Европейское космическое агентство (ЕКА) начало разрабатывать концепцию HAPS (High Altitude Pseudo-Satellites – высотные псевдоспутники), чтобы заполнить отсутствующее звено между спутниками и беспилотниками, работающими непосредственно у земной поверхности.
Использование HAPS на высотах более 20 км оправдано следующими соображениями: этот уровень находится на 10 км выше стандартных высот полетов всех коммерческих лайнеров; погодные условия на таких высотах позволяют обеспечивать стабильность положения платформы при помощи маломощных двигателей; диаметр зоны охвата с такой высоты составляет около 500 км, что даст возможность операторам предоставлять услуги более гибко и адресно. Основные области применения HAPS: наблюдение за земной поверхностью, высокоскоростная связь и навигация. Локализация зоны покрытия позволит операторам сосредоточиться на нужном регионе и не тратить энергетику платформы на не интересные ему территории.
В качестве возможных платформ HAPS рассматриваются беспилотный аппарат Zephyr и дирижабль Stratobus. Стратосферный дирижабль разрабатывается на заводах компании Thales Alenia Space – первый его полет намечен на 2021 г. Аппарат может нести около 250 кг полезной нагрузки, коррекция его положения в пространстве осуществляется элеткрореактивными двигателями.
В рамках оборонного проекта NFTS (Network for the Sky – «Сеть для неба») французская корпорация Airbus успешно протестировала работу базовой станции стандарта 4G/5G, расположенной на стратосферном аэростате. Технология под названием Airbus LTE AirNode является ключевым звеном для создания защищенных сетей связи, предназначенных для военного применения.
Стратосферный дирижабль Stratobus, обеспечивающий связь на дальних расстояниях, а также высотный беспилотник Zephyr (размах крыльев – 33 м, масса – 140 кг, летает 14 дней без дозаправки) должны стать основой для построения защищенной сети связи для обмена информацией с различными воздушными платформами: самолетами, вертолетами, тактическими беспилотниками (UAV), а также дронами, предназначенными для ведения долговременной разведки на средних высотах (MALE UAV).
Эксперимент был проведен в небе Канады при непосредственной поддержке канадского (CSA) и французского (CNES) космических агентств. Стратосферный аэростат был поднят на высоту 21 км и превратился, по сути дела, в высотную базовую станцию сотовой сети. Аэростат был оснащен системой LTE AirNode, которая позволила создать покрытие для защищенной связи в радиусе 30 км.
Команда испытателей корпорации Airbus, используя два автомобиля и два беспилотника, отслеживала передвижения аэростата на расстоянии 200 км. При этом различные объекты связи обменивались друг с другом видео высокой четкости, моделируя работу разведывательных подразделений в режиме реального времени. Передача данных на эти узлы осуществлялась по стандарту сотовой сети 4G/5G, поддерживаемая скорость каналов составляла от 0,5 до 4 Мбит/с.
Технология LTE AirNode, раздвигающая границы возможного в сфере организации легко развертываемых коммуникаций, значительно повысит операционную гибкость во время проведения воздушных миссий военного назначения. LTE AirNode позволит обеспечивать в нужном месте и в нужное время безопасную связь между различными летательными аппаратами, находящимися в зоне досягаемости друг друга, когда проведение операции требует поддержания устойчивой, высокоскоростной линии связи.
Система будет обеспечивать защищенную связь для воздушных бортов, наземных или морских операций в течение нескольких недель или месяцев, одновременно сочетая в себе возможности бесперебойной спутниковой связи с гибкостью БПЛА. Этот тип ad-hoc-сети может быть адаптирован для всех пользователей – от сил специального назначения армии до гражданских сценариев обеспечения аварийной помощи.
Впервые Airbus представила свою систему NFTS (Network for the Sky) на международном авиасалоне в Фарнборо в 2018 г. Инновационное решение сочетает в себе различные коммуникационные технологии для создания устойчивой глобальной сотовой сети 4G/5G, позволяя воздушным бортам быть полностью интегрированными в высокоскоростную систему обмена данными военных подразделений.
В настоящее время летательные аппараты, БПЛА и вертолеты военного предназначения продолжают работать в отдельных сетях с ограниченными пропускной способностью и возможностями взаимодействия, зачастую с весьма ограниченной устойчивостью.
Как ожидается, в будущем система NFTS позволит интегрировать в единую глобальную защищенную сеть различные технологии, такие как: традиционная спутниковая связь с геостационарными аппаратами и со спутниками, находящимися на средних и низких орбитах, тактические линии связи «воздух – земля», «земля – воздух» и «воздух – воздух», системы голосовой связи, соты мобильной связи стандарта 5G и соединения, основанные на лазерных технологиях.
«Сеть для неба» является фундаментом для организации коммуникационной системы воздушных судов, которая должна выйти на стадию полной операционной готовности к 2020 г. При этом сама программа NFTS является частью проекта Airbus Future Air Power («Будущая мощь авиации») и реализуется в рамках развития общеевропейской программы FCAS (European Future Combat Air System – европейская воздушная боевая система будущего).
