Логотип программы и космический аппарат спутниковой связи AEHF

В настоящее время в США проводят­ся широкомасштабные работы по реализации обширного комплекса целевых программ, направленных на качественное переоснащение вооружен­ных сил в соответствии с требованиями, определяемыми концепциями их развития в XXI веке. Последние предусматривают широкое использование порожденных ин­формационной революцией возможностей в интересах повышения качества управле­ния ВС, а также развития новых средств и способов ведения боевых действий.

Определяющей задачей, стоящей перед ВС США, является создание и обеспечение функционирования единой информацион­ной инфраструктуры и формирование к 2030 году единого информационно-ком­муникационного пространства (ЕИКП) ВС на основе концепции «Ведения боевых действий в едином информационно-коммуникационном пространстве» (Network-Centric Warfare — NCW).

Концепция ЕИКП предполагает созда­ние единой глобальной информационной среды, обеспечивающей комплексную обработку сведений в масштабе времени, близком к реальному, о противнике, своих войсках и окружающей местности в ин­тересах обеспечения принятия решений по вопросам создания группировок войск оптимального состава и их эффективного применения в различной обстановке.

Решение задачи создания единого ин­формационно-коммуникационного пространства лежит в плоскости комплексного внедрения новейших цифровых технологий при формировании интегрированных информационно-вычислительных сетей различного масштаба — от локальных до глобальных, обладающих высокой мобильностью, скоростью развертыва­ния и пропускной способностью. Такая объединенная информационная система, которая должна вобрать в себя множество разнородных систем управления, связи и автоматизации, входящих в состав видов ВС (ВВС, ВМС, сухопутные войска), формируется на основе централизованно разрабатываемых планов создания техни­ческих средств и программного обеспече­ния, базирующихся на технологических достижениях коммерческой сферы и адаптированных к использованию в неблагоприятных условиях окружающей среды как в органах управления, так и на борту боевых и вспомогательных платформ. Все перечисленные аспекты привели к образованию такого понятия, как «инфос­фера ТВД», которая принимает форму сети сетей, полностью неразрывной, охватыва­ющей все пространство — от поверхности Земли до космоса.

На стратегическом уровне задача фор­мирования ЕИКП решается в рамках ряда взаимосвязанных программ по строи­тельству Глобальной информационной сети (ГИС) МО США (Global Information Grid). Ее построение базируется на трех концепциях: сетевые операции и сетевое управление, управление спектром и рас­пределение данных.

ГИС, являющаяся всеохватывающим те­лекоммуникационным проектом МО США. включает в себя все системы военного ведомства, оборудование, программные продукты или службы, которые обеспе­чивают передачу, хранение или обработку информации, и любые другие структуры, позволяющие реализовать информацион­ное превосходство Соединенных Штатов в мире. Она позиционируется как инфор­мационная сеть, обеспечивающая глобаль­ную связность, сбор, обработку, хранение, распределение и управление информацией в интересах участников боевых действий, политического руководства или обслужи­вающего персонала.

Планируется, что ГИС позволит обе­спечить следующее:

• связность сетей МО США;
• гибкое взаимодействие саморегу­лируемых сетей;
• уникальную адресацию пользователей, включенных в сеть (на­пример, космический аппарат и назем­ная станция контроля будут иметь свой уникальный адрес);
• высокоскоростную, с гарантированным качеством связи по требованию в рамках всей ГИС.

Конструктивно ГИС включает в себя:

• собственные и арендованные коммуни­кационные и вычислительные системы и службы;
• программное обеспечение (включая прикладное);
• систему защиты информации и другие соответствующие службы, а также системы национальной безопасности.

Контроль и управление в этой сети осуществляются управлением информационных систем МО США и центрами сетевых операций NetOps, яв­ляющимися оперативными структурами и решающими три основные задачи: обеспе­чение ситуационной информированности SA (Situational Awareness), управление С2 (Command & Control) и реализация положений «Объединенной концепции проведения операций» (CONOPS) для ГИС. Последняя закладывает фундамент, который призван обеспечить их глобальное информационное превосходство на всю обозримую перспективу. Сеть должна свя­зать в единую систему все существующие источники информации и возможных ее потребителей. При этом подчеркивается, что некоторые мобильные объекты должны быть способны выступать не только как потребители или источники информации, но и как активные элементы сети связи.

Значительное внимание при создании ГИС уделяется алгоритмам обработки информации. Очевидно, что увеличение объема информации, которая может быть предоставлена персоналу органа управле­ния, может сыграть отрицательную роль, поскольку поток информации, выходящий за пределы возможностей человека по ее восприятию, как известно, вызывает стрессовое состояние с нарушением рабо­тоспособности и отдельного оператора, и органа управления в целом. Для решения данной проблемы планируется создавать алгоритмы обработки информации, преду­сматривающие подготовку вариантов воз­можных решений.

ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ И СРЕДСТВА, ФОРМИРУЮЩИЕ ГЛОБАЛЬНУЮ ИНФОРМАЦИОННУЮ СЕТЬ МО США

Глобальная информационная сеть, являясь бесшовной интернет-подобной сетью, обеспечивает функциональную совме­стимость посредством использования стандартизированных технологий на всех платформах. Она будет интегрировать большинство, если не все системы ВВТ Пентагона, системы АСУ и связи, а также промышленные системы.

Организация линий связи ГИС и состав оборудования

Основными компонентами обеспечения высокоскоростной передачи информации в глобальном масштабе в рамках ГИС МО США в наземном звене станет глобальная опорная оптоволоконная сеть DISN-Core, a в космическом — перспективная группиров­ка КА широкополосной спутниковой связи военного назначения, высокий уровень пропускной способности которой будет обеспечиваться за счет межспутниковых каналов лазерной связи. В качестве компо­нента единой сети планируется использо­вать сеть программируемых радиостанций.

Для успешной реализации программы формирования ГИС Пентагон рассматри­вал в качестве ключевых шесть программ, четыре из которых касаются передачи (транспорта) информации, одна – едино­образного (корпоративного) информацион­ного обслуживания потребителей и одна – информационной безопасности.

К четырем транспортным программам относятся:

• программа формирования наземного компонента ГИС — глобальной системы наземных ВОЛС (волоконно-оптических линий связи) высокой пропускной способ­ности, получившей название DISN-Core, строительство которой завершено;
• программа формирования космическо­го сегмента ГИС — строительства перспек­тивной объединенной системы спутнико­вой связи (ССС), базовыми компонентами которой станут группировка космических аппаратов связи систем AEHF, WGS (Wideband Global Satcom), MUOS (Mobile User Objective System) и KA связи на поляр­ных орбитах системы EPS (Enhanced Polar System), а к 2030 году возможно создание на основе технологического задела ССС нового поколения;
• программа формирования системы те­лепортов (Телепорт/STEP), объединяющей наземный и космический сегменты ГИС;
• программа разработки тактического радиосегмента ГИС — широкополосных радиостанций нового поколения, структура и функциональные возможности которых реализуются на программно-настраивае­мых компонентах.

Пятая программа предусматривает разработку унифицированного комплекса сетевых сервисов межвидового (корпора­тивного) информационного обслуживания NCES (Net-Centric Enterprise Service), предназначенного для обеспечения любого пользователя, имеющего доступ к ГИС, стандартным набором информационных услуг по своевременному и безопасному доступу к необходимой информации вы­сокого качества.

Шестая — это программа обеспечения информационной безопасности в ГИС. Ее ключевым элементом является программа модернизации криптографических средств защиты CMP (Crypto Modernization Program), которая предполагает создание новых методов и способов засекречивания и защиты информационных ресурсов.

Кроме того, осуществляется ряд про­грамм, дополняющих шесть базовых и предназначенных для разрешения общих проблем формирования ГИС:

• программа сетевых операций и управ­ления сетью, в особенности в тактическом звене управления;
• программа управления спектром ча­стот, подразумевающая его динамическое планирование, особенно для тактических мобильных сетей класса MANET (Mobile Ad-hoc NETworks);
• программа общесетевой стратегии обслуживания данных (программа горизонтального синтеза информации HFI (Horizontal Fusion Initiative)), позволяющая различным информационным системам размещать необработанные данные в сети и синтезировать данные из любых источников самими пользователями, то есть получать доступ к данным, обраба­тывать, форматировать, синтезировать и применять результаты их обработки в зависимости от конкретных потребностей пользователя.

В соответствии с вышеперечисленными программами предусматривается объединение локальных, территориальных и гло­бальных сетей с целью охвата системами и средствами передачи информации наземного, морского и воздушно-космического пространств. Кроме того, запланировано широкое использование коммерческих стандартов и технологий, позволяющих интегрировать в единую инфраструктуру различные системы передачи информации.

ГЛОБАЛЬНАЯ ОПОРНАЯ СЕТЬ ГИС DISN-CORE

Базовыми для этой системы явля­ются три сети — «Нипрнет», «Сипрнет» и объединенная глобальная сеть передачи разведывательной информации «Джвикс». Наиболее важную роль по передаче данных играют первые две: «Нипрнет» — сеть передачи несекретной информации на основе IP-маршрутизации и «Сипрнет» — сеть передачи секретной информации на основе IP-маршрутизации.

Основным компонентом обеспечения высокоскоростной передачи информации в глобальном масштабе в рамках объединен­ной инфоструктуры МО США в наземном звене является глобальная опорная опто­волоконная сеть, которая создана на базе ВОЛС высокой пропускной способности.

Оптическое волокно является самой эф­фективной по стоимости средой передачи данных с высокой скоростью и исполь­зуется почти повсеместно в различных территориальных инфраструктурах. Все особенности данной технологии диктуют­ся потребностью в увеличении пропускной способности каналов связи.

Технологии, разрабатываемые в данной области, имеют хорошие перспективы и достаточно быстро обновляются. В насто­ящее время достигнут уровень в несколько терабит в секунду для одного оптического канала связи с использованием мультиплексирования оптических каналов с временным разделением OTDM (Optical Time Division Multiplexed) на расстояние до 70 км.

Для увеличения возможностей существу­ющих оптоволоконных линий связи применяются следующие технологии спектраль­ного уплотнения или мультиплексирования с разделением по длинам волн:

• технология уплотнения оптических несущих WDM (Wavelength Division Multiplexing); уплотнение с разделением по длине волны; спектральное уплотнение, которое позволяет мультиплексировать более 16 каналов;
• технология мультиплексирования по длине волны высокой плотности DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) с частотным разделением каналов, по­зволяющая мультиплексировать до 1022 каналов;
• технология мультиплексирования по длине волны сверхвысокой плотности HDWDM (High Dense Wavelength Division Multiplexing) с частотным разделением каналов, позволяющая мультиплексировать более 1022 каналов;
• технология грубого спектрального мультиплексирования CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing).

Коммуникационная архитектура ГИС

Перспективным ввиду высокой эф­фективности является метод уплотнения оптических несущих — WDM. При таком подходе ряд информационных потоков, каждый из которых переносится на своей оптической несущей, с помощью специаль­ных устройств (оптических мультиплек­соров) объединяются в один оптический, сигнал. Наиболее типичная (двухканальная WDM) комбинация длин волн — 1310 и 1550 нм.

Разрабатываемая технология грубого спектрального мультиплексирования (CWDM) позволяет вести одновременную передачу данных по различным протоко­лам в одном оптическом кабеле. В настоя­щее время разработана система, в которой используется до 18 оптических каналов, отстоящих друг от друга по длине волны на 20 нм.

Технология CWDM продлевает период эксплуатации существующих волокон­но-оптических сетей путем использования сетки частот, не применяемых традицион­ными передатчиками. Технология инвари­антна к протоколам передачи информации, что позволяет организовать различные телекоммуникационные услуги в одной транспортной среде. Увеличение частотно­го расстояния между каналами приводит к заметному снижению стоимости активных и пассивных компонентов по сравнению с применением технологии DWDM. Кроме того, грубое спектральное мультиплекси­рование обеспечивает гибкость системы передачи информации и возможность реализации топологий «точка — точка», «сеть» и «кольцо».

Перспективные магистральные линии связи на основе ВОЛС будут использо­вать и технологию мультиплексирования по длине волны сверхвысокой плотности (HDWDM). Одно волокно этих ВОЛС обладает пропускной способностью до 1 Тбит/с по сравнению с 2,4 Гбит/с суще­ствующих ВОЛС. Проблема внедрения таких линий состоит в их несовместимости с линиями прежнего поколения. Данная технология требует применения лазеров с очень строгими допусками и высокой стабильностью излучения. Полоса длин волн DWDM находится в диапазоне от 1530 до 1565 нм.

Технология WDM является наиболее экономичной — она дает выигрыш волокна 2:1 или 3:1 за счет объединения длин волн 1310, 1550 и 1490 нм в одном волокне. В случае когда требуется больше каналов для расширения емкости существующей волоконно-оптической линии связи, ис­пользуется технология CWDM, которая обеспечивает связь на расстоянии до 80 км. Характеристики потерь оптического сигнала в окнах прозрачности 1310 нм и 1490 нм технологий WDM и CWDM наи­лучшим образом подходят для коротких расстояний. Там, где требуется высокая емкость или передача на большие рассто­яния, используется технология DWDM. С усилителем оптического сигнала, легированным эрбием, дальность связи возрас­тает до 500 км.

Разработки перспективных технологий для создания сети ГИС DISN-Core высо­кой пропускной способности и низкими потерями ведутся по следующим направ­лениям:

• полностью оптическая коммутация;
• передача сигналов на расстояние свы­ше 500 км без преобразования и внешнего усиления;
• уплотнение с разделением по длине волны (спектральное уплотнение), метод высокоскоростной передачи оптоэлектронных сигналов, аналогичный частотному уплотнению, применяемому для более низ­ких частот. Технология предусматривает возможность передачи по волоконно-оп­тической среде нескольких независимых трафиков за счет того, что цвет можно раз­ложить на множество непересекающихся между собой спектральных составляющих (тонов). Каналов может быть более 160, а общая скорость передачи данных — свыше 100Гбит/с;
• усиление в линии с использованием оптического усилителя на волокне, ле­гированном эрбием, и комбинационного усиления;
• использование фотонно-кристаллических волоконных технологий;
• применение технологии активной дис­персионной компенсации.

Проводятся работы по созданию специ­ального испытательного оборудования и средств контроля производства, в число которых входит:

• устройство для соединения низкокон­турного одномодового волокна с волокном с запрещенной энергетической зоной;
• испытательный образец для опреде­ления дисперсии оптического сигнала (при ширине полосы пропускания свыше 40 ТТц);
• испытательное оборудование полно­стью оптической коммутации.

Разрабатывается прикладное ПО для работы и конфигурирования полностью оптических коммутаторов, созданных по технологии уплотнения с разделением по длине волны и емкостью более 10 каналов, или для контроля способов активной дис­персионной компенсации.

КОСМИЧЕСКИЙ СЕГМЕНТ ГЛОБАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СЕТИ

МО США первоначально планировало затратить около 26 млрд долларов на создание ССС TSAT и вывести первый КА на орбиту в 2014 году, однако в связи с оптимизацией военного бюджета сроки реализации дан­ного проекта неоднократно корректирова­лись. Так, до закрытия программы запуск первого КА TSAT ожидался в 2019 году.

В конце 2009 года было принято решение о прекращении работ по программе TSAT. Данное решение основывалось на выводах, сделанных после ее проверки: «программа закрывается из-за нестабильного финанси­рования, увеличившихся затрат и наруше­ния графика работ в процессе разработки». Однако, как показывает анализ работ по реализации системы TSAT, большинство критических технологий системы имеют высокий уровень готовности и готовы к промышленному производству.

С учетом длительности жизненного цикла космических аппаратов (порядка 12-15 лет) и ростом потребностей по пропускной способно­сти к 2025 году перед МО США встанет проблема, касающаяся развертывания на орбите системы связи нового поколения.

Космический сегмент ССС НП, воз­можно, будет таким же, как и ССС TSAT, который представлялся в виде кольца из пяти КА, полностью замкнутого системой межспутниковой лазерной связи.

В условиях постоянного роста тре­бований МО США к системам связи по скорости передачи информации ССС НП позволит, в случае своей реализации, обе­спечивать связь различных абонентов МО США в условиях ведения боевых действий в ЕИКП.

ССС НП будет обеспечивать:

• высокоскоростную связь с коммутаци­ей пакетов в космосе;
• космическую опорную сеть с внутрисетевой скоростью передачи данных свыше 40 Гбит/с;
• высокоскоростную коммутацию кана­лов в космосе;
• высокоскоростные каналы связи для терминалов различного базирования;
• использование коммерческих стандар­тов, протоколов и технологий;
• связь с мобильными терминалами на скоростях передачи данных свыше 1  Мбит/с;
• динамическое кодирование, модуляцию и распределение ресурсов в быстроизменя-ющихся условиях.

КА ССС НП предполагается оснастить оборудованием, включающим:

• две многолучевые 80-дюймовые антен­ны (44/20 ГТц);
• шесть раскрывающихся 24-дюймовых антенн (44/20, 8/7 и 30 ГГц);
• одну активную принима­ющую фазированную решет­ку (десять лучей — 44 ГГц);
• две передающие фазиро­ванные решетки (по одному лучу — 20 ГГц);
• широкополосную связь в XDR-режиме;
• пакетную маршрутизацию на борту;
• 17 передатчиков нисходящих линий связи (один — 20 ГГц на АТРА, три — 20 ГГц и один — 7 ГГц на GDA, восемь — 20 ГГц и один — 7 ГГц на многолучевую антенную решетку);
• пять оптических апертур с одностанционным доступом и одну с множественным.

МО США планирует до 2030 года обе­спечить свои потребности по пропускной способности систем спутниковой связи за счет наращивания группировки КА ССС AEHF (с четырех до шести аппаратов) и WGS (с шести до 12), а также за счет ввода в оперативное использование ССС MUOS и EPS.

Внедрение ССС AEHF позволит увели­чить скорость передачи информации почти в 10 раз. Аппаратура связи миллиметрового диапазона способна передавать информа­цию со скоростью до 8,2 Мбит/с, при этом каждый КА системы будет иметь свыше 50 каналов связи с общей пропускной способ­ностью до 500 Мбит/с. Ориентировочно общая стоимость программы составляет более 14 млрд долларов.

Первоначальными планами предус­матривалось, что космический сегмент ССС AEHF должен состоять из шести аппаратов. Однако с началом реализации программы создания системы TSAT, которая должна была взять на себя ряд коммуникационных функций, количество КА AEHF было уменьшено до трех. В 2009 году программа TSAT была закрыта и командование ВС США приняло решение о возвращении к первоначальному плану развертывания шести КА AEHF. При этом пятый и шестой, скорее всего, будут вы­полнять функции аппарата TSAT Block A.

В начальной стадии оперативной работы находится ССС WGS. Пропускная способность одного КА на порядок выше, чем у существующих военных КА связи (типа UFO с аппаратурой GBS), и составит не менее 2,3 Гбит/с. Планами Пентагона предусматривается расширение группировки КА WGS до 12 аппаратов.

СИСТЕМА УЗКОПОЛОСНОЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ MUOS

Для обеспечения все более возрастающих потребностей связи под­вижных объектов ВС США, в частности подразделений и частей ВМС, морской пехоты, а также мобильных армейских подразделений, начато развертывание ССС нового поколения MUOS, которая, по планам руководства МО США, заменит в 2018 году систему UFO (UHF Follow-On).

В состав космического сегмента новой системы будут входить пять КА: четыре основных и один резервный. Вывод первого состоялся в январе 2012 года, а в июле он был введен в оперативное использование. Запуск последующих планируется осу­ществлять по одному в год. Срок эксплуа­тации КА составит не менее 15 лет.

Наземный сегмент ССС будет включать четыре наземные станции, объединенные в единую сеть посредством волоконно-оп­тических линий связи.

Антенные системы КА MUOS обеспе­чивают работу с наземными станциями в Ка-диапазоне на центральной частоте 30 ГГц, а также в полосе 372 МГц с не-частотного разделения каналов (ЧРК) в режиме широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов WCDMA (Wideband CDMA).

Связь с абонентами осуществляется в УВЧ-диапазоне в режиме WCDMA и по­лосе частот 5 МГц. При этом каждый КА формирует 16 независимых зон покрытия земной поверхности в УВЧ-диапазоне с пропускной способностью одного луча около 4 Мбит/с.

Главным преимуществом данной си­стемы являются невысокие требования к антенной системе конечного пользователя, размер которой может составлять около 30 см.

ССС EPS (Enhanced Polar System) пред­ставляет собой систему связи нового поколения, которая заменит действующую по­лярную систему IPS (Interim Polar System) и будет выступать в качестве полярного дополнения к ССС военного назначения AEHF.

EPS будет круглосуточно обеспечивать ВС США и их союзников по НАТО высокоскоростной и защищенной связью, устойчивой к воздействию средств РЭБ на тактическом и стратегическом уровне в Арктическом регионе (свыше 65° с. ш.). В частности, особенно актуален вопрос обе­спечения связи в этом регионе с ПЛАРБ и отдельными воинскими формированиями.

Кроме этого, реализация данной про­граммы позволит обеспечить доступ абонентов к ГИС через наземный шлюз и обеспечит обмен данными между группи­ровками, находящимися в северном реги­оне и средней полосе широт (между 65° ю. ш. и 65° с. ш.), на скоростях от 75 бит/с до 1,28 Мбит/с.

Система будет состоять из двух КА связи, расположенных на высокоэллиптической орбите, модернизированных терминалов связи и шлюза. Каждый аппарат имеет ан­тенную систему, которая позволяет форми­ровать один глобальный и один полярный луч для абонентов системы, а также луч для связи с наземной станцией (шлюзом). Аппаратура связи работает в миллиме­тровом диапазоне длин волн, имеет 20 каналов по 64 кбит/с и сопряжена с КА системы AEHF, обеспечивающей высокие скорости передачи данных — Extended Data Rate (XDR). Вывод на орбиту первого КА ожидается в 2016 году.

СИСТЕМА СОПРЯЖЕНИЯ «ТЕЛЕПОРТ/СТЕП»

Управление информационных систем МО США DISA продолжает реа­лизацию проекта создания системы «Те­лепорт». Данная система будет управлять, осуществлять интеграцию и контроль множества коммуникационных интер­фейсов, обеспечивающих связь наземного сегмента DISN Пентагона с группировкой КА-связи. «Телепорт» является телекомму­никационным пунктом сбора и распреде­ления информации, который обеспечивает боевые подразделения широкополосным, мультимедийным и глобальным доступом к DISN. Это, по сути, продолжение про­граммы STEP, посредством которой боевые подразделения получали доступ к КА CGC DSCS (Х-диапазон).

Новая система предоставит для DISN дополнительные возможности по обе­спечению коммуникационного доступа к спутниковым системам связи как военного, так и коммерческого назначения.

Программа создания системы «Теле­порт» осуществляется в три этапа:

С 2002 по 2008 год. Модернизация су­ществующей системы STEP позволила обеспечить возможность связи с КА не только в Х-диапазоне (КА DSCS и другие), а также в коммерческих С- и Ки- диапазо­нах, СВЧ-, КВЧ- и нижнем Ка-диапазоне.

С 2006 по 2010 год. Внедрение дополни­тельных терминалов связи Ка-диапазона, которые осуществляют взаимосвязь с ССС WGS, работающей в Ка- и Х-диапазонах.

С 2010 по 2015 год. Планируется обеспе­чить возможность связи между КА AEHF и WGS и боевыми подразделениями в глобальном масштабе. Дополнительно бу­дет реализована возможность сопряжения между системой MUOS и пользователями существующих систем СВЧ-диапазона по­средством установки межсетевых шлюзов.

В настоящее время в соответствии с этой программой внедрена архитектура «Телепорта», названная поколением 1, которая обеспечивает дуплексную связь между системами связи ТЗУ, разверну­тыми на ТВД, и ССС в Х- (ССС DSCS и WGS), С- (3,7-4,2 ГГц) и Ки- (12-14 ГГц), УКВ– (250-50 МГц) и EHF– (30-60 ГГц) диапазонах частот, а также симплексную связь в Ка-диапазоне (27-40 ГГц).

Объединенная система тактической радиосвязи на базе широкополосных радиостанций нового поколения является критической для достижения превосходства на поле боя и в то же время одним из основных компонентов ГИС. Она позволит решать следующие ключевые задачи:

• обе­спечение ситуационной информированно­сти в ТЗУ;
• возможность гарантированного предоставления каналов связи;
• прием, обработка, передача сигналов боевого управления и данных различного формата в широком диапазоне скоростей с высокой защищенностью каналов связи в масштабе времени, близком к реальному.

Основным направлением развития так­тических систем связи на период до 2030 года в ВС США является разработка следу­ющего поколения программно-аппаратных средств передачи голоса и данных, приве­дение систем связи военного назначения в соответствие с современными цифровыми стандартами, выпуск семейства такти­ческих программируемых радиостанций для передачи речевых сообщений, видео и данных в диапазоне от 2 МГц до 2,5 ГГц в условиях прямой и непрямой видимости.

Схема размещения сетевых шлюзов «Телепорт» МО США: C — опорные, SC — с разделением функций, S — резервные.

Ожидается, что новая система связи будет использоваться как на наземных, так и на воздушных и морских платформах.

Основная особенность этих мультидиапазонных многорежимных радиостанций — возможность перепрограммирования. Приоритетная задача состоит в повышении канальной емкости радиосистем за счет увеличения их спектральной эффективно­сти в высокочастотном диапазоне. Для это­го исследовались новые виды модуляции и радиоинтерфейсы. Радиостанции нового поколения должны поддерживать радиоинтерфейсы следующих систем связи: DAMA (много станционный доступ с выделением каналов по требованию), HAVE QUICK (система противодействия радиоэлектронному подавлению) и SINCGARS (одноканальная СВЧ/ЧМ-система наземной и воздушной радиосвязи), а также обмен данными по Link 4A и 11.

По замыслу разработчиков, эта систе­ма должна была обеспечить солдатам на поле боя, экипажам в боевой технике и командованию возможность поддерживать связь, используя разные частотные каналы, и иметь сопряжение с системами, создан­ными ранее. Однако с течением времени стало очевидно, что корпорация «Боинг» столкнулась с проблемами в области шиф­рования передаваемых данных.

Причина задержки связана с новыми, повышенными требованиями АНБ США к системам шифрования сигналов: вся логика действий в разрабатываемых ра­нее JTRS-системах (Joint Tactical Radio System) строилась на основе программ, что создавало возможность ее взлома. В связи с этим Пентагон потребовал изме­нить «архитектуру безопасности» в первом компоненте системы, который должен был уже начать поступать в войска, и в конце 2012 года заморозил программу создания системы JTRS.

Радиостанция JTRS

Однако данный проект не прерывается, потому что для ВС жизненно важно созда­ние средств связи, обеспечивающих веде­ние боевых действий в едином информационно-коммуникационном пространстве. МО США первоначально выдвинуло требования, чтобы радиостанции JTRS обеспечивали практически все виды сигналов и могли работать с аппаратурой связи наземного, морского и воздушного базирования, а также с персональными устройствами пехотинца, и при этом были бы способны передавать большие объемы данных, в частности видео. Реализация подобных требований оказалась исполнителям не под силу, в связи с чем теперь JTRS будет развиваться пошагово.

Программа JTRS охватывала шесть ос­новных подпрограмм, которые, собствен­но, и являются ключевыми направлениями развития тактической связи нового поколе­ния на ближайшие десятилетия:

• наземные мобильные радиостанции GMR (Ground Mobile Radios);
• авиационные, морские и стационарные станции радиосвязи (AMF);
• радиостанции для многофункциональ­ной информационной системы MIDS-J (Multifunctional Information Distribution System-JTRS);
• портативные, переносные и микроу­стройства связи HMS (Handheld, Manpack, Small Form Fit);
• радиостанции специального назначе­ния (Special Radios). Разработка радиостан­ций для ССО ВС США;
• сетевой домен (Networking Enterprise Domain), разработка протоколов, типов модуляции и программного обеспечения, управление сетями всех типов радиостан­ций семейства JTRS.

В середине августа 2011 года руковод­ство МО США объявило, что намерено сократить объем закупки радиостанций JTRS GMR с 86956 до 11030 единиц. Бла­годаря этому оно рассчитывает сэкономить до 15 млрд долларов. Между тем работы по созданию радиосистем JTRS AMF для ВВС и ВМС страны продолжатся.

ПРОГРАММА РАЗРАБОТКИ УНИФИЦИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА СЕТЕВЫХ СЕРВИСОВ КОРПОРАТИВНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ NCES

В соответствии с предложениями УИС МО США по реали­зации концепции ведения боевых действий в ЕИКП и повышению уровня информаци­онного превосходства в оценке обстановки и принятии решений система корпоратив­ного обслуживания абонентов ГИС NCES (Net-Centric Enterprise Services) должна существенно улучшить об­мен информационными про­дуктами и предоставление услуг. Это планируется с целью более эффективного обеспечения деятельности, в первую очередь групп поль­зователей, формируемых для решения общих функ­циональных задач, а также совместного использования данных в рамках общих дей­ствий или в ходе операции. Количество таких групп и их конкретный состав зависят от различных факторов, глав­ным из которых является их функциональная направленность, напри­мер группа тылового обеспечения, группа разведки, служба координации и т. д.

Для внедрения в практику концепции ведения боевых действий в ЕИКП отдел управления программой NCES предложил разработать ее в такой среде, которая бы позволила более эффективно вкладывать достаточно существенные инвестиции МО в развитие информационных техноло­гий. Основой создания такой среды стала сервис-ориентированная архитектура комплекса NCES.

Сетевые сервисы комплекса NCES пред­назначены для предоставления пользовате­лю набора целевых услуг, среди которых:

• поиск возможных новых пользователей или источников данных;
• поиск данных и приложений для реше­ния задач пользователя;
• согласование различных форматов данных;
• обеспечение необходимого уровня безопасности и парольно-ключевой ин­формации для разрешения доступа к тре­буемым данным;
• организация взаимодействия между пользователями в рамках так называемых функциональных сообществ.

Комплекс NCES позволит участникам боевых действий и специалистам по анали­зу информации упростить доступ к инфор­мационным сетям МО и разведывательного сообщества США для целенаправленного поиска и совместного использования дан­ных о состоянии сил, средств и ресурсов, а также о вероятных намерениях и действиях противника вне зависимости от их принад­лежности к конкретной организационной структуре вида ВС или какому-либо роду войск.

В рамках реализации программы по разработке комплекса NCES МО США предусматривается закрыть все имеющи­еся центры обработки данных (около 450 единиц) и передать их функции 18 высокозащищенным вычислительным центрам Пентагона DECC. Они обеспечивают вы­числительные работы, хранение данных, системную администрацию, управление безопасностью и пропускной способно­стью, проектирование систем, веб-хостинг, проектирование архитектуры и монито­ринг за вычислительными системами. Шестнадцать этих центров расположены на континентальной части США и по од­ному находится в г. Штуттгарт (Германия) и на авиабазе Пёрл-Харбор (штат Гавайи).

Все это стало возможным за счет роста пропускной способности каналов связи, обеспеченного в рамках проекта форми­рования сети ВОЛС DISN-Core, а также принятия на вооружение современней­ших суперкомпьютеров АТС (Advanced Technology Cluster), входящих в двадцат­ку самых мощных компьютеров мира, и компьютеров среднего уровня LS-1, поставляемых фирмой «Линакс нетуоркс» по программе МО США НРСМР (High Performance Computing Modernization Program).

Реализация пятой программы началась в 2002 году. Она нацелена на разработку и внедрение высокопроизводительных вы­числительных систем для использования в интересах национальной безопасности США, а также в науке и промышленности. После внедрения суперкомпьютеров усред­ненная производительность центров DECC должна составить около 80 трлн опер/с.

Такая консолидация имеет ряд преиму­ществ, поскольку повышает уровень безопасности за счет концентрации системной защиты ресурсов на небольшом количестве центров и одновременно позволяет сокра­тить численность персонала, требующе­гося для обслуживания и модернизации программно-технических средств центров.

В состав базового комплекса NCES вхо­дит девять служб:

• служба сетевого управления инфор­мационным пространством ESMNetOps, обеспечивающая поддержку исполнения сетевых функций, необходимых для опе­ративного управления информационными потоками в информационном простран­стве;
• служба обмена сообщениями, предна­значенная для поддержки синхронного и асинхронного информационного обмена;
• служба поиска информации, которая предоставляет набор услуг, обеспечиваю­щих формулирование задачи и проведение поиска местонахождения данных (напри­мер, файлов, баз данных, ИТ-сервисов, справочников, веб-страниц, массивов данных) с помощью описаний метаданных, хранящихся или генерируемых в ИТ-архивах (в справочниках, сетевых реестрах, ка­талогах, архивах и других типах хранилищ с общим доступом);
• служба посреднических услуг, гаран­тирующая набор услуг, которые позволяют преобразовывать данные при их обработке (перевод, компилирование, интеграцию), поддержку ситуационной осведомленно­сти (корреляция и синтез), продажу ин­формации (электронные торги, аукционы) и ее публикацию;
• служба координации, предоставля­ющая набор средств, благодаря которым пользователи могут работать коллективно и в совместном режиме использовать от­дельные возможности в сети (например, организация чат-форумов, онлайновых коллективных обсуждений, совместная разработка программного обеспечения распределенной рабочей группой и т. п.);
• служба хранения данных, обеспечива­ющая организацию физического и вирту­ального размещения и хранения данных в сети;
• служба приложений, предназначенная для организации инфраструктуры и обе­спечения возможностей по распределенной обработке данных в темпе их поступления (режим онлайновой обработки);
• служба обеспечения безопасности ин­формации, которая гарантирует конфиден­циальность, целостность и возможность использования данных, идентификацию, аутентификацию и разграничение прав пользователя;
• служба непосредственной поддержки пользователя реализует автоматические или выбираемые пользователем из меню услуг возможности, которые обеспечивают оценку и поддержку приоритетных потреб­ностей и моделей действий пользователя с целью оказания тому помощи в эффек­тивном использовании ресурсов ГИС в процессе выполнения им своих конкрет­ных задач. По отношению к ГИС понятие «пользователь» означает физическое лицо, объект или организацию, имеющие полно­мочия на взаимодействие с ГИС.

В перечень услуг службы «Помощник пользователя» входит функция представ­ления этому лицу меню своих возможно­стей и, при необходимости, предоставле­ние в его распоряжение набора средств и приложений, обеспечивающих ему помощь в принятии решений в интересах эффективного исполнения этим лицом задач, включая средства помощи опера­тору, разработанные и конфигурируемые исходя из конкретных информационных потребностей, также определенных поль­зователем, включая определение формы, монтаж и представление необходимого ему отображения оперативной обста­новки UDOP (User Denned Operational Picture).

Программа модернизации средств криптографической защиты, разработан­ная с учетом «Плана по модернизации средств криптографической защиты» и инструкции председателя КНШ 6510.02 С, направлена на непосредственное обеспече­ние реализации ГИС. Данная программа предусматривает переход на использова­ние криптографических систем и средств, одобренных УНБ, которые обеспечат соответствие современным требованиям по безопасности, гибкости, сопряжению и программируемости, а также наличие в американских ВС инфраструктуры управ­ления ключами KMI (Key Management Infrastructure). Этот процесс коснется всех информационных систем.

По данным МО США, около 40 проц. парка ВВТ являются устаревшими и только 20 проц. — новой разработки. Для решения задачи сопряжения реализуется программа по разработке средств сопряжения с сис­темами NCALS (Net-Centric Adapter for Legacy Systems). Система NCALS являет­ся программным обеспечением, которое позволит использовать имеющиеся вычис­лительные средства для передачи данных в масштабе времени, близком к реальному, в рамках ГИС. Благодаря задействованию NCALS сократятся затраты и время, не­обходимые для доработки существующих систем в соответствии с требованиями, предъявляемыми к техническим средствам при проведении операций в ЕИКП. Кроме того, появится возможность использовать специализированное программное обеспе­чение систем ВВТ в масштабе времени, близком к реальному, отдельно от базового ПО. Разработкой прототипа в рамках кон­цепции NCALS занимается центр надво­дных вооружений ВМС США.

На данный момент типовая тактическая система в МО США не имеет сопряжения со стандартами ЕИКП ни во внутренней архитектуре ПО, ни во внешних интерфей­сах. Реализация проекта NCALS позволит:

• предоставлять устаревшим системам доступ к данным и службам из ГИС;
• снизить уровень затрат, связанных с модернизацией устаревших систем;
• NCALS разрабатывается как конфигу­рируемое ПО общего пользования.

Таким образом, развертывание ГИС МО США предполагает возможность реализации фундаментальных принципов концепции ведения боевых действий в еди­ном информационно-коммуникационном пространстве, тем самым обеспечивая по­вышенный уровень ситуационной инфор­мированности и доступа к информации для ускорения процессов принятия решений в цикле управления за счет:

• максимально быстрого размещения данных в общем информационном про­странстве;
• обеспечения потребителей повышен­ными возможностями по поиску и доступу к информации вне зависимости от места ее хранения и вне зависимости от места дислокации потребителя;
• гарантированного и эффективного обе­спечения безопасности информации в рам­ках всего информационного пространства.

Ключевыми технологиями, применяемы­ми при создании ГИС, являются:

• Протокол IPv6 (или более поздняя версия, которая обеспечивает гарантиро­ванную, надежную, масштабируемую и живучую сетевую транспортную инфраструктуру).
• Открытая архитектура SOA — обеспе­чивает инструментарий, возможности, процессы и методологию ее использования в учреждениях МО.
• Мобильные узкоспециализированные ЛВС MANET и технологии датчиков, обеспечивающие построение глобальных, надежных и быстро перенастраиваемых сетей, которые интегрированы с доменами нетактического уровня ГИС.
• Технологии хранения сверхбольших объемов данных и их передачи, позволя­ющие индексировать и хранить в памяти видеопоток и другую информацию, по­ступающую от различных сетей датчиков. В перспективе ожидается, что суммарные возможности по хранению данных ГИС превысят 1 триллион байт (10 в восемнадцатой степени), и не исключено, что они достигнут 1 квадриллиона байт (10 в двадцать четвертой степени).
• Высокопроизводительные ЭВМ, обе­спечивающие работоспособность всей инфраструктуры вычислительной техники ГИС.
• Сетевые технологии, гарантирующие поддержание и управление интеграцией разнородных ЭВМ, средств хранения и коммуникации в рамках инфраструктуры ГИС, управляемой сетевыми службами NetOps. Физические характеристики сете­вых служб являются в основном прозрач­ными для пользователей и приложений.
• Технологии агентов, способствующие автономному поддержанию среды ЕИКП (например, в приложениях для разъединен­ных пользователей, пользователей на ТВД и по управлению ведомствами).
• Технологии гарантированной переда­чи информации, обеспечивающие: воз­можность контроля доступа с помощью транзакций, совместное использование ин­формации через закрытые домены, защиту информации и вычислительных ресурсов и ситуационную информированность.
• «Черная» опорная сеть дает возмож­ность применять технологии, обеспечива­ющие сквозную защиту обмена информа­цией среди пользователей и служб в рамках ГИС. Инфраструктура опорной коммуни­кационной сети ГИС представляет собой набор разнообразных сетей и соединений, управляемых службами и организациями МО США. «Черная» опорная сеть является набором компонентов опорной сети, где все трафики между ними имеют сквоз­ное шифрование. Она простирается за пределы тактической среды, обеспечивая мобильность, безопасность и живучесть пользовательских сетей и устройств.
• Возможность автоматического приме­нения политик управления ЛВС для выпол­нения конкретной задачи в соответствии с руководящими документами оборонного ведомства.

(Подполковник Н.Московитов, подполковник Г.Рыбаков, «Зарубежное военное обозрение»)

Факт

По некоторым данным, в настоящее время на основе комплекса ХААРП создается система ПВО/ПРО на новых физических принципах. Основной целью создателей ХААРП является изучение так называемых авроральных эффектов, что, возможно, позволит создавать в верхних слоях атмосферы плазмоиды – своеобразные управляемые шаровые молнии, густая сеть которых явится непреодолимым препятствием для самолетов и для баллистических ракет.

Источник: www.modernarmy.ru