Avansert ekstremt høy frekvens - Advanced Extremely High Frequency
 Artistens inntrykk av en AEHF -satellitt
| |
| Produsent |
Lockheed Martin Northrop Grumman |
|---|---|
| Opprinnelsesland | forente stater |
| Operatør | USAs romstyrke |
| applikasjoner | Militær kommunikasjon |
| Spesifikasjoner | |
| Buss | A2100M |
| Start masse | 6.168 kg (13.598 lb) |
| Regime | Geosynkron bane |
| Design livet | 14 år (planlagt) |
| Dimensjoner | |
| Produksjon | |
| Status | operasjonell Aktiv |
| På bestilling | 0 |
| bygget | 6 |
| Lanserte | 6 |
| Operasjonelt | 5 |
| Maiden lansering | 14. august 2010 ( USA-214 ) |
| Siste lansering | 26. mars 2020 ( USA-298 ) |
Advanced Extremely High Frequency ( AEHF ) er en konstellasjon av kommunikasjonssatellitter som drives av United States Space Force . De brukes til å formidle sikker kommunikasjon for USAs væpnede styrker , de britiske væpnede styrkene , den kanadiske væpnede styrken , den nederlandske væpnede styrken og den australske forsvarsstyrken . Systemet består av seks satellitter i geostasjonære baner . Den endelige satellitten ble lansert 26. mars 2020. AEHF er bakoverkompatibel med, og erstatter den eldre Milstar systemet og vil operere på 44 GHz uplink ( Ekstremt høy frekvens (EHF) band) og 20 GHz nedlink ( Super høy frekvens (SHF) bånd). AEHF-systemet er et felles tjenestekommunikasjonssystem som gir overlevende, global, sikker, beskyttet og syltetålig kommunikasjon for høyt prioriterte militære grunn-, sjø- og luftmidler.
Oversikt
AEHF -satellitter bruker mange smale punktstråler rettet mot jorden for å formidle kommunikasjon til og fra brukere. Tverrbindinger mellom satellittene lar dem videresende kommunikasjon direkte i stedet for via en bakkestasjon . Satellittene er designet for å gi jam-resistente kommunikasjoner med lav sannsynlighet for avskjæring. De inneholder frekvenshoppende radioteknologi, så vel som fasede matriseantenner som kan tilpasse strålingsmønsteret for å blokkere potensielle kilder til fastkjøring .
AEHF inkorporerer eksisterende Milstar lav datahastighet og middels datahastighetssignaler, og gir henholdsvis 75–2400 bit/s og 4,8 kbit/s – 1,544 Mbit/s. Den har også et nytt signal, som tillater datahastigheter på opptil 8,122 Mbit/s. Når det er ferdig, vil romsegmentet til AEHF -systemet bestå av seks satellitter, som gir dekning av jordens overflate mellom breddegrader på 65 ° nord og 65 ° sør. For nordlige polarområder fungerer Enhanced Polar System som et tillegg til AEHF for å gi EHF -dekning.
Den første kontrakten for design og utvikling av AEHF -satellittene ble tildelt Lockheed Martin Space Systems og Northrop Grumman Space Technology i november 2001, og dekket systemutviklingen og demonstrasjonsfasen av programmet. Kontrakten dekket bygging og oppskyting av tre satellitter, og bygging av et oppdragskontrollsegment. Kontrakten ble administrert av MILSATCOM Program Office of the Space and Missile Systems Center . I likhet med Milstar -systemet, drives AEHF av 4. Space Operations Squadron , som ligger ved Schriever Space Force Base .
Det utvider "tverrbindene" blant AEHF til tidligere MILSTAR-satellitter, noe som gjør den mye mindre sårbar for angrep på bakkestasjoner. Som en geosynkron satellitt over ekvator må den fortsatt suppleres, med ytterligere systemer optimalisert for polardekning på høye breddegrader.
I budsjettforespørselen fra forsvarsdepartementet i april 2009 sa forsvarsminister Robert Gates at han planla å kansellere Transformational Satellite Communications System , fortsatt i designfasen, til fordel for ytterligere AEHF -kapasitet. Individuelle AEHF -satellitter, eksklusive lanseringsutgifter, koster 850 millioner dollar.
Band
Før AEHF falt USA og allierte militære satellittkommunikasjonssystemer i en av tre kategorier:
- Bredbånd: maksimal båndbredde blant faste og halvfiksede jordstasjoner
- Beskyttet: overlevende mot elektronisk krigføring og andre angrep, selv om båndbredden blir ofret
- Smalt bånd: hovedsakelig for taktisk bruk, ofre båndbredde for enkelhet, pålitelighet og lett vekt på terrestrisk utstyr
AEHF konvergerer imidlertid rollen som bredbåndsforsvarets satellittkommunikasjonssystem (DSCS) og beskyttede forgjengerne til MILSTAR , samtidig som den øker båndbredden over begge. Det vil fortsatt være behov for spesialisert satellittkommunikasjon for ekstremt høy datahastighets romfølere, for eksempel geospatiale og signaler intelligenssatellitter , men dataene deres nedkoblede data vil vanligvis gå til en spesialisert mottaker og bli behandlet i mindre mengder; de behandlede dataene flyter gjennom AEHF.
Lansering og posisjonering
AEHF -satellitter sendes ut i verdensrommet ved hjelp av et Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV). Nyttelastvekten ved lansering er omtrent 9 000 kg (20 000 lb); når den bruker drivmidler til å oppnå riktig bane, er vekten omtrent 6 168 kg (13 598 lb). Satellittene vil operere i geosynkron bane (GEO); det tar over 100 dager før orbitaljusteringene når sin stabile geografiske posisjon etter lansering.
Elektronikk
Oppkoblinger og tverrkoblinger er i ekstremt høy frekvens (EHF) mens nedkoblingene bruker superhøyfrekvensen (SHF). Variasjonen av frekvenser som brukes, samt ønsket om å ha tett fokuserte nedkoblinger for sikkerhet, krever en rekke antenner, sett på bildet:
- 2 SHF downlink -fasede matriser
- 2 satellitt-til-satellitt-tverrbindinger
- 2 uplink/downlink -nulling -antenner
- 1 oppkobling EHF -faset matrise
- 6 opplink / nedlink kardangopphengte tallerkenantennen
- 1 opp/ned -lenke Jorddekningshorn
Faset matriseteknologi er nytt innen kommunikasjonssatellitter, men øker påliteligheten ved å fjerne den mekaniske bevegelsen som kreves for motordrevne, motordrevne antenner.
Antennene med lav gevinst på jorddekning sender informasjon hvor som helst i en tredjedel av jorden dekket av hver satellitts fotavtrykk. Faseformede antenner gir superhøy gevinstjorddekning, noe som muliggjør verdensomspennende uplanlagt tilgang for alle brukere, inkludert små bærbare terminaler og ubåter. De seks mellomstore oppløsningsdekningsantennene (MRCA) er sterkt retningsbestemt "spot" dekning; de kan tidsdeles til å dekke opptil 24 mål. De to høyoppløselige dekningsområdet antenner muliggjør operasjoner i nærvær av in-beam jamming; nulling -antennene er en del av det elektroniske forsvaret som hjelper til med å diskriminere sanne signaler fra elektronisk angrep.
En annen endring fra eksisterende satellitter bruker solid-state sendere i stedet for de bølgende rørene som brukes i de fleste høyeffektive militære SHF/EHF-applikasjonene. TWT -er har en fast effekt; de nyere enhetene tillater variasjon av overført effekt, både for å redusere sannsynligheten for avskjæring og for total strømeffektivitet.
Nyttelastfluktprogramvaren inneholder omtrent 500 000 linjer i sanntid, distribuert, innebygd kode som kjøres samtidig på 25 innebygde prosessorer.
Tjenester
AEHF gir individuelle digitale datastrømmer fra hastigheter på 75 bits/sekund til 8 megabit/sekund. Disse inkluderer og går utover MILSTARs lave datahastighet (LDR) og middels datahastighet (MDR) samt den faktisk ganske langsomme høye datahastigheten (HDR) for ubåter. De raskere koblingene er utpekte utvidede datahastigheter (XDR).
Selv om det er en rekke bakketerminaler, har den flybårne terminalen vært en del av prosjektet Family of Advanced Beyond Line-of-Sight-Terminal (FAB-T). Andre bakkestasjoner inkluderer Single-Channel Antijam Man-Portable Terminal (SCAMP), Secure Mobile Anti-jam Reliable Tactical Terminal ( SMART-T ) og Submarine High Data Rate (Sub HDR) system.
Med Boeing som hovedentreprenør og L-3 Communications og Rockwell som store underleverandører, ble den første FAB-T (Inkrement 1) levert, for bruk på B-2 Spirit- flyet, i februar 2009. Det er planlagt for andre fly, inkludert flyene B-52, RC-135, E-4 og E-6. Andre installasjoner vil gå til faste og transportable kommandoposter. Den samarbeidet vellykket med eldre kommunikasjon ved hjelp av en kommandopostterminal og Army Single Channel Anti-Jam Man Portable Terminal,
Satellitter
AEHF-1 (USA-214)
Den første satellitten, USA-214, ble vellykket lansert av et Atlas V 531-oppskytningsbil 14. august 2010, fra Space Launch Complex 41 ved Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS). Dette skjedde fire år etter planen; da kontrakten ble tildelt i 2000, forventes den første lanseringen å ha funnet sted i 2006. Programmet ble omstrukturert i oktober 2004, da National Security Agency (NSA) ikke leverte sentralt kryptografisk utstyr til nyttelastentreprenøren i tide for å møte lanseringsplan.
Vellykket lansering
The Atlas V utskytingstransportmiddel er riktig plassert satellitten til en supersynchronous-apogeum overføringsbane med en perigeum på 275 km, et høydepunkt på 50.000 km, en helning på 22,1 °.
Svikt i sparkmotoren og gjenoppretting ved bruk av Hall-effekt-thrustere
Satellittbilens flytende apogee -motor (LAE) levert av IHI klarte ikke å heve banen etter to forsøk. For å løse problemet ble perigeehøyden hevet til 4700 km med tolv avfyringer av de mindre Aerojet Rocketdyne -leverte reaksjonsmotormonteringspropellene, opprinnelig beregnet for holdningskontroll under LAE -motoren. Fra denne høyden ble solcellepanelene satt ut og bane ble hevet mot den operative bane i løpet av ni måneder ved bruk av 0,27 Newton Hall -thrustere , også levert av Aerojet Rocketdyne, en form for elektrisk fremdrift som er svært effektiv, men lav skyvekraft . Dette tok mye lengre tid enn først antatt på grunn av lavere starthøyde for HCT -manøvrene. Dette førte til programforsinkelser, da den andre og tredje satellittkjøretøyets LAE ble analysert. Undersøkelsen av fremdriftsanomalien er fullført (men ikke offentliggjort i juni 2011), og de resterende satellittene ble erklært flyklar.
En rapport fra Government Accountability Office (GAO) som ble utgitt i juli 2011, uttalte at den blokkerte drivstoffledningen i den flytende apogee -motoren mest sannsynlig var forårsaket av et tøy som utilsiktet var igjen i linjen under produksjonsprosessen. Selv om dette antas å ha vært den viktigste årsaken til feilen, legger en amerikansk forsvarsdepartement til utvalgsoppkjøpsrapport til at drivstoffbelastningsprosedyrer og uoppfylte krav til termisk kontroll også kunne ha bidratt.
AEHF-2 (USA-235)
I likhet med den første AEHF-satellitten, ble den andre (AEHF-2) skutt opp på en Atlas V som flyr i 531-konfigurasjonen. Lanseringen fra Space Launch Complex 41 ved Cape Canaveral fant sted 4. mai 2012. Etter tre måneders manøvrering nådde den sin riktige posisjon og testprosedyrene ble startet. Fullføring av utsjekking av AEHF-2 ble kunngjort 14. november 2012, og kontrollen ble overlevert til det 14. luftvåpenet for operasjoner for en forventet 14-års levetid fram til 2026.
AEHF-3 (USA-246)
Den tredje AEHF -satellitten ble skutt opp fra Cape Canaveral 18. september 2013 klokken 08:10 UTC. Det to timers vinduet for oppskyting av satellitten åpnet klokken 07:04 UTC, og oppskytingen skjedde så snart værrelaterte skyer og høyder i høyden ryddet tilstrekkelig til å oppfylle oppskytningskriteriene.
AEHF-4 (USA-288)
Den fjerde AEHF -satellitten ble skutt opp 17. oktober 2018 fra Cape Canaveral kl. 04:15 UTC ved bruk av en Atlas V 551 -rakett som ble operert av United Launch Alliance (ULA).
AEHF-5 (USA-292)
Den femte AEHF -satellitten ble skutt opp 8. august 2019 fra Cape Canaveral kl. 10:13 UTC ved bruk av en Atlas V 551 -rakett. En sekundær nyttelast ved navn TDO-1 fulgte AEHF-5-satellitten til bane.
AEHF-6 (USA-298)
Den sjette AEHF-satellitten ble skutt opp 26. mars 2020 klokken 20:18 UTC av en Atlas V 551 fra Cape Canaveral Space Force Station (CCSFS), SLC-41 . Det var den første lanseringen av et US Space Force -oppdrag siden etableringen av den nye militærtjenesten.
Se også
Referanser
I denne redigeringen bruker denne artikkelen innhold fra "Advanced Extremely High Frequency (satellite)" , som er lisensiert på en måte som tillater gjenbruk under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License , men ikke under GFDL . Alle relevante vilkår må følges.