©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

ŁĄCZNOŚĆ

SATELITARNA

W

ZASTOSOWANIACH

WOJSKOWYCH

Największą zaletą łączności satelitarnej w zastosowaniach wojskowych jest jej zasięg przy jednoczesnej
stosunkowo dużej przepływności binarnej łączy w porównaniu z dotychczas stosowanymi łączami KF
(KF - chodzi o odbite od jonosfery fale krótkie). Pojedynczy satelita w zależności od orbity, na której się
znajduje, ma zasięg łączności od około półtora tysiąca kilometrów dla orbit niskich, do około jednej trzeciej
obwodu Ziemi dla orbit wysokich. Dzięki niewielkiemu wpływowi atmosfery oraz powierzchni Ziemi, łączność
satelitarna sięga praktycznie wszędzie. Moce potrzebne do transmisji w systemach satelitarnych są znacznie
niższe od mocy potrzebnych w przypadku tradycyjnych, naziemnych sieci radiowych. Jedyną wadą
telekomunikacji satelitarnej jest wysoki koszt sprzętu, a tym samym wysoki koszt świadczenia usług
telekomunikacyjnych.

Dzisiejsze wojskowe systemy łączności radioliniowo-przewodowej są w przeważającej mierze cyfrowymi
systemami zintegrowanymi. Integracja polega w nich między innymi na tym, iż te same systemy łączności
wykorzystywane są przez różne rodzaje Sił Zbrojnych (Wojska Lądowe, Marynarkę Wojenną oraz Siły
Powietrzne) jak również przez różne rodzaje wojsk w ramach poszczególnych rodzajów Sił Zbrojnych
(pododdziały: zmechanizowane, pancerne, logistyczne, inżynieryjne, artyleryjskie i inne).

Tak więc łączność satelitarna musi wpisywać się w tę konwencję. Dlatego też aktualnie, stanowi ona głównie
element pozwalający na radykalne zwiększenie zasięgu łączności poza zasięg tradycyjnych przęseł
radioliniowych wynoszący około 30-40 km. Jej głównym konkurentem przez wiele lat była łączność
troposferyczna, tańsza w realizacji od łączności satelitarnej lecz również ograniczona zasięgowo do około
500 km. Przy obecnym sposobie użycia Sił Zbrojnych do prowadzenia działań o charakterze misyjnym na
innych kontynentach w rejonach o bardzo słabym nasyceniu infrastrukturą telekomunikacyjną, nie ma
praktycznie alternatywy dla łączności satelitarnej.

1.

„Dziś” - Przegląd satelitarnych systemów komunikacyjnych

1. 1. Militarne systemy komunikacji satelitarnej USA (MILSATCOM)

Wojskowa łączność satelitarna (MILSATCOM) w USA jest rozwijana i zarządzana przez Biuro Programu
Wspólnej Wojskowej Łączności Satelitarnej MJPO (MILSATCOM Joint Office Program), które jest nabywcą, na
potrzeby Departamentu Obrony (DoD), systemów komunikacji satelitarnej mających zaspokoić wymagania jego
użytkowników wynikające z potrzeb współczesnego pola walki oraz zagrożeń wynikających z użycia broni
jądrowej i wojny elektronicznej EW (Electronic Warfare). MJPO pracuje również nad koncepcjami nowych
bezpiecznych systemów szerokopasmowych wspólnie z NASS (National Architecture Space Security) oraz
DISA (Defense Information Systems Agency). Aktualne programy MJPO obejmują między innymi:

•

DSCS (Defense Satellite Communications System);

•

Milstar (Military Strategic and Tactical Relay);

•

WGS (Wideband Gapfiller Satellites);

•

AEHF (Advanced EHF);

•

GBS (Global Service Broadcast).

Różnorodność systemów komunikacji wojskowej
rozwijanych

przez

MJPO

oraz

zakres

ich

wykorzystania na współczesnym polu walki ilustruje
rysunek 1.1.

Rys. 1.1. Hierarchia systemów komunikacji wojskowej
rozwijanych przez MJPO oraz zakres wykorzystywania
tych systemów na współczesnym polu walki.
Źródło: Air Force Research Laboratory

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Na kolejnym rysunku przedstawiono porównanie podstawowych charakterystyk militarnych systemów łączności
satelitarnej używanych przez siły zbrojne USA.

Rys. 1.2. Graficzne przedstawienie podstawowych charakterystyk militarnych systemów łączności satelitarnej USA

.

Źródło:

“Transform” the MILSATCOM Requirements Process. Briefing to SSPI. 19 Nov 02. Justin Keller, Lockheed-Martin,
Washington Operations.

Wielokanałowa łączność satelitarna jest wykorzystywana w siłach zbrojnych USA dość powszechnie aż do
szczebla taktycznego włącznie. Na potrzeby niższych szczebli dowodzenia oraz potrzeby grup wydzielonych
(grup specjalnych) wykorzystywane są wojskowe terminale jednokanałowe np. SCAMP.

Z uwagi na ograniczoną pojemność aktualnie eksploatowanych militarnych systemów satelitarnych USA, w
przypadku prowadzenia szerokich działań z udziałem sił międzynarodowych (np. Bośnia, Irak), na potrzeby sił
zbrojnych wykorzystywane są również zasoby komercyjnych systemów satelitarnych np. Inmarsatu, Intelsatu,
Eutelsatu i innych.

DSCS (Defense Satellite Communications System)

DSCS jest wojskowym systemem obronnej łączności satelitarnej USA rozwiniętym na bazie elementów
odpornych na czynniki broni nuklearnej oraz zakłócanie elektroniczne. Początki systemu sięgają roku 1966
kiedy na orbitę został wprowadzony pierwszy z ośmiu satelitów programu IDSCS (Initial Defense Satellite
Communications System), którego sukcesorem został DSCS.

System DSCS rozwijany był w dwóch fazach, jako DSCS II oraz jako DSCS III. DSCS II zaistniał w roku 1971.
Satelity DSCS II były wyposażone w transpondery o mocy 20 W, pracujące w paśmie SHF. Ostatni satelita tego
programu został umieszczony na orbicie w 1989 roku.

Program DSCS III został zainicjowany umieszczeniem na orbicie pierwszego satelity DSCS 3 F1. Aktualnie
DSCS III stanowi zestaw 5-ciu

1

satelitów geostacjonarnych oraz stanowisk naziemnych i powietrznych

wyposażonych w anteny o średnicy od 84 centymetrów (dla obiektów powietrznych), kilkumetrowe dla
obiektów mobilnych, po 18-metrowe talerze w przypadku stacjonarnych stacji naziemnych rozlokowanych na
terytoriach państw członkowskich NATO. Ostatni satelita nowej generacji DSCS 3A3 (o wadze około 3 ton),
znany też jako USA 167 został umieszczony na orbicie geostacjonarnej (nad Oceanem Indyjskim) w marcu 2003
r. Satelity komunikacyjne DSCS III pracują w paśmie SHF. W ramach programu SLEP (Service Life
Enhancement Program) mogą świadczyć usługi o ulepszonej jakości, w tym nieprzerwaną komunikację głosową
oraz dość szybką transmisję danych. Transmisja w systemie DSCS III odbywa się w sześciu pasmach pomiędzy
40 a 85 MHz (Ch1: 50 MHz, 40 W; Ch2: 75 MHz, 40 W; Ch3: 85 MHz, 10 W; Ch4: 85 MHz, 10 W; Ch5: 60
MHz, 10 W; Ch6: 50 MHz, 10 W), a dane mogą być przesyłane z prędkością do 200 Mb/s (w kierunku do
użytkownika – w przypadku GBS). Ulepszenia SLEP pozwalają oszczędzać energię oraz poprawiać łączność.

1

Faktycznie na orbicie znajduje się aktualnie 13 innych satelitów DSCS z których pierwszy został wyniesiony na orbitę w październiku
1982 roku i nadal jest używany do testów. Misja każdego z satelitów DSCS przewidziana jest na 10 lat, jednak ponad połowa z
funkcjonujących dzisiaj satelitów ma przedłużone misje i nadal świadczy znakomite usługi. Satelity DSCS są wykorzystywane podczas
misji w Iraku, a także zapewniają łączność sił amerykańskich i ich sojuszników na całym świecie. Systemem satelitów zarządza Air
Force Space Command z bazy w Schriever.

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Z uwagi na tajemnicę wojskową nie są podane do publicznej wiadomości dane odnośnie lokalizacji satelitów na
orbicie.

Użytkownikiem systemu DSCS jest Departament Obrony USA. Od 1995 roku współużytkownikiem systemu
DSCS jest również Departament Obrony Kanady.

Mobilnymi terminalami naziemnymi wykorzystywanymi przez armie amerykańską w systemie DSCS są między
innymi: STAR-T (AN/TSC-143), LMST (AN/USC-59), LST-8000 (AN/USC-60).

Milstar (Military Strategic and Tactical Relay)

Milstar

2

jest wojskową siecią łączności satelitarnej, mogącą funkcjonować w razie globalnego ataku nuklearnego

oraz przy całkowitym zniszczeniu naziemnej infrastruktury telekomunikacyjnej. System satelitarny Milstar
tworzy konstelacja złożona z sześciu satelitów geostacjonarnych, z których ostatni - Milstar 6 został
umieszczony na orbicie w kwietniu 2003. Satelita ten, jak i pięć poprzednich, stanowi w pewnym sensie
orbitalny odpowiednik stacji naziemnych. Satelity (o masie około 4,5 tony) mają zainstalowane na
dwunastometrowych platformach dwa rodzaje systemów: LDR (Low Data Rate) i MDR (Medium Data Rate),
które umożliwiają przesyłanie dźwięku, obrazów oraz przekazów wideo pomiędzy dowolnymi miejscami na
powierzchni Ziemi. Systemy LDR i MDR zasadniczo różnią się od siebie zaawansowaniem technologicznym
oraz wydajnością.

W systemy LDR wyposażone są wszystkie satelity Milstar (bez względu na ich wiek). W systemie LDR za
pośrednictwem 192 kanałów można przesyłać dane (głównie audio) z prędkością od 75 do 2400 b/s.

W systemy MDR wyposażone są satelity nowsze (od nr 3 wzwyż). System MDR jest znacznie wydajniejszy:
poprzez 32 kanały można transmitować dane audio i video z prędkością do 1.5 Mb/s, jak również organizować
wideokonferencje. Ocenia się, że jego efektywność jest 600 razy większa w porównaniu z systemem LDR.

Satelity komunikacyjne Milstar działają w zakresie częstotliwości EHF. Przesyłanie danych odbywa się za
pomocą kilkunastu anten zamontowanych na satelitach, ukierunkowanych dokładnie na odbiorców

3

sygnału.

Precyzyjne kierunkowanie anten satelitarnych ma zapobiegać namierzeniu i przechwytywaniu transmisji przez
nieprzyjaciela. Ponadto, w przypadku wykrycia, że przekaz jest namierzany, satelita może zmieniać
częstotliwość pracy.

W systemie Milstar poza tradycyjnym sposobem funkcjonowania w układzie „ziemia–satelita–ziemia”, możliwa
jest bardzo szybka komunikacja pomiędzy satelitami oraz pośredniczenie w przesyłaniu danych. Przekaz w
łączach międzysatelitarnych jest kodowany i odbywa się na częstotliwościach, które są całkowicie blokowane
przez atmosferę ziemską.

Z uwagi na tajemnicę wojskową, podobnie jak w przypadku DSCS, nie są podane do publicznej wiadomości
dane odnośnie lokalizacji satelitów Milstar na orbicie.

Mobilnymi terminalami naziemnymi wykorzystywanymi przez armię amerykańską w systemie Milstar są
między innymi: SMART-T (AN/TSC-154), AN/TRC-194, SCAMP (AN/PSC-11).

WGS (Wideband Gapfiller Satellites)

Kontrakt WGS przewiduje budowę sześciu satelitów bazujących na modelu 702 firmowanym przez Boeinga. W
okresie pomiędzy 2004 a 2007 rokiem Boeing przewidywał zbudowanie łącznie trzech satelitów WGS i
wprowadzenie ich na orbitę. Satelity Wideband Gapfiller wyposażone są w systemy łączności umożliwiające
pracę w paśmie SHF i EHF. Z uwagi na pracę w paśmie EHF możliwe będzie stosowanie anten
małogabarytowych oraz realizacja usług szerokopasmowych. Satelity Wideband Gapfiller są zdolne do
współpracy z różnymi agencjami militarnymi.

Program Wideband Gapfiller Satellites jest zarządzany przez Air Force Space and Missile Systems Center
znajdujący się w bazie sił powietrznych w Los Angeles. Satelity WGS mają usprawnić łączność satelitarną na
potrzeby obrony USA, aktualnie realizowaną przez DSCS (Defense Satellite Communications System) i GBS
(Global Broadcasting Service) oraz do roku 2009 mają zapewnić usługi szerokopasmowe przewidywane w
projekcie rozwoju sił zbrojnych XXI wieku.

2

Milstar w literaturze często nazywany jest militarnym systemem supertajnego przesyłania danych.

3

Jest to działanie odwrotne od stosowanego w systemach komercyjnych, gdzie żąda się, aby anteny pokrywały swym zasięgiem jak

największe obszary Ziemi (nawet całe kontynenty) po to, żeby jak najwięcej użytkowników mogło korzystać z usług danej sieci
satelitarnej.

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Wprowadzenie do eksploatacji w siłach zbrojnych USA systemu satelitarnego WGS zapewni dostarczenie pełnej
gamy usług zarówno wąsko jak i szerokopasmowych w tzw. okresie przejściowym IWS (Interim Wideband
System), dopóki nie zostanie wdrożony system docelowy AWS (Advanced Wideband System). Koniec
opracowania AWS przewiduje się na rok 2009.

GBS (Global Service Broadcast)

GBS jako połączony (joint) program rozwoju militarnych satelitarnych systemów informacyjnych został
zatwierdzony przez Kongres USA w 1996 roku. System GBS przeznaczony jest dla dostarczania dużych ilości
różnorodnej informacji wojskom USA (lub międzynarodowym zgrupowaniom wojsk NATO) rozwiniętym oraz
prowadzącym działania w dowolnym rejonie świata.

Już w fazie projektowania przyjęto, że GBS będzie rozwijany w oparciu o technologie i produkty komercyjne
(zasada COTS – Commercial off the shelf) oraz będzie wyposażony we wszystkie interfejsy umożliwiające
powiązanie go z innymi systemami: systemami dowodzenia i zarządzania, systemami informacyjnymi,
systemami meteo i innymi.

Użytkownicy (abonenci) systemu mają dostęp do wszelkiego rodzaju informacji dystrybuowanej w systemie
przy wykorzystaniu małych przenośnych terminali wyposażonych w małogabarytowe anteny.

W rozwoju systemu GBS wyróżnia się trzy charakterystyczne fazy:

Faza 1 – realizowana w okresie 1996 – 1998. W fazie tej na potrzeby GBS wykorzystywano satelity
komercyjne pracujące w paśmie EHF. W okresie fazy pierwszej GBS był wykorzystywany na
potrzeby ograniczonego wsparcia informacyjnego wojsk.

Faza 2 – realizowana w latach 1998 – 2006. W fazie tej przewiduje się stopniowe odchodzenie od
dzierżawy satelitów komercyjnych na rzecz wykorzystywania satelitów militarnych. W fazie
tej przewiduje się wykorzystywanie satelitów UHF Follow-on (nr 8, 9, 10) z dodatkowym
wyposażeniem umożliwiającym pracę w paśmie EHF (20,2 – 21,2 GHz).

Faza 3 – po roku 2006 będzie rozwijana zgodnie z docelową architekturą MILSATCOM DoD.

W rozwoju systemu GBS uczestniczy szereg znanych firm: Boeing, EDS, Hughes, Lockheed Martin, Raytheon,
TRW itp.

Informacje z systemu GBS będą rozprowadzane aż do najniższych ogniw dowodzenia siłami zbrojnymi z
szybkością do 45 Mb/s. Informacje będą miały charakter przekazów tekstu, audio, obrazów nieruchomych, stron
www oraz wideo.

System GBS był bardzo szeroko wykorzystywany podczas operacji w Bośni i w Iraku.


1.2. Systemy innych państw członków NATO

Skynet

Skynet jest programem łączności satelitarnej opracowanym na potrzeby Ministerstwa Obrony Wielkiej Brytanii.
Początkowo celem programu było zapewnienie łączności siłom zbrojnym rozlokowanym poza wyspą, w
rejonach zainteresowań Wielkiej Brytanii oraz w rejonach ewentualnych działań zbrojnych. Później system
nabrał charakteru globalnego.

Wdrażając program Skynet, Wielka Brytania stała się trzecim w kolejności (po USA i Intelsacie) operatorem
systemu satelitarnego.

Pierwszy satelita Skynet 1A został umieszczony na orbicie geostacjonarnej nad Oceanem Indyjskim w
1969 roku. Zadaniem jego było połączenie stacji naziemnych rozmieszczonych na Dalekim Wschodzie. śycie
satelity trwało krócej niż przewidywano. Kolejny satelita serii 1 wystrzelony w 1970 roku nie wszedł na orbitę.

Skynet 2B został umieszczony na orbicie geostacjonarnej na pozycji 42

o

E w roku 1974. Satelita został

zbudowany przez firmę Marconi Space and Defence Systems. Wyposażony był w transpondery umożliwiające
pracę w dwóch kanałach: w jednym o szerokości 20 MHz i w drugim o szerokości 2 MHz. Skynet 2B był na
orbicie 20 lat.

System Skynet 3 nigdy nie został rozwinięty i kolejne satelity pochodziły już z serii Skynet IV. Pierwszy satelita
z serii IV – Skynet 4A został wprowadzony na orbitę w 1988 roku na pozycji 146

o

W. Ważył 800 kg. Na jego

pokładzie umieszczono 4 transpondery pracujące w paśmie SHF (7.23-7.75 GHz), 2 transpondery na pasmo
UHF (250-315 MHz), jeden transponder na pasmo EHF (42 GHz) oraz baterie słoneczne dostarczające mocy

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

1,2 kW. Pozostałe satelity serii IV zostały umieszczone na orbicie na pozycjach: Skynet 4B - 53

o

E, Skynet 4C na

pozycji 1

o

W.

Satelity serii Skynet IV zapewniają łączność siłom zbrojnym Wielkiej Brytanii na całym obszarze globu
ziemskiego. Wyposażenie satelitów umożliwia realizację łączności za pomocą różnorodnych terminali
przewoźnych i przenośnych wykorzystywanych przez użytkowników lądowych (np. Racal VSC501), morskich i
na obiektach latających.

Satelity serii IV są wyposażone w systemy przeciwzakłóceniowe oraz są uodpornione na impuls
elektromagnetyczny (EMP). Satelity mają identyczną budowę jak satelity NATO IV. Satelity Skynet są
kompatybilne z innymi narodowymi satelitami wojskowymi jak: DSCS (USA) oraz Syracuse (Francja).

Operatorem satelitów Skynet jest MoD (Ministry of Defense) UK. Zasoby systemu satelitarnego Skynet są
wykorzystywane przez Siły Zbrojne Wielkiej Brytanii, ministerstwa oraz różne agencje rządowe. Usługi
łączności satelitarnej mogą być również świadczone użytkownikom spoza Wielkiej Brytanii, w tym różnym
organizacjom międzynarodowym.

Wartość operacyjna satelitów Skynet została sprawdzona w warunkach działań zbrojnych prowadzonych na
Falklandach, w Namibii oraz podczas Wojny w Zatoce Perskiej. Wnioski z użytkowania satelitów serii IV są
wykorzystywane przy opracowywaniu satelitów Skynet serii V. Pierwszy z satelitów nowej serii ma zostać
wysłany na orbitę po roku 2006.

Syracuse

Nazwa Syracuse jest skrótem od Système de Radio Communication Utilisant un Satellite – francuskiego
satelitarnego systemu telekomunikacyjnego, który został stworzony na potrzeby użytkowników zarówno
wojskowych jak i cywilnych.

Pierwszy satelita systemu - Telecom 1A został umieszczony na orbicie geostacjonarnej w roku 1984. Satelita był
wyposażony w 12 transponderów aktywnych oraz 5 transponderów rezerwowych, w tym: cztery transpondery na
pasmo SHF (4/6 GHz), sześć transponderów na pasmo EHF (12/14 GHz), oraz dwa transpondery na pasmo
wojskowe SHF (7/8 GHz). Transpondery były zasilane z baterii słonecznych dostarczających mocy 1,2 kW.
Transpondery pasma EHF oraz wojskowej części pasma SHF były wykorzystywane przez siły zbrojne.
Telecom 1 był zaprojektowany i wykonany przez firmę Matra oraz wyniesiony na orbitę przez Alcatel Espace.
Ogółem w latach 1984, 1985 i 1988 zostały wyniesione na orbitę łącznie trzy satelity Telecom 1. Czas życia
satelitów został obliczony na 7 lat. W roku 1994 w gotowości bojowej pozostawał tylko Telecom 1C.

Serię satelitów Telecom 2 zaczęto umieszczać na orbicie od 1991 roku. Telecom 2A został umieszczony na
pozycji 8

0

W. Telecom 2B został wyniesiony na orbitę w roku 1992 na pozycję 5

0

W. W latach 1995 i 1996 na

orbitę wprowadzono satelity Telecom 2C (na pozycję 3

0

E) i Telecom 2D. Satelity Telecom 2 są gabarytowo

większe od poprzednich oraz mają większe masy. Bazują na platformach British Aerospace Eurostar 2000.
Baterie słoneczne dostarczają mocy 3,6 kW przy zapotrzebowaniu urządzeń pokładowych na 2,5 kW. Czas życia
satelitów jest obliczony na 10 lat.

Satelity mają zamontowane na pokładzie 10 transponderów na pasmo SHF (4/6 GHz) plus cztery zapasowe dla
łączności telefonicznej i na potrzeby telewizji, 6 transponderów na pasmo SHF (7/8 GHz), które stanowią
składową systemu Syracuse oraz 11 transponderów na pasmo EHF (12/14 GHz) z sześcioma zapasowymi na
potrzeby telewizji, transmisji danych oraz telekonferencji.

Sicral (Sistema Italiano per Comunicazioni Riservate ed Allarmi)

Sicral jest pierwszym włoskim, militarnym satelitą telekomunikacyjnym. Projekt jego został przyjęty w
1996 roku, a umieszczenie satelity na orbicie geostacjonarnej na pozycji 16.2° E zostało zrealizowane w
roku 2001. Budowa satelity została sfinansowana przez konsorcjum Sitab utworzone przez Alenia Spazio (70%),
FiatAvio (20%) i Telespazio (10%). Satelita jest zarządzany przez IMD (Italian Ministry of Defense). Centrum
kontroli i monitorowania satelity (zbudowane przez Telespazio) znajduje się we Włoszech w miejscowości
Vigna di Valle.

Satelita Sicral ma masę 2600 kg. Na jego pokładzie znajduje się 9 transponderów na pasmo SHF (7/8 GHz),
jeden transponder na pasmo UHF (260-300 MHz) i jeden na pasmo EHF(20-44 GHz). Transpondery są zasilane
z baterii słonecznych. Moc pobierana: 3,28 kW. Urządzenia satelity są zabezpieczone przed działaniem impulsu
elektromagnetycznego.

Sicral jest pierwszym europejskim (oraz pierwszym na świecie) satelitą militarnym oferującym usługi łączności
w paśmie EHF (20-40 GHz). Jego czas życia został obliczony na 10 lat.

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Sicral jest, w paśmie SHF, kompatybilny z innymi narodowymi satelitami wojskowymi jak: DSCS /USA/,
Skynet /UK/, Syracuse /Francja/ oraz z satelitami NATO.

Wiązki antenowe satelity Sicral są ukierunkowane jak na
rysunku 1.3. Wiązka EHF obejmuje Włochy, wiązka SHF
Europę, rejon Morza Śródziemnego oraz północne
wybrzeże Afryki i Półwysep Arabski. Łączność w zakresie
UHF może być realizowana w obrębie powierzchni ziemi
(półkuli) jak na przedstawionym rysunku.

System satelitarny Sicral obsługuje 100 terminali
naziemnych

(stacjonarnych,

przewoźnych

oraz

przenośnych), morskich oraz umieszczonych na obiektach
latających.

Sukces uruchomienia systemu Sicral spowodował, że
przewiduje się jego rozbudowę poprzez umieszczenie na
orbicie kolejnych satelitów: Sicral 1 bis – w roku
2006/2007, a Sicral 2 – w roku 2010.

Rys. 1.3. Ukierunkowanie anten satelity Sicral. Źródło: Alcatel-Lucent.

Hispasat (Spainsat)

Satelity Hispasat są przeznaczone do komunikacji cywilnej oraz komunikacji specjalnej wykorzystywanej przez
siły zbrojne oraz różne agencje rządowe.

Pierwszy hiszpański satelita telekomunikacyjny Hispasat 1A został wyniesiony na orbitę geostacjonarną
w roku 1992 i umieszczony na pozycji 30

0

W. W dziesięć miesięcy później został wystrzelony kolejny satelita

Hispasat 1B. Obydwa satelity bazowały na platformach opracowanych przez British Aerospace oraz Matra
Marconi. Plan przewidywał ich funkcjonowanie na orbicie do 2003 roku.

W roku 2002 wprowadzono na orbitę kolejnego satelitę Hispasat 1C, który zastąpił dwa poprzednie. Misja
Hispasat 1C ma potrwać 15 lat.

Satelita Hispasat 1C ma na pokładzie łącznie 24 transpondery oraz anteny umożliwiające łączność pomiędzy
Europą a Ameryką. Za pomocą Hispasat 1C, oprócz usług specjalnych świadczonych na rzecz armii,
realizowane są usługi transmisji danych oraz radiodyfuzji programów radiowych, jak również programów
telewizji analogowej i cyfrowej. Sygnał z satelity można odbierać w Europie, na Bliskim Wschodzie, w
Północnej Afryce oraz na terytoriach obydwu Ameryk. W oparciu o satelitę budowane są również sieci VSAT.

Satelita w części obejmującej transpondery na pasmo SHF jest kompatybilny z innymi narodowymi satelitami
wojskowymi jak: DSCS /USA/, Skynet /UK/, Syracuse /Francja/ oraz z satelitami NATO.


1.3. System NATO

System NATO SAT został zbudowany w celu zapewnienia połączeń satelitarnych pomiędzy stolicami państw
członkowskich paktu NATO (połączenia pomiędzy dowództwami sił zbrojnych państw NATO).

Satelity NATO-1 oraz NATO-2 zostały wyniesione na orbity w 1970 i 1971 roku. Satelity były zbudowane
przez firmę Ford Aerospace i były podobne do satelitów brytyjskich Skynet-1.

Pierwszy z większych satelitów natowskich serii NATO-3 – NATO-3A o masie 376 kg został wystrzelony na
orbitę w roku 1976. Satelita wyposażony był w dwa transpondery na pasmo SHF (7/8 GHz) zasilane z baterii
słonecznych o mocy 425 W oraz w komplet kierunkowych anten nadawczo-odbiorczych (stożkowych). Podobne
w budowie były kolejne satelity NATO-3B i NATO-3C. Satelita NATO-3D o nieco większej masie (385 kg)
został umieszczony na orbicie w roku 1984.

Satelity NATO serii 3 mogą obsługiwać setki użytkowników świadcząc wąskopasmowe usługi przesyłania głosu
i telefaksów. Satelity pracują w zakresie UHF oraz w paśmie wojskowym SHF. Satelity NATO-3 są
kontrolowane przez USAF's 50th Space Wing's 5th Space Operations Squadron w Onizuka AFB, California.

Pierwszy z satelitów serii 4 NATO-4A został umieszczony na orbicie w 1991 roku na pozycji 18° W. Kolejny
NATO-4B w 1993 roku na pozycji 6° E. Obydwa satelity zostały zbudowane przy wykorzystaniu rozwiązań
zastosowanych w brytyjskich satelitach Skynet serii 4.

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Satelity serii 4 podobnie jak ich poprzednicy zapewniają łączność w zakresie UHF oraz w paśmie wojskowym
SHF.


1.4. Komercyjne systemy komunikacji satelitarnej

Mniejsze i biedniejsze państwa, takie jak na przykład Polska, nie posiadające własnych systemów satelitarnych a
zmuszone względami politycznymi do działania w koalicyjnych operacjach militarnych poza terenem własnego
kraju, korzystają z szerokiej oferty operatorów komercyjnych systemów satelitarnych. Z systemów
komercyjnych korzystają również państwa posiadające własne systemy satelitarne w sytuacjach, gdy
zapotrzebowanie na pasmo jest większe niż możliwości posiadanego systemu satelitarnego.

Dostęp do zasobów komercyjnych przez państwa posiadające własne wielozakresowe terminale satelitarne
realizowany jest poprzez dzierżawę odpowiedniego fragmentu pasma na danym transponderze. W przypadku
krajów bardziej zacofanych technologicznie, takich jak Polska, dostęp do zasobów satelitarnych realizowany jest
poprzez dzierżawę od dostawcy usług satelitarnych pasma wraz z komercyjnym terminalem rzadko kiedy
przystosowanym do wymagań wojskowych (rys. 1.4).

Rys. 1.4. Widok terminala komercyjnego, częściowo dostosowanego do wymagań wojskowych. Źródło: http://www.awaks.pl/

2.

„JUTRO” - Perspektywa rozwoju łączności satelitarnej w zastosowaniach wojskowych w
horyzoncie roku 2012

W dużym uproszczeniu można stwierdzić, iż w większości militarnych systemów satelitarnych nie nastąpią
zasadnicze zmiany do roku 2012. W systemach takich państw jak USA, Wielka Brytania czy Francja
kontynuowana będzie polityka zastępowania starych satelitów nowymi o minimalnie poprawionych
własnościach eksploatacyjnych. Ulepszenia te będą dotyczyć głównie:

•

Poprawy niezawodności satelitów poprzez wdrożenie nowych rozwiązań w układach zasilania
pokładowego.

•

Ograniczenia masy satelitów a także ich zapotrzebowania na energię elektryczną przy jednoczesnym
zwiększaniu mocy nadajników (poprawa efektywności energetycznej).

•

Miniaturyzacji mającej na celu umieszczanie większej liczby transponderów na jednym satelicie.

•

Rozszerzenia zakresu obsługiwanych częstotliwości, szczególnie w kierunku wyższych częstotliwości.

•

Wprowadzenia nowych typów anten, tzw. anten inteligentnych, pozwalających na zmianę charakterystyki
kierunkowej anteny. W zależności od potrzeb wiązka może być skupiona na małym obszarze (np.
prowadzenia operacji militarnej) lub może zostać rozszerzona do obszaru obejmującego cały kontynent.

•

Zastosowania nowych metod kodowania transmitowanego sygnału pozwalających na zwiększenie
efektywności wykorzystania pasma. Dzięki temu w tych samych pasmach częstotliwości możliwa będzie
realizacja transmisji danych z większą szybkością. W przypadku satelitów starszego typu, tzw.
przeźroczystych protokołowo, a więc na przykład nie dokonujących komutacji na pokładzie, zagadnienie to
dotyczy segmentu naziemnego czyli terminali satelitarnych.

•

Wdrożenia lepszych filtrów w układach nadawczo-odbiorczych satelitów. Pozwoli to na zmniejszenie
odstępu pomiędzy sąsiednimi pasmami na jednym transponderze. Zaoszczędzone w ten sposób widmo
częstotliwości może zostać wykorzystane do przydziału pasma kolejnemu użytkownikowi lub do
poszerzenia istniejących pasm.

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Natomiast w przypadku takich państw jak Włochy czy Hiszpania, znajdujące się na orbicie satelity będą
eksploatowane co najmniej do roku 2012. Biorąc przy tym pod uwagę często spotykaną praktykę wydłużania
czasu służby satelitów na orbicie, należy spodziewać się iż satelity te będą eksploatowane do roku 2020.

Jedynym novum, które może pojawić się na orbicie w perspektywie roku 2012 jest amerykański system AEHF
(Advanced Extremely High Frequency).

AEHF będzie udoskonalonym następcą systemu Milstar zabezpieczającym potrzeby pewnej i skrytej wymiany
informacji pomiędzy prezydentem, naczelnymi dowództwami rodzajów sił zbrojnych oraz dowódcami jednostek
taktycznych wszystkich rodzajów sił zbrojnych USA na wszystkich poziomach konfliktów zbrojnych. Usługi
systemu będą dostępne prawie na wszystkich obszarach zainteresowania USA (zasięg globalny). Z uwagi na
dużą pojemność, system będzie mógł oferować swoje usługi również partnerom militarnym USA.

System będzie funkcjonował w oparciu o satelity oraz wyposażenie naziemne pracujące w paśmie EHF (łącza
uplink i międzysatelitarne) oraz SHF (łącza downlink).

System będzie kompatybilny z systemem Milstar, ponieważ wszystkie satelity AEHF będą wyposażone w
zestawy urządzeń LDR i MDR podobne do stosowanych aktualnie na satelitach Milstar oraz w nowe zestawy
XDR (Extended data rates) umożliwiające wymianę danych w czasie rzeczywistym przy transmisji z szybkością
do 8 Mbit/s.

W systemie będą wykorzystywane terminale rodziny FAB-T (Family Advanced Beyond Line-of-Sight Terminals)
oferowane przez różnych usługodawców.

Tworzenie systemu AEHF będzie realizowane poprzez stopniową transformację (a tym samym poprzez
sukcesywne poprawianie własności użytkowych) eksploatowanego systemu Milstar. Budowa systemu AEHF
będzie realizowana poprzez systematyczne powiększanie konstelacji satelitów Milstar przez satelity AEHF o
poszerzonych możliwościach usługowych.

3.

„POJUTRZE” - Perspektywa rozwoju łączności satelitarnej w zastosowaniach wojskowych w
horyzoncie roku 2020

W dalszej perspektywie czasowej (po roku 2020) rysują się pewne tendencje wskazujące na możliwe ścieżki
rozwoju wojskowych systemów łączności satelitarnej.

Najprawdopodobniej na tzw. „pierwszy ogień” pójdzie miniaturyzacja wojskowych terminali satelitarnych.
Należy tu zdać sobie sprawę z faktu, iż tzw. przewoźny terminal satelitarny w wydaniu wojskowym jest obecnie
wielkości średniego samochodu ciężarowego dla szybkości transmisji danych powyżej 2 Mbit/s lub samochodu
terenowego dla szybkości transmisji danych do 2 Mbit/s. Natomiast tzw. zestaw przenośny bywa
niejednokrotnie wielkości połowy przeciętnej lodówki. Terminale satelitarne dla grup specjalnych, można by
rzec „osobiste”, są wielkości dość sporej walizki lub średniego plecaka stanowiąc pełne obciążenie jednego
ż

ołnierza. W przypadku grup 3-4 osobowych, w których jeden z żołnierzy jest praktycznie wyłączony z działań

ze względu na obciążenie terminalem satelitarnym sprawność działania takiej grupy znacznie maleje.

Ponadto w wojsku praktycznie nie istnieją telefony satelitarne typu Iridium ze względu na brak niskoorbitowych
wojskowych systemów łączności satelitarnej. W dającej się przewidzieć perspektywie czasowej żadne z państw
członków NATO nie przewiduje budowy własnego lub koalicyjnego systemu łączności opartego na satelitach
niskoorbitowych.

Dlatego też, biorąc pod uwagę powyższe problemy, wydaje się naturalnym dążenie do takiej miniaturyzacji
terminali satelitarnych aby wspomagały a nie utrudniały wykonywanie właściwych działań przez żołnierzy.
Przykładowo

terminal

satelitarny

przyszłości

przeznaczony

dla

grup

specjalnych

powinien

składać się z:

•

modemu wbudowanego w lornetkę lub noktowizor pozwalającego na transmisję obserwowanego obrazu

lub co najmniej sekwencji zdjęć przy jednoczesnej dwukierunkowej transmisji fonii,

•

układu zasilania opartego np. na ogniwie paliwowym wbudowanego w pustą przestrzeń kolby karabinu,

•

anteny wraz z konwerterem i wzmacniaczem składającej się do rozmiarów magazynka mieszczącego się

w ładownicy (dotychczas stosowane w wojsku ładownice posiadały trzy przegrody na magazynki) lub
składającej się do rozmiarów latarki.

Terminale przewoźne i przenośne powinny być również odpowiednio mniejsze i wygodniejsze w użyciu.

Kolejną sprawą są zmiany w samych systemach satelitarnych. Zwiększenie tzw. inteligencji satelitów poprzez
wprowadzenie komutacji na ich pokładzie a także szersze stosowanie połączeń międzysatelitarnych tak aby

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

odległość ziemia – satelita była pokonywana tylko dwa razy przy korzystaniu z różnych narodowych systemów
satelitarnych podczas prowadzenia operacji koalicyjnych. Wymaga to opracowania i wdrożenia nie istniejącego
dziś międzynarodowego standardu interfejsu międzysatelitarnego.

Znaczącą zmianę w koncepcji wykorzystania systemów satelitarnych mogłoby stanowić wprowadzenie do
eksploatacji rozważanych już od wielu lat tzw. platform stratosferycznych. Platformy te w założeniach stanowią
rodzaj bezzałogowych obiektów latających umieszczanych na wysokości od 20 do 40 km, utrzymujących stałe
położenie względem określonego obszaru na powierzchni ziemi. Wówczas satelity połączone liniami
optycznymi (np. laserowymi) stanowiłyby swego rodzaju sieć szkieletową o bardzo dużej przepływności
opinającą Ziemię. Platformy stratosferyczne pełniłyby rolę węzłów dostępowych do sieci szkieletowej czyli
satelitarnej, tzn. terminale abonenckie łączyłyby się drogą radiową lub optyczną z platformami a te z kolei w
przypadku konieczności przesłania danych poza obszar obsługiwany przez daną platformę łączyłyby się drogą
radiową lub optyczną z najbliższym satelitą.

Istnieje jeszcze inna możliwość rozwoju militarnych systemów łączności satelitarnej, polegająca na tym, iż
każdy satelita pełniłby rolę zarówno węzła dostępowego dla terminali abonenckich jak i węzła tranzytowego dla
łączy międzysatelitarnych. W wariancie tym ważne jest aby satelita był w stanie utrzymywać łączność z
terminalami osobistymi wielkości palmtopa zapewniając każdemu abonentowi szybkość przekazu
multimedialnego na poziomie co najmniej 1 Mbit/s przy jednoczesnej zdolności do równoczesnej obsługi
kilkuset terminali funkcjonujących na obszarze prowadzenia danej operacji militarnej. Terminale takie mogłyby
być umieszczane również na pokładach małych samolotów bezpilotowych realizujących zadania rozpoznawcze
na terenie objętym działaniami wojska.

Z punktu widzenia użytkowników wojskowych najlepszym wariantem rozwoju satelitarnych systemów
łączności jest wariant ostatni, pozwalający na ograniczenie sprzętu łączności przemieszczanego na teren misji
tylko do osobistych terminali multimedialnych. Znacznemu uproszczeniu ulega również system serwisowy w
przypadku takiego rozwiązania.

4.

Szanse dla Polski

Podsumowując rozważania na temat perspektyw i kierunków rozwoju wojskowych systemów łączności
satelitarnej należy się zastanowić jakie wynikają z tego szanse na rozwój sektora naukowego i przemysłowego w
Polsce.

Przede wszystkim warto pamiętać o tym, iż technologie kosmiczne (satelitarne) w jakiejkolwiek odmianie należą
do najbardziej zaawansowanych technologii. Udział środowisk naukowych czy też przemysłowych w projektach
i pracach związanych z tymi technologiami zawsze jest motorem napędowym rozwoju gospodarki.

Metody wejścia w świat technologii kosmicznych mogą być różne, jednakże z punktu widzenia decydentów
wojskowych muszą być one możliwie jak najtańsze. Mając w pamięci niechęć polskich władz do posiadania
własnego satelity należy poszukiwać kooperanta wśród państw posiadających własne wojskowe systemy
satelitarne.

Wydaje się mało prawdopodobne aby w początkowej fazie rozwoju wojskowej łączności satelitarnej w Polsce
udało się nam nawiązać współpracę z którymś z dużych operatorów satelitarnych takich jak USA, Wielka
Brytania czy Francja. Pozostaje więc poszukiwać nam możliwości współpracy z mniejszymi operatorami takimi
jak Hiszpania czy Włochy.

Analizując możliwości satelitów hiszpańskich i włoskich wydaje się, iż Polska strategia wykorzystania
wojskowej łączności satelitarnej w misjach pokojowych NATO bliższa jest możliwościom oferowanym przez
włoskiego satelitę Sicral. W początkowym etapie współpraca mogłaby się sprowadzać do dzierżawy pasma na
satelicie Sicral oraz współpracy środowisk naukowych celem pozyskania nowych technologii oraz określenia
możliwości wspólnej budowy kolejnego satelity np. Sicral 2. Równocześnie powinny być prowadzone prace nad
wspólną budową i unowocześnianiem terminali satelitarnych.

Po zdobyciu pewnych doświadczeń podczas powyższej współpracy Polska mogłaby wejść na szerszy rynek
satelitarny z wiarygodną ofertą dotyczącą podzespołów i komponentów do budowy terminali satelitarnych i
satelitów.

Oprócz powyższych form współpracy należy również wspomóc zaangażowanie polskich środowisk naukowych
w prace nad bardziej efektywnymi metodami kodowania sygnałów transmitowanych w kanałach satelitarnych.
Opracowanie wydajniejszych sposobów kodowania sygnałów cyfrowych pozwoliłoby na rozpoczęcie produkcji
nowych typów kodeków możliwych do zastosowania w różnorodnych typach terminali satelitarnych.

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

5.

Bariery dla rozwoju łączności satelitarnej w zastosowaniach wojskowych w Polsce

Niestety głównym zagrożeniem lub też barierą do rozwoju czegokolwiek w Polsce jest niechęć lub wręcz strach
przed podejmowaniem przez decydentów jakichkolwiek decyzji a w szczególności decyzji związanych z
wydatkowaniem znacznych środków budżetowych. Bariera ta praktycznie uniemożliwia samodzielne rozwijanie
technologii kosmicznych przez krajowe ośrodki naukowe i produkcyjne.

W celu obniżenia kosztów pozostaje więc poszukiwanie zagranicznych kooperantów gotowych do podzielenia
się swoją wiedzą za stosunkowo niewielką opłatą. Ale tu pojawia się kolejna bariera. A mianowicie bariera
językowa, która dość rzadko występuje w środowiskach naukowych ale już znacznie częściej na wyższych
szczeblach decydenckich. Skutkuje to znacznym spowolnieniem dynamiki kontaktów zagranicznych i
wydłużeniem czasu zawierania umów kooperacyjnych. W konsekwencji tego wiedza docierająca do krajowych
ś

rodowisk naukowych i przemysłowych jest przestarzała czyli w zasadzie bezwartościowa.

Kolejnym zagrożeniem dla rozwoju krajowego sektora technologii kosmicznych, choć wydaje się to kuriozalne,
może stać się sam raport projektu Foresight. W raporcie tym będzie można znaleźć oczekiwania użytkowników
w stosunku do technologii kosmicznych. Wiedza ta odpowiednio wykorzystana przez zagraniczne koncerny
może wytworzyć w Polsce presję popytową, która nie będzie mogła być zaspokojona przez krajowe ośrodki
naukowe i produkcyjne. To z kolei doprowadzi do sytuacji, w której aby szybko zaspokoić popyt na technologie
kosmiczne konieczny będzie import gotowych rozwiązań. W konsekwencji doprowadzi to do sytuacji, w której
ś

rodki przewidywane na rozwój krajowego sektora technologii kosmicznych zostaną wydatkowane na zakup

gotowych produktów, czyli konsumpcję, powodując jeszcze głębszą degradację krajowego sektora naukowego i
produkcyjnego.

Dlatego też należy podjąć działania ograniczające możliwość wystąpienia tego niekorzystnego zjawiska.
Pewnym przykładem może być tu rozwiązanie zastosowane na Ukrainie. Tam żaden nowy sprzęt wojskowy nie
może zostać wdrożony do eksploatacji w armii jeżeli produkcja tego sprzętu w pełnym cyklu nie miała miejsca
na terenie Ukrainy.

Opracowanie: K. Zubel