Dany Eschar, CEO von dem Kommunikationsspezialisten Orbit aus Israel sagt, nach dem Einsatz im Iran ist die Kommunikationswelt für uns eine ganz andere geworden. Früher war der Gegner auf dem eigenen Staatsgebiet, oder ein direkter Nachbar mit entsprechenden, übersichtlichen Reichweiten. Mit einem Gegner wie dem Iran, oder aus NATO-Sicht Russland, China, etc. sind die Reichweiten 2.000 km und mehr. Zudem sind die Gegner gleichrangig, verfügen über ähnliche Systeme und Störpotenzial. Bleiben wir beim Beispiel Iran, dort musste Israel bemannte und unbemannte Luftfahrzeuge führen, Raketen überwachen, Spezialkräfte führen. Und das Ganze mit einer resilienten Kommunikation. Laut Insidern aus Israel, benötigen plötzlich alle Plattformen im oder überm Feindgebiet eine Highend-Satellitenanbindung. Es ist ein anderer Krieg geworden, so die Beteiligten.

Die Anbindung wird in allen Dimensionen – Luft, Land, See – benötigt, über sehr große Reichweiten hinweg. Es wird ein großes und widerstandsfähiges Satelliten-Netz benötigt.

Widerstandsfähige Netzwerke

Die Satellitenverbindungen müssen nicht nur Multi-Fähigkeiten aufweisen, sondern auch mehrere Arten geschützt werden. Resilienz oder Widerstandsfähigkeit ist hier das Stichwort. Dieses wird vor allem durch eine hohe Anzahl an verfügbaren Satelliten sowie unterschiedlichste Sprungverfahren erreicht. Haben die Streitkräfte nur wenige eigene Satelliten, so können diese durch den Gegner schnell und einfach dezimiert werden. Daher braucht es Netzwerke mit tausenden Systemen, so wie es bei Starlink, amazon Kuiper, etc. aufgebaut wird. Bei Satellitenkonstellationen von rund 4.000 Satelliten ist ein Verlust/Abschuss von zehn bis zwanzig keine signifikante Einbuße. Project Kuiper is Amazon’s low Earth orbit satellite broadband network.

Bei dem Sprungverfahren reicht es nicht aus, nur zwischen den Frequenzen eines Frequenzbandes zu springen, ich muss als militärischer Nutzer zwischen den Bändern springen oder sogar zwischen den Satellitenkonstellationen – geostationär, MEO (Medium Earth Orbit Satellite) und LEO (Low Earth Orbit) – und den Polarisationen. Und die Verbindung muss auch ohne GPS oder im GPS-gestörtem Umfeld möglich sein. Diese Wechsel innerhalb der Bänder, aber auch der Satelliten und Umlaufbahnen muss in Millisekunden geschehen. Nur so ist eine bruchfreie Kommunikation möglich. Die Terminals am Boden oder auch in den Luftfahrzeugen muss sich selber und hochautomatisiert ausrichten. Zudem müssen die Terminals alle Daten zu den Satelliten besitzen. Eine Suche ist ausgeschlossen, die Verbindung muss vorher schon bekannt sein. Vor allem wenn es sich um bewegliche Plattformen handelt. Entsprechende Algorithmen in den Satelliten-Terminals sorgen für die Sprungverfahren in Millisekunden.

Zudem werden alle militärischen und zivilen Satelliten in ein Gesamtsystem integriert. So stehen die großen zivilen Netzwerke immer als Back-up zur Verfügung. Zu den eigenen Kommunikationssatelliten, denen der NATO/EU oder weiterer Verbündeter, zum Beispiel den USA oder Frankreich. Die Sicherheit der Kommunikation innerhalb der zivilen Systeme wird durch eine End-zu-End-Verschlüsselung garantiert.

Ein anderes interessantes Projekt ist O3b von Luxemburg. Seit einigen Jahren plant Luxemburg bereits, seine Kapazitäten aus seinem O3b mPower-Breitbandnetzwerk in der mittleren Erdumlaufbahn (MEO) für das Land und die NATO-Verbündeten zu erschließen. Die luxemburgische Regierung erwirbt im Rahmen des 10-jährigen MEO Global Services (MGS)-Programms O3b mPower-Kapazitäten im Wert von 195 Millionen Euro für Verteidigungs-, Sicherheits- und Katastrophenschutzmissionen. Die Kapazitäten aus der Konstellation der nächsten Generation des Betreibers SES werden im Rahmen eines mit den Vereinigten Staaten eingerichteten NATO-Vertragsvehikels für andere staatliche Missionen zur Verfügung gestellt.

Seit April 2024 in Betrieb, wurde O3b mPOWER erfolgreich für bestimmte Missionen aktiviert, und die Niederlande sind dem MGS-Abkommen im Januar 2025 beigetreten. Im Sommer diesen Jahres sollen Satelliten sieben und acht folgen. Der als MEO Global Services (MGS) bekannte Vertrag, der im Rahmen der von den USA und Luxemburg initiierten Global Commercially Contracted SATCOM Support Partnership (GCC SATCOM SP) der NSPA vergeben wurde, ermöglicht es den NATO-Mitgliedern und NATO-Partnern, die an dem Abkommen teilnehmen, souveräne Netzwerke aufzubauen oder vollständig verwaltete Satellitenkommunikationsdienste mit geringer Latenz und hoher Leistung zu nutzen.

Die MEO-Konnektivität von SES ermöglicht es Regierungsorganisationen, Behörden und Streitkräften bei globalen Missionen zu Lande, zu Wasser und in der Luft, Echtzeitanwendungen wie HD-Videoanrufe und unterbrechungsfreie gleichzeitige Downloads anderer datenintensiver Anwendungen im Hintergrund zuverlässig auszuführen.

Yuriko Backes, luxemburgische Verteidigungsministerin: „Die Verbesserung der sicheren und widerstandsfähigen Satellitenkommunikation für Verteidigungs- und Bündnisoperationen bleibt für Luxemburg eine Priorität. Durch MGS und den Rahmen der GCC SATCOM Support Partnership nutzen wir die hochmoderne O3b mPOWER-Konstellation von SES, um eine leistungsstarke Satellitenkommunikation zur Unterstützung nationaler Anforderungen sicherzustellen und diese zum Nutzen der NATO-Staaten und unserer Partner einzusetzen. Wir begrüßen unseren Verbündeten, die Niederlande, die sich dieser gemeinsamen Weltrauminitiative anschließen.“

Orbit hat verschiedene Verträge auch mit der Bundeswehr. Jeweils über deutsche oder europäische Integratoren oder OEMs. Hier derzeit noch vor allem für die Schiffskommunikation, inklusive U-Boote. Aber auch die Bereiche Luft und Boden werden immer wichtiger. Neben unbemannten Bodenfahrzeugen werden in Zukunft vor allem hunderte, wenn nicht tausenden sogenannte Remote Carrier zulaufen. FCAS ist hier sicherlich das ambitionierteste Projekt, aber im Rahmen von Manned-Unmanned Teaming (MUM-T) wird dies auch bei anderen Luftfahrzeugen – Boeing P-8 Poseidon, Boeing CH-47 Chinook, Kampfhubschrauber (Neuer Generation), Airbus H-145M, Airbus Sea Tiger, etc. eine gewichtige Rolle spielen. Dies kann dann über TDLs (Tactical Data Links) oder Satellitenkommunikation erfolgen.

Bei bemannten und unbemannten Bodenfahrzeugen kommt das MPT-30 (30 cm Durchmesser) zum Einsatz. Neben Spezialkräften kommt es auch im Bereich der Artillerie oder UxS zum Einsatz. Erst vor kurzem konnte die israelische Firma die Systeme bei einer NATO-Veranstaltung präsentieren.

Laut Orbit wurden die Systeme auch schon durch die Luftwaffe getestet, hier vor allem wohl für die zulaufenden Boeing CH-47 Chinook Transporthubschrauber.

Technologische Trends

Schutz der Verbindungen vor Störungen haben deutlich mehr Gewicht erhalten. Neben dem Frequenzsprungverfahren und dem Wechsel zwischen den Satellitenkonstellationen wird aktuell vor allem die gleichzeitige Multi-Frequenz-Nutzung durch nur ein Satellitenterminal nachgefragt, so Orbit. Bis hin zu einem Quad-Band, also vier Verbindungen gleichzeitig. Orbit kann nach eigenen Angaben dies mit einer 1,2 Meter großen Antenne sicherstellen. Bei kleineren Antennen sind es zwei Frequenzen gleichzeitig. Das Stichwort hier ist Multi-Modem. Multi-Modem Satellitenkommunikation bezieht sich auf die Verwendung von mehreren Modems in einem einzigen System, um gleichzeitig mit verschiedenen Satellitenkonstellationen zu kommunizieren. Dies ermöglicht eine höhere Zuverlässigkeit und größere Bandbreite, indem die Daten über mehrere Pfade übertragen werden.

Bei der Multi-Modem-Satellitenkommunikation werden mehrere Modems in einem Gerät oder System kombiniert. Jedes Modem kann mit einem separaten Satelliten oder einer Satellitenkonstellation verbunden sein. Alternativ können bei manchen Systemen die Modems auch einfach ausgetauscht werden. Wobei dann immer nur eine Satellitenkonstellation genutzt werden kann. Aber auch mixed-MESH-Systeme zwischen verschiedenen Terminals können aufgebaut werden. Multi-Modem-Systeme verwenden in der Regel eine Kombination aus Software-Defined Radio (SDR) und/oder dedizierter Modemhardware, um die Flexibilität und Leistung zu gewährleisten.

Ein Beispiel für ein solches System ist das Multi-Constellation Modem (MCM-500) von L3Harris, das für die Verbindung zu verschiedenen Satellitenkonstellationen entwickelt wurde und sowohl für mobile als auch für stationäre Anwendungen geeignet ist. Beim MCM-500 handelt es sich um ein robustes, bodengestütztes SATCOM-Modem, das hohe Datenraten für die gleichzeitige Verbindung mit Konstellationen in niedriger Erdumlaufbahn (LEO), mittlerer Erdumlaufbahn (MEO) und geostationärer Erdumlaufbahn (GEO) ermöglicht.

Das MCM-500 bietet Konnektivität zu neuen kommerziellen Weltraum-Internet-Satellitenkonstellationen und aktuellen Wideband Global SATCOM-Systemen (WGS), indem es mehrere Modems in einem einzigen Gehäuse verwendet und so die Konnektivität zu zwei Konstellationen gleichzeitig ermöglicht. Das MCM bietet sowohl Comms On-the-Move (OTM) als auch Comms At-the-Halt und ist für den Einsatz in nahezu jeder Umgebung robust ausgelegt.

Ein weiterer Bestandteil können dezidierte Wellenformen sein, wie die Network Centric Waveform (NCW). NCW ist eine automatisierte Full-Mesh-IP-Multimedia-Satellitenkommunikationsnetzwerktechnologie über Super-High-Frequency (SHF) Transponder für taktische und mobile Kampffahrzeuge der US Army. Die ARSTRAT-zertifizierten Netzwerkcontroller und Modems implementieren NCW über eine Vielzahl von Terminals, darunter feste Terminals mit großer Apertur und taktische/mobile Terminals mit kleiner Apertur. NCW kann für geosynchrone Satelliten wie die WGS-Konstellation genutzt werden.

Ein NCW-Netzwerk besteht aus bis zu 255 SATCOM-Terminals. Ein Terminal fungiert als Netzwerkcontroller, der als Quelle für die Netzwerksynchronisation und als Dreh- und Angelpunkt für die Netzwerksteuerung und -ressourcen dient. Bestimmte Netzwerkmitglieder können je nach Terminal-Konfiguration und Leistungsfähigkeit die Funktion des Netzwerkcontrollers übernehmen und auch als Speicher- und Weiterleitungs-Hubs dienen, um Netzwerkmitglieder zu unterstützen, die keinen Single-Hop schließen können.

Die Verwendung mehrerer Modems bietet weitere Vorteile:

• Redundanz: Fällt ein Modem aus, kann das System weiterhin über die anderen Modems betrieben werden, was eine höhere Zuverlässigkeit gewährleistet.
• Bandbreite: Durch die Kombination der Bandbreite verschiedener Modems kann eine höhere Datenübertragungsrate erreicht werden.

Flexibilität: Multi-Modem-Systeme können sich an verschiedene Konstellationen und Signaltypen anpassen, was eine größere Flexibilität bei der Auswahl des besten Pfades für die Datenübertragung ermöglicht.

Zudem gewinnt aufgrund der geografischen Lage, dem Auftauen der Nordostpassage, den Anrainerstaaten, auch die Polarregion immer mehr in den Fokus. Bisher war eine dauerhafte Abdeckung der Polarregionen aufgrund der Satellitenbahnen aber eine Herausforderung.

Mit den HEO-Satelliten (High Earth Orbit Satellite) in Schweden hat Orbit zusammen mit Inmarsat eine entsprechende Lösung bereits installiert. Diese deckt neben der Polarregion auch Grönland ab. Letzteres ist nicht nur wichtig, weil US-Präsident Donald Trump seine Ansprüche auf Grönland angemeldet hat, sondern weil dort regelmäßig in den verlassenen Regionen im Norden unbekannte Sensoren einer gegnerischen Macht – vermutlich Russlands – durch entsprechende Hundeschlittenpatrouillen aufgefunden werden. An dem System sind neben Schweden auch Dänemark, Norwegen und Finnland beteiligt.

Inmarsat betreibt eine Flotte von geostationären Satelliten, die für globale mobile Satellitenkommunikation eingesetzt werden. Sie ermöglichen Sprach- und Datenübertragung, Ortung und Überwachung, besonders in Gebieten ohne Mobilfunknetz, wie z.B. auf See oder in entlegenen Regionen.

Aktuell werden Terminals Neuer Generation (NG) entwickelt, die VIASAT-3 und IMMASAT nutzen können. Diese sollen ab Anfang kommenden Jahre verfügbar sein. VIASAT-3 ist eine geplante globale Konstellation von drei geostationären Kommunikationssatelliten im Ka-Band, die von Viasat betrieben werden. Diese Satelliten sollen eine ultrahohe Kapazität bieten und die globale Abdeckung und Netzwerkkapazität von Viasat erweitern, um erschwingliche, qualitativ hochwertige Konnektivität zu ermöglichen.

Auch Satellitenkommunikation as a Service ist für viele Nutzer von Interesse. Hier vor allem die kommende Möglichkeit bei amazon Kuiper. Dabei wird es wohl eine dedicated Service für behördliche Nutzer geben. Starlink wird durch viele westliche Streitkräfte schon genutzt, selbst bei Spezialkräften. Eigentlich ist durch die T&Cs von Starlink eine militärische Nutzung ausgeschlossen. Diese scheinen sich aber viele regierungstechnische Nutzer nicht wirklich durchgelesen zu haben, oder sie ignorieren den Fakt einfach.

Lösungen von Orbit

Je nach Plattform und Domäne (Luft, Land oder See) bietet Orbit unterschiedliche Lösungen an. Diese basieren jedoch auf den gleichen Grundlagen und meistens auf den Multi-Purpose Terminals (MPT) 30 und 46. Die Zahlen stehen dabei für die Schüsseldurchmesser. Unterstützt werden die Ka-Bänder in den Frequenzen (Tx) 29,0 bis 31,0 GHz sowie 19,2 bis 21,2 GHz (Rx). Diese MPTs richten sich vor allem an maritime und landgestützte Mobilität und sollen nahtlose Konnektivität unterwegs für missionskritische mobile Einsätze liefern.

Diese kompakten und dennoch leistungsstarken SATCOM-Terminals bieten mobile Plattformen eine schnelle und kontinuierliche Konnektivität und gewährleisten missionskritische Breitbandkommunikation in den anspruchsvollsten Geländebedingungen bei gleichzeitig hoher Ausfallsicherheit des Terminals, so der Hersteller. Das Low-Profile Communications On-The-Move (COTM) Antennensystem wurde entwickelt, um kontinuierliche Kommunikation mit hoher Bandbreite für Sprache, Video und Daten in einer hochdynamischen Umgebung zu ermöglichen. Das flache Design reduziert die Anforderungen an Größe, Gewicht und Leistung (SWaP) weiter, um zuverlässige mobile SATCOM in einem möglichst kleinen Gehäuse zu bieten.

Auf der Basis wird auch eine Lösung für die U-Boot-Kommunikation angeboten. Es handelt sich um die gleichen Größen, jedoch werden hier die Ka- oder Ku-Bänder unterstützt. Beim Ku.Band sind die Frequenzen: 13,75-14,5 GHz (Tx) sowie 10,95-12,75 GHz (Rx). Denn die kompakten Systeme eignen sich für den Einbau in U-Booten, um auch mitten auf dem Meer eine zuverlässige und schnelle Breitbandkommunikation zu ermöglichen und dabei rauen Umgebungsbedingungen standzuhalten. Die kompakten, leichten und stromsparenden (SWaP) Benutzerterminals beeinträchtigen die Stabilität des U-Boots nicht. Sie können mehr als 126 Mbit/s im Vorwärtskanal und 29 Mbit/s im Rückkanal übertragen und gewährleisten dabei eine unterbrechungsfreie Konnektivität während aller Missionsphasen – selbst bei starken Emissionen von U-Boot-Sensorsystemen arbeitet das MPT ohne Unterbrechung weiter.

Die Terminals entsprechen den Industriestandards der Federal Communications Commission (FCC) und des European Telecommunications Standards Institute (ETSI) und sind mit militärischen Satellitensystemen kompatibel. Damit sind sie die ideale Wahl für Marineanwendungen im Bereich Aufklärung, Überwachung und Aufklärung (ISR) und erfüllen die Anforderungen militärischer Nutzer an eine „allzeit und überall“ verfügbare Abdeckung.

Für USVs (Unmanned Sea Vehilces) und kleine Boote bzw. Schiffe kommen zu diesen beiden Lösungen noch die Antennengrößen MPT 60 und MPT 87 hinzu. Die Frewuenze im Ka- oder Ku-Band bleiben identisch. Neben den Größen der Schüsseln ändern sich natürlich vor allem die Gewichte: MTP 30 wiegt 10 kg, MPT 46 wiegt 12 kg, MPT 60 wiegt 15 kg und MPT 87 wiegt 28 kg.

Ergänzt wird die Familie durch das MPT 30WGX für alle Arten von Luftfahrzeugen. Dieses multifunktionale Luftfahrtterminal für Viasat Global Xpress, für militärisches Ka-Band und WGS. Es ist vollständig kompatibel mit dem Wideband Global Satcom (WGS)-System, dem militärischen Ka-Frequenzbereich und der Global Xpress (GX)-Konstellation von Viasat. Das MPT 30WGX arbeitet über eine 30 cm-Antenne in kommerziellen und militärischen Ka-Bändern und ist vollständig mit Modems, Elektronik und Software integriert. Das leichte (10 kg), kompakte Terminal vereint hohe Leistung mit der branchenführenden Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit und niedrige Gesamtbetriebskosten, so Orbit. Es ermöglicht eine Vielzahl von Kommunikationsmöglichkeiten für verschiedene Flugzeugtypen. Und es werden optional bis zu drei Bänder angeboten: Band 1: Tx 29,0 bis 30,0 GHz, Rx 19,2 bis 20,2 GHz, Band 2: Tx 30,0 bis 31,0, Rx 20,2 bis 21,2 GHz und Band 3 (optional): Tx 27,5 bis 31,0 GHz, Rx 17,7 bis 21,2 GHz.

Gerade ist Staaten in Osteuropa rüsten auch beim Thema Satellitenkommunikation richtig auf. Hier ist neben Tschechien vor allem auch Polen zu nennen. Grund ist natürlich auch hier die Bedrohung aus dem Osten. Im Zentrum steht die Anbindung und Modernisierung für WGS. So werden die Ankerstationen nicht nur modernisiert, sondern vor allem auch mehr nach Westen in den jeweiligen Ländern verlegt. Aktuelle Anlagen sind zu nah an der Grenze mit der Ukraine. Ziel ist zudem eine gemeinsame Nutzung mir den USA, Kanada, den Niederlanden und Lichtenstein. WGS bietet eine Bandbreite von über 500 MHz an. Genutzt werden dabei iDirect-Lösungen von ST Engineering. Zudem hat Polen aber auch taktische Terminals beschafft, unter anderem HAWKEYE 4 sowie PANTHER 2 von L3Harris.

Hawkeye 4 Lite ist ein Flyaway-Terminal mit einem Durchmesser von 1,3 Metern. Das System bietet eine hohe Bandbreite für mobile Teams mit einer tragbaren Multi-Konstellations-Flexibilität. Modulare, austauschbare Modems erleichtern die zuverlässige und schnelle Kommunikation, auch in dynamischen und schwierigen Einsatzumgebungen. Das System ist vollständig GEO- und MEO-fähig auf der SES mPOWER-Konstellation. Dank Kohlefaser ist die segmentierte Antenne leicht. Die optionale GATEKEEPER-Technologie zur Unterdrückung von Störungen ermöglicht es Benutzern, in dynamischen und schwierigen Einsatzumgebungen zuverlässig und schnell zu kommunizieren. Es bietet die Nutzung der Delta 8 (WGS) Ka- und X-Bänder, Inmarsat GX (Ka-Band) und ist IntelsatOne Flex-zertifiziert (Ku-Band). Dank der One-Touch-Funktion „Auto-Acquire” lokalisiert und fixiert das Terminal automatisch das Satellitenziel mithilfe seiner motorisierten Antenne, die von einer integrierten Software gesteuert wird. PANTHER 2 ist die kleinere und leichtere Lösung mit ähnlichen Fähigkeiten.

Aktives Stören der Satellitenkommunikation

Beim Thema Satellitenkommunikation geht es aber nicht nur um den Schutz der eigenen Infrastruktur, der Verbindungen oder Space-Assets. Es geht für die westlichen Staaten mittlerweile auch um offensiv-defensive Systeme. Wie kann ich die gegnerischen Space-Systeme stören? Und das bei der Kommunikation wie bei optischen oder Synthetic Aperture Radar (SAR)-Aufklärung. Im Vordergrund steht zunächst einmal das Stören/Jammen, nicht das Zerstören. Hier werden Systeme wie Meadowlands von L3Harris in Zukunft eine Rolle spielen. Deutschland ist bei offensiven Systemen in der Regel ja eher zurückhaltend, bei Jammer oder Dazzling-Systemen für gegnerische Space-Systeme scheint die Bundeswehr hingegen großes Interesse zu zeigen.

Autor: Marc Eschbach, CPM

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