nasileniu i odpowiednio wysokie, żeby uniknąć zakłóceń naziemnych, tłu miących sygnał na przykład w paśmie C. Pasmo Ku sprawdza się w łączności sate litarnej już od lat 80. XX wieku - dzięki dojrzałości tej technologii sprzęt naziem ny jest tani i łatwodostępny. Korzysta się z niego w telewizji satelitarnej DTH (Direct To Home), łączności z samolotami oraz jednostkami pływającymi. Na czę stotliwościach pasma K (18‒26 GHz) pra cują m.in. w radary pogodowe. Pasmo Ka obejmuje z kolei częstotliwości 27‒40 GHz. Jego zastosowania są ukierunkowane na wysoką przepustowość, jak systemy HTS (High Throughput Satellite), zapewniające parametry transmisji dotychczas osiągal ne w sieciach kablowych z medium świa tłowodowym, i na wysoką mobilność. To ostatnie wynika stąd, że dzięki krótszej długości fali (7,5‒11,1 mm, w porównaniu z 16,7‒25 mm w paśmie Ku) anteny są jesz cze mniejsze, co przekłada się na lżejszą konstrukcję terminali. Z pasma tego ko rzysta się również w satelitarnej łączności wojskowej.

Co wyróżnia orbitę GEO?

Satelity tworzące konstelacje stanowią segment kosmiczny systemów SATCOM. W zależności od przeznaczenia wynosi się je na różne wysokości, wyróżniając orbitę GEO (Geostationary Earth Orbit), MEO (Medium Earth Orbit) i LEO (Low Earth Orbit).

Satelity na orbicie geostacjonarnej znaj dują się na wysokości dokładnie 35786 ki lometrów nad równikiem, a ich prędkość jest tak dobrana, aby ich okres orbitalny, czyli czas jednego pełnego obiegu wokół Ziemi, odpowiadał dobie. Dzięki takiej synchronizacji ich pozycja względem powierzchni Ziemi się nie zmienia - po zostają cały czas zawieszone nad danym punktem na równiku. Największą zaletą satelitów wyniesionych na orbitę GEO jest ich stały zasięg. Ich synchronizacja z ru chem obrotowym Ziemi zmniejsza ryzyko przerwania transmisji, dzięki czemu sprawdzają się, jeżeli wymaga na jest stabilna, ciągła łączność. Kolejny wyróżnik to duży zasięg - pojedynczy sa telita na tej wysokości zapewnia pokrycie około jednej trzeciej powierzchni Ziemi. Jest to korzystne podczas tworzenia roz ległych sieci komunikacyjnych oraz w do starczaniu usług nadawczych, które mają dotrzeć do szerokiego grona odbiorców. Dzięki tym zaletom satelity na orbicie GEO stanowią szkielet globalnej sieci te lekomunikacyjnej, odgrywają kluczową rolę w transmisji sygnału telewizyjnego, a także w monitorowaniu pogody i klęsk żywiołowych w czasie rzeczywistym na potrzeby służb ratunkowych. Z drugiej strony, wysokość orbity geostacjonarnej jest powodem opóźnienia transmisji wy noszącego w obie strony około 240 ms, które nie jest akceptowalne w wielu za stosowaniach. Ponadto miejsce na orbicie GEO jest ograniczonym zasobem, przez co satelity mogą się wzajemnie zakłócać. Przybywa tam też śmieci kosmicznych.

Systemy wojskowej łączności satelitarnej MILSATCOM, które zapewniają zasięg wymagany do prowadzenia działań militarnych w skali globalnej, stanowią w komunikacji taktycznej niezbędne uzupełnienie sieci naziemnych, których zasięg ogranicza wymóg bezpośredniej widoczności, przy większych odległo ściach trudny do spełniania z powodu nieuniknionych fizycznych ograniczeń wynikających z krzywizny Ziemi. Na przykład w przypadku naziemnego syste mu taktycznej łączności radiowej z anteną umieszczoną dwa metry nad zie mią horyzont radiowy wynosi około 5 kilometrów i nawet jej podniesienie na wysokość powyżej 90 metrów zwiększy go zaledwie do około 40 kilometrów. Łączności SATCOM te ograniczenia nie dotyczą. Dzięki pośrednictwu sateli tów krążących tysiące kilometrów nad Ziemią możliwa jest komunikacja na przykład między Nowym Jorkiem a Londynem, bez konieczności stawiania... w praktyce niemożliwego do wybudowania masztu antenowego o wysokości prawie 600 kilometrów.

LEO czy MEO?

Niska orbita okołoziemska obejmu je pas na wysokości od 200 do 2000 ki lometrów. Satelity, które wyniesiono na orbitę LEO, ze względu na bliskość do po wierzchni Ziemi, okrążają ją w zaledwie około 90 minut. Z tego wynikają liczne korzyści. Najważniejszą zaletą sateli tów na orbicie LEO są niskie opóźnienia transmisji w porównaniu z tymi na orbi tach GEO i MEO. Jest to kluczowa cecha w przypadku zastosowań wymagających przesyłu danych w czasie rzeczywistym. Dzięki bliskości Ziemi satelity na orbicie LEO mogą również rejestrować obrazy o wysokiej rozdzielczości, które wykorzy stuje się m.in. w planowaniu urbanistycz nym, monitorowaniu zmian w środowi sku i zastosowaniach bezpieczeństwa. Ponadto wyniesienie satelitów na niską orbitę jest tańsze niż osiągnięcie wyższych wysokości, dzięki czemu opłaca się wdra żanie konstelacji z dużą liczbą satelitów, zapewniających duży zasięg i redundan cję kluczową dla ciągłości świadczonych usług. Także w przypadku orbity LEO, wraz z rosnącą liczbą satelitów w tym pasie, śmieci kosmiczne i ryzyko kolizji z nimi staje się poważnymi wyzwaniami, podobnie jak zarządzanie przydziałem częstotliwości i ograniczanie zakłóceń sygnału między konstelacjami satelitów.

Średnia orbita okołoziemska MEO za czyna się na wysokości 2000 kilometrów i sięga 35786 kilometrów nad powierzch nią Ziemi. Dzięki temu łączy duży zasięg, wyróżniający satelity na orbicie GEO i małe opóźnienia, charakterystyczne dla satelitów na orbicie LEO. Satelity na śred niej orbicie obsługują głównie globalne systemy nawigacji satelitarnej GNSS, takie jak GPS (Stany Zjednoczone), GLONASS (Rosja), Galileo (Unia Europejska) i BeiDou (Chiny).

MILSATCOM

Łączność satelitarna jest przez wojsko wykorzystywana w różnych zadaniach, od koordynowania ruchów oddziałów, po przesyłanie informacji wywiadowczych i danych z systemów obserwacji i rozpo znania w czasie rzeczywistym. Siły zbroj ne powszechnie komunikują się za po średnictwem satelitów przede wszystkim ze względu na ich duży zasięg. To ważna zaleta, ponieważ operacje wojskowe mogą obejmować wiele części świata jednocze śnie, od pustyń po otwarte morze i wyma gać dowodzenia wieloma rozproszonymi jednostkami w tym samym czasie. W łącz ności satelitarnej nie stanowi to problemu - można z niej korzystać nawet w miej scach trudnodostępnych i odizolowanych od innej infrastruktury komunikacyjnej. Systemy na potrzeby armii wykorzystują ponadto najnowocześniejsze rozwiązania, aby sprostać wymogom współczesnego pola walki. Na przykład postęp w tech nologii anten pozwala na konstruowanie kompaktowych, przenośnych terminali MILSATCOM, z których mogą korzystać nawet pojedynczy żołnierze.

Wojskowe systemy łączności sateli tarnej, jak amerykański AEHF, który pracuje w paśmie EHF (Extremely High Frequency) 30 - 300 GHz (patrz ramka) i WGS (Wideband Global SATCOM), również pod nadzorem USA (udostęp niony Polsce w 2025 roku), który działa w pasmach X i Ka, zapewniają wysoką przepustowość, umożliwiającą transmisję dużych ilości danych, takich jak zdjęcia o wysokiej rozdzielczości oraz transmisje wideo, co wykorzystuje się m.in. w za daniach wywiadowczych. Do celów woj skowych adaptowane są też komercyjne konstelacje satelitów na orbicie LEO, jak Starlink firmy SpaceX - możliwość szyb kiego skorzystania z gotowego systemu łączności i dedykowanych usług jest nie do przecenienia w warunkach bojowych. Oprócz tego przedsiębiorstwo Muska ofe ruje też komercyjną, ale zarazem spełnia jącą wyśrubowane wymagania zastoso wań wojskowych, wersję systemu Starlink w postaci konstelacji Starshield.

Wojskowy system łączności satelitarnej AEHF

System AEHF (Advanced Extremely High Frequency) to wojskowy system komunikacji satelitarnej, kontrolowany i użytkowany przez armię Stanów Zjednoczonych, a także udostępniany na potrzeby operacji wojskowych i rządo wych partnerom zagranicznym (Kanada, Holandia, Wielka Brytania). Zapewnia łączność w różnego typu operacjach taktycznych, w tym w działaniach wojen nych na lądzie, w powietrzu i na morzu, operacjach specjalnych, strategicznych operacjach nuklearnych, obronie strategicznej, obronie przeciwrakietowej teatru działań oraz operacjach kosmicznych i wywiadzie. System AEHF zastępuje wyłą czany z użytku system Milstar, który pod względem przepustowości przewyż sza aż dziesięciokrotnie, zapewniając prędkości transmisji danych od 75 b/s do około 8 Mb/s. Składa się z trzech segmentów: kosmicznego, kontroli naziem nej i terminali użytkowników. Segment kosmiczny tworzy konstelacja sześciu wojskowych satelitów komunikacyjnych umieszczonych na orbicie geostacjo narnej. Komunikacja w łączu uplink / crosslink (między satelitami z prędkością 60 Mb/s) odbywa się w paśmie EHF (Extremely High Frequency) (30-300 GHz), a w łączu downlink w paśmie SHF (Super High Frequency) (3-30 GHz). Pierw szy z satelitów został wyniesiony na orbitę w 2010 roku, a następne kolejno w 2012, 2013, 2018, 2019 i 2020 roku. Satelity zbudowano w oparciu o plat formę A2100. Są napędzane silnikami Halla. Ich standardowe wyposażenie obejmuje pokładowy system przetwarzania sygnału i anteny: dwie fazowe dla łącza w dół, dwie dla łącza crosslink, dwie dla łączy w górę/w dół, jedną fazo wą dla łącza w górę, sześć talerzowych dla łącza w górę/łącza w dół, po jed nej tubowej dla łączy uplink i downlink.

Przyszłość MILSATCOM

Trwają również prace nad architektu rami wieloorbitalnymi. Przyszłe systemy łączności satelitarnej prawdopodobnie będą działać jednocześnie w oparciu o satelity na orbitach GEO, MEO i LEO. Takie hybrydowe konstelacje będą zop tymalizowane zarazem pod kątem mak symalnego zasięgu, jak i minimalnych opóźnień. W tej dziedzinie znalazło się też zastosowanie dla technik sztucznej in teligencja - podejmuje się już próby wy korzystania AI m.in. w celu optymalizacji wykorzystania deficytowego zasobu, ja kim jest częstotliwość i wykrywania prób zagłuszania. Ponadto miniaturyzacja to ważny trend nie tylko dziedzinie termi nali, ale i segmentu kosmicznego - pracu je się też nad zmniejszeniem rozmiarów satelitów, co nie tylko ułatwiałoby ich wynoszenie na orbitę, ale i utrudniłoby ich niszczenie, zmniejszając skuteczność systemów broni antysatelitarnej ASAT (Anti-Satellite weapon). Pod kątem wdro żenia w łączności satelitarnej rozwijana jest również technologia komunikacji optycznej wykorzystującej jako źródło sygnału niosącego informacje laser IR. Zastąpienie fal radiowych światłem może przynieść wiele korzyści, jak: zwiększe nie przepustowości i poprawa bezpie czeństwa transmisji oraz lżejsze układy nadawczo-odbiorcze. Nieuniknione są też jednak wyzwania, jak wymagana wysoka precyzja nakierowania wiązki światła emitowanej z satelity na odbior nik na Ziemi oraz ograniczenie wpływu warunków atmosferycznych. Jak na razie komunikację optyczną udaje się w prak tyce wdrożyć jedynie w łączności między satelitami w konstelacji na orbicie. W ten sposób komunikują się między sobą na przykład satelity w systemie Starlink.

Monika Jaworowska

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Zobacz więcej w kategorii: Technika
PCB
Szerokość ścieżek, odstępy i otwory w PCB – ograniczenia technologiczne w projektowaniu
Projektowanie i badania
Zamienniki komponentów EOL – jak sprawdzić zgodność parametrów?
Produkcja elektroniki
Szablon SMT a jakość nadruku pasty lutowniczej
Elektromechanika
Dobór obudowy do urządzenia elektronicznego – materiały, szczelność i możliwości modyfikacji
Produkcja elektroniki
Wady lutowania na fali - jak ograniczyć mostkowanie i niedobory lutu?
Komunikacja
Lokalizacja UWB w budynkach – od czego zależy dokładność pomiarów?
Zobacz więcej z tagiem: Komunikacja
Gospodarka
Satelity potrzebują coraz większej autonomii
Technika
Lokalizacja UWB w budynkach – od czego zależy dokładność pomiarów?
Gospodarka
Nokia zwiększa przychody o 10%. Silny wzrost w sektorze AI

Zobaczyć obiekt oczami radaru, czyli dlaczego potrzebujemy laboratorium do pomiarów RCS?

Radar postrzega świat inaczej niż człowiek. Zamiast obrazu tworzonego przez światło widzialne rejestruje echo wysłanej fali elektromagnetycznej. Na odpowiedź radarową obiektu wpływają nie tylko jego rozmiary, lecz także kształt, zastosowane materiały, częstotliwość oraz kierunek obserwacji. Dlatego dwa przedmioty o podobnych wymiarach mogą być dla radaru widoczne zupełnie inaczej. Jak zatem sprawdzić, co radar rzeczywiście "widzi"? Służą temu pomiary RCS, prowadzone między innymi w specjalistycznych laboratoriach, które zapewniają kontrolowane i powtarzalne warunki oraz umożliwiają uzyskanie dokładności wymaganej w danym zastosowaniu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów