Satelliet communicatie voor onbemande vliegtuigen

Transcriptie

1 Satelliet communicatie voor onbemande vliegtuigen Kooy Symposium April 2010 ESA Onbemande vliegtuigen gebruik Ondersteunende technologieën

2 ESA s rol bij totstandkoming van dienstverleners ESA S CATALYST ROL ESA is verantwoordelijk voor Onderzoek &Ontwikkeling van ruimtevaartprojecten. Zodra deze gekwalificeerd zijn, worden ze bij andere organisaties ondergebracht voor exploitatie. Meteorologie: Eumetsat Navigatie: Galileo (met EU) Lanceer diensten: Arianespace Telecommunicatie: Eutelsat and Inmarsat 2

3 Onbemande vliegtuigen gebruik UAV gebruik groeit en daarmee de vraag naar satelliet capaciteit voor Missie data ISR Besturing C2 Onbemande vliegtuigen in Irak en Afghanistan zijn goed voor de capaciteit van een halve commerciële satelliet (38 UAVs) UAV diensten commerciële bedrijven die voor overheid/defensie UAV s besturen en missie data aanleveren Vraag naar beyond-line-of-sight communicatie (ook voor kleinere UAV s)..vele civiele toepassingen maar vele obstakels

4 UAV integratie in luchtruim Meerdere partijen houden zich bezig met de integratie van UAV s in het gecontroleerde, civiele luchtruim Mogelijke bescheiden bijdrage van ruimtevaart technologieën zoals satelliet communicatie, navigatie and zelfs aardobservatie

5 Obstakels voor het gebruik van onbemande vliegtuigen in civiel luchtruim D.1 Technologisch D.1.1. Separation D.1.2. Collision avoidance D.1.3. Secure and sustainable communications for Command and Control D.1.4. Radio bandwidth allocation D.1.5. ATC interface D.1.6. Dependable emergency recovery (including forced landings) D.1.7. Health monitoring/fault Detection D.1.8. Automatic take off /landing systems D.1.9. Automatic taxiing D Weather detection and protection D Interoperability D Autonomous behaviour / decision making D Operator interface D Visual landmark and obstacle avoidance D.2. Regelgeving D.2.1 Harmonised military process D2.2 Agreed rules and regulations with authorities D.3. Procedures en training D.3.1. UAS pilot / Commander training D.3.2. Security of ground station D.4. Transversale zaken D.4.1 Public acceptance D.4.2 Product liability D.4.3 Design organisation approval D.4.4 Product organisation approval D.4.5 Impact on environment Bron: EDA Air4All studie

6 Communicatie complexiteit

7 UAV en satellietcommunicatie Protectie Datalink Antennes & modems Beveiligde TT&C Geavanceerde payloads Kleine grondstations 7

8 UAS Command & Control Architectuur Air Traffic Management met satelliet communicatie (ESA) Een toekomstige UAV dienstverlener? Source: ESA GSP study 8

9 UAV s en missie data In 2007 al demonstraties met optische links van business jets naar satelliet (als UAV simulatie) door France defensie met ESA ARTEMIS satelliet ESA/Redu Verwachte datarate behoeften in 2012 van 300 Mbps (civiel) tot 1 Gbps (defensie) Einde van huidige ARTEMIS nadert

10 EDRS - Europese Data Relay Satelliet Programma Doelen: Ontplooi Data Relay dienst voor de meest dringende behoeften (GMES/Sentinels) in Minimaliseer de ESA investering door een Partnership met een Operator/Service Provider en een volledige commerciële exploitatie van Data Relay diensten buiten ESA om. Inachtneming van eisen van institutionele gebruikers om de exploitatie van diensten te maximaliseren. Lange termijn een volledige Data Relay infrastructuur met globale dekking en redundantie. Één type laser/optische terminal met een raamcontract

11 Technologie in ontwikkeling voor UAV s Airborne antennes Ka, Ku, L, S-band Communicatie standaard die civiel gecertificeerd is Certificatie van communicatie dienstverleners Hogere frequentie banden (Q/V-band 50 GHz) Protocol optimalisatie bij netwerk interrupties Afhankelijk van ITU beslissing: grotere antennes op satellieten om spot beams te maken toegewijde satelliet capaciteit 11

12 Samenvatting ESA ondersteunt Integratie van UAS in civiele luchtruim met ontwikkelingen in de satellietcommunicatie Produktontwikkeling voor datacommunicatie toekomstige UAV payloads Dit is een typisch dual-use gebied defensie en civiele wereld hebben grotendeels hetzelfde probleem ESA heeft enkele studies gestart op dit gebied Haalbaarheids studies samen met EDA: wat kan er realistisch gedemonstreerd worden voor de regelgevers? Hoe ziet een systeem er uit indien er frequenties beschikbaar zijn na WRC-12 hoe zien de diensten eruit? Is het rendabel? Welke technologieën zijn nog verder nodig?] 12