نظام أهداف المستخدم المتنقل

تصور فني لقمر صناعي من طراز MUOS
شعار نظام المستخدم المتنقل التابع للبحرية الأمريكية في منشأة التكامل الرأسي التابعة لمجمع إطلاق الفضاء 41 في كيب كانافيرال في 19 أغسطس 2015

نظام المستخدم المتنقل المستهدف (MUOS) هو نظام اتصالات عسكرية عبر الأقمار الصناعية ضيق النطاق تابع لقوة الفضاء الأمريكية ، يدعم قاعدة مستخدمين عالمية متعددة الخدمات في نطاق الترددات العالية جدًا (UHF). يوفر النظام إمكانيات اتصالات محسّنة للمحطات الطرفية الأحدث والأصغر حجمًا، مع الحفاظ على التوافق التشغيلي مع المحطات الطرفية القديمة. صُمم نظام MUOS لدعم المستخدمين الذين يحتاجون إلى مزيد من التنقل، ومعدلات نقل بيانات أعلى ، وتوافر تشغيلي مُحسّن. أُعلن عن جاهزية نظام MUOS للتشغيل الكامل في عام 2019. [ 1 ]

ملخص

تركيب طبق استقبال فضائي من نوع MUOS في هاواي

يوفر نظام المستخدم المتنقل المستهدف (MUOS)، عبر كوكبة من خمسة أقمار صناعية (أربعة أقمار عاملة وواحد احتياطي في المدار)، اتصالاً عالميًا ضيق النطاق للمحطات الطرفية والمنصات والمشغلين التكتيكيين ومراكز العمليات. يحل هذا النظام محل نظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية فائق التردد (UFO) الأبطأ والأقل قدرة على الحركة، والذي يعود تاريخه إلى تسعينيات القرن الماضي. يخدم نظام MUOS بشكل أساسي وزارة الدفاع الأمريكية (DoD)، على الرغم من انخفاض استخدامه من قبل الحلفاء الدوليين في الماضي. [ 2 ] يُتيح نظام MUOS، المخصص بشكل أساسي للمستخدمين المتنقلين (مثل المنصات الجوية والبحرية والمركبات البرية والجنود المشاة)، إمكانية نقل الصوت والبيانات والفيديو إلى ما وراء خطوط الرؤية المباشرة بمعدلات بيانات تصل إلى 384 كيلوبت/ثانية . [ 3 ] 

يتولى مكتب برنامج أقمار الاتصالات التابع للبحرية الأمريكية (PMW 146)، والمنضوي تحت لواء المكتب التنفيذي لبرامج الفضاء (PEO) في سان دييغو ، دور المطور الرئيسي لبرنامج MUOS. [ 4 ] وتُعد شركة لوكهيد مارتن سبيس المقاول الرئيسي للنظام ومصمم الأقمار الصناعية لبرنامج MUOS بموجب عقد البحرية الأمريكية رقم N00039-04-C-2009، والذي أُعلن عنه في 24 سبتمبر 2004. [ 5 ] [ 6 ] ومن بين المقاولين الفرعيين الرئيسيين: شركة جنرال دايناميكس لأنظمة المهام (بنية النقل الأرضي)، وشركة بوينغ ( نظام Legacy UFO وأجزاء من حمولة WCDMA )، وشركة هاريس (عاكسات شبكية قابلة للنشر). وقد أسفر البرنامج عن تسليم خمسة أقمار صناعية، وأربع محطات أرضية، وشبكة نقل أرضية بتكلفة بلغت 7.34 مليار دولار أمريكي. [ 7 ]

يحمل كل قمر صناعي في كوكبة MUOS حمولتين: حمولة اتصالات قديمة للحفاظ على اتصالات النطاق الضيق لوزارة الدفاع أثناء الانتقال إلى MUOS، وقدرة الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة واسع النطاق المتقدمة MUOS (WCDMA) ، وفقًا لقيادة أنظمة الحرب المعلوماتية البحرية (NAVWAR) .

نظام WCDMA

تستطيع أجهزة راديو MUOS WCDMA نقل الصوت والفيديو وبيانات المهمة في آنٍ واحد عبر نظام قائم على بروتوكول الإنترنت ومتصل بالشبكات العسكرية. تعمل أجهزة راديو MUOS من أي مكان في العالم بسرعات تُضاهي سرعات الهواتف الذكية من الجيل الثالث. كما يمكنها العمل في المناطق ذات الغطاء النباتي الكثيف، مثل غابات الأدغال والمناطق الحضرية. يعمل نظام MUOS كمزود خدمة خلوية عالمي لدعم المقاتلين بإمكانيات حديثة تُشبه إمكانيات الهواتف الخلوية ، مثل الوسائط المتعددة . فهو يحوّل نظام الهاتف الخلوي التجاري من الجيل الثالث (3G) بتقنية الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة واسع النطاق (WCDMA) إلى نظام راديو اتصالات عبر الأقمار الصناعية UHF عسكري، باستخدام أقمار صناعية متزامنة مع الأرض بدلاً من أبراج الاتصالات . من خلال العمل في نطاق الترددات العالية جدًا (UHF)، وهو نطاق تردد أقل من ذلك المستخدم في شبكات الاتصالات الخلوية الأرضية التقليدية ، يُوفر نظام MUOS للمقاتلين القدرة التكتيكية على التواصل في البيئات الصعبة، مثل المناطق الحرجية الكثيفة حيث تُضعف إشارات الترددات العالية بشكل كبير بفعل كثافة الأشجار. يمكن للمستخدمين في الميدان إنشاء الاتصالات عند الطلب، في غضون ثوانٍ، ثم إلغاؤها بسهولة، مما يتيح موارد إضافية لمستخدمين آخرين. وتماشياً مع أساليب الاتصالات العسكرية التقليدية، يمكن أيضاً إنشاء شبكات مُخطط لها مسبقاً، إما بشكل دائم أو وفقاً لجدول زمني محدد، باستخدام مركز إدارة الشبكة الأرضي التابع لنظام MUOS.

حمولة قديمة

إضافةً إلى حمولة MUOS WCDMA الخلوية، تتضمن كل قمر صناعي حمولة UFO قديمة منفصلة وكاملة الإمكانيات. تعمل هذه الحمولة القديمة على إطالة العمر التشغيلي لمحطات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية UHF القديمة، وتُسهّل الانتقال إلى MUOS.

إطلاق

تم إطلاق القمر الصناعي MUOS-1 بنجاح إلى الفضاء في 24 فبراير 2012، في الساعة 22:15:00 بالتوقيت العالمي المنسق، بعد عدة تأخيرات بسبب سوء الأحوال الجوية، على متن مركبة إطلاق أطلس 5 التي كانت تحلق في تكوينها 551. [ 8 ]

تم إطلاق القمر الصناعي MUOS-2 في الموعد المحدد في 19 يوليو 2013، الساعة 13:00:00 بالتوقيت العالمي المنسق على متن صاروخ أطلس 551 (AV-040). [ 9 ]

تم إطلاق القمر الصناعي MUOS-3 على متن مركبة إطلاق أطلس 5 التابعة لشركة United Launch Alliance (ULA) في 20 يناير 2015، من قاعدة كيب كانافيرال الجوية (CCAFS) في فلوريدا . [ 10 ] [ 11 ]

وصل القمر الصناعي MUOS-4 إلى كيب كانافيرال في 31 يوليو 2015. [ 12 ] أدت الأحوال الجوية إلى تأجيل الإطلاق، الذي كان مقررًا في الأصل في 31 أغسطس 2015، الساعة 10:07 بالتوقيت العالمي المنسق. [ 13 ] [ 14 ] تم الإطلاق في 2 سبتمبر 2015، الساعة 10:18:00 بالتوقيت العالمي المنسق. [ 15 ]

وصل القمر الصناعي MUOS-5 إلى كيب كانافيرال في 9 مارس 2016. [ 16 ] كان من المقرر إطلاقه في الأصل في 5 مايو 2016، ولكن بسبب تحقيق داخلي في مشكلة في نظام وقود صاروخ أطلس 5 أثناء إطلاق القمر الصناعي سيغنوس OA-6 في 22 مارس 2016، تم تأجيل الموعد المحدد. [ 17 ] تم الإطلاق في 24 يونيو 2016، الساعة 14:30:00 بالتوقيت العالمي المنسق. [ 18 ] ومع ذلك، حدث خلل على متن القمر الصناعي بعد بضعة أيام، عندما كان لا يزال في مدار النقل الثابت بالنسبة للأرض (GTO)، مما أدى إلى إعادة تهيئته إلى مدار وسيط آمن، أو بقائه عالقًا في مدار النقل الثابت بالنسبة للأرض. [ 19 ] [ 20 ] قام مراقبون هواة بتتبعه في مدار يبلغ حوالي 15240 × 35700 كم (9470 × 22180 ميل) منذ 3 يوليو 2016. [ 21 ] في 3 نوفمبر 2016، أعلنت البحرية أن القمر الصناعي قد وصل أخيرًا إلى مدار التشغيل.      

المناصب التشغيلية في MUOS

تتمركز الأقمار الصناعية الأربعة العاملة حاليًا ضمن مشروع MUOS عند خط طول 100° غربًا (MUOS-1)؛ و177° غربًا (MUOS-2)؛ و16° غربًا (MUOS-3)؛ و75° شرقًا (MUOS-4). [ 22 ] أما القمر الصناعي MUOS-5 فهو قمر احتياطي يدور حاليًا فوق الولايات المتحدة القارية. وتميل مداراتها بزاوية 5°. في الأشهر الأولى بعد الإطلاق، وُضعت الأقمار الصناعية مؤقتًا في موقع فحص عند خط طول 172° غربًا. [ 23 ]

محطات MUOS الأرضية

محطة MUOS الأرضية في واهياوا، هاواي

يضم نظام MUOS أربع محطات أرضية. [ 3 ] اكتمل اختيار المواقع في عام 2007 بتوقيع مذكرة تفاهم بين البحرية الأمريكية ووزارة الدفاع الأسترالية . ستقع المحطات الأرضية الأربع، التي تخدم كل منها قمراً صناعياً من الأقمار الصناعية الأربعة النشطة في كوكبة MUOS، في المواقع التالية: محطة الاتصالات الفضائية الدفاعية الأسترالية في كوجارينا، غرب أستراليا، على بعد حوالي 30  كم شرق جيرالدتون، غرب أستراليا ؛ منشأة الإرسال اللاسلكي البحرية (NRTF) نيسيمي، على بعد حوالي 60  كم من قاعدة سيجونيلا الجوية البحرية ، صقلية ، إيطاليا ؛ منشأة الاتصالات الفضائية البحرية، شمال غرب تشيسابيك، جنوب شرق فرجينيا، عند خط عرض 36°33′52″ شمالاً وخط طول 76 °16′14″ غرباً . ومحطة الاتصالات والحاسبات البحرية الرئيسية في المحيط الهادئ ، هاواي .

الجدل

توقف بناء المحطة الأرضية في إيطاليا لما يقارب نصف عام 2012 بسبب احتجاجاتٍ أعربت عن قلقها إزاء المخاطر الصحية والأضرار البيئية الناجمة عن الموجات اللاسلكية. وتشير إحدى الدراسات العلمية إلى "مخاطر جسيمة على الإنسان والبيئة، ما يستدعي منع إنشائها في المناطق المكتظة بالسكان، مثل المنطقة المجاورة لمدينة نيشمي ". [ 24 ] وعلى الرغم من الجدل الدائر، فقد اكتمل الموقع في نيشمي تمهيدًا لإطلاق القمر الصناعي MUOS-4.

محطات الراديو

تم إصدار شكل موجة MUOS بقدرة تشغيلية كاملة باللونين الأحمر والأسود في عام 2012. وحتى إلغاء برنامج نظام الراديو التكتيكي المشترك (JTRS) في عام 2011، كان برنامج JTRS يزود وزارة الدفاع الأمريكية بأجهزة طرفية قادرة على التواصل مع شكل موجة MUOS WCDMA ، وذلك من خلال سلسلة من النماذج ذات الأحجام المختلفة. وقد نجا جهاز JTRS المحمول باليد، وجهاز الظهر، وجهاز الظهر صغير الحجم (HMS) AN/PRC-155، الذي أنتجته شركة جنرال دايناميكس لأنظمة المهام، من إلغاء برنامج JTRS الأوسع، وتم شحن عدة وحدات منه بكميات إنتاجية أولية منخفضة (LRIP). كما تم اعتماد جهاز Rockwell Collins AN/ARC-210 [ 25 ] [ 26 ] المحمول جواً، وجهاز Harris Corporation AN/PRC-117G [ 27 ] [ 28 ] المحمول باليد ، للعمل على نظام MUOS.

القدرات في القطب الشمالي والقطب الجنوبي

أظهرت شركة لوكهيد مارتن وفريق من موردي أجهزة الراديو مدى تغطية اتصالات واسع النطاق في القطب الشمالي بالقرب من القطب الشمالي ، ويُعتقد أن هذه أنجح مكالمة شمالية إلى قمر صناعي متزامن مع الأرض. [ 29 ] ستزداد أهمية مكالمات WCDMA إلى أقصى الشمال، حيث شهدت المنطقة زيادة في الشحن واستكشاف الموارد والسياحة دون تحسن يُذكر في الوصول الآمن إلى اتصالات الأقمار الصناعية. وبناءً على هذه الاختبارات والاختبارات المستمرة، يُتوقع تغطية كاملة لممرات الشحن في الممر الشمالي الغربي والممر الشمالي الشرقي . وقد أُجريت عدة اختبارات لاحقة بجودة صوت وبيانات عالية، بما في ذلك بث الفيديو، في كل من القطب الشمالي والقطب الجنوبي ، بما في ذلك عرض توضيحي أُجري عام 2015 من محطة ماكموردو . [ 30 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. «البحرية الأمريكية تعلن جاهزية نظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية MUOS للاستخدام العملياتي الكامل» . التكنولوجيا البحرية. ١٧ أكتوبر ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٨ مايو ٢٠٢١ .
  2. "نقاش حول وصول حلفاء الولايات المتحدة إلى نظام MUOS بعد تجربة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية في القطب الشمالي" . SpaceNews. 8 نوفمبر 2013. تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2021 .
  3. ١ ٢ "نظام اتصالات عسكرية عبر الأقمار الصناعية، يضاعف سعة قنوات UHF لمستخدمي الهواتف المحمولة" (ملف PDF) . تيلكورديا. ٢٧ فبراير ٢٠٠٩. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في ٢٧ فبراير ٢٠٠٩. تم الاطلاع عليه في ١٨ مايو ٢٠٢١ .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  4. "صحيفة حقائق، برامج الأقمار الصناعية للاتصالات البحرية، برنامج المتابعة فائق التردد (UFO)" (ملف PDF) . البحرية الأمريكية. 1 مارس 1999. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  5. «قيادة أنظمة الحرب الفضائية والبحرية تمنح عقدًا» (ملف PDF) . SPAWAR. 24 سبتمبر 2004. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 22 أكتوبر 2004. تم الاطلاع عليه في 18 مايو 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  6. عقود وزارة الدفاع الأمريكية الممنوحة بتاريخ 24 سبتمبر 2004
  7. «تقرير إلى لجان الكونغرس، مشتريات الدفاع، تقييمات لبرامج أسلحة مختارة» (ملف PDF) . مكتب محاسبة الحكومة الأمريكية. مارس 2013. الصفحات 99-100 . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2021 . المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  8. "أطلس 5 يُطلق أخيرًا مع نظام MUOS - سينتور يحتفل بهذا الإنجاز" . NASASpaceFlight.com. 24 فبراير 2012. تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2021 .
  9. ^ “إطلاق ULA Atlas V بالقمر الصناعي MUOS-2” . ناساSpaceFlight.com. 19 يوليو 2013 . تم الاسترجاع في 18 مايو 2021 .
  10. «البحرية الأمريكية تستعد لإطلاق القمر الصناعي الثالث من طراز MUOS» . التكنولوجيا البحرية. 4 يناير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2021 .
  11. "أطلق صاروخ أطلس 5 التابع لشركة ULA بنجاح المركبة الفضائية الثالثة من طراز MUOS" . NASASpaceFlight.com. 20 يناير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2021 .
  12. "شحن القمر الصناعي MUOS-4 التابع للبحرية الأمريكية لإطلاقه في أغسطس" . سبيس نيوز. 1 يوليو 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2021 .
  13. «الطقس الاستوائي يهدد إطلاق صاروخ أطلس 5 المقرر يوم الاثنين» . سبيس فلايت ناو. 28 أغسطس 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2021 .
  14. "العد التنازلي: البحرية الأمريكية وشركة لوكهيد مارتن على أهبة الاستعداد لإطلاق قمر الاتصالات الآمن MUOS-4 في 31 أغسطس" . لوكهيد مارتن. 28 أغسطس 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2021 .
  15. "تغطية مباشرة: العد التنازلي لإطلاق صاروخ أطلس 5 ومذكرات الإطلاق" . سبيس فلايت ناو. 2 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2021 .
  16. "وصول القمر الصناعي MUOS 5 إلى فلوريدا في طريقه إلى المدار المتزامن مع الأرض" . سبيس فلايت ناو. 9 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2021 .
  17. "موعد جديد مستهدف لإطلاق صاروخ أطلس 5 القادم" . سبيس فلايت ناو. 12 أبريل 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2021 .
  18. غروس، مايك (24 يونيو 2016). "عودة أطلس 5 إلى التحليق مع إطلاق القمر الصناعي MUOS-5 التابع للبحرية" . سبيس نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أغسطس 2016 .
  19. «إيقاف مؤقت لمناورة نقل القمر الصناعي MUOS-5، وإعادة تهيئته إلى مدار وسيط آمن» . البحرية الأمريكية. 8 يوليو 2016. مؤرشف من الأصل في 9 يوليو 2016. تم الاطلاع عليه في 11 يوليو 2016 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  20. راي، جاستن (8 يوليو 2016). "قمر الاتصالات الجديد التابع للبحرية MUOS-5 يواجه مشكلة في الفضاء" . سبيس فلايت ناو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أغسطس 2016 .
  21. لانغبروك، ماركو (8 يوليو 2016). "القمر الصناعي MUOS-5 عالق في وضع الانتقال المداري الثابت بالنسبة للأرض" . مدونة SatTrackCam Leiden . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يوليو 2016 .
  22. "جيه دي أوتينغ وتاو جين: نظام أهداف المستخدم المتنقل. ملخص جونز هوبكنز التقني لمختبر الفيزياء التطبيقية 30:2 (2011)" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 16 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يوليو 2016 .
  23. "MUOS-4 في موقع تسجيل الخروج 172 غربًا" . sattrackcam.blogspot.com . 25 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 11 يوليو 2016 .
  24. تحليل المخاطر - جامعة تورينو
  25. أكملت طائرة ARC-210 بنجاح أولى اختبارات MUOS أثناء الطيران في 19 نوفمبر 2013
  26. أصبح جهاز روكويل كولينز ARC-210 أول جهاز راديو محمول جواً يعمل على نظام الأقمار الصناعية MUOS في 1 أكتوبر 2014
  27. نجحت شركة هاريس في ربط جهاز الراديو المحمول فالكون 3 التابع لها مع كوكبة أقمار MUOS الصناعية في 2 ديسمبر 2013
  28. شركة هاريس تواصل عروضها الناجحة لجهاز الراديو المحمول فالكون 3 المزود بنظام تحديد الأهداف للمستخدم المتنقل، 24 أبريل 2014
  29. تُظهر اختبارات قمر لوكهيد مارتن الصناعي MUOS مدىً واسعاً في قدرات الاتصالات القطبية
  30. باحثون ينقلون اتصالات عالية النطاق الترددي إلى القطب الجنوبي
  • MUOS 1، 2، 3، 4، 5
  • أوتينغ، جون د.؛ جين، تاو (2011). "نظام أهداف المستخدم المتنقل" (ملف PDF) . ملخص جونز هوبكنز التقني لمختبر الفيزياء التطبيقية . 30 (2). مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 16 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 15 ديسمبر 2014 .