26 января 2016 года в ходе запланированного вывода из строя спутника системы «Джи-Пи-Эс» (GPS) военно-воздушными силами США была сделана ошибка в программном обеспечении и нарушена работа других спутников. В течение 11 часов в США наблюдались сбои в работе телекоммуникационных вышек, полицейские и пожарные участки испытывали проблемы со связью, радио «Би-Би-Си» (BBC) испытывало трудности с вещанием, а один из крупных телескопов, следящих за астероидами, отключился от сети.
«Джи-Пи-Эс» — это не только система позиционирования, это еще и система синхронизации времени, которую использует бесчисленное количество компьютеров на земле. Вывод из строя этой системы может обернуться катастрофой для цивилизации. Это — и самое слабое место глобальной экономики. Сегодня в мире насчитывают около двух миллиардов устройств, пользующихся спутниковыми сигналами «Джи-Пи-Эс», а к 2022 их количество может насчитывать уже семь миллиардов.
И этой же системой пользуются и вооруженные силы США. Еще в 1997 году военные предупреждали Конгресс США, что система уязвима, а после событий на Донбассе в 2014 году в Пентагоне обратили особое внимание на возможности ведения радиоэлектронной борьбы Россией и на способность русских глушить или изменять сигналы «Джи-Пи-Эс».
По данным американцев, русские сегодня способны перехватывать управление чужими дронами в Сирии и в районе Черного моря. С тех пор одна из главных задач военных США — создание безопасной системы «Джи-Пи-Эс» или альтернативной системы. Недавние слухи о том, что в Средиземном море неизвестными силами была нарушена работа навигационных систем самолетов и постоянные слухи о сбоях «Джи-Пи-Эс» в Черном море и на корейских морских торговых линиях, звучат тревожным звоночком для всех, кто использует беспилотники в своих вооруженных силах.
И борьба за секреты в области разработки новых систем навигации и защиты «Джи-Пи-Эс» сегодня идет гораздо серьезнее, чем за те же секреты гиперзвука или непосредственных летальных вооружений.
Сегодня ВВС США находятся в стадии обновления своей группировки спутников «Джи-Пи-Эс». В феврале было принято решение о выводе на орбиту новых улучшенных 22 спутников «Джи-Пи-Эс III» (GPS III Follow-On Phase 2). Спутниками занимается компания «Дженерал Дайнемикс» (General Dynamics) на субконтракте от «Локхид Мартин» (Lockheed Martin). Это будет новая программа, а не продолжение программы по ранее озвученной закупке 10 спутников. Первый из той десятки спутник «Джи-Пи-Эс III» уже готов к запуску (должен был отправиться в космос еще в мае этого года, но запуск перенесен на октябрь из-за недоверия военных ракете «Фалкон 9» (Falcon 9) компании «Спейс Экс» (SpaceX)), второй вот-вот одобрит ВВС США. Новые спутники, по данным компании, будет в восемь раз труднее «глушить» вероятному противнику, сигнал будет точнее, предусмотрен канал связи с другими спутниками и так далее. Цена всего контракта составляет около 10 миллиардов долларов. Первый улучшенный спутник должен встать в строй в 2026 году.
По мнению аналитиков, спутниковые системы коммуникаций, системы позиционирования, навигации и синхронизации времени (PNT) и метеорологические возможности — это ключевые факторы для эффективного функционирования современной армии, учитывая ожидаемое распространение киберопераций и массовое внедрение автоматизированных беспилотных систем в вооруженные силы.
Выход из строя «Джи-Пи-Эс» сделает невозможным применение «умных боеприпасов» американскими вооруженными силами, усложнит ориентирование и маневрирование, станет причиной учащения случаев дружественного огня. Также будут рассинхронизированы смартфоны, системы навигации самолетов, грузовиков, кораблей, станут неработоспособными службы экстренной помощи. «Глушение» сигнала или его корректировка противником может привести к тому, что выйдут из строя системы целеопределения, раннего оповещения, точности нанесения ударов и т.п., без чего практически перестанет функционировать вся современная военная машина страны. Даже небольшой сбой или прерывание потоков информации может привести к серьезным последствиям
По данным армии США, около 250 тысяч систем только в одних в сухопутных войсках зависят от пространственно-временной и навигационной поддержки. Армейская бригада использует в среднем около 600 систем.
Тревогу американцев вызывает способность российских средств РЭБ влиять не только на работу самих спутников в космосе или программного обеспечения, а оказывать воздействие на работу с сигналами непосредственно в зоне конфликта или на поле боя.
Осенью 2016 года в армии США приняли решение о начале работы по созданию «Белой книги навигационной войны». В ней собираются рекомендации на предмет того, что делать, чтобы противник никак не мог влиять на системы навигации американских военных, а сами американцы могли бы лишить врага доступа к «Джи-Пи-Эс» и подобным системам на поле боя. В 2018 году ожидается проведение полевых испытаний альтернативных систем «Джи-Пи-Эс».
Как же Пентагон планирует бороться со средствами РЭБ России?
Увеличить число самих спутников
Эксперты исследовательской компании «Фрост и Салливан» (Frost&Sullivan) советуют разработчикам сконцентрироваться на создании малоразмерных, дешевых и быстро производимых спутников, которые можно запускать в большом количестве. Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA) занимается приемом заявок от коммерческих компаний на разработку и доставку дешевых небольших военных спутников на низкие орбиты. Они будут быстро заменимыми, а их группировки должны поддерживать военные операции США по всей планете.
Использовать существующие коммерческие спутники
В Пентагоне сегодня уделяют особое внимание сотрудничеству с коммерческими спутниковыми компаниями, применению оборудования, позволяющего, например, беспилотникам в полете менять спутниковые диапазоны, шифрованию сигналов и противодействию «глушению» сигналов. В декабре 2017 коммерческий оператор спутниковой связи «Виасат» (ViaSat) получил от Командования специальных операций контракт на сумму в 350 миллионов долларов на модернизации спутникового оборудования и средств связи сил специального назначения США. НАТО также прибегнет к услугам «Виасат» по переводу наземной инфраструктуры альянса на новые платформы спутниковой связи, что должно позволить расширить возможности на поле боя, вдвое увеличить количество пользователей сервиса и менять конфигурацию спутниковой связи в режиме реального времени.
Коммерческие компании, такие как «СЕС», «Интелсат», «Инмарсат» (SES, Intelsat, Inmarsat) понимают, что рынок беспилотников растет, и переживают, что военные откажутся от использования их инфраструктуры и перейдут полностью на свои собственные государственные группировки спутников. Чтобы не потерять контракты, представители частной космической индустрии пытаются найти удовлетворяющие всех решения. Речь идет об использовании новых частот, вывода спутников на новые орбиты и установках новейшего оборудования на военных дронах.
Работа с сигналом
Летом 2017 военный беспилотник смог пролететь более тысячи миль, меняя при этом диапазоны спутниковой связи, что позволяет сохранять ориентацию при помехах и глушении сигнала противником. Николь Робинсон (Nicole Robinson), корпоративный директор «СЕС Нетворкс» (SES Networks), сказала, что MQ-9 «Рипер» (Reaper) смог увеличить скорость обмена со стандартных 5-10 мегабит в секунду в Ku-диапазоне до 30 мегабит в Ka-диапазоне.
В США также активно тестируется второй год навигационная система с усовершенствованными каналами связи (Enhanced Link Navigation System, ELNS), которая позволяет поддерживать каналы связи при отсутствии нормальной работы «Джи-Пи-Эс» и глушении сигналов врагом на расстоянии в около 50 миль и осуществлять взлеты и посадки беспилотников и самолетов.
Использовать беспилотники как мобильные «вышки связи»
Дроны могут и сами быть задействованы в РЭБ, не только выступать в качестве целей. В США работают над созданием многослойных систем связи, когда беспилотники в небе выступают в качестве ретрансляторов сигналов. Идея заключается в том, что, например, ударный беспилотник в ходе миссии поддерживает связь не через один канал напрямую со спутником, а делает это через целую сеть подвижных ретрансляторов, постоянно меняя частоты и маршрут сигнала. Это должно помочь избежать последствий работы РЭБ врага. То есть, дроны в этом случае выступают в качестве некоего подобия мобильных воздушных «вышек» связи.
Летающие дроны-станции могут и сами подавлять сигналы связи более мелких коптеров противника на тактическом уровне на поле боя. Как только в ближайшем будущем в небе появятся беспилотные самолеты разведки, то они смогут выполнять задачи ведения РЭБ и по отношению к большим ударным дронам противника.
Использовать встроенные системы навигации без привязки к «Джи-Пи-Эс»
Работы по созданию бесспутниковых систем навигации активно ведутся в ДАРПА: проходят испытания роботизированных парашютных систем без привязки к «Джи-Пи-Эс», лидаров, атомных часов для военных. Для навигации техника сможет общаться с другой техникой на коротком расстоянии и с помощью мощных сигналов, которые будет трудно заглушить, и так по цепочке в итоге танки, например, смогут выяснять свое местоположение. На земле будет установлена своя сеть трансляторов, которая будет дублировать или заменять спутниковую связь. В ходе наземных действий сигналы в теории будут перебрасываться сотнями разных путей между наземными антеннами, чтобы противник не мог их заблокировать все сразу, иерархия и система связи будет постоянно перестраиваться с помощью искусственного интеллекта, который будет автоматически адаптироваться к помехам, взломам и глушению, переключать частоты и так далее, чтобы поддерживать сигнал.
В мире наблюдается всплеск интереса к возрождению технологии Второй Мировой войны. Речь идет о системе радионавигации дальнего радиуса действия (eLoran). Система транслирует сигналы с наземных вышек. Сегодня как минимум девять стран используют е-ЛОРАН и еще три находятся в стадии модернизации устаревшей системы ЛОРАН-С.
Повышение автномности беспилотников
Работы ведутся по созданию систем, когда дрону в ходе выполнения миссии нет необходимости вообще поддерживать канал связи с операторами и постоянно уточнять свое местоположение и положение целей с помощью той же системы «Джи-Пи-Эс». Такой вариант пока труднодостижим, но над ним активно работают.
Повышение малоуязвимости каналов связи для противника
Здесь в ход идет все: прерывистое сообщение, связь на разных частотах, выход на связь как можно реже, шифрование данных, использование искусственного интеллекта для автоматического поиска свободных частот, пеленг средств РЭБ и автоматический выбор курса для «выхода» из зон поражения.
Квантовые вычисления
В планах — использование квантовых компьютеров как для установления безопасных каналов связи со спутниками, так и для автономной синхронизации военных систем на поле боя.
И, конечно же, никто не отменял навигацию по звездному небу при хорошей погоде. Чему снова учат военных в США, в том числе и как обращаться с секстантом.
Есть идеи по созданию новых навигационных систем, которые бы пассивно определяли положение по звездам и положению спутников или космического мусора на орбите без непосредственной установки канала связи.
Так или иначе, Кен Гэбриел (Kaigham «Ken» Gabriel), президент и генеральный директор «Дрейпер Лабораторис» (Draper Laboratories), в недавнем интервью заявил, что не будет одного единственного решения, которое снимет все проблемы с отсутствием «Джи-Пи-Эс». Все методы будут использоваться в том или ином роде в зависимости от конкретных задач.