CONTROLUL SPAȚIULUI AERIAN PRIN COSMOS
Klimov F.N. Kochev M. Yu. Garkin EV Lunkov A.P.
Mijloacele de atac de mare precizie, cum ar fi rachetele de croazieră și aeronavele cu grevă fără pilot, în procesul de îmbunătățire a acestora, au început să aibă o distanță lungă de la 1500 la 5000 kilometri. Vizibilitatea redusă a acestor obiective în timpul zborului necesită detectarea și identificarea acestora pe traiectoria accelerației. Este posibilă fixarea unei astfel de ținte la o distanță mare, fie de către stațiile de radare peste orizont (stațiile de radare MF), fie prin localizarea sau sistemele optice prin satelit.
Percuție avioane fără pilot și rachete de croazieră zbura la viteze apropiate de cele mai multe aeronave de pasageri, în consecință, atacul prin astfel de mijloace pot fi mascate de traficul aerian convențional. Acest fapt reprezintă sarcina de control al sistemelor spațiului aerian și să identifice astfel de agenți ataca din start și la distanța maximă de la granițele distrugerii efective a mijloacelor de videoconferință. Pentru a rezolva această problemă, este necesar să se aplice toate sistemele de monitorizare și supraveghere a spațiului aerian disponibile și dezvoltate, inclusiv radarele supra-orizontale și constelațiile prin satelit.
Lansarea unei rachete de croazieră sau șoc de aeronave fără pilot poate fi realizată din barca de patrulare torpilă, cu suspendarea externă a aeronavei sau dintr-un lansator deghizat ca un container de transport standard situat pe cargobot civile, o remorcă, o platformă de cale ferată. Sateliții sistemului de avertizare timpurie este deja fixat și coordonatele de cale lansează avioane fără pilot sau rachete de croazieră în munți și ocean pe motor torta pe segmentul de accelerație. În consecință, sateliții de avertizare atac sistem de rachete trebuie să monitorizeze nu numai teritoriul unui potențial inamic, dar, de asemenea, apele oceanelor și continente la nivel global.
Plasarea sistemelor radar pe sateliți, pentru controlul spațiului aerospațial, este asociată astăzi cu dificultăți tehnologice și financiare. Dar, în condiții moderne, o astfel de tehnologie nouă cum ar fi supravegherea automată dependentă (AZN-B) poate fi utilizată pentru a controla spațiul aerian prin sateliți. Informații de la aeronave comerciale pentru sistemul ADS-B pot fi colectate prin sateliți, plasarea la bord a receptoarelor de lucru la frecvențe de ADS-B și relee informațiile primite cu privire la centrele de control al spațiului aerian la sol. Astfel, este posibil să se creeze un câmp global pentru supravegherea electronică a spațiului aerian al planetei. Grupările prin satelit pot deveni surse de informare a zborurilor despre aeronave în zone destul de mari.
Informații despre spațiul aerian, care provin din sistemul receptor ADS-B situate pe sateliți, oferă posibilitatea de a controla avionul deasupra oceanelor și în cutele terenului de lanțuri muntoase continente. Această informație ne va permite să alocăm mijloace de atac aerian din fluxul aeronavelor comerciale cu identificarea ulterioară.
Informațiile de identificare ale AZN-B cu privire la aeronavele comerciale care vin prin sateliți vor crea o oportunitate de reducere a riscurilor de atac terorist și de sabotaj în timpul nostru. În plus, aceste informații vor oferi ocazia de a detecta avioanele de urgență și accidentele de aeronave din ocean, departe de coastă.
Să estimăm posibilitatea utilizării diferitelor sisteme de satelit pentru primirea informațiilor de zbor ale aeronavelor pe sistemul AZN-B și transmiterea acestor informații către sistemele de control al spațiului aerian la sol. Avioanele moderne transmit informații despre zbor pe sistemul AZN-B utilizând transpondere la bord cu o putere de 20 W la o frecvență de 1090 MHz.
Sistemul AZN-B funcționează la frecvențe care pătrund în mod liber în ionosfera Pământului. Transmițătorii sistemului AZN-B aflat la bordul aeronavelor au putere limitată, prin urmare, receptoarele situate la bordul sateliților trebuie să aibă o sensibilitate suficientă.
Folosind calculul energetic al liniei de comunicații prin satelit Aircraft-Sputnik, putem estima intervalul maxim la care datele de satelit pot fi recepționate de la aeronave. Particularitatea liniei de satelit utilizate este restricțiile privind masa, dimensiunile globale și consumul de energie atât al transponderului aerian al aeronavei, cât și al repetorului de satelit de la bord.
Pentru a determina domeniul maxim pe care poate fi recepționat satelitul APN-B, folosim ecuația binecunoscută pentru linia de sistem de comunicații prin satelit în secțiunea terestră de sateliți.
- Putere efectivă de ieșire a transmițătorului # 894;
- puterea semnalului efectiv la intrarea receptorului;
- câștigul antenei de transmisie;
- distanța înclinată de la nava spațială la stația de primire # 894;
- lungimea de undă pe linia "DOWN"
valuri pe linia "Jos" # 894;
- aria efectivă a deschiderii antenei de emisie;
- coeficientul de transmisie al canalului de ghidaj de undă între transmițător și antena satelit # 894;
- Eficiența căii ghidului de undă între receptor și antena satelitului # 894;
Convertirea formulei - găsim intervalul oblic, pe care este posibil să recepționăm satelitul de zbor:
Substituim în formula parametrii corespunzători transponderului standard la bord și trunchiul receptorului satelitului. După cum arată calculele, distanța maximă de transmisie pe linia satelitului este de 2256 km. O astfel de distanță de transmisie înclinată pe linia de satelit a aeronavelor este posibilă numai atunci când lucrează prin constelații de sateliți cu orbitalitate joasă. În același timp, folosim echipamente standard de aeronavă pentru aeronave, fără a complica cerințele pentru aeronavele comerciale.
Stația de primire a informațiilor de la sol are restricții semnificativ mai mici asupra masei și dimensiunilor decât echipamentele la bord ale sateliților și avioanelor. Această etapă poate fi echipată cu receptoare și antene mai sensibile cu un câștig ridicat. În consecință, domeniul de comunicare de pe linia satelit-terestru depinde numai de condițiile liniei de vedere a satelitului.
Folosind datele din orbitele constelațiilor prin satelit, putem estima intervalul maxim de comunicare înclinat între satelit și stația de recepție la sol cu formula.
unde H este altitudinea orbitei satelitului;
Este raza suprafeței Pământului.
Rezultatele calculelor domeniului maxim de înclinație pentru punctele la diferite latitudini geografice sunt prezentate în tabelul 1.
Distanța maximă de transmisie pe linia de satelit a avionului este mai mică decât distanța maximă înclinată pe linia de împământare prin satelit de la sistemele satelit Orbcom, Iridium și Gonets. Intervalul maxim înclinat este cel mai apropiat de distanța maximă calculată a transmisiei de date de la sistemul de satelit Orbcom.
Calculele arată că este posibil să se creeze un sistem de monitorizare a spațiului aerian care să utilizeze retransmisia prin satelit a mesajelor AZN-B de la centrele de colectare a informațiilor de zbor de la aeronave la sol. Un astfel de sistem de supraveghere va crește raza de acțiune a spațiului controlat de la punctele de la sol, la 4.500 de kilometri, fără utilizarea de legături inter-satelit, care asigură o zonă de control al spațiului aerian a crescut. Atunci când folosim legături inter-satelit, putem controla spațiul aerian la nivel global.
Fig.1 "Controlul spațiului aerian cu ajutorul sateliților"
Fig.2 "Control spațiu aerian cu comunicații inter-satelit"
Metoda de monitorizare a spațiului aerian propus permite:
- să extindă sfera de aplicare a sistemului de control al spațiului aerian, inclusiv asupra oceanelor și a râurilor montane până la 4.500 km de stația de sol recepționată;
- atunci când se utilizează un sistem de comunicații inter-satelit, este posibil să se monitorizeze spațiul aerian al Pământului la nivel global;
- să primească informații de zbor de la aeronave, indiferent de sistemele de supraveghere a spațiului aerian străin;
- Selectați obiectele aflate în trafic, urmărite de radarul MF, în ceea ce privește gradul lor de pericol la limitele de detecție pe termen lung.
2. "Comunicații prin satelit și radiodifuziune. Cartea de referință. Editat de L.Ya.Kantor. " M: Radio și comunicare, 1988.