NASCOM
NASA (Ground) Communications System ( NASCOM ) zarządza komunikacją naziemną między stacjami naziemnymi , centrami kontroli misji i innymi elementami segmentów naziemnych statków kosmicznych , zapewniając ogólnoświatową transmisję poleceń , telemetrii , głosu i sygnałów telewizyjnych w czasie zbliżonym do rzeczywistego . Jest zarządzany z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt w stanie Maryland .
Sieć NASCOM obejmuje łącza mikrofalowe , podmorskie kable komunikacyjne , linie naziemne i centra sieciowe w Goddard i na całym świecie.
Historia
Wczesny rozwój
Przed pojawieniem się NASCOM sieć Minitrack – używana do śledzenia lotów Sputnika , Vanguarda , Explorera i innych wczesnych statków kosmicznych – w dużej mierze opierała się na dostarczanych przez wojsko dalekopisach , które były ograniczone do około 30 bitów na sekundę. Dane naukowe z misji Vanguard były rejestrowane na stacjach naziemnych na taśmie magnetycznej i przesyłane pocztą lotniczą do centrum kontroli w Laboratorium Badawczym Marynarki Wojennej. . Ta zależność od linii i stacji wojskowych podważyła nieco czysto naukowy klimat, który marynarka wojenna i NASA starały się promować.
Gdy NASA opracowała bardziej zaawansowane satelity na początku lat 60. XX wieku, możliwości zdalnego sterowania wzrosły, a Minitrack nie był już wystarczający. Później, gdy NASA rekrutowała personel z wojska i przemysłu, zaczęła gromadzić wewnętrzną bazę wiedzy na temat szerokopasmowych sieci komputerowych czasu rzeczywistego. Do rozwoju NASCOM przyczyniły się technologie sieciowe stosowane w systemie obronnym NORAD oraz Semi-Automatic Ground Environment (SAGE).
NASCOM zaczął nabierać kształtu na początku lat 60. XX wieku i został formalnie ustanowiony w 1964 r., pod zarządem niedawno utworzonego Biura Śledzenia i Gromadzenia Danych. NASCOM połączył ze sobą trzy ówczesne sieci śledzenia i pozyskiwania danych NASA: sieć śledzenia i gromadzenia danych statków kosmicznych (STADAN), sieć lotów załogowych (MSFN) i sieć Deep Space Network (DSN).
Rtęć
Misje załogowe, poczynając od Projektu Mercury w 1958 roku, oprócz obwodów danych wymagały obwodu głosowego w czasie rzeczywistym oraz zwiększonej niezawodności. Specyfikacje dla sieci Mercury zostały wydane 21 maja 1959 r., ustanawiając linię bazową z centrum kontroli misji w Cape Canaveral (później Houston ), konwergencją danych w Goddard i stacjami przełączającymi za granicą w celu zapewnienia redundancji i trunkingu przez drogie kable transoceaniczne. Decyzje te ukształtują NASCOM na lata.
Sieć Mercury została zaprojektowana przez Tracking and Ground Instrumentation Unit (TAGIU) w Langley , przy wsparciu firmy Goddard. Składał się z sieci głosowej i sieci dalekopisów na oddzielnych kanałach, z których każdy miał kanał zapasowy. Sieć dalekopisowa oparta na przekaźniku Torn-Tape Relay typu 111 firmy Western Union System nie oferował żadnej poprawy prędkości w porównaniu z siecią Minitrack, chociaż umożliwiał przełączanie na podstawie zakodowanych adresów. Utworzono łącze danych między Goddard a Cape Canaveral, z czterema obwodami głosowo-przepustowymi, z których każdy może przenosić 1000 bitów na sekundę. Później ustanowiono łącza pasma głosowego ze stacji naziemnych STADAN i Bermudów.
Sieć Mercury została zaprojektowana pod znaczną presją czasu, a integracja nowych obwodów z istniejącą siecią Minitrack miała niski priorytet. Sieci Minitrack, Mercury i JPL zostałyby ostatecznie zintegrowane, choć powoli; zintegrowany dział komunikacji został utworzony w Goddard w lipcu 1963 r. w celu koordynowania całej komunikacji naziemnej NASA, w tak zwanym NASCOM. Ta konsolidacja była częścią szerszych wysiłków zmierzających do ujednolicenia komunikacji między agencjami federalnymi (National Communications System), w odpowiedzi na trudności, które pojawiły się podczas kubańskiego kryzysu rakietowego .
Bliźnięta
Program Gemini wprowadził kodowanie cyfrowe do tego, co miało stać się siecią NASCOM, umożliwiając konwergencję między różnymi sieciami NASA. W latach 1964-1966 dokonano kilku innych ulepszeń w sieci, głównie w celu zaspokojenia potrzeb misji załogowych. Zerwane taśmy i elektromechaniczne systemy przełączające zostały zastąpione zautomatyzowanymi systemami półprzewodnikowymi , a centrum przełączania w Goddard zostało przeprojektowane w celu poprawy niezawodności i wydajności przy użyciu IBM 7094 i UNIVAC 490 komputery. Możliwości głosowe zostały rozszerzone na wszystkie MSFN, DSN i inne witryny, a multipleksowanie wiadomości dalekopisowych zostało wprowadzone w zagranicznych centrach przełączających.
Apollo
Program Apollo wymagał rozszerzenia linii NASCOM w celu obsługi zwiększonego ruchu komunikacyjnego, w tym sygnałów telewizyjnych. Do 1969 roku ułożono 2,0 miliona mil (3,2 miliona km) obwodów. Do 1974 roku NASCOM był największą szerokopasmową siecią komunikacyjną czasu rzeczywistego, łączącą wszystkie kontynenty z wyjątkiem Azji i Antarktydy i umożliwiającą dwukierunkowy „dialog” ze statkami kosmicznymi ze scentralizowanego centrum kontroli misji.
Warto zauważyć, że Apollo pobudził również rozwój satelitów komunikacyjnych . W czerwcu 1965 roku NASA zaangażowała Communications Satellite Corporation (COMSAT) do wystrzelenia trzech satelitów geosynchronicznych w celu wsparcia komunikacji ze statkami śledzącymi Apollo . Dwa z tych statków kosmicznych wystartowały pomyślnie i oprócz obsługi Apollo zaczęły obsługiwać ruch komercyjny.
W całym programie Apollo kontynuowano stopniowe ulepszenia NASCOM. Na całym świecie wdrożono szybkie terminale danych, utworzono nowe centra kontroli komunikacji i centra zapasowe, zmodernizowano linie w celu obsługi wyższych szybkości transmisji danych, stacje DSN zostały zintegrowane z systemem przełączania dalekopisów, aw Sydney wzniesiono centrum kontroli wideo przełączać się między antenami i przetwarzać kolorowe sygnały na potrzeby transmisji telewizyjnych.
W lipcu 1967 roku Dyrekcja ds. Śledzenia i Systemów Danych została podzielona, a NASCOM stał się częścią nowej Dyrekcji Wsparcia Załogowych Lotów Kosmicznych.
Post-Apollo
Do 1983 roku NASCOM obejmował 139 stacji i 630 obwodów, w tym łącza satelitarne, obejmujące ponad 2,5 miliona mil (4,0 miliona km), przy czym prawie wszystkie te obwody były dzierżawione .
Rozwój sieci NASCOM był kontynuowany w latach 90. Do 1995 roku NASCOM był największą z pięciu sieci rozległych obsługiwanych przez NASA, z 900 dzierżawionymi obwodami i budżetem w wysokości 63 milionów dolarów. Zatrudniała 21 urzędników służby cywilnej i 210 pracowników kontraktowych na podstawie dwóch umów. Wkrótce potem NASA podjęła wysiłek konsolidacji tych sieci, aby uzyskać oszczędności. W swoim rok budżetowy 1995, dział komunikacji NASA przeszedł reorganizację, a kontrahenci przejęli role operacyjne i konserwacyjne, które wcześniej pełnili urzędnicy służby cywilnej. W planie wyrażono potrzebę przejścia na znormalizowane systemy sieciowe.
Wraz z pojawieniem się nowoczesnych sieci z przełączaniem pakietów stworzono niestandardowy protokół tunelowania, aby wspierać ciągłe korzystanie z 1200-bitowego i 4800-bitowego formatu bloków danych punkt-punkt NASCOM; ten protokół tunelowania wymagał niestandardowego sprzętu i oprogramowania. NASA ogłosiła plan wyeliminowania potrzeby stosowania 4800-bitowego protokołu bloków danych do 1997 r. W 2002 r. NASA sfinansowała dochodzenie w sprawie zastąpienia bloków danych NASCOM usługą CCSDS Space Link Extension. Od 2007 roku bloki danych NASCOM były uważane za „przestarzały” protokół i nadal były umieszczane w IP do transmisji w Sieć usług zintegrowanych NASA (NISN).
Zobacz też
- Minitrack
- Sieć śledzenia statków kosmicznych i gromadzenia danych (STADAN)
- Sieć załogowych lotów kosmicznych (MSFN)
-
Space Communications and Navigation Program (SCaN), utworzony w 2006 r., który zarządza komunikacją z segmentem kosmicznym
- Sieć kosmiczna (SN)
- Sieć w pobliżu Ziemi (NEN)
- Sieć Deep Space (DSN)
- Satelitarny system śledzenia i przekazywania danych (TDRSS)
- Sieć usług zintegrowanych NASA (NISN)