Спутники Milstar: защищенная связь для армии США. Геосинхронная группировка, устойчивая к помехам, обеспечивающая безопасную связь в SHF/EHF диапазонах.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Констелляция американских военных спутников
Constellation of American military satellites
Milstar (Military Strategic and Tactical Relay) — это созвездие военных коммуникационных спутников на геосинхронной орбите, которое эксплуатируется Космическими силами США и обеспечивает защищенную от помех связь по всему миру для удовлетворения потребностей Вооруженных сил США. С 1994 по 2003 год было запущено шесть космических аппаратов, из которых после запуска работоспособными остались только пять; третий запуск оказался неудачным, повредив спутник и оставив его на неиспользуемой орбите.
Milstar (Military Strategic and Tactical Relay) is a constellation of military communications satellites in geosynchronous orbit, which are operated by the United States Space Force, and provide secure and jam resistant worldwide communications to meet the requirements of the Armed Forces of the United States. Six spacecraft were launched between 1994 and 2003, of which only five were operational after launch; the third launch failed, both damaging the satellite and leaving it in an unusable orbit.
История
Космические аппараты Milstar Block I, или Milstar Developmental Flight Satellite (DFS) 1 и 2, были разработаны с полезной нагрузкой с низкой скоростью передачи данных (LDR) в крыле +X спутника, которая вещала в диапазонах сверхвысоких (SHF) и чрезвычайно высоких (EHF) частот, а также с секретной нагрузкой связи в крыле X. Спутник DFS 1 был запущен 7 февраля 1994 года ракетой-носителем Titan IV(401)A, при этом секретная нагрузка X-крыла была деактивирована. За ним последовал запуск космического аппарата DFS 2 7 ноября 1995 года. DFS 2 был аналогичен DFS 1, но секретная нагрузка была заменена балластом в виде прецизионно обработанного алюминиевого блока для поддержания весовых и балансовых характеристик спутника. Оба спутника Block I (USA 99 и USA 115) остаются в эксплуатации по состоянию на август 2016 года, спустя более 20 лет после запуска. Четыре последующих спутника были аппаратами Block II, оснащенными дополнительной полезной нагрузкой средней скорости передачи данных. Первый спутник Block II (DFS 3m, гибрид, состоящий в основном из систем поддержки Block I, полезной нагрузки LDR и полезной нагрузки MDR (средней скорости передачи данных) Block II) был запущен 30 апреля 1999 года ракетой-носителем Titan IV(401)B. Из-за ошибки в базе данных, повлиявшей на систему управления ориентацией верхней ступени Centaur ракеты-носителя, он был выведен на более низкую, чем планировалось, орбиту и поврежден при раскрытии на избыточной скорости. Поднять его на рабочую орбиту не удалось из-за нехватки топлива. Его орбита была максимально поднята для увеличения расчетного срока службы, после чего он был окончательно выведен из строя через 10 дней. Это был третий подряд и последний неудачный запуск ракеты Titan IV. Оставшиеся три спутника (DFS 4, 5 и 6) были запущены 27 февраля 2001 года, 15 января 2002 года и 8 апреля 2003 года. Система Milstar состоит из трех сегментов: космического сегмента, включающего шесть спутников, наземные терминалы и пользователей, а также станции управления спутниками; сегмента управления и контроля. Отделение военных спутниковых коммуникационных систем (MCSW) Центра космических и ракетных систем, расположенного на авиабазе Лос-Анджелеса, отвечало за разработку и приобретение космических и управляющих сегментов Milstar. Центр электронных систем на авиабазе Ханскома отвечает за часть, относящуюся к ВВС США, разработки и приобретения терминального сегмента. 4-я эскадрилья космических операций на авиабазе Шривер и 148-я эскадрилья космических операций на авиабазе Ванденберг отвечают за обеспечение управления спутниками в реальном времени и управление полезной нагрузкой связи. В августе 2010 года управление системой Milstar было передано программе Advanced Extremely High Frequency в рамках подготовки к запуску первого спутника AEHF, USA 214. Спутники Advanced Extremely High Frequency предназначены для замены Milstar.
Milstar Block I spacecraft, or Milstar Developmental Flight Satellite (DFS) 1 and 2, were designed with a Low Data Rate (LDR) payload in the +X wing of the satellite that broadcast in the Super High Frequency (SHF) and Extremely High Frequency (EHF) ranges, and also a classified communication payload in the X wing. The DFS 1 satellite was launched on 7 February 1994 aboard the first Titan IV(401)A rocket, but with the classified X wing payload deactivated. It was followed by the DFS 2 spacecraft on 7 November 1995. DFS 2 was similar to DFS 1, but the classified payload was replaced by ballast in the form of a precision machined aluminum block to maintain the weight and balance characteristics of the satellite. Both Block I satellites (USA 99 and USA 115) are still operational as of August 2016, over 20 years since they were launched. The four later satellites were Block II spacecraft, which featured an additional medium data rate payload. The first Block II satellite (DFS 3m, a hybrid mix of largely Block I support systems and LDR payload and a MDR (Medium Data Rate) Block II payload) was launched on 30 April 1999, using a Titan IV(401)B rocket. Due to a database error affecting the attitude control system of the Centaur upper stage of its carrier rocket, it was placed into a lower orbit than had been planned, and damaged by deployment at excessive rates. It could not be raised into its operational orbit due to fuel limitations. Its orbit was raised as much as possible to increase the expected lifetime and then it was permanently turned off after 10 days. It was the third consecutive, and last, failure of a Titan IV rocket. The remaining three satellites (DFS 4, 5, and 6) were launched on 27 February 2001, 15 January 2002, and 8 April 2003. The Milstar system consists of three segments; the space segment which consists of the six satellites, ground terminals and users, and stations to command and control the satellites. The Military Satellite Communications Systems Wing (MCSW) division of the Space and Missile Systems Center, located at Los Angeles AFB was responsible for development and acquisition of the Milstar space and mission control segments. The Electronic Systems Center at Hanscom AFB is responsible for the US Air Force portion of the terminal segment development and acquisition. The 4th Space Operations Squadron at Schriever SFB and the 148th Space Operations Squadron at Vandenberg SFB are responsible for providing real time satellite control and communications payload management. In August 2010 control of the Milstar system was transferred to the Advanced Extremely High Frequency program, in preparation for the launch of the first AEHF satellite, USA 214. Advanced Extremely High Frequency satellites are intended to replace Milstar.
Характеристики
Спутники Milstar обеспечивают защищенную, устойчивую к помехам, глобальную связь для удовлетворения потребностей вооруженных сил Соединенных Штатов. Они были построены компанией Lockheed Martin Missiles and Space Corporation, стоимостью 800 миллионов долларов США каждый. Срок службы каждого спутника составляет 10 лет. Было построено шесть спутников, из которых пять достигли своих рабочих геосинхронных орбит и продолжают эксплуатироваться. Запуски осуществлялись с помощью ракет-носителей Titan IV с разгонными блоками Centaur, и все шесть запусков были произведены с космодрома Space Launch Complex 40 на авиабазе на мысе Канаверал. Спутники предназначены для обеспечения связи, которую сложно обнаружить и перехватить, и для обеспечения их выживания в условиях ядерной войны. Масса космических аппаратов составляет , и они оснащены солнечными панелями, генерирующими восемь киловатт электрической энергии для питания их ретрансляторов. Спутники блоков I и II обеспечивают связь с низкой скоростью передачи данных в диапазоне от 75 до 2400 бит/с, в то время как спутники блока II также могут обеспечивать связь со средней скоростью передачи данных от 4,8 кбит/с до 1,544 Мбит/с. Приемные каналы спутников работают в диапазоне Q, а передающие – в диапазоне K. Приемный канал соответствует диапазону сверхвысоких частот, а передающий – диапазону ультравысоких частот.
Milstar satellites provide secure, jam resistant, worldwide communications to meet the requirements of the United States military. They were built by Lockheed Martin Missiles and Space Corporation, at a cost of US$800 million each. Each satellite has a design life of 10 years. Six were built, of which five reached their operational geosynchronous orbits, and remain in service. Launches were made using Titan IV rockets with Centaur upper stages, and all six occurred from Space Launch Complex 40 at the Cape Canaveral Air Force Station. The satellites are designed to provide communications which are hard to detect and intercept, and to be survivable in the event of nuclear warfare. The spacecraft have a mass of , and are equipped with solar panels which generate eight kilowatts of electric power to power its transponders. Both Block I and Block II satellites provide low data rate communications at bandwidths between 75 bit/s and 2,400 bit/s, whilst the Block II spacecraft can also provide medium data rate communications between 4.8 kbit/s and 1.544 Mbit/s. The satellites' uplinks operate in the Q band, while their downlinks operate within the K band. The uplink corresponds to the extremely high frequency band while downlink corresponds to the super high frequency radio band.