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G60-Evoluzione dei link intersatellitari

I link intersatellitari (per semplicità includendo in tale dizione sia i link Intra-Layer sia i Link Inter-Layer.). Storicamente (per oltre un trentennio) sono stati usati per connessioni punto –punto  di piattaforme satellitari a grande distanza. Esempi di grandi costellazioni destinate a missioni di data relay includono  il NASA’s Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS) e il sistema Iridium della Motorola.

Le principali grandi piattaforme satellitari destinate a missioni ISL sono elencate nella seguente tabella:

 Grandi piattaforme storiche ospitanti sistemi ISL

Dalla tabella si rileva che fatta eccezione per i  satelliti militari USA  MilSTaR I/II, lanciati nel 1994 e nel 2003, ed i
4 satelliti AEHF SV-1 lanciati tra il 2010 e 2018, operanti a 60GHz(banda V), tutti le altre piattaforme operano in bande
non superiori alla Ka

CubeSats in orbita LEO ed anche HAP e UAV  rispettivamente nei layer stratosferico ed aeronautico(rif. fig.4_1) ,che ha introdotto una nuova filosofia di comunicazione basata su un  “multi-hop network” di piccoli nodi orbitanti.  L’ obiettivo è quello di separare il sistema di tasks , prima accorpato in una unica piattaforma, in una di nodi /sensori al fine di aumentare la  copertura della piattaforma , la vita dell’intero sistema nonché la versatilità.

Generica architettura multilayer di un sistema di comunicazione spaziale

Attualmente le  bande RF per applicazioni  ISLs occupano un range che va da  22.55 GHz a 200 GHz. Nella tabella 4.1.2, sono riportate le bande di frequenza per ISL  allocate dall’ITU (International Telecommunication Union) a giugno 2016 per l’area europea.

Frequency Band Notes
22.55 – 23.15 GHz Shared with: Radioastronomy, Fixed, Mobile
23.15 – 23.60 GHz Shared with: Fixed, Mobile
24.45 – 24.65 GHz Shared with:Fixed
24.65 – 24.75 GHz Shared with: Fixed, Fixed satellite
25.25 – 25.5 GHz Shared with: Fixed, Mobile
25.50 – 27.00 GHz Shared with:Fixed, Mobile, Space Research, Earth exploration satellite
27.00 – 27.50 GHz Shared with:Fixed, Mobile
32.30 – 33.40 GHz Shared with:Fixed, Radionavigation
54.25 – 55.78 GHz Shared with:Earth exploration satellite, Space research
55.78 – 58.20 GHz Shared with: Earth exploration satellite, Fixed, Mobile, Space research
59.00 – 59,30 GHz Shared with: Earth exploration satellite, Fixed, Mobile, Radiolocation, Space Research
59.30 – 64.00 GHz Shared with: Fixed, Mobile, Radiolocation
64.00 – 65.00 GHz Shared with:Fixed, Mobile
65.00 – 66.00 GHz Shared with: Earth exploration satellite, Fixed, Mobile, Space research
66.00 – 71.00 GHz Shared with: Mobile, Mobile satellite, Radionavigation, Radionavigation satellite
116.00 – 122.25 GHz Shared with: Earth exploration satellite, Space research
122.25 – 123.00 GHz Shared with: Fixed, Mobile
130.00 – 134.00 GHz Shared with :Earth exploration satellite, Fixed, Mobile, Radio astronomy
167.00 – 174.50 GHz Shared with: Fixed, Fixed satellite, Mobile
174.50 – 174.80 GHz Shared with: Fixed, Mobile
174.80 – 182.00 GHz Shared with: Earth exploration satellite, Space research
185.00 – 190.00 GHz Shared with: Earth exploration satellite, Space research
191.80 – 200.00 GHz Shared with:  Fixed, Mobile, Mobile satellite, Radionavigation, Radionavigation satellite

ITU europea: allocazione delle frequenze per inter-satellite links (giugno 2016).

Limitandoci ad applicazioni ISL di impiego duale previste per i layer aeronautico e MEO si rileva una crescita della domanda  di tipo esponenziale nel periodo 2018- 2022. Tale domanda si estrinseca in una richiesta di disponibilità di sistemi ISL con elevatissima capacità di data rate e quindi in una spinta tecnologica verso  frequenze maggiori della attuale banda Ka  puntando allo sviluppo di sistemi/dispositivi operanti in bande superiori ai 50 GHz .

Mercato  delle applicazioni duali ISL-ISR  nel segmento aeronautico

Le stime di crescita del segmento Airborne ISR nel periodo 2016 – 2022 sono principalmente connesse alla domanda di sensori/Sistemi SIGINT imbarcabili su aeromobili leggeri, sia nella versione con pilota a bordo che in quella senza pilota (UAV).

Tra le due configurazioni le stime di crescita premiano  inequivocabilmente  le piattaforme SIGINT imbarcate su UAV. Veicoli senza equipaggio possono essere impiegati per un’ampia varietà di missioni.  Attualmente sono usati principalmente in ambito militare per missioni ISR, missioni , anche di lunga durata,  in cui è necessaria la raccolta dei dati.

In futuro, ci si aspetta che l’impiego dei vettori UAV, in varie configurazioni di allestimento, si estenda anche al settore civile per il trasporto merci e in configurazione operativa sia di singolo aeromobile che di raggruppamenti in squadriglie,  coordinate da un aeromobile con equipaggio,  costituendo in pratica una “estensione” dei classici aerei con equipaggio con il vantaggio di un significativo abbattimento dei costi di trasporto.

La nuove spinte tecnologiche  prefigurano che ulteriori piattaforme non presidiate e UAS esistenti saranno inquadrati in progetti mirati al conseguimento di una più ampia gamma di funzioni, come l’analisi dei dati, senza intervento umano. L’ Air Force USA ha iniziato a sviluppare gli aerei da carico C-17 per le missioni senza equipaggio, che consentano all’aereo di raggiungere posizioni avanzate ad alto rischio con armi, rifornimenti e munizioni. Questi progetti dovrebbero guidare il mercato ISR nella divisione cargo. A tal punto il travaso di applicazioni nel settore commerciale sarà immediato.

Nelle applicazioni degli UAV ISR per uso civile, una ulteriore area di forte crescita si prevede che sarà rappresentata dalle richieste di missioni nei paesi in via di sviluppo. Missioni search and rescue, mappature di emergenza, individuazione dei movimenti della popolazione, mappatura delle abitazioni danneggiate a seguito disastri ambientali e/o bellici  possono essere effettuate  a risoluzione più alta e costo inferiore rispetto a quelle effettuate con l’impiego di  elicotteri e satellite.

Nella seguente figura è rappresentato il trend del mercato cumulato degli UAV,  nelle varie configurazioni di allestimento,  per il periodo 2012-2022

Trend del mercato cumulato(*) degli UAV di impiego militare nel periodo 2012- 2023
(*) I dati si riferiscono al mercato cumulato delle seguenti configurazioni di UAV- SIGINT di impiego militare:  HALE, MALE, Mini UAV, STUAV, TUAV, Naval, UCAV. I dati sono stati inseriti nel presente documento dietro autorizzazione del Consorzio ARES, partecipato al 50% dalla TECS Srl

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