США рассчитывают улучшить GPS c помощью новой геосатционарной группировки

13 августа Эд Зойсс, президент сегмента космических и бортовых систем компании L3Harris Technologies, сообщил об запуске и выходе на орбиту космического аппарата NTS-3, экспериментального навигационного спутника, который был разработан и создан под руководством Научно-исследовательской лаборатории ВВС США (AFRL).

Управление NTS-3 осуществляется Управлением трансформационных возможностей AFRL в партнёрстве с Космическими силами США и ВВС США.

Как пишет издание The Cipher Brief, быстро растущие темпы появления новых угроз для GPS (ГНСС США), таких как глушение и спуфинг, указывают на то, что необходимы гибкие и надёжные подходы к расширению возможностей системы GPS, чтобы сохранить доступ пользователей к её критически важным услугам.

24 действующих спутника системы GPS стратегически размещены на шести средних околоземных орбитах (СОО) на высоте около 20 000 км, по три-четыре спутника в каждой плоскости, совершающих два оборота в день.

Ожидается, что NTS-3 изменит архитектуру спутниковой навигации и предоставит бойцам более надёжные возможности PNT.

В течение ближайшего года спутник проведёт около 100 испытаний с окологеосинхронной орбиты (ГСО), где спутник вращается непосредственно над экватором на высоте около 35 000 км над Землёй. Период обращения спутника составляет около 24 часов, и с Земли он выглядит неподвижным.

Программа NTS-3 объединяет космическую полезную нагрузку, реконфигурируемый наземный сегмент управления и адаптивные пользовательские приёмники, связанные между собой перепрограммируемым софтом. Согласно пресс-релизу, «спутник будет передавать навигационные сигналы с помощью фазированной антенной решётки, которая может электронным способом направлять сигналы в желаемую область [на Земле] без физического перемещения спутника. Эти сигналы формируются с помощью цифрового перепрограммируемого генератора сигналов PNT на орбите, который не только поддерживает устаревшие сигналы и современные сигналы, которые в настоящее время не передаются GPS, но и позволяет обновлять сигналы после запуска».

В ходе миссии будет испытан новый цифровой генератор сигналов, «который можно перепрограммировать на орбите, что позволит ему передавать новые сигналы, повышать производительность за счёт предотвращения и устранения помех, а также добавлять сигнатуры для противодействия спуфингу». Цель — обеспечить возможность загрузки сигнала на спутник и начала его передачи без необходимости перезапуска всего спутника.

КА испытает «протокол аутентификации сигналов Chimera (Chips-Message Robust Authentication), предназначенный для совместной аутентификации данных об орбите спутника и измерений дальности между спутником и пользователем». Chimera обеспечивает «защиту от подмены GPS для гражданских пользователей. Будущие версии протокола или другие виды сигналов могут быть загружены на спутник в любой момент после запуска, основываясь на новых данных или информации об угрозах на Земле».

В течение следующего года будут проведены ряд демонстраций для оценки этих технологий в реалистичных оперативных сценариях: от противодействия электронным помехам до быстрого развертывания новых конфигураций сигналов в ответ на возникающие угрозы.

По данным специалистов, наземный сегмент управления (GCS) NTS-3 совместим с Enterprise Ground Services — архитектурой, разрабатываемой Центром космических и ракетных систем Космических войск, — и обеспечивает единую систему управления спутниками. «Цель — перейти от портфеля разрозненных наземных систем к единой системе, которая будет связана со всеми спутниками ВВС и Космических войск», — заявили в AFRL.

Наземный центр управления NTS-3 также планирует использовать коммерчески доступные услуги, такие как наземные антенны и приёмники мониторинга, чтобы увеличить время контакта со спутником, одновременно снижая зависимость от уже перегруженных ресурсов государственных антенн.

AFRL также сотрудничает с некоммерческой организацией MITRE Corp. над разработкой перепрограммируемого программно-управляемого приёмника, получившего название «Global Navigation Satellite System Test Architecture» (GNSSTA). Этот приёмник должен позволить пользователям принимать как традиционные сигналы GPS, так и современные сигналы, генерируемые NTS-3.

По данным разработчика, испытания покажут, смогут ли системы SDR бойцов «получить доступ к точным данным PNT и усовершенствованным гибким средствам защиты от помех и подмены данных.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

По материалам открытых источников