Advanced Extremely High Frequency ( AEHF ) es una constelación de satélites de comunicaciones operados por la Fuerza Espacial de los Estados Unidos . Se utilizan para transmitir comunicaciones seguras para las Fuerzas Armadas de Estados Unidos , las Fuerzas Armadas Británicas , las Fuerzas Armadas de Canadá , las Fuerzas Armadas holandesas y la Fuerza de Defensa Australiana . [3] El sistema consta de seis satélites en órbitas geoestacionarias . El satélite final se lanzó el 26 de marzo de 2020. AEHF es compatible con versiones anteriores y reemplaza al antiguo sistema Milstar y funcionará a 44Enlace ascendente de GHz ( banda de frecuencia extremadamente alta (EHF)) y enlace descendente de 20 GHz ( banda de frecuencia súper alta (SHF)). [4] El sistema AEHF es un sistema de comunicaciones de servicio conjunto que proporciona comunicaciones de supervivencia, globales, seguras, protegidas y resistentes a interferencias para activos militares terrestres, marítimos y aéreos de alta prioridad.
Fabricante | Lockheed Martin Northrop Grumman |
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País de origen | Estados Unidos |
Operador | Fuerza espacial de los Estados Unidos |
Aplicaciones | Comunicaciones militares |
Especificaciones | |
Autobús | A2100M |
Masa de lanzamiento | 6.168 kg (13.598 libras) |
Régimen | Órbita geosincrónica |
Vida de diseño | 14 años (planeado) |
Dimensiones | |
Producción | |
Estado | Activo operativo |
Construido | 6 [1] |
En orden | 0 [2] |
Lanzado | 6 |
Operacional | 5 |
Lanzamiento inaugural | 14 de agosto de 2010 ( Estados Unidos-214 ) |
Último lanzamiento | 26 de marzo de 2020 ( USA-298 ) |
Descripción general
Los satélites AEHF utilizan muchos haces puntuales estrechos dirigidos hacia la Tierra para transmitir comunicaciones desde y hacia los usuarios. Los enlaces cruzados entre los satélites les permiten transmitir comunicaciones directamente en lugar de hacerlo a través de una estación terrestre . Los satélites están diseñados para proporcionar comunicaciones resistentes a interferencias con una baja probabilidad de interceptación. Incorporan tecnología de radio de salto de frecuencia , así como antenas de matriz en fase que pueden adaptar sus patrones de radiación para bloquear posibles fuentes de interferencia .
AEHF incorpora las señales de velocidad de datos baja y media de Milstar existentes, que proporcionan 75–2400 bit / sy 4,8 kbit / s – 1,544 Mbit / s respectivamente. También incorpora una nueva señal, que permite velocidades de datos de hasta 8.192 Mbit / s. [5] Cuando esté completo, el segmento espacial del sistema AEHF constará de seis satélites, que proporcionan cobertura de la superficie de la Tierra entre latitudes de 65 ° norte y 65 ° sur. [6] [7] Para las regiones polares del norte, el sistema polar mejorado actúa como un complemento del AEHF para proporcionar cobertura EHF. [8]
El contrato inicial para el diseño y desarrollo de los satélites AEHF se otorgó a Lockheed Martin Space Systems y Northrop Grumman Space Technology en noviembre de 2001, y cubrió la fase de desarrollo y demostración del sistema del programa. El contrato cubría la construcción y el lanzamiento [9] de tres satélites y la construcción de un segmento de control de la misión. El contrato fue administrado por la Oficina del Programa MILSATCOM del Centro de Sistemas de Misiles y Espacio de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Al igual que el sistema Milstar, los AEHF son operados por el 4º Escuadrón de Operaciones Espaciales , ubicado en la Base de la Fuerza Aérea Schriever .
Extiende los "enlaces cruzados" entre los AEHF de los satélites MILSTAR anteriores, lo que lo hace mucho menos vulnerable a los ataques a las estaciones terrestres. Como satélite geosincrónico sobre el ecuador , aún debe complementarse con sistemas adicionales optimizados para la cobertura polar en latitudes altas.
En la solicitud de presupuesto del Departamento de Defensa de abril de 2009, el secretario de Defensa, Robert Gates, dijo que planeaba cancelar el Sistema Transformacional de Comunicaciones por Satélite , todavía en la fase de diseño, a favor de la capacidad adicional de AEHF. Los satélites AEHF individuales, sin incluir los gastos de lanzamiento, cuestan US $ 850 millones.
Bandas
Antes de la AEHF, los sistemas de comunicaciones por satélite militares de Estados Unidos y sus aliados pertenecían a una de estas tres categorías: [10]
- Banda ancha: ancho de banda máximo entre estaciones terrenas fijas y semifijas
- Protegido: se puede sobrevivir a la guerra electrónica y otros ataques, incluso si se sacrifica el ancho de banda
- Banda estrecha: principalmente para uso táctico, sacrificando el ancho de banda por simplicidad, confiabilidad y peso ligero de equipos terrestres
AEHF, sin embargo, converge el papel de su Sistema de Comunicaciones por Satélite de Defensa de banda ancha (DSCS) y sus predecesores MILSTAR protegidos , al tiempo que aumenta el ancho de banda en ambos. Aún será necesario que haya comunicaciones por satélite especializadas para sensores espaciales de velocidad de datos extremadamente alta, como satélites geoespaciales y de inteligencia de señales , pero sus datos de enlace descendente normalmente irán a un receptor especializado y se procesarán en cantidades más pequeñas; los datos procesados fluirán a través de AEHF.
Lanzamiento y posicionamiento
Los satélites AEHF se envían al espacio utilizando un Vehículo de lanzamiento fungible evolucionado (EELV). El peso de la carga útil en el lanzamiento es de aproximadamente 9.000 kg (20.000 lb); cuando gasta propulsores para alcanzar una órbita adecuada, su peso es de aproximadamente 6.168 kg (13.598 lb). Los satélites operarán en órbita geosincrónica (GEO); los ajustes orbitales tardan más de 100 días en alcanzar su posición geográfica estable después del lanzamiento.
Electrónica
Los enlaces ascendentes y cruzados están en la frecuencia extremadamente alta (EHF), mientras que los enlaces descendentes utilizan la frecuencia súper alta (SHF). La variedad de frecuencias utilizadas, así como el deseo de tener enlaces descendentes estrechamente enfocados por seguridad, requieren una gama de antenas, como se ve en la imagen:
- 2 matrices en fase de enlace descendente SHF
- 2 enlaces cruzados de satélite a satélite
- 2 antenas de anulación de enlace ascendente / descendente
- 1 matriz en fase EHF de enlace ascendente
- 6 antena parabólica cardada de enlace ascendente / descendente
- 1 bocinas de cobertura terrestre de enlace ascendente / descendente
La tecnología Phased Array es nueva en los satélites de comunicaciones, pero aumenta la confiabilidad al eliminar el movimiento mecánico requerido para las antenas accionadas por motor y cardán.
Las antenas de cobertura terrestre de baja ganancia envían información a cualquier lugar de un tercio de la Tierra cubierto por la huella de cada satélite. Las antenas de arreglo en fase brindan coberturas terrestres de ganancia súper alta, lo que permite el acceso no programado en todo el mundo para todos los usuarios, incluidos pequeños terminales portátiles y submarinos. Las seis antenas de cobertura de resolución media (MRCA) son una cobertura "puntual" altamente direccional; se pueden compartir en el tiempo para cubrir hasta 24 objetivos. Las dos antenas de área de cobertura de alta resolución permiten operaciones en presencia de interferencia en el haz; las antenas de anulación son parte de la defensa electrónica que ayuda a discriminar las señales verdaderas del ataque electrónico. [11]
Otro cambio con respecto a los satélites existentes es el uso de transmisores de estado sólido en lugar de los tubos de ondas viajeras utilizados en la mayoría de las aplicaciones militares de alta potencia SHF / EHF. Los TWT tienen una potencia de salida fija; los dispositivos más nuevos permiten variar la potencia transmitida, tanto para reducir la probabilidad de interceptación como para la eficiencia energética general.
El software de vuelo de carga útil contiene aproximadamente 500.000 líneas de código integrado distribuido en tiempo real que se ejecuta simultáneamente en 25 procesadores integrados. [12]
Servicios
AEHF proporciona flujos de datos digitales individuales desde velocidades de 75 bits / segundo a 8 Megabits / segundo. [5] Estos incluyen y van más allá de la tasa de datos baja (LDR) y la tasa de datos media (MDR) de MILSTAR, así como la tasa de datos alta (HDR) bastante lenta para los submarinos. Los enlaces más rápidos se denominan velocidades de datos extendidas (XDR).
Si bien hay una serie de terminales terrestres, la terminal aerotransportada ha sido parte del proyecto Family of Advanced Beyond Line-of-Sight-Terminal (FAB-T). Otras estaciones terrestres incluyen el terminal portátil Antijam Man de un solo canal (SCAMP), el terminal táctico confiable antiatasco móvil seguro ( SMART-T ) y el sistema Submarine High Data Rate (Sub HDR).
Con Boeing como contratista principal y L-3 Communications y Rockwell como subcontratistas principales, se entregó el primer FAB-T (Incremento 1), para su uso en el avión B-2 Spirit , en febrero de 2009. Está previsto para otros aviones, incluidos los aviones B-52, RC-135, E-4 y E-6. Otras instalaciones irán a puestos de mando fijos y transportables. Interoperó con éxito con las comunicaciones heredadas utilizando una terminal de puesto de mando y la Terminal Portátil Anti-jam Man de un solo canal del Ejército, [13]
Satélites
AEHF-1 (EE. UU.-214)
El primer satélite, USA-214, fue lanzado con éxito por un vehículo de lanzamiento Atlas V 531 el 14 de agosto de 2010, desde el Space Launch Complex 41 en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral (CCAFS). Esto ocurrió con cuatro años de retraso; cuando se adjudicó el contrato en 2000, se esperaba que el primer lanzamiento hubiera tenido lugar en 2006. [ cita requerida ] El programa se reestructuró en octubre de 2004, cuando la Agencia de Seguridad Nacional (NSA) no entregó equipo criptográfico clave al contratista de carga útil en tiempo para cumplir con el calendario de lanzamiento. [14]
Lanzamiento exitoso
El vehículo de lanzamiento Atlas V colocó con éxito el satélite en una órbita de transferencia de apogeo supersincrónico con un perigeo de 275 km, un apogeo de 50.000 km y una inclinación de 22,1 °. [15]
Fallo del motor de retroceso y recuperación mediante propulsores de efecto Hall.
El motor de apogeo líquido (LAE) del vehículo satelital proporcionado por IHI no pudo elevar la órbita después de dos intentos. [16] Para resolver el problema, la altitud del perigeo se elevó a 4700 km con doce disparos de los propulsores más pequeños del ensamblaje del motor de reacción proporcionados por Aerojet Rocketdyne , originalmente destinados al control de actitud durante las quemaduras del motor LAE. [15] Desde esta altitud, se desplegaron los paneles solares y se elevó la órbita hacia la órbita operativa en el transcurso de nueve meses utilizando los propulsores de 0.27 Newton Hall , también provistos por Aerojet Rocketdyne, una forma de propulsión eléctrica que es altamente eficiente. pero empuje bajo. Esto llevó mucho más tiempo de lo previsto inicialmente debido a la menor altitud inicial para las maniobras del HCT. Esto provocó retrasos en el programa, ya que se analizaron el segundo y tercer vehículo satélite LAE. La investigación sobre la anomalía de propulsión [17] ha finalizado (pero no se ha hecho pública en junio de 2011).[actualizar]) [ necesita actualización ] y los satélites restantes se declararon listos para volar. [18]
Un informe de la Oficina de Responsabilidad del Gobierno (GAO) publicado en julio de 2011 indicó que la línea de combustible bloqueada en el motor de apogeo líquido probablemente se debió a un trozo de tela que se dejó inadvertidamente en la línea durante el proceso de fabricación. [19] Si bien se cree que esta fue la causa principal de la falla, un Informe de Adquisición Seleccionada del Departamento de Defensa de EE. UU . Agrega que los procedimientos de carga de combustible y los requisitos de control térmico no cumplidos también podrían haber contribuido. [20]
AEHF-2 (EE. UU.-235)
Al igual que el primer satélite AEHF, el segundo (AEHF-2) se lanzó en un Atlas V que volaba en la configuración 531. El lanzamiento desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 41 en Cabo Cañaveral tuvo lugar el 4 de mayo de 2012. [21] Después de tres meses de maniobras, alcanzó su posición adecuada y se iniciaron los procedimientos de prueba. La finalización de la verificación del AEHF-2 se anunció el 14 de noviembre de 2012 y el control se transfirió a la 14ª Fuerza Aérea para las operaciones durante una vida útil prevista de 14 años hasta 2026. [22]
AEHF-3 (EE. UU.-246)
El tercer satélite AEHF se lanzó desde Cabo Cañaveral el 18 de septiembre de 2013 a las 08:10 UTC. [23] La ventana de dos horas para lanzar el satélite se abrió a las 07:04 UTC [24] y el lanzamiento ocurrió tan pronto como las nubes relacionadas con el clima y los vientos de gran altitud se despejaron lo suficiente para cumplir con los criterios de lanzamiento. [23]
AEHF-4 (EE. UU.-288)
El cuarto satélite AEHF se lanzó el 17 de octubre de 2018 desde Cabo Cañaveral a las 04:15 UTC utilizando un cohete Atlas V 551 operado por United Launch Alliance (ULA). [25]
AEHF-5 (EE. UU.-292)
El quinto satélite AEHF se lanzó el 8 de agosto de 2019 desde Cabo Cañaveral a las 10:13 UTC utilizando un cohete Atlas V 551. [26] Una carga útil secundaria denominada TDO-1 acompañó al satélite AEHF-5 a la órbita. [27]
AEHF-6 (EE. UU.-298)
El sexto satélite AEHF fue lanzado el 26 de marzo de 2020 a las 20:18 UTC por un Atlas V 551 desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral (CCSFS), SLC-41 . Fue el primer lanzamiento de una misión de la Fuerza Espacial de EE. UU. Desde el establecimiento del nuevo servicio militar. [28] [29] [30] [31]
Ver también
- Sistema SATCOM global de banda ancha (WGS)
Referencias
- ^ "Dos lanzamientos de satélites militares estadounidenses retrasados hasta el próximo año" . Vuelo espacial ahora. El 2 de agosto de 2017 . Consultado el 4 de enero de 2018 .
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Además, el capitán Hill advirtió que la constelación de comunicaciones por satélite de frecuencia extremadamente alta avanzada (AEHF) del Comando Espacial de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Puede ser ineficaz por encima del paralelo 65 norte [...]
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enlaces externos
- Lanzamiento AEHF-1, SLC-41, CCAFS, 14 de agosto de 2010 a las 7:07 am EDT
- Lanzamiento AEHF-2, SLC-41, CCAFS, 4 de mayo de 2012 a las 2:42 pm EDT
- Lanzamiento AEHF-3, SLC-41, CCAFS, 18 de septiembre de 2013 a las 4:10 am EDT