مجموعه ای متشکل از 10 ماهواره که متعلق به ایالات متحده آمریکا است و توسط آن اداره می شود، اتصال با سرعت داده بالا را بین نقاط مختلف زمین فراهم می کند.
به گزارش تک ناک، آنتن قابل تنظیم مجدد می تواند سیگنال ها را روی چندین باند فرکانس رادیویی مربوط به کاربردهای نظامی و تجاری ارسال و دریافت کند.
یک محفظه آنتن رادیویی گنبدی شکل یا رادوم به عرض 38 فوت، روی پشت بام ساختمان آزمایشگاه MIT لینکلن قرار دارد. در داخل محیط تحت کنترل آب و هوا، محافظت شده در برابر آب و هوای نیوانگلند، یک سازه فولادی از یک آنتن ماهواره ای ارتباطات ماهواره ای (SATCOM) به قطر 20 فوت و 20000 پوند پشتیبانی می کند.
این آنتن MIT که ترمینال تست چند باندی (MBTT) نامیده می شود، می تواند 15 درجه در ثانیه بچرخد و یک چرخش کامل را در 24 ثانیه انجام دهد. با این سرعت، MBTT می تواند ماهواره ها را در مدار زمین متوسط و پایین شناسایی و ردیابی کند (متوسط و کم به ارتفاعی که ماهواره ها در مدار زمین می چرخند اشاره دارد).
قبل از نصب MBTT در سال 2017، آزمایشگاه به انواع آنتن های کوچکتر برای آزمایش SATCOM متکی بود، از جمله OTAKaTT، پایانه آزمایشی باند Ka-Over-the-Air. MBTT در مقایسه با آنتن OTAKaTT با قطر نزدیک به هشت فوت، هفت برابر حساس تر است. و برخلاف نسل قبلی خود، MBTT همانطور که از نامش پیداست، به گونه ای طراحی شده است که به راحتی قابل تنظیم مجدد برای پشتیبانی از چندین باند فرکانس رادیویی (RF) مورد استفاده برای سیستم های ماهواره ای نظامی و تجاری SATCOM است.
برایان ولف می‌گوید: «آنتن MIT به‌عنوان یک دارایی آزمایشی بسیار بزرگ‌تر، قدرتمندتر و انعطاف‌پذیرتر از OTAKaTT، یک تغییر دهنده بازی برای توسعه فناوری پیشرفته SATCOM است. او یکی از کارکنان فنی در گروه سیستم‌ها و عملیات پیشرفته Satcom در آزمایشگاه لینکلن است.
ولف در نصب و راه اندازی اولیه MBTT در سال 2017 شرکت داشت. سپس او MBTT را از طریق یک فرآیند صدور گواهینامه دقیق با فرماندهی فضایی و دفاع موشکی ارتش ایالات متحده رهبری کرد که در سال 2019 تکمیل شد و نشان داد که عملکرد ارسال و دریافت آنتن MIT به خوبی انجام شده است. برای کار بر روی سیستم پهنای باند جهانی SATCOM (WGS) کافی است.
از سال 2019، ولف به عنوان محقق اصلی پروژه ای که مالک MBTT (آنتن MIT) است، خدمت کرده است و از توسعه قابلیت های حفاظت شده ضد جم تاکتیکی SATCOM (PATS) نیروی فضایی ایالات متحده پشتیبانی می کند.
Wolf می‌گوید: PATS در حال توسعه قابلیت ارائه خدمات محافظت‌شده شکل موج تاکتیکی یا PTW از طریق WGS، و همچنین از طریق ماهواره‌های فرستنده تجاری و ماهواره‌های وزارت دفاع جدید با پردازش اختصاصی PTW روی برد است.
همانطور که Wolf توضیح می دهد، شکل موج سیگنالی است که بین دو مودم در هنگام برقراری ارتباط منتقل می شود و PTW نوع خاصی از شکل موج است که برای ارائه ارتباطات بسیار ایمن و مقاوم در برابر پارازیت طراحی شده است.
پارازیت به زمانی اطلاق می‌شود که سیگنال‌های ارتباطی به طور تصادفی توسط نیروهای دوستانه (که برای مثال ممکن است تجهیزات SATCOM خود را اشتباه پیکربندی کرده باشند و در فرکانس اشتباه ارسال می‌کنند) یا عمداً توسط دشمنانی که به دنبال جلوگیری از ارتباطات هستند، تداخل پیدا کند. آزمایشگاه لینکلن توسعه PTW را در سال 2011 آغاز کرد و به طراحی اولیه و معماری سیستم کمک کرد. در سال‌های پس از آن، این آزمایشگاه در تلاش‌های نمونه‌سازی و آزمایش برای کمک به صنعت مودم‌های بالغ برای پردازش شکل موج شرکت کرده است.
Wolf می‌گوید: نمونه اولیه مودم‌های PTW ما در سایت‌های صنعتی در سرتاسر کشور عرضه شده‌اند تا فروشندگان بتوانند با آنها آزمایش کنند، زیرا سیستم‌های PTW را توسعه می‌دهند که در دنیای واقعی مستقر خواهند شد. قابلیت عملیاتی اولیه برای خدمات PTW بر روی WGS برای سال 2024 پیش بینی می شود.
کارکنان در ابتدا MBTT را به عنوان یک دارایی آزمایشی برای PTW تصور کردند. مستقیماً زیر MBTT یک آزمایشگاه توسعه PTW قرار دارد که در آن محققان می توانند اتصالات را مستقیماً به آنتن برای انجام آزمایش PTW اجرا کنند.
یکی از اهداف طراحی PTW، انعطاف پذیری برای کار بر روی طیف وسیعی از باندهای RF مربوط به ارتباطات ماهواره ای است. این بدان معناست که محققان به راهی برای آزمایش PTW روی این باندها نیاز دارند. MBTT برای پشتیبانی از چهار باند متداول برای SATCOM که فرکانس‌های 7 گیگاهرتز تا 46 گیگاهرتز را در بر می‌گیرد، طراحی شده است: X، Ku، Ka و Q. با این حال، MBTT می‌تواند در آینده برای پشتیبانی از باندهای دیگر از طریق طراحی باندهای اضافی سازگار شود. تغذیه آنتن، تجهیزات اتصال آنتن به فرستنده و گیرنده RF.
برای جابه‌جایی بین باندهای مختلف RF پشتیبانی‌شده، MBTT باید با یک تغذیه آنتن جدید پیکربندی شود، که سیگنال‌ها را روی بشقاب آنتن و اجزای پردازش RF منتشر می‌کند و سیگنال‌ها را از آن جمع‌آوری می‌کند. هنگامی که از آن استفاده نمی شود، تغذیه آنتن و سایر اجزای RF در مرکز فرمان MBTT، واقع در زیر پلتفرم اصلی آنتن ذخیره می شود. فیدها در طیف وسیعی از اندازه ها هستند که بزرگترین آنها دارای طول شش فوت و وزن نزدیک به 200 پوند است.
برای تعویض یک فید با فید دیگر، از جرثقیل در داخل رادوم برای بلند کردن، باز کردن و حذف خوراک قدیمی استفاده می شود. جرثقیل دوم سپس تغذیه جدید را در جای خود بلند می کند. نه تنها تغذیه در قسمت جلوی آنتن نیاز به تعویض دارد، بلکه تمام اجزای پردازش RF در پشت آنتن MIT باید جایگزین شود.
تیمی از تکنسین های ماهر می توانند این فرآیند را در چهار تا شش ساعت تکمیل کنند. قبل از اینکه دانشمندان بتوانند هر آزمایشی را انجام دهند، تکنسین ها باید خوراک جدید را کالیبره کنند تا از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل کنند. به طور معمول، آنها آنتن را بر روی ماهواره ای قرار می دهند که با فرکانس خاصی پخش می شود و اندازه گیری های دریافتی را جمع آوری می کند، و آنتن را مستقیماً به سمت فضای آزاد برای جمع آوری اندازه گیری های انتقال هدایت می کنند.
از زمان نصب، MBTT طیف وسیعی از آزمایش‌ها و آزمایش‌های مربوط به PTW را پشتیبانی کرده است. در طول نمایش میدانی سرویس تاکتیکی محافظت شده، تلاشی برای نمونه سازی مودم PTW از سال 2015 تا 2020، آزمایشگاه آزمایش هایی را بر روی چندین ماهواره، از جمله ماهواره تجاری EchoStar 9 (که خدمات پهن باند SATCOM، از جمله تلویزیون ماهواره ای، در سراسر کشور ارائه می دهد) و وزارت دفاع انجام داد.
در نمایش دیگری در سال 2021، آزمایشگاه از MBTT به عنوان منبع تداخل مدل‌سازی شده برای آزمایش PTW بر روی O3b، یک صورت فلکی ماهواره‌ای در مدار زمین متوسط که متعلق به شرکت SES است، استفاده کرد. همانطور که Wolf توضیح می دهد، SES بسیاری از تجهیزات آنتن ترمینال خود را ارائه می دهد، بنابراین، در این مورد، MBTT به عنوان یک ابزار آزمایشی برای شبیه سازی انواع مختلف تداخل مفید بود. این تداخل‌ها از پیکربندی نادرست کاربرانی که در فرکانس‌های اشتباه ارسال می‌کردند تا شبیه‌سازی استراتژی‌های پارازیت پیشرفته که ممکن است توسط سایر دولت‌ها به کار گرفته شوند، متغیر بودند.
MBTT همچنین از تلاش‌های بین‌المللی به رهبری فرماندهی سیستم‌های فضایی، بخشی از نیروی فضایی ایالات متحده، برای گسترش قابلیت PATS به شرکای بین‌المللی حمایت می‌کند. در سال 2020، این آزمایشگاه از MBTT برای نشان دادن PTW در باند X از طریق SkyNet 5C، یک ماهواره ارتباطی نظامی که خدماتی را به نیروهای مسلح بریتانیا و نیروهای ائتلاف سازمان پیمان آتلانتیک شمالی ارائه می‌کند، استفاده کرد.
ولف توضیح می‌دهد: نقش ما زمانی مشخص می‌شود که یک شریک بین‌المللی می‌گوید: «PTW عالی است، اما آیا روی ماهواره یا آنتن ترمینال من کار می‌کند؟ آزمایش SkyNet اولین بار بود که از PTW روی باند X استفاده کردیم.
MBTT که از طریق پیوندهای فیبر نوری به تأسیسات تحقیقاتی در سراسر آزمایشگاه لینکلن متصل است، از آزمایش غیر PTW نیز پشتیبانی می کند. کارکنان فناوری پردازش سیگنال جدید را برای سرکوب یا حذف تداخل از پارازیت‌ها، تکنیک‌های جدید برای تشخیص سیگنال و مکان‌یابی جغرافیایی، و روش‌های جدید اتصال کاربران PTW به سایر سیستم‌های وزارت دفاع آزمایش کرده‌اند.
در سال‌های آینده، آزمایشگاه مشتاقانه منتظر انجام آزمایش‌های بیشتری با جوامع کاربری بیشتری در وزارت دفاع است. همانطور که PTW به بلوغ عملیاتی می رسد، MBTT به عنوان یک پایانه مرجع می تواند از آزمایش سیستم های فروشندگان پشتیبانی کند و از آنجایی که ماهواره‌های PTS با پردازش PTW در مدار به مدار می‌رسند، MBTT می‌تواند به بررسی اولیه، اندازه‌گیری و تعیین مشخصات در مدار کمک کند.
Wolf می‌گوید: این زمان هیجان‌انگیزی برای مشارکت در این تلاش است، زیرا فروشندگان در حال توسعه سیستم‌های SATCOM واقعی بر اساس مفاهیم، نمونه‌های اولیه و معماری‌هایی هستند که ما توسعه داده‌ایم.
