ТРЕХДИАПАЗОННЫЕ ТЕРМИНАЛЫ КОСМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКОГО ЗВЕНА ВВС США

ЗАРУБЕЖНОЕ ВОЕННОЕ ОБОЗРЕНИЕ № 11/2000, стр. 28-33

ТРЕХДИАПАЗОННЫЕ ТЕРМИНАЛЫ КОСМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКОГО ЗВЕНА ВВС США

Подполковник И. ЛИВАНОВ

Опыт использования станций космической системы связи DSCS в боевых действиях, в том числе в интересах управления соединениями и частями многонациональных сил показал, что станции обладают сравнительно высокими показателями помехо- и разведзащищенности, однако имеют относительно ограниченные пропускную способность и скорость передачи данных, а также массогабаритные характеристики, затрудняющие их быструю доставку в районы оперативного развертывания и как следствие - быстрое развертывание полевой системы связи. По этой причине военные космические системы связи не могут в полной мере удовлетворять возрастающим повседневным потребностям военно-воздушных сил США в обеспечении обмена большими объемами данных в разных формах и с различными, в том числе очень высокими скоростями передачи.

Указанную задачу планируется решить путем использования коммерческих (гражданских) спутников связи (количество и пропускные способности которых значительно превышают аналогичные показатели военных ИСЗ), что обеспечит вооруженным силам США высокую надежность связи в чрезвычайных условиях благодаря возможности многократно дублировать и резервировать каналы связи. К тому же большое количество действующих коммерческих ИСЗ делает практически нереальным их полное физическое или радиоэлектронное подавление. Существует достаточно большое число типов коммерческих терминалов космической связи, которые можно было бы соответствующим образом доработать и использовать в ВВС США в дополнение к терминалам военных систем. Однако этот подход может привести к тому, что общий парк терминалов значительно возрастет, увеличится количество обслуживающего персонала и соответственно возникнет ряд сопутствующих проблем, связанных с их эксплуатацией и ремонтом. Для того чтобы избежать указанных трудностей американские специалисты пошли по пути создания многодиапазонных станций, обеспечивающих работу терминалов как через военные, так и коммерческие спутники связи.

В середине 90-х годов в интересах министерства обороны США были разработаны, подготовлены к производству и предложены для закупок новые типы трехдиапазонных станций: мобильный терминал STAR-T (SHF Tri-band Advanced Range extension Terminal); мобильный терминал ТЗ (Tri-band SHF Tactical Terminal); транспортабельный (сбрасываемый на парашюте) терминал FEAST (Forced Entry Air-droppable Satellite Terminal); легкие многодиапазонные терминалы LMST (Lightweight Multiband Satellite Terminal) и LST-8000(V)T.

Эти станции предназначены для организации связи с использованием военных ИСЗ, работающих в Х-диапазоне частот (прием 7,25 -7,75 ГГц/передача 7,90 - 8,40 ГГц), и коммерческих спутников, работающих в двух диапазонах частот - С (3,625 - 4,200 ГГц/5,850 -6,425 ГГц) и Ки (10,95 - 12,75 ГГц/14,00 -14,50 ГГц). Эти диапазоны частот сертифицированы для использования в системах связи министерства обороны США DISA/DSCS, а также соответствуют сертификационным требованиям международной коммерческой космической системы связи INTELSAT.

Для большинства трехдиапазонных станций характерно следующее: выполнение функций как оконечных, так узловых и шлюзовых станций (станций сопряжения) космической связи, обеспечивающих сопряжение как с военным, так и с коммерческим оборудованием и системами связи; применение быстро развертываемых параболических антенн со сменными облучателями, имеющих отражатели диаметром 2,4 м, все элементы которого для обеспечения высокой прочности и легкости конструкции антенны изготавливаются из многослойных композиционных материалов; переход с одного диапазона частот на другой посредством использования сменных рупорных облучателей и волноводов; применение понижающих и повышающих преобразователей частоты, работающих в нескольких диапазонах частот; возможность работы в необслуживаемом (автоматическом) режиме и использование для проверки работоспособности и обнаружения неисправностей встроенной системы контроля и диагностирования; управление от портативного персонального компьютера (ПК), который размещается непосредственно на борту или выносится при дистанционном управлении на расстояние от 90 до 600 м; поиск ИСЗ и его сопровождение, а также при необходимости перенацеливание антенны с одного ИСЗ на другой (осуществляется автоматически по программе от ПК и по принимаемому от ИСЗ сигналу маяка); использование в качестве источника электропитания дизель-генератора; переброска терминалов с помощью вертолета СН-47 «Чинук» на внешней подвеске или одним самолетом военно-транспортной авиации С-130 «Геркулес», C-14J «Старлифтер», С-5 «Гэлэкси» или С-17 «Глоубмастер-3» (тогда как для транспортировки станции AN/TSC-85B или -93В необходимы три самолета С-130 или дваС-141).

Для обеспечения быстрого развертывания, топопривязки, точного ориентирования антенны и временной синхронизации аппаратуры связи все терминалы оснащаются приемником космической радионавигационной системы (КРНС) NAVSTAR, датчиками горизонта (уровня)и направления на север, использование которых в комплексе позволяет быстро и точно установить и сориентировать терминал в любом месте.

Мобильный терминал многоканальной связи типа STAR-T, получивший военное обозначение AN/TSC-156(V), разработан фирмой GTE с учетом использования его в оперативно-стратегическом и оперативно-тактическом звеньях управления ВВС и других видов вооруженных сил США. Им планируется постепенно заменить станции типов AN/TSC-85B, -93В, -94 и -100, используемые в порайонной сети связи общего пользования системы TRI-TAC в звене «выше корпуса» и на отдельных важных пунктах управления или узлах связи оперативно-тактического звена.

Терминал STAR-T будет обеспечивать средне- и высокоскоростной обмен речевыми сообщениями, цифровыми данными, статическими и видеоизображениями со скоростями до 2 Мбит/с через военные ИСЗ и до 8,192 Мбит/с (четыре канала Т1 или четыре Е1) через коммерческие. Он будет производиться в двух вариантах.

Первый, стандартный, вариант должен иметь в своем составе приемопередатчики трех диапазонов, мультиплексор/демультиплексор, быстро развертываемую параболическую антенну с облучателем и источник электропитания (дизель-генератор мощностью 10 или 15 кВт). Второй вариант будет дополнительно оснащаться встроенным компактным цифровым коммутатором/блоком коммутации и мультиплексирования.

Компактный цифровой коммутатор станции полностью совместим с коммутаторами систем TRI-TAC и MSE и обеспечивает бесшовное соединение с этими системами связи. Он может обслуживать до 140 или 280 индивидуальных абонентов и работать как в режиме коммутации каналов, так и коммутации пакетов. Мультиплексор/демультиплексор типа TD-1337 обеспечит совместимость по режимам работы со станциями типов AN/TSC-85B и -93В при совместном функционировании в единой сети.

Антенна терминала имеет высокие прочностные и электрические характеристики, что дает возможность осуществлять переход с одного диапазона на другой в течение не более 10 мин. Антенна размещается на опорно-поворотном устройстве, обеспечивающем ее вращение по азимуту (в секторе 270°) и углу места, и позволяющем ориентировать и устанавливать антенну без изменения положения транспортного средства. В сложенном положении она не выступает за габариты автомобиля (рис. 1).

Рис. 1. Мобильный терминал STAR-T (AN/TSC-156(V)) в развернутом виде (слева) и в походном положении (справа)

Антенна и вся аппаратура терминала, устанавливаемая в стандартные стойки шириной 483 мм под защитным корпусом, смонтированы на стальном съемном поддоне, который транспортируется автомобилем «Хаммер» серии М998. Поддон оснащен четырьмя выдвигающимися вертикальными стойками, разворачиваемыми при подготовке терминала к работе и обеспечивающими жесткость установки и, как следствие - высокую стабильность наведения луча антенны при сильных ветровых нагрузках. При развертывании вертикальных стоек терминал может использоваться как непосредственно на автомобиле, так и автономно. Отсоединение поддона от автомобиля производится одним человеком без применения специального оборудования. Для перевода терминала из походного положения в рабочее одному оператору требуется менее 30 мин. В дальнейшем терминал работает в необслуживаемом режиме, а дистанционное управление от персонального компьютера (ПК) позволяет оператору выполнять дополнительные задачи без нарушения непрерывности работы терминала.

В настоящее время рассматривается вариант наращивания технических возможностей терминала за счет оснащения его аппаратурой, работающей в Ка-диапазоне частот, которой предполагается заменить аппаратуру Х-диапазона. Таким образом, в ближайшей перспективе возможно появление многодиапазонного терминала, работающего в С-, Ки- и К-о диапазонах частот.

Американское военное ведомство закупило шесть опытных образцов терминалов STAR-T, установленных на шасси автомобиля «Хаммер» (на сумму 7,8 млн долларов). В настоящее время они проходят опытную эксплуатацию и оценку в г. Форт Хуачука (штат Аризона). Во второй половине 1999 года начались поставки станций типа AN/TSC-156(V) в войска. Всего министерство обороны планирует закупить около 350 терминалов STAR-T, из них 200 для ВВС и ВМС, а 150 для сухопутных войск США.

Мобильный терминал ТЗ (AN/TSC-145) разработан американской фирмой «Калифорния микровейв» и предназначен для обеспечения закрытой телефонной связи и передачи данных со скоростью до 8,192 Мбит/с в тактическом звене управления через ИСЗ космических систем связи DSCS, INTELSAT и PANAMSAT. В его комплект входят: приемопередатчики, усилитель мощности (400 Вт), аппаратура засекречивания, мультиплексор/ демультиплексор, параболическая антенна с вынесенным облучателем (диаметр основного зеркала 2,4 м) и источник электропитания.

Терминал имеет блочно-модульную конструкцию. Основные модули выполнены в соответствии с коммерческими стандартами и аналогичны используемым в станции типа AN/TSC-156(V). Вся аппаратура размещается в стандартных аппаратных стойках, а для наращивания технических возможностей есть дополнительная стойка (длина 1,82 м), в которой предусмотрено свободное пространство для установки дополнительного электронного оборудования (мультиплексора, аппаратуры засекречивания связи и модема, работающего в режиме DAMA). Кроме того, часть пространства стойки может быть использована для размещения встроенного дизель-генератора (мощность 10 кВт), что позволит непрерывно работать оборудованию в течение 8 ч. В случае аварийной ситуации (при отказе основного источника питания) предусмотрено использование источника бесперебойного питания, обеспечивающего работу в течение 15 мин. Аппаратные стойки имеют покрытие, изготовленное из композитного материала. Вся аппаратура терминала и антенна смонтированы на стальном поддоне, транспортируемом автомобилем «Хаммер» серии Ml097 (рис. 2).

Управление работой терминала осуществляется с портативного ПК, который позволяет непрерывно следить за функционированием всех узлов станции, а также отображать на экране монитора значения скорости передачи данных, уровня выходной мощности, частоты появления ошибочного бита, номиналов частот передачи и приема. Кроме того, оператор может переключать дисплей персонального компьютера в режим отображения спектра сигнала (анализатора спектра). При дистанционном управлении ПК подключается к терминалу посредством волоконно-оптического кабеля и может выноситься на расстояние до 300 м.

Расчет из двух человек способен развернуть станцию из походного положения в рабочее менее чем за 30 мин. Перенацеливание антенны станции на другой ИСЗ или переход с одного частотного диапазона на другой занимает до 5 мин.

Терминал типа FEAST предназначен для использования в основном в оперативно-тактическом звене управления вооруженных сил США. Один из его вариантов имеет конструктивные особенности, обеспечивающие возможность срочной доставки терминала по воздуху и сброса на парашюте в заданном районе. По планам боевого применения его предполагается использовать в начальный период проведения операции или боевых действий до момента доставки в район боевых действий мобильных терминалов типа STAR-T или ТЗ, которые по прибытии в район оперативного развертывания должны заменить терминалы FEAST (рис. 3).

Основные функциональные блоки терминала типа FEAST включают: параболическую антенну с облучателем; основание антенны; преобразователи частоты; усилители мощности (передатчики); малошумящие усилители; средства контроля и управления; упаковки для транспортировки и десантирования. В стандартном комплекте терминала FEAST используется параболическая антенна (диаметр основного зеркала 2,4 м), способная работать либо в одном, либо во всех трех диапазонах. Передатчики станции могут в случае необходимости комплектоваться одно- и многодиапазонными усилителями на лампах бегущей волны (ЛБВ) или одно-диапазонными твердотельными усилителями с различными уровнями выходной мощности. Модем EF Data SDM-8650 обеспечивает обмен данными со скоростью от 9,6 кбит/с до 9,312 Мбит/с и сопряжение с большинством типов оконечной военной широкополосной или криптографической аппаратуры (например, типовым шифратором K.G-84A). Кроме того, в комплекте имеется приемник сигнала маяка для наведение антенны на спутник и слежения за ним. Расчет из двух человек способен развернуть и подготовить станцию к работе менее чем за 30 мин, причем переход с одного диапазона на другой занимает до 5 мин.

По желанию заказчика терминалы типа FEAST могут комплектоваться в любом необходимом для него варианте (модемами, шифр-аппаратурой и широкополосными устройствами) в зависимости от оперативных потребностей или задач, возлагаемых нате или иные подразделения, в которых они используются. Например, основное зеркало антенны может иметь диаметр от 1,2 до 3 м, а мощность передатчика составлять от 16 до 400 Вт.

Рис. 2. Мобильный терминал ТЗ (AN/TSC-145)	Рис. 3. Терминал FEAST в развернутом виде

Управление работой терминала производится от ПК. Система управления и контроля позволяет с помощью встроенных измерительных схем следить за работой всех узлов станции, а также отображать на экране монитора персонального компьютера значение скорости передачи данных, вид модуляции, параметры кодирования, уровень выходной мощности излучения, номиналы частот передачи и приема, соотношение уровней принимаемого сигнала и маяка, значение эффективной изотропной излучаемой мощности (ЭИИМ).

Терминал рассчитан на использование в диапазоне температур от -25 до +55°С при 100 проц. относительной влажности на высотах до 3 000 м. Его масса в развернутом виде около 190 кг, в упакованном и подготовленном к перевозке - 375 кг. Для перевозки аппаратура терминала укладывается в шесть переносных упаковок. Потребляемая мощность от источника переменного тока частотой 50/60 Гц и напряжением от 85 до 265 В не превышает 2 кВт.

Терминал типа LMST, предназначенный для организации многоканальной закрытой телефонной связи и передачи данных со скоростью до 8,216 Мбит/с в тактическом звене управления, и может использоваться в качестве как узловой, так и оконечной станции. Он включает параболическую антенну с вынесенным облучателем (диаметр основного зеркала 2,4 м), приемопередатчики, аппаратуру мультиплексирования/демультиплексирования (обеспечивает полную совместимость с существующими военными станциями наземных мобильных сил) и дизель-генератор (мощность 10 кВт). В целях повышения надежности функционирования аппаратуры обеспечивается резервирование наиболее важных узлов терминала. Для одновременной работы через два ИСЗ (разных диапазонов) используются штатная антенна и дополнительная внешняя, подсоединяемая посредством кабеля. Переход с одного диапазона частот на другой занимает не более 30 мин. Отношение добротности приемной системы к ЭИИМ составляет 16,5/63 (С), 21/67 (X) и 25/70 (К).

Рис. 4. Станция спутниковой связи AN/TSC-152 в развернутом виде	Рис. 5. Терминал LST-8000(V)T в развернутом виде

Работой терминала управляют с помощью ПК, который при дистанционном управлении может выноситься на расстояние до 90 м. Установленное программное обеспечение реализует автоматизированную систему управления работой, непрерывного контроля состояния и сигнализации отказов.

Терминал имеет блочно-модульную конструкцию, что расширяет его возможности (в частности, предусмотрено оснащение терминала аппаратурой DAMA. Он изготавливается в двух вариантах: транспортабельном и переносном. Транспортабельный вариант (AN/TSC-152) размещается на двухосном прицепе, оборудованном аппаратурной стойкой (рис. 4). Аппаратура терминала накрыта защитным кожухом, размером 2,02 х 2,24 х 3,30 м. Масса терминала 2 951 кг Прицеп с терминалом буксируется одним армейским грузовиком М35 или гражданским М1028.

Переносной вариант (AN/USC-59) имеет состав и технические возможности, аналогичные AN/TSC-152. Основное отличие заключается в том, что антенна устанавливается на треноге на земле и может выноситься на расстояние до 45 м от основного оборудования, а электропитание осуществляется от внешнего источника. Для перевозки аппаратура укладывается в семь переносных упаковок, которые при транспортировке размещаются на стандартном поддоне типа 463L (занимают 65 проц. его полезной площади). Масса терминала (в упакованном и подготовленном к перевозке виде) около 1 407 кг. Время развертывания и подготовки к работе обоих его вариантов составляет не более 60 мин.

Легкий переносной трехдиапазонный терминал LST-8000(V)T (рис. 5), производимый фирмой «Титан Линкабит», представляет собой последнюю модификацию семейства терминалов LST-8000. Он имеет аналогичные массогабарит-ные характеристики и обеспечивает многоканальную закрытую цифровую телефонную связь, передачу данных и видеоизображение со скоростью от 75 бит/с до 9,4 Мбит/с. Основные функциональные блоки терминала включают: антенную систему 62А-6, опорно-поворотное устройство и блок управления антенной, преобразователи частоты, усилители мощности (передатчики), высокочастотные малошумящие усилители для С-, Х- и Кц- диапазонов частот, модем, средства контроля и управления, комплекты упаковки для транспортировки.

Основное его отличие от остальных терминалов данного типа заключается в использовании трехдиапазонных усилителя мощности на ЛБВ и преобразователей частот, а также одной параболической антенны с контактными быстродействующими соединительными устройствами (для соединения и разъединения волноводов и рупорных облучателей), способной обеспечить работу с полным перекрытием трех стандартных диапазонов частот: двух коммерческих (С и Ки), и одного военного (X). Кроме того, антенна оснащена опорно-поворотным устройством и приемником сигналов маяка ИСЗ системы DSCS для точного автоматического наведения и сопровождения.

Антенная система 66AS-6 предназначена для использования с переносными станциями космической связи оперативно-тактического звена. В ее состав входит сборный параболический рефлектор диаметром 2,4 м с вынесенным облучателем (сменным). Для перевозки рефлектор разбирается на восемь секторов и центральную опорную секцию. При транспортировке все элементы антенны размещаются в трех жестких типовых упаковках, одна из которых служит основанием для развертываемой антенны и ее опорно-поворотного устройства. Отношение добротности приемной системы к ЭИИМ для терминала составляет 15,5/66,5 (С-диапазон), 23/67,5 (Х-диапазон) и 26/74 (К -диапазон).

Для повышения надежности функционирования терминала предусматривается иметь в его комплекте следующий набор запасных элементов: многодиапазонный усилитель мощности на ЛБВ, повышающий и понижающий преобразователь частот, модем, блок управления антенной, высокочастотные малошумящие усилители С-, Х- и Кц- диапазонов частот. В целях проверки работоспособности аппаратуры связи в комплект может включаться встроенное трехдиапазонное устройство генерации контрольных высокочастотных сигналов. Для транспортировки аппаратура укладывается в шесть переносных упаковок. Расчет из двух человек обеспечивает развертывание терминала из походного положения в рабочее и подготовку к работе за время, не превышающее 60 мин, причем переход с одного диапазона на другой занимает до 15 мин. Терминал рассчитан на использование в диапазоне температур от - 20 до +50°С. Его питание производится от источника переменного тока частотой 50/60 Гц и напряжением 220/110 В. Доставка может производиться практически любыми видами автомобильного, авиационного и морского транспорта, а также личным составом (на небольшие расстояния).

В перспективе предполагается нарастить технические возможности терминала за счет дополнительного оснащения аппаратурой Ка-диапазона и модемом, обеспечивающим работу в режиме DAMA в СВЧ-диапазоне. В настоящее время все семейство терминалов LST-8000 после проведения модернизации может быть переведено в класс трехдиапазонных.

Широкое внедрение в систему управления военно-воздушных сил и других видов вооруженных сил США многодиапазонных терминалов спутниковой связи, по мнению американских специалистов, позволит существенно улучшить информационное обеспечение войск, а также повысить надежность связи и управления.

См.: Зарубежное военное обозрение. - 2000. - № 9. - С. 33 - 36.

---