WGS 系统是一组性能强大的军用通信卫星,利用了通信卫星行业成本效益高的方法和技术进步。WGS 系统由三个主要部分组成:空间段(卫星)、控制段(运营商)和终端段(用户)。每颗 WGS 卫星都提供多个频段的服务,并具有前所未有的在卫星上跨两个频率进行频段切换的能力。WGS 增强了其他卫星的功能。
PWSA 地面段为 PWSA 空间段提供持续、全天候的运营支持。地面段由以下部分组成:o 运营中心 (OC) 和多个云环境 o 地面入口点 (GEP)(射频、光纤) o 集成且有弹性的网络架构 o 与 PWSA 任务合作伙伴和用户的外部接口此外,PWSA 地面段还包括必要的硬件和软件框架,用于承载战斗管理指挥、控制、通信 (BMC3) 功能。此功能包括任务特定的处理以及在轨和地面应用程序的执行。
随着技术的进步,探索外层空间成为可能。这使人类能够更多地了解地球和太阳系的运作方式,但也成为技术和经济竞争的领域。探索和利用太空资源是人类的终极追求。世界各地的组织都致力于开发低成本的太空任务,为太空探索开辟各种新机会。无论哪种太空任务类型,地面段都是必不可少的组成部分。它提供对空间段的访问并控制通信,以确保卫星传输和接收。地面段对于完成太空任务至关重要。地面段的概念在今天不断扩展。传统地面站价格昂贵,且受硬件选择的限制。全新的程序意味着实施 SDR 软件定义无线电技术以创建更灵活的系统。
I.引言卫星通信系统由两个主要细分市场组成,即空间段和地球或地面站。地面站系统与空间中的卫星协调通信过程。在少数情况下,小地面站系统可以建在海上的大型船上,也可以在飞机上用于移动通信服务。地面站由各种电子通信系统组成,包括用于传输和接收信号的天线系统。低噪声块向下转换器,高功率放大器(HPA)发射器,功率从几瓦到一百千瓦时,具体取决于容量和法规,上下转换器,调制解调器,编码器,编码器,多路复用器,控制和跟踪系统,用户端子的接口。这些系统进一步分为各个部分,例如操作,控制,射频,网络部分,具有不同的功能[1]。图1显示了不同类型的地面站的简单视图。
摘要 量子信息网络 (QIN) 引起了越来越多的关注,因为它们能够实现长距离量子设备连接,从而大大增强了其固有的计算、传感和安全功能。QIN 的核心机制是量子态隐形传态,消耗量子纠缠,在这种情况下,量子纠缠可以看作是一种新型的网络资源。在这里,我们确定了每个活动部门的用例,包括关键性能目标,作为网络要求的参考。然后,我们定义了通用 QIN 的高级架构,然后重点介绍空间段的架构,目的是确定主要的设计驱动因素和关键要素。介绍了这些关键要素的最新进展,以及与标准化相关的问题。最后,我们解释了开发第一个 QIN 的路线图,并详细介绍了已经完成的第一步,即空间对地纠缠分布演示器的设计和数值模拟。
移动和机动。卫星可能能够在轨道上进行机动,从而阻止对手跟踪和瞄准它们。机动能力受到机载燃料限制、轨道力学以及规划和执行机动所需的时间的限制。此外,卫星的重新定位通常会降低或中断其任务。移动地面节点的使用使对手定位和瞄准指挥和任务数据处理中心以及可部署太空能力的尝试变得复杂。然而,这些地面段节点的移动也可能影响系统的能力,因为它们必须仍然保持与相关空间段的视线。链路段中的移动和机动可能包括改变频率、将用户转移到其他卫星(无论是商用还是军用)以及移动点波束或改变波束形状等操作。移动和机动还可以利用备用通信路径,如光纤或战区通信架构,如视距或机载中继。
摘要 高吞吐量卫星 (HTS) 向较小波束 (VHTS) 的演进为每 Mbps 空间段成本设定了参考标准。新的低地球轨道 (LEO) 星座正在设计中,以解决与 GEO 卫星系统相关的延迟问题并降低每 Mbps 成本。虽然低地球轨道 (LEO) 卫星星座的固有延迟要低得多,但它要求用户终端跟踪卫星并能够在不丢失数据的情况下在卫星之间切换。这些要求对用户终端提出了更高的价格(与固定的 GEO 用户终端相比),而这必须通过每 Mbps 更低的空间段成本来补偿。在本文中,我们将介绍针对宽带应用的低地球轨道 (LEO) 卫星星座的系统设计考虑因素。 1. 简介 在过去十年中,随着宽带地面和移动网络服务价格大幅下降,卫星行业必须适应才能在新的充满挑战的市场条件下生存。这一演进是通过减小用户波束的大小并在地面引入类似“蜂窝”的覆盖来实现的。随着波束增益的增加,这种方法增加了每瓦每波束的总容量。除了链路预算的改善之外,蜂窝覆盖还支持通过在波束群上进行频率重用来实现总容量的显着增加。传统的 GEO 卫星点波束覆盖地面数千公里,波束宽度约为几度。这种覆盖的性质源于广播电视服务,其中生活在同一地区的所有用户都接收相同的数据。宽带服务本质上不是共享的,成功服务的主要标准是每 Mbps 的价格。第一个 HTS 系统使用的波束尺寸为 ~0.8⁰。随着竞争宽带服务的价格持续下降,波束尺寸继续减小,降至 ~0.25⁰,如图 1 所示。这一趋势代表着十年来每 Mbps 的成本降低了一个数量级。
新成立的美国太空军计划到 2025 年在下一代高架持续红外 (Next Gen OPIR) 系统上投入约 144 亿美元。1 使用高架持续红外传感器的空间系统为美国国防和情报部门提供必要的发射探测、导弹跟踪和侦察数据,以缓解、预测、跟踪和应对各种威胁。下一代 OPIR 将取代目前的卫星系统——天基红外系统 (SBIRS),主要由空间和地面段的开发工作组成。空间段的第一阶段 Block 0 于 2018 年启动,将由五颗卫星组成。与此同时,太空军正在开发一种名为未来作战弹性地面演进 (FORGE) 的新地面系统,以操作卫星并处理它们收集的任务数据。太空军计划在 2025 财年末发射第一颗卫星。
在互联互通的世界中,人们很容易只考虑软件驱动应用程序提供的优势。卫星系统的作战能力不仅依赖于计算机,而且空间数据处理和分发也依赖于网络空间。有效载荷和总线指挥和控制操作都由互连的组件组成。在太空活动中使用计算机和软件使它们快速、高效和更可靠。然而,这种对信息技术网络和系统的依赖在太空行动的每个阶段都存在风险:漏洞可能会在系统内蔓延,并阻止或破坏构成星座的太空资产的运作。太空系统的网络安全只能通过明确的安全要求来设想,作为所有现有利益相关者和所有未来参与者的最低行为标准。太空基础设施由相互连接的元素组成,包括空间段、地面段和用户段。该基础设施的大多数元素都是软件驱动的。首先,太空资产需要访问特定指令才能进行远程控制和检查,有效载荷和航天器子系统收集、处理、存储和