俄罗斯借助“急使”低轨卫星控制“地理扫描”侦察无人机

学术   2024-11-04 23:02   山东  

  

 

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俄罗斯借助“急使”低轨卫星控制“地理扫描”侦察无人机




远望智库开源情报中心  侯 兵  编译

一、“急使”低轨卫星


     


尽管存在怀疑论者,但俄罗斯完全有能力发射类似于美国“星链”的卫星,并投入使用。需要的只是经费和政治意愿。萨哈林州的“群岛-2024”教育展证明了这一点。

上个世纪八十年代末,前苏联开始研制主权卫星通信系统“急使”。这是前苏联技术帝国要素失败的数百,甚至数千个例子之一。这里很多可以冠之以“假如”。假如苏联不解体,我们头顶应该有数百颗“急使”卫星构成星座。但历史没有假如,在低轨道上总共只有16颗该系列卫星。研制“急使”卫星是为了实现特种通信和对地面目标定位。当然对比“急使”系统和“星链”终端的速度和规模没有意义,这并不是特别重要。现在首要的是通过卫星实现直接双工通信。

俄罗斯大部分汽车现在都有“时代-格罗纳斯”事故系统。如果道路事故发生在GPS覆盖范围之外,电子设备可以通过“急使”卫星与紧急反应部门通信。卫星星座轨道高度不高—— 1400千米,不需要地面上笨重的通信设备。“时代-格罗纳斯”告警甚至无需驾驶员的参与——一个车载安全气囊弹开足矣,遇险信号和事故地点的准确坐标会发送给救援部门。

可以说,早在俄乌冲突爆发前很久,俄罗斯就有保障与国产卫星进行双工通信的系统。只是直到2024年才能获得“急使”相应的基础设施。“急使-自主”终端几乎完全重现了乌克兰喜爱“星链”的功能。可以组织Wi-Fi信道,与手机和笔记本展开工作,尺寸甚至比美国产品更紧凑。“急使”卫星系统公司解释了自己的成果:“‘急使-自主’—— 我们设备链中的新个人通信终端。专门为处于遥远地域开阔地形中的用户研制。因此,我们决定把用户系统置于紧凑背囊中。这对于既需要机动性,又需要卫星信道通信的人非常便捷。我们也使用伸缩天线。这对于在机动式目标,例如,越野车车厢中使用时十分现实。认真考虑了天线的形状因素。现在尺寸只有之前移动式型号的二分之一。通过使用新的元件基础和优化制造过程,我们预计,可以向用户提供价格更诱人的终端。”

今年夏天已经进行了试验。

再次重申,手机与“急使”卫星不能真正对话。首先,这是由卫星的特点决定的。它一开始的定位就不是宽带双工信道。研制不同方案的“急使”是为了跟踪遥远的运输工具(例如,在北方航道上),在移动通信之外与基础设施中的监控设备进行通信。有意义的是,“急使”卫星系统,根据研制者的数据,可以在遥远的地区组织选择性网络。通过卫星发送由电子签名确认的表决协议,也具备其他属性。因为有时直升机和雪地车也无法投送表决票。出于显而易见的原因,“急使”仅能交换文本和语音消息,以及小文件。但这可以完全抵御敌人的电子对抗,在现代冲突中很有价值。

二、通过卫星控制无人机飞行


     


七月中旬“急使”成为独一无二事件的原因——首次通过低轨星座成功操控无人机。基础是“地理扫描 201 大地测量”民用无人机。对无人机的描述如下:“系统借助摄影测量摄像机和GNSS接收机对宽阔的领土和漫长的目标进行航空拍照和制作模型。

在敌方阵地上空飞行3小时,可以拍摄42平方千米的领土。击落“地理扫描”绝非易事——这是两米的电动飞翼,尾部有空气螺旋桨。“急使”卫星可以对“地理扫描”无人机进行补充— 百分之百防拦截和压制。但这是理论上,直到2024年夏季才成功实现了这一思想。7月13-16日,这发生在萨哈林“普希斯德”机场上面提及的“群岛-2024”展会上。官方通稿中提到,通过“急使”卫星组织了6次无人机飞行。逻辑如下:无人机把自己的位置和其他遥测信息直接转发给最近的卫星,卫星通过七个地面卫星信号接收站中的一个把信息发送给勤务部门。离试验地点最近的是位于南萨哈林的站点。此时操控员理论上可以处于世界的另一端——主要是,通过转发建立通信。操控指令通过三个通信枢纽到达飞行中的“地理扫描”无人机,一定会存在较长的延迟。但对侦察无人机而言,这并不关键。另一个问题是装备的小型化。没有特殊储备、最新的“急使-自主”通信设备可以部署于中等尺寸的背囊中。假如放在“地理扫描”无人机上,会怎么样?其最大有效载荷1.5千克,无法升空。不得不采用某个小尺寸的卫星信号收发模块,以及在Raspberry平台上安装计算机控制模块。届时才能满足对产品重量和尺寸的要求。

“地理扫描”无人机的卫星控制似乎搞清楚了。但发送视频信号的逻辑是怎样的?“急使”的数据信道无法进行任何视频信号的传输,即使是分辨率差。只能发送几百KB的文件包。俄罗斯航天局对南萨哈林的试验通报如下:“‘急使’系统的FTP服务器从无人机接收了218条遥测信息,飞行中通过反向通信发送了三条控制指令信息。”

即没有来自无人机的任何视频信号。基于从“地理扫描”无人机发送的坐标并标注在地图上实现控制。但这不会影响其侦察功能——“地理扫描”无人机通过降落伞着陆后,对其机载摄像机的照片和视频进行解密,就可以获取所需的信息。这当然大大降低了从前线获取情报的高效性和可达性。但军方现在准备宽容能够抵御乌克兰电子对抗的“侦察兵”。还有一种视频通信方案——通过“球体”通信卫星,但这是另一码事儿。

来源:俄“军事评论”网站,链接:topwar.ru, 作者:叶夫根尼·费奥多罗夫,原文题目: «Геоскан» и «Гонец» : управление беспилотником через спутник.




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