Новости перспективных технологий

ВВС США выбрали ИК-лазерную связь

Изображения с сайта science.compulenta.ru

Исследовательская лаборатория ВВС США при авиабазе Райт-Паттерсон в Огайо сотрудничает с компанией Space Photonics в разработке системы неограниченной пространственной связи (у нас её иногда называют атмосферной оптической линией связи), основанной на инфракрасных лазерах с длиной волны в 1,5 мкм.

Разработкам такого рода скоро полвека: первая атмосферная оптическая линия связи (АОЛС) длиной в 4,5 км была введена в эксплуатацию в Москве усилиями ЦНИИС Минсвязи СССР в 1965 году, чуть позже аналоги были развёрнуты и в других крупных городах. Однако тогда, в 1960 — 70-х, в СССР пришли к выводу о нецелесообразности развития подобной техники из-за низкого средневзвешенного коэффициента готовности, составлявшего на 30 км всего 0,72 — 0,73 (то есть 27 — 28% времени в году установить такую связь было невозможно). Причиной, как нетрудно догадаться, были туманы и сильные снегопады.

Почему эти препятствия не смущают ВВС США?

RONJA, Open Source-проект чешской Twibright Labs, предлагает низкопроизводительный вариант АОЛС-технологии на ИК-лазерах (до 10 Мбит/с и 1,8 км дальности). Скачиваете чертежи и... (Здесь и ниже фото Twibright Labs.)

По двум причинам. Луч лазера когерентен, и перехватить его можно, лишь поместив перехватывающий приёмник непосредственно «на луч». Вероятность этого в сегодняшних условиях равна нулю, что означает невозможность не только перехвата, но и регистрации самого обмена данными — уникальная, бесценная черта для тех, кто планирует нанести внезапный в тактическом отношении удар по противнику. Это заставляет мириться с другими недостатками. Как пример можно вспомнить флажковую систему сигналов на флоте и в танковых войсках СССР: невозможность незаметного обмена сообщениями между тысячами танковых радиостанций заставляла танкистов вплоть до начала наступления пользоваться только ею, хотя «читаемость» таких сигналов на больших расстояниях была много меньше, чем у радиосигналов. Более того, даже если перехватывающие устройства, способные физически встать между приёмником и передатчиком лазерного луча в атмосфере (например, на базе групп специализированных беспилотников) и будут созданы, то факт перехвата окажется невозможно скрыть, ибо передача прервётся.

Другим моментом, вернувшим американских военных к попыткам разработки АОЛС, является то, что главная проблема такой связи — густой туман — фактор, редко имеющий значение на больших высотах и в странах с сухим климатом, где и воюет авиация США.

Хотя даже при сильнейшем дожде такая связь, в отличие от радиорелейной, не прерывается, в туман рассеивание становится слишком серьёзным для устойчивой работы.

Кроме того, сейчас, в отличие от 1960 — 70-х, полупроводниковые лазеры дёшевы — настолько, что стоимость прокладки оптоволоконной линии на расстояние до 20 км значительно превышает стоимость аналогичной по пропускной способности АОЛС. Даже стандартные военные средства радиосвязи намного дороже нынешних АОЛС, и это при значительно меньшей пропускной способности.

Разрабатываемый формат такой связи позволяет передать до 4 Гбит/с по одному узкому каналу — нечто крайне сложное для обычных средств. При этом множество передатчиков может одновременно работать на удалении в 1 — 2 м друг от друга без малейших помех. Да и средства РЭБ противника будут совершенно нейтрализованы, ведь обычная постановка помех не скажется на подобной передаче.

Кроме Space Photonics, такой же контракт с ВМС США на разработку систем связи на ИК-лазерах подписала ITT Exelis. Компания надеется опередить конкурентов: готовая система связи будет развёрнута ею уже в конце 2013-го. Пока её дальность ограничится 19,2 км — в случае если одна из станций будет выше другой (сценарий «самолёт — корабль»). Теоретический же предел дальности АОЛС (без ретрансляторов) составляет 190 км, но лишь при использовании для коммуникации между двумя ЛА на большой высоте.

Отдельно отметим, что для связи на орбите и в целом в космосе перспективы новой системы гораздо более многообещающи. В частности, в своё время сигнал бортового инфракрасного диодного неодимового лазера КА Messenger был успешно принят на расстоянии в 24 млн км. Пока, однако, официально такой вариант космической связи вооружёнными силами США не рассматривается.

Информация с сайта science.compulenta.ru по материалам Discovery News.

Автор оригинального текста: Александр Березин.