ES2842923T3 - Operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras - Google Patents

Operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras Download PDF

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Abstract

Un sistema para operaciones de carga útil, que comprende: un centro de operaciones de satélite, SOC, de anfitrión (150, 350, 550, 750) para transmitir comandos de anfitrión encriptados, en el que los comandos de anfitrión encriptados son encriptados utilizando una variedad de seguridad de comunicación, COMSEC, de anfitrión; un receptor de comandos (135, 355) en un vehículo (110, 310, 510, 710) para recibir los comandos de anfitrión encriptados; un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión (162, 362, 562, 762) para desencriptar los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir comandos de anfitrión no encriptados; una carga útil de huésped (105, 305, 505, 705) configurada para ser activada ON o desactivada OFF según los comandos de anfitrión no encriptados; una carga útil de anfitrión (106, 306, 506, 706) reconfigurada según los comandos de anfitrión no encriptados; una antena de carga útil de anfitrión (107, 307, 507, 707) para transmitir datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión (185, 385, 585, 785); el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión (162, 362, 562, 762) para encriptar telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir telemetría de carga útil de anfitrión encriptada; un transmisor de telemetría (194, 594) para transmitir la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada; el SOC de anfitrión (150, 350, 550, 750) para desencriptar la telemetría de carga útil de anfitrión utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada; un centro de operaciones, HOC, de carga útil de huésped, HoP, (160, 360, 560, 760) para encriptar comandos de huésped no encriptados utilizando una variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped encriptados; el HOC (160, 360, 560, 760) para transmitir los comandos de huésped encriptados; una antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780) en el vehículo (110, 310, 510, 710) para recibir los comandos de huésped encriptados; un módulo de seguridad de comunicación de huésped (165, 365, 565, 765) en la carga útil de huésped (106, 306, 506, 706) para desencriptar los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped no encriptados; un procesador de huésped (183, 383, 583, 783) en la carga útil de huésped (106, 306, 506, 706) para reconfigurar la carga útil de huésped (106, 306, 506, 706) según los comandos de huésped no encriptados; la antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780) para transmitir datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped (190, 390, 590, 790); el módulo de seguridad de comunicación de huésped (165, 365, 565, 765) para encriptar telemetría de carga útil de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir telemetría de carga útil de huésped encriptada; la antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780) para transmitir la telemetría de huésped encriptada; y el HOC (160, 360, 560, 760) para desencriptar la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir la telemetría de huésped no encriptada.

Description

DESCRIPCIÓN
Operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras
ANTECEDENTES
La presente divulgación se refiere a operaciones de carga útil. En particular, se refiere a operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras.
Actualmente, las operaciones típicas de carga útil de un vehículo (por ejemplo, un satélite) tienen la capacidad de realizar una conmutación de entradas en salidas de la carga útil del vehículo. Toda esta conmutación en la carga útil es comandada y controlada por un solo controlador de satélite sin privacidad en la asignación de recursos.
Por lo tanto, existe la necesidad de un diseño mejorado de operaciones de carga útil que permita la privacidad en la asignación de recursos en la carga útil. El documento: PANG R ET AL, "CHIRP program lessons learned from the contractor program management team perspective", AEROSPACE CONFERENCE, 2012 IEEE, IEEE, (20120303), doi:10.1109/AERO.2012.6187278, ISBN 978-1-4577-0556­ 4, páginas 1 - 7, XP032230091, según su resumen "Con presupuestos cada vez más reducidos y costes de programas cada vez mayores, las oficinas de programas gubernamentales están buscando formas innovadoras de conseguir sus objetivos con mayor eficiencia y menor coste. En 2008, la Dirección de Planificación del Desarrollo del Centro de Sistemas Espaciales y de Misiles de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (SMC/XRF) dio un paso atrevido en esta dirección y financió un nuevo programa que comenzó como una propuesta no solicitada del proveedor de soluciones satelitales SES Government Solutions, y sus compañeros de equipo en la industria, la Corporación de Ciencias Orbitales (Orbital) y la Corporación Internacional de Aplicaciones Científicas (SAIC). El programa requirió el alojamiento (como huésped) de un sensor infrarrojo suministrado por la Fuerza Aérea, desarrollado por la corporación SAIC, en un satélite de comunicaciones comercial del proveedor SES, construido por Orbital, y que se denominó de forma apropiada CHIRP (Commercially Hosted Infra-Red Payload). Este nuevo y atrevido esfuerzo ha sido un éxito rotundo y ha estimulado toda una nueva área de mercado para cargas útiles alojadas o de huésped que ahora se está desarrollando en toda la industria aeroespacial". El documento EP2573956 según su resumen, un sistema de control de satélite que comprende un sistema de comunicaciones y un sistema de gestión de información. El sistema de comunicaciones está configurado para recibir comandos procedentes de una pluralidad de operadores. El sistema de comunicaciones está configurado además para enviar los comandos a un satélite utilizando una serie de enlaces de comunicaciones. El sistema de gestión de información puede estar configurado de modo que se evitan conflictos entre los comandos enviados por el sistema de comunicaciones al satélite con origen en distintos operadores dentro de la pluralidad de operadores que provocan una operación no deseada del satélite. El sistema de gestión de información puede estar configurado para proporcionar un nivel deseado de seguridad para la información enviada entre la pluralidad de operadores y el satélite.
RESUMEN
La presente invención proporciona un sistema según la reivindicación 1 y un procedimiento según la reivindicación 15. En las reivindicaciones dependientes se definen formas de realización preferidas.
Las características, funciones y ventajas se pueden conseguir de manera independiente en diversas formas de realización de la presente divulgación o se pueden combinar en otras formas de realización.
DIBUJOS
Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente divulgación se entenderán mejor en relación con la siguiente descripción, las reivindicaciones adjuntas y los dibujos acompañantes:
La Figura 1 es un diagrama que muestra el sistema divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión y la telemetría de anfitrión se transmiten ambos fuera de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación.
Las Figuras 2A, 2B, 2C, 2D, 2E y 2F muestran conjuntamente un diagrama de flujo para el procedimiento divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión y la telemetría de anfitrión se transmiten ambos fuera de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación.
La Figura 3 es un diagrama que muestra el sistema divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión se transmiten fuera de banda y la telemetría de anfitrión se transmite dentro de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación.
Las Figuras 4A, 4B, 4C, 4D, 4E y 4F muestran conjuntamente un diagrama de flujo para el procedimiento divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión se transmiten fuera de banda y la telemetría de anfitrión se transmite dentro de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación.
La Figura 5 es un diagrama que muestra el sistema divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión se transmiten dentro de banda y la telemetría de anfitrión se transmite fuera de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación.
Las Figuras 6A, 6B, 6C, 6D, 6E y 6F muestran conjuntamente un diagrama de flujo para el procedimiento divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión se transmiten dentro de banda y la telemetría de anfitrión se transmite fuera de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación.
La Figura 7 es un diagrama que muestra el sistema divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión y la telemetría de anfitrión se transmiten ambos dentro de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación.
Las Figuras 8A, 8B, 8C, 8D, 8E y 8F muestran conjuntamente un diagrama de flujo para el procedimiento divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión y la telemetría de anfitrión se transmiten ambos dentro de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación.
DESCRIPCIÓN
Los procedimientos y aparatos divulgados en este documento proporcionan un sistema operativo para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras. El sistema de la presente divulgación permite a operadores de un vehículo compartir de forma privada recursos del vehículo.
Según se ha mencionado anteriormente, actualmente las operaciones típicas de carga útil de un vehículo (por ejemplo, un satélite) tienen la capacidad de realizar una conmutación de entradas en salidas de la carga útil en el vehículo. Toda esta conmutación en la carga útil es comandada y controlada por un solo controlador de satélite sin privacidad en la asignación de recursos.
El sistema divulgado permite una asignación y un control privados de recursos del vehículo, que proporciona a los usuarios del vehículo la posibilidad de asignar recursos (por ejemplo, una carga útil de anfitrión y/o una carga útil de huésped) de manera privada y dinámica a petición.
Se debe tener en cuenta que la carga útil de anfitrión y/o la carga útil de huésped del sistema divulgado para una asignación y un control privados de recursos del vehículo puede utilizar diversos tipos diferentes de transpondedores. Por ejemplo, se pueden utilizar diversos tipos diferentes de transpondedores que incluyen, pero no se limitan a, diversos tipos diferentes de transpondedores digitales, diversos tipos diferentes de transpondedores analógicos (por ejemplo, transpondedores de tipo repetidor convencional) y diversos tipos diferentes de transpondedores analógicos/digitales combinados.
Se debe tener en cuenta que en esta divulgación, una o más bandas de frecuencia dentro de banda se refieren a una o más bandas de frecuencia que son la misma una o más bandas de frecuencia que se utilizan para transmitir datos de carga útil (por ejemplo, datos de carga útil de anfitrión y/o datos de carga útil de huésped); y una o más bandas de frecuencia fuera de banda se refieren a una o más bandas de frecuencia que no son la misma una o más bandas de frecuencia que se utilizan para transmitir datos de carga útil (por ejemplo, datos de carga útil de anfitrión).
En la siguiente descripción, se describen numerosos detalles con el fin de proporcionar una descripción más completa del sistema. Será evidente, sin embargo, para un experto en la materia, que el sistema divulgado puede ser puesto en práctica sin estos detalles específicos. En los otros casos, no se han descrito en detalle características bien conocidas para no oscurecer innecesariamente el sistema.
Formas de realización de la presente divulgación pueden estar descritas en este documento en términos de componentes funcionales y/o lógicos y diversas etapas de procesamiento. Se debe apreciar que dichos componentes se pueden realizar por medio de cualquier número de componentes de hardware, software y/o firmware configurados para realizar las funciones especificadas. Por ejemplo, una forma de realización de la presente divulgación puede utilizar diversos componentes de circuitos integrados (por ejemplo, elementos de memoria, elementos de procesamiento de señales digitales, elementos lógicos, tablas de consulta o similares), que pueden realizar diversas funciones bajo el control de uno o más procesadores, microprocesadores u otros dispositivos de control. Además, los expertos en la materia apreciarán que se pueden llevar a la práctica formas de realización de la presente divulgación junto con otros componentes, y que el sistema que se describe en este documento es meramente un ejemplo de forma de realización de la presente divulgación.
Por razones de brevedad, es posible que no se describan en detalle en el presente documento técnicas y componentes convencionales relacionados con sistemas de comunicación por/de satélite y otros aspectos funcionales del sistema (y los componentes operativos individuales de los sistemas). Además, las líneas de conexión que se muestran en las diversas figuras que se incluyen en el presente documento tienen por objeto representar ejemplos de relaciones funcionales y/o acoplamientos físicos entre los diversos elementos. Se debe tener en cuenta que muchas relaciones funcionales o conexiones físicas alternativas o adicionales pueden estar presentes en una forma de realización de la presente divulgación.
La Figura 1 es un diagrama 100 que muestra el sistema divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión y la telemetría de anfitrión se transmiten ambos fuera de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación. En esta figura se muestran un vehículo 110, un centro de operaciones de satélite (SOC: satellite operations center) de anfitrión 150 y un centro de operaciones (HOC: hosted operation center) de carga útil de huésped (HoP: Hosted payload) 160. Se pueden utilizar diversos tipos diferentes de vehículos para el vehículo 110 que incluyen, pero no se limitan a, un vehículo aéreo. Y, se pueden utilizar diversos tipos diferentes de vehículos aéreos para el vehículo que incluyen, pero no se limitan a, un satélite, una aeronave, un vehículo aéreo no tripulado (UAV: unmanned aerial vehicle), y un avión espacial.
En el caso de que se utilice un satélite para el vehículo 110, se debe tener en cuenta que los satélites suelen incluir sistemas controlados por un dispositivo informático. Un satélite incluye en general un bus y una carga útil (por ejemplo, una carga útil de anfitrión 106 y/o una o más cargas útiles de huésped 105). El bus puede incluir sistemas (que incluyen componentes) que controlan el satélite. Estos sistemas realizan tareas tales como la generación y el control de energía, control térmico, telemetría, control de actitud, control de órbita y otras operaciones adecuadas.
La carga útil del satélite proporciona funciones a usuarios del satélite. La carga útil puede incluir antenas, transpondedores y otros dispositivos adecuados. Por ejemplo, con respecto a las comunicaciones, se puede utilizar la carga útil de un satélite para proporcionar acceso a Internet, comunicaciones telefónicas, radio, televisión y/u otros tipos de comunicaciones. Se debe tener en cuenta que, en una o más formas de realización, el satélite (es decir, el vehículo 110) comprende múltiples cargas útiles distintas, que son una carga útil de anfitrión 106 y una o más cargas útiles de huésped 105. Diferentes entidades pueden utilizar las distintas cargas útiles en el satélite. Por ejemplo, un usuario anfitrión (por ejemplo, un propietario del satélite) puede utilizar la carga útil de anfitrión 106 y el usuario anfitrión puede arrendar la carga útil de huésped 105 a un usuario huésped (por ejemplo, un cliente) que utiliza la carga útil de huésped 105.
El arrendamiento de una o más cargas útiles (por ejemplo, una o más cargas útiles de huésped) a uno o más clientes puede aumentar los ingresos que un usuario (por ejemplo, el usuario anfitrión) de un satélite puede obtener. Además, un cliente puede utilizar un subconjunto de los recursos totales en un satélite por un coste inferior al que le supondría comprar y operar un satélite, construir y operar un satélite o arrendar un satélite completo.
Durante la operación, el SOC de anfitrión 150 encripta comandos de anfitrión no encriptados (es decir, comandos de SOC no encriptados), utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de anfitrión, para producir comandos de anfitrión encriptados (es decir, comandos de SOC encriptados). Los comandos de anfitrión son comandos que se utilizan para configurar la carga útil de anfitrión 106 que es utilizada por el SOC de anfitrión 150. Se debe tener en cuenta que la variedad de COMSEC de anfitrión puede incluir al menos una clave de encriptación y/o al menos un algoritmo (por ejemplo, un algoritmo de encriptación de tipo 1 o un algoritmo de encriptación de tipo 2).
El SOC de anfitrión 150 transmite a continuación 115 los comandos de anfitrión encriptados a una antena de anfitrión en tierra 116. A continuación, la antena de anfitrión en tierra 116 transmite 120 comandos de anfitrión encriptados a una antena de comandos 121 en el vehículo 110. La antena de anfitrión en tierra 116 transmite 120 los comandos de anfitrión encriptados utilizando una o más bandas de frecuencia fuera de banda (es decir, una o más bandas de frecuencia que no son la misma una o más bandas que se utilizan para transmitir datos de carga útil). La antena de comandos 121 en el vehículo 110 transmite a continuación 122 los comandos de anfitrión encriptados a un receptor de comandos 135.
El receptor de comandos 135 transmite a continuación 152 los comandos de anfitrión encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 162. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 162 desencripta los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar comandos de anfitrión no encriptados.
Se debe tener en cuenta que el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 162 puede comprender uno o más módulos de seguridad de comunicación (por ejemplo, un módulo de seguridad de comunicación 1 y un módulo de seguridad de comunicación 2, en el que el módulo de seguridad de comunicación 2 es un módulo de seguridad de comunicación redundante que se utiliza cuando hay un fallo en el módulo de seguridad de comunicación 1), en el que los módulos de seguridad de comunicación adicionales son módulos de seguridad de comunicación redundantes que se utilizan cuando hay un fallo de módulo de seguridad de comunicación. Además, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 162 puede comprender uno o más procesadores.
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 162 transmite a continuación 170 comandos de anfitrión no encriptados a la carga útil de anfitrión 106. La carga útil de anfitrión 106 es reconfigurada según los comandos de anfitrión no encriptados. La reconfiguración de la carga útil de anfitrión 106 puede comprender ajustar al menos uno de los siguientes elementos: una potencia de transpondedor, una monitorización de espectro de transpondedor, una conectividad de transpondedor, unos ajustes de ganancia de transpondedor, unos ajustes de limitador de transpondedor, unos ajustes de control de nivel automático de transpondedor, unos ajustes de fase de transpondedor, una generación de ganancia interna, un ancho de banda para al menos un haz, al menos una banda de frecuencia para al menos uno del al menos un haz, unos ajustes de formación de haces de transpondedor, una potencia de radiación isotrópica efectiva (EIRP: effective isotropic radiation power) para al menos uno del al menos un haz, unos canales de transpondedor, o una dirección de haz. Además, la reconfiguración de la carga útil de anfitrión 106 puede comprender reconfigurar al menos uno de los siguientes elementos: una antena de carga útil de anfitrión, al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica. En una o más formas de realización, la carga útil de anfitrión comprende 106 uno o más procesadores.
Después de que se haya reconfigurado la carga útil de anfitrión 106, una antena de carga útil de anfitrión 107 transmite a continuación (por ejemplo, en uno o más haces de antena 108) datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión 185 en tierra. Se debe tener en cuenta que en otras formas de realización, la antena de usuario anfitrión 185 puede ser aérea (por ejemplo, ubicada en una aeronave o en un satélite) o marina (por ejemplo, ubicada en un barco) en lugar de ser terrestre (por ejemplo, ubicada en tierra) según se muestra en la Figura 1. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 162 transmite a continuación 171 los comandos de anfitrión no encriptados a la carga útil de huésped 105 para ordenar a la carga útil de huésped 105 que se active (ON) o se desactive (OFF) según los comandos de anfitrión no encriptados.
Asimismo, se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 1 se muestra que el haz de antena 108 incluye un solo haz puntual circular; en otras formas de realización, el haz de antena 108 puede incluir más de un haz según se muestra en la Figura 1 (por ejemplo, el haz de antena 108 puede incluir múltiples haces, y el haz de antena 108 puede incluir haces de formas diferentes a la forma del haz puntual circular según se muestra en la Figura 1 (por ejemplo, el haz de antena 108 puede incluir haces elípticos y/o haces de diversas formas diferentes).
Se debe tener en cuenta que en una o más formas de realización, la antena de carga útil de anfitrión 107 puede comprender uno o más platos reflectores que incluyen, pero no se limitan a, reflectores parabólicos y/o reflectores con forma. En algunas formas de realización, la antena de carga útil de anfitrión 107 puede comprender uno o más conjuntos de antenas de alimentación múltiple.
La carga útil de anfitrión 106 transmite 109 telemetría de anfitrión no encriptada (es decir, telemetría de SOC no encriptada, que son datos de telemetría relacionados con la carga útil de anfitrión 106 que es utilizada por el SOC de anfitrión 150) al módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 162. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 162 encripta a continuación la telemetría de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar telemetría de anfitrión encriptada (es decir, telemetría de SOC encriptada).
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 162 transmite a continuación 193 la telemetría de anfitrión encriptada a un transmisor de telemetría 194. El transmisor de telemetría 194 transmite a continuación 195 la telemetría de anfitrión encriptada a una antena de telemetría 196. La antena de telemetría 196 transmite a continuación 197 la telemetría de anfitrión encriptada a la antena de anfitrión en tierra 116. La antena de telemetría 196 transmite 197 la telemetría de anfitrión encriptada utilizando una o más bandas de frecuencia fuera de banda. La antena de anfitrión en tierra 116 transmite 198 la telemetría de anfitrión encriptada al SOC de anfitrión 150. El SOC de anfitrión 150 desencripta a continuación la telemetría de anfitrión encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar la telemetría de anfitrión no encriptada.
El HOC 160 encripta comandos de huésped no encriptados (es decir, comandos de HOC no encriptados), utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de huésped, para producir comandos de huésped encriptados (es decir, comandos de HOC encriptados). Los comandos de huésped son comandos que se utilizan para configurar la carga útil de huésped 105 que es utilizada por e1HOC 160. Se debe tener en cuenta que la variedad de COMSEC de huésped puede incluir al menos una clave de encriptación y/o al menos un algoritmo (por ejemplo, un algoritmo de encriptación de tipo 1 o un algoritmo de encriptación de tipo 2).
El HOC 160 transmite a continuación 126 los comandos de huésped encriptados a una antena de puerta de enlace de huésped 127. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped 127 transmite 125 los comandos de huésped encriptados a una antena de carga útil de huésped 180 en el vehículo 110. La antena de puerta de enlace de huésped 127 transmite 125 los comandos de huésped encriptados utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda (es decir, una o más bandas de frecuencia que son la misma una o más bandas de frecuencia que se utilizan para transmitir datos de carga útil). La antena de carga útil de huésped 180 en el vehículo 110 transmite a continuación 182 los comandos de huésped encriptados a un procesador de huésped 183 en la carga útil de huésped 105. En una o más formas de realización, el procesador de huésped 183 comprende uno o más procesadores. El procesador de huésped 183 transmite 184 los comandos de huésped encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de huésped 165. El módulo de seguridad de comunicación de huésped 165 desencripta los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar comandos de huésped no encriptados.
Se debe tener en cuenta que el módulo de seguridad de comunicación de huésped 165 puede comprender uno o más módulos de seguridad de comunicación (por ejemplo, un módulo de seguridad de comunicación 3 y un módulo de seguridad de comunicación 4, en el que el módulo de seguridad de comunicación 4 es un módulo de seguridad de comunicación redundante que se utiliza cuando hay un fallo en el módulo de seguridad de comunicación 3), en el que los módulos de seguridad de comunicación adicionales son módulos de seguridad de comunicación redundantes que se utilizan cuando hay un fallo de módulo de seguridad de comunicación. Además, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 165 puede comprender uno o más procesadores. En algunas formas de realización, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 165 y el procesador de huésped 183 son unidades distintas, según se muestra en la Figura 1. En otras formas de realización, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 165 y el procesador de huésped 183 son una sola unidad.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped 165 transmite a continuación 186 los comandos de huésped no encriptados al procesador de huésped 183. La carga útil de huésped 105 es reconfigurada por el procesador de huésped 183 según los comandos de huésped no encriptados. La reconfiguración de la carga útil de huésped 105 puede comprender ajustar al menos uno de los siguientes elementos: una potencia de transpondedor, una monitorización de espectro de transpondedor, una conectividad de transpondedor, unos ajustes de ganancia de transpondedor, unos ajustes de limitador de transpondedor, unos ajustes de control de nivel automático de transpondedor, unos ajustes de fase de transpondedor, una generación de ganancia interna, un ancho de banda para al menos un haz, al menos una banda de frecuencia para al menos uno del al menos un haz, unos ajustes de formación de haces de transpondedor, una potencia de radiación isotrópica efectiva (EIRP: effective isotropic radiation power) para al menos uno del al menos un haz, unos canales de transpondedor, o una dirección de haz. Además, la reconfiguración de la carga útil de huésped 105 puede comprender reconfigurar al menos uno de los siguientes elementos: una antena de carga útil de huésped, al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica. Después de que se haya reconfigurado la carga útil de huésped 105, una antena de carga útil de huésped 180 transmite a continuación (por ejemplo, en uno o más haces de antena 181) datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped 190 en tierra. Se debe tener en cuenta que en otras formas de realización, la antena de usuario huésped 190 puede ser aérea (por ejemplo, ubicada en una aeronave o en un satélite) o marina (por ejemplo, ubicada en un barco) en lugar de ser terrestre (por ejemplo, ubicada en tierra), según se muestra en la Figura 1.
Asimismo, se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 1 se muestra que el haz de antena 181 incluye un solo haz puntual circular; en otras formas de realización, el haz de antena 181 puede incluir más de un haz según se muestra en la Figura 1 (por ejemplo, el haz de antena 181 puede incluir múltiples haces, y el haz de antena 181 puede incluir haces de formas diferentes a la forma del haz puntual circular según se muestra en la Figura 1 (por ejemplo, el haz de antena 181 puede incluir haces elípticos y/o haces de diversas formas diferentes).
Se debe tener en cuenta que en una o más formas de realización, la antena de carga útil de huésped 180 puede comprender uno o más platos reflectores que incluyen, pero no se limitan a, reflectores parabólicos y/o reflectores con forma. En algunas formas de realización, la antena de carga útil de anfitrión 180 puede comprender uno o más conjuntos de antenas de alimentación múltiple.
El procesador de huésped 183 transmite 187 telemetría de huésped no encriptada (es decir, telemetría de h Oc no encriptada, que son datos de telemetría relacionados con la carga útil de huésped 105 que es utilizada por el HOC 160) al módulo de seguridad de comunicación de huésped 165. El módulo de seguridad de comunicación de huésped 165 encripta a continuación la telemetría de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar telemetría de huésped encriptada (es decir, telemetría de HOC encriptada).
El módulo de seguridad de comunicación de huésped 165 transmite a continuación 188 la telemetría de huésped encriptada al procesador de huésped 183. El procesador de huésped 183 transmite a continuación 189 la telemetría de huésped encriptada a la antena de carga útil de huésped 180. La antena de carga útil de huésped 180 transmite a continuación 191 la telemetría de huésped encriptada a la antena de puerta de enlace de huésped 127. La antena de carga útil de huésped 180 transmite 191 la telemetría de huésped encriptada utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda. La antena de puerta de enlace de huésped 127 transmite 192 la telemetría de huésped encriptada al HOC 160. E1HOC 160 desencripta a continuación la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar la telemetría de huésped no encriptada.
Las Figuras 2A, 2B, 2C, 2D, 2E y 2F muestran conjuntamente un diagrama de flujo del procedimiento divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión y la telemetría de anfitrión se transmiten ambos fuera de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación. Al comienzo del procedimiento 200, un centro de operaciones de satélite (SOC) de anfitrión encripta comandos de anfitrión no encriptados utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de anfitrión para producir comandos de anfitrión encriptados 202. A continuación, el SOC de anfitrión transmite los comandos de anfitrión encriptados a una antena de anfitrión en tierra 204. La antena de anfitrión en tierra recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 206. A continuación, la antena de anfitrión en tierra transmite los comandos de anfitrión encriptados a una antena de comandos en un vehículo 208. La antena de comandos recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 210. A continuación, la antena de comandos transmite los comandos de anfitrión encriptados a un receptor de comandos 212. El receptor de comandos recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 214. A continuación, el receptor de comandos transmite los comandos de anfitrión encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 216.
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 218. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión desencripta los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir los comandos de anfitrión no encriptados 220. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión transmite a continuación los comandos de anfitrión no encriptados a una carga útil de anfitrión y a una carga útil de huésped 222. A continuación, la carga útil de huésped es activada (ON) o desactivada (OFF) según los comandos de anfitrión no encriptados 224. La carga útil de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión no encriptados 226. A continuación, la carga útil de anfitrión es reconfigurada según los comandos de anfitrión no encriptados 228. Una antena de carga útil de anfitrión transmite a continuación datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión 230. A continuación, la antena de usuario anfitrión recibe los datos de usuario anfitrión 232. La carga útil de anfitrión transmite a continuación telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada al módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 234.
A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión recibe la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada 236. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión encripta a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 238. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión transmite la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a un transmisor de telemetría 240. El transmisor de telemetría recibe a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 242. A continuación, el transmisor de telemetría transmite la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a una antena de telemetría 244. La antena de telemetría transmite a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a la antena de anfitrión en tierra 246. A continuación, la antena de anfitrión en tierra recibe la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 248. La antena de anfitrión en tierra transmite a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada al SOC de anfitrión 250. A continuación, el SOC de anfitrión desencripta la telemetría de carga útil de anfitrión utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada 252.
Un centro de operaciones (HOC) de carga útil de huésped (HoP) encripta comandos de huésped no encriptados utilizando una variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped encriptados 254. A continuación, el HOC transmite los comandos de huésped encriptados a la antena de puerta de enlace de huésped 256. La antena de puerta de enlace de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 258. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a una antena de carga útil de huésped en el vehículo 260. La antena de carga útil de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 262. A continuación, la antena de carga útil de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a un procesador de huésped en una carga útil de huésped 264. El procesador de huésped recibe a continuación I os comandos de huésped encriptados 266. A continuación, el procesador de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de huésped 268.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 270. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de huésped desencripta los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir los comandos de huésped no encriptados 272. El módulo de seguridad de comunicación de huésped transmite a continuación los comandos de huésped no encriptados al procesador de huésped 274. A continuación, el procesador de huésped recibe los comandos de huésped no encriptados 276. El procesador de huésped reconfigura a continuación la carga útil de huésped según los comandos de huésped no encriptados 278. A continuación, la antena de carga útil de huésped transmite datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped 280. La antena de usuario huésped recibe a continuación los datos de usuario huésped 282. A continuación, el procesador de huésped transmite telemetría de carga útil de huésped no encriptada al módulo de seguridad de comunicación de huésped 284.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped recibe a continuación la telemetría de carga útil de huésped no encriptada 286. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de huésped encripta la telemetría de carga útil de huésped utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir telemetría de carga útil de huésped encriptada 288. El módulo de seguridad de comunicación de huésped transmite a continuación la telemetría de carga útil de huésped encriptada al procesador de huésped 290. A continuación, el procesador de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 291. El procesador de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada a la antena de carga útil de huésped 292. A continuación, la antena de carga útil de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 293. La antena de carga útil de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada a la antena de puerta de enlace de huésped 294. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 295. La antena de puerta de enlace de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada al HOC 296. A continuación, e1HOC recibe la telemetría de huésped encriptada 297. El HOC desencripta a continuación la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir la telemetría de huésped no encriptada 298. A continuación, el procedimiento termina 299.
La Figura 3 es un diagrama 300 que muestra el sistema divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión se transmiten fuera de banda y la telemetría de anfitrión se transmite dentro de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación. En esta figura, se muestran un vehículo 310, un centro de operaciones de satélite (SOC) de anfitrión 350, y un centro de operaciones (HOC) de carga útil de huésped (HoP) 360. Para el vehículo 310 se pueden utilizar diversos tipos diferentes de vehículos que incluyen, pero no se limitan a, un vehículo aéreo. Y, se pueden utilizar diversos tipos diferentes de vehículos aéreos para el vehículo que incluyen, pero no se limitan a, un satélite, una aeronave, un vehículo aéreo no tripulado (UAV: unmanned aerial vehicle), y un avión espacial.
En el caso de que se utilice un satélite para el vehículo 310, se debe tener en cuenta que los satélites suelen incluir sistemas controlados por un dispositivo informático. Un satélite incluye en general un bus y una carga útil (por ejemplo, una carga útil de anfitrión 306 y/o una o más cargas útiles de huésped 305). El bus puede incluir sistemas (que incluyen componentes) que controlan el satélite. Estos sistemas realizan tareas tales como la generación y el control de energía, control térmico, telemetría, control de actitud, control de órbita y otras operaciones adecuadas.
La carga útil del satélite proporciona funciones a usuarios del satélite. La carga útil puede incluir antenas, transpondedores y otros dispositivos adecuados. Por ejemplo, con respecto a las comunicaciones, se puede utilizar la carga útil de un satélite para proporcionar acceso a Internet, comunicaciones telefónicas, radio, televisión y/u otros tipos de comunicaciones. Se debe tener en cuenta que, en una o más formas de realización, el satélite (es decir, el vehículo 310) comprende múltiples cargas útiles distintas, que son una carga útil de anfitrión 306 y una o más cargas útiles de huésped 305. Diferentes entidades pueden utilizar las distintas cargas útiles en el satélite. Por ejemplo, un usuario anfitrión (por ejemplo, un propietario del satélite) puede utilizar la carga útil de anfitrión 306 y el usuario anfitrión puede arrendar la carga útil de huésped 305 a un usuario huésped (por ejemplo, un cliente) que utiliza la carga útil de huésped 305.
El arrendamiento de una o más cargas útiles (por ejemplo, una o más cargas útiles de huésped) a uno o más clientes puede aumentar los ingresos que un usuario (por ejemplo, el usuario anfitrión) de un satélite puede obtener. Además, un cliente puede utilizar un subconjunto de los recursos totales en un satélite por un coste inferior al que le supondría comprar y operar un satélite, construir y operar un satélite o arrendar un satélite completo.
Durante la operación, el SOC de anfitrión 350 encripta comandos de anfitrión no encriptados (es decir, comandos de SOC no encriptados), utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de anfitrión, para producir comandos de anfitrión encriptados (es decir, comandos de SOC encriptados). Los comandos de anfitrión son comandos que se utilizan para configurar la carga útil de anfitrión 306 que es utilizada por el SOC de anfitrión 350. Se debe tener en cuenta que la variedad de COMSEC de anfitrión puede incluir al menos una clave de encriptación y/o al menos un algoritmo (por ejemplo, un algoritmo de encriptación de tipo 1 o un algoritmo de encriptación de tipo 2).
El SOC de anfitrión 350 transmite a continuación 315 los comandos de anfitrión encriptados a una antena de anfitrión en tierra 316. A continuación, la antena de anfitrión en tierra 316 transmite 320 los comandos de anfitrión encriptados a una antena de comandos 321 en el vehículo 310. La antena de anfitrión en tierra 316 transmite 320 los comandos de anfitrión encriptados utilizando una o más bandas de frecuencia fuera de banda (es decir, una o más bandas de frecuencia que no son la misma una o más bandas que se utilizan para transmitir datos de carga útil). La antena de comandos 321 en el vehículo 310 transmite a continuación 322 los comandos de anfitrión encriptados a un receptor de comandos 335.
El receptor de comandos 335 transmite a continuación 352 los comandos de anfitrión encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 362. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 362 desencripta los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar comandos de anfitrión no encriptados.
Se debe tener en cuenta que el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 362 puede comprender uno o más módulos de seguridad de comunicación (por ejemplo, un módulo de seguridad de comunicación 1 y un módulo de seguridad de comunicación 2, en el que el módulo de seguridad de comunicación 2 es un módulo de seguridad de comunicación redundante que se utiliza cuando hay un fallo en el módulo de seguridad de comunicación 1), en el que los módulos de seguridad de comunicación adicionales son módulos de seguridad de comunicación redundantes que se utilizan cuando hay un fallo de módulo de seguridad de comunicación. Además, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 362 puede comprender uno o más procesadores.
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 362 transmite a continuación 370 los comandos de anfitrión no encriptados a la carga útil de anfitrión 306. La carga útil de anfitrión 306 es reconfigurada según los comandos de anfitrión no encriptados. La reconfiguración de la carga útil de anfitrión 306 puede comprender ajustar al menos uno de los siguientes elementos: una potencia de transpondedor, una monitorización de espectro de transpondedor, una conectividad de transpondedor, unos ajustes de ganancia de transpondedor, unos ajustes de limitador de transpondedor, unos ajustes de control de nivel automático de transpondedor, unos ajustes de fase de transpondedor, una generación de ganancia interna, un ancho de banda para al menos un haz, al menos una banda de frecuencia para al menos uno del al menos un haz, unos ajustes de formación de haces de transpondedor, una potencia de radiación isotrópica efectiva (EIRP: effective isotropic radiation power) para al menos uno del al menos un haz, unos canales de transpondedor, o una dirección de haz. Además, la reconfiguración de la carga útil de anfitrión 306 puede comprender reconfigurar al menos uno de los siguientes elementos: una antena de carga útil de anfitrión, al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica. En una o más formas de realización, la carga útil de anfitrión comprende 306 uno o más procesadores.
Después de que se haya reconfigurado la carga útil de anfitrión 306, una antena de carga útil de anfitrión 307 transmite a continuación (por ejemplo, en uno o más haces de antena 308) datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión 385 en tierra. Se debe tener en cuenta que en otras formas de realización, la antena de usuario anfitrión 385 puede ser aérea (por ejemplo, ubicada en una aeronave o en un satélite) o marina (por ejemplo, ubicada en un barco) en lugar de ser terrestre (por ejemplo, ubicada en tierra), según se muestra en la Figura 3. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 362 transmite a continuación 371 los comandos de anfitrión no encriptados a la carga útil de huésped 305 para ordenar la activación (ON) o desactivación (OFF) de la carga útil de huésped 305 según los comandos de anfitrión no encriptados.
Asimismo, se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 3 se muestra que el haz de antena 308 incluye un solo haz puntual circular; en otras formas de realización, el haz de antena 308 puede incluir más de un haz según se muestra en la Figura 3 (por ejemplo, el haz de antena 308 puede incluir múltiples haces, y el haz de antena 308 puede incluir haces de formas diferentes a la forma del haz puntual circular según se muestra en la Figura 3 (por ejemplo, el haz de antena 308 puede incluir haces elípticos y/o haces de diversas formas diferentes).
Se debe tener en cuenta que en una o más formas de realización, la antena de carga útil de anfitrión 307 puede comprender uno o más platos reflectores que incluyen, pero no se limitan a, reflectores parabólicos y/o reflectores con forma. En algunas formas de realización, la antena de carga útil de anfitrión 307 puede comprender uno o más conjuntos de antenas de alimentación múltiple.
La carga útil de anfitrión 306 transmite 309 telemetría de anfitrión no encriptada (es decir, telemetría de SOC no encriptada, que son datos de telemetría relacionados con la carga útil de anfitrión 306 que es utilizada por el SOC de anfitrión 350) al módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 362. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 362 encripta a continuación la telemetría de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar telemetría de anfitrión encriptada (es decir, telemetría de SOC encriptada).
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 362 transmite a continuación 393 la telemetría de anfitrión encriptada a la carga útil de anfitrión 306. La carga útil de anfitrión 306 transmite a continuación 322 la telemetría de anfitrión encriptada a la antena de carga útil de anfitrión 307. La antena de carga útil de anfitrión 307 transmite a continuación 397 la telemetría de anfitrión encriptada a una antena de SOC en tierra 317. La antena de carga útil de anfitrión 307 transmite 397 la telemetría de anfitrión encriptada utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda. Se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 3 se representa que el SOC de anfitrión 350 tiene su antena de SOC en tierra 317 ubicada justo al lado de su edificio de operaciones; en otras formas de realización, el SOC de anfitrión 350 puede tener su antena de SOC en tierra 317 ubicada muy lejos de su edificio de operaciones (por ejemplo, la antena en tierra puede estar ubicada en un país distinto del edificio de operaciones). El SOC de anfitrión 350 desencripta a continuación la telemetría de anfitrión encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar la telemetría de anfitrión no encriptada.
El HOC 360 encripta comandos de huésped no encriptados (es decir, comandos de HOC no encriptados), utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de huésped, para producir comandos de huésped encriptados (es decir, comandos de HOC encriptados). Los comandos de huésped son comandos que se utilizan para configurar la carga útil de huésped 305 que es utilizada por e1HOC 360. Se debe tener en cuenta que la variedad de COMSEC de huésped puede incluir al menos una clave de encriptación y/o al menos un algoritmo (por ejemplo, un algoritmo de encriptación de tipo 1 o un algoritmo de encriptación de tipo 2).
El HOC 360 transmite a continuación 326 los comandos de huésped encriptados a una antena de puerta de enlace de huésped 327. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped 327 transmite 325 los comandos de huésped encriptados a una antena de carga útil de huésped 380 en el vehículo 310. La antena de puerta de enlace de huésped 327 transmite 325 los comandos de huésped encriptados utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda (es decir, una o más bandas de frecuencia que son la misma una o más bandas de frecuencia que se utilizan para transmitir datos de carga útil). La antena de carga útil de huésped 380 en el vehículo 310 transmite a continuación 382 los comandos de huésped encriptados a un procesador 383 en la carga útil de huésped 305. En una o más formas de realización, el procesador de huésped 383 comprende uno o más procesadores. El procesador de huésped 383 transmite 384 los comandos de huésped encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de huésped 365. El módulo de seguridad de comunicación de huésped 365 desencripta los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar comandos de huésped no encriptados.
Se debe tener en cuenta que el módulo de seguridad de comunicación de huésped 365 puede comprender uno o más módulos de seguridad de comunicación (por ejemplo, un módulo de seguridad de comunicación 3 y un módulo de seguridad de comunicación 4, en el que el módulo de seguridad de comunicación 4 es un módulo de seguridad de comunicación redundante que se utiliza cuando hay un fallo en el módulo de seguridad de comunicación 3), en el que los módulos de seguridad de comunicación adicionales son módulos de seguridad de comunicación redundantes que se utilizan cuando hay un fallo de módulo de seguridad de comunicación. Además, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 365 puede comprender uno o más procesadores. En algunas formas de realización, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 365 y el procesador de huésped 383 son unidades distintas, según se muestra en la Figura 3. En otras formas de realización, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 365 y el procesador de huésped 383 son una sola unidad.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped 365 transmite a continuación 386 los comandos de huésped no encriptados al procesador de huésped 383. La carga útil de huésped 305 es reconfigurada por el procesador de huésped 383 según los comandos de huésped no encriptados. La reconfiguración de la carga útil de huésped 305 puede comprender ajustar al menos uno de los siguientes elementos: una potencia de transpondedor, una monitorización de espectro de transpondedor, una conectividad de transpondedor, unos ajustes de ganancia de transpondedor, unos ajustes de limitador de transpondedor, unos ajustes de control de nivel automático de transpondedor, unos ajustes de fase de transpondedor, una generación de ganancia interna, un ancho de banda para al menos un haz, al menos una banda de frecuencia para al menos uno del al menos un haz, unos ajustes de formación de haces de transpondedor, una potencia de radiación isotrópica efectiva (EIRP: effective isotropic radiation power) para al menos uno del al menos un haz, unos canales de transpondedor, o una dirección de haz. Además, la reconfiguración de la carga útil de huésped 305 puede comprender reconfigurar al menos uno de los siguientes elementos: una antena de carga útil de huésped, al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica. Después de que se haya reconfigurado la carga útil de huésped 305, una antena de carga útil de huésped 380 transmite a continuación (por ejemplo, en uno o más haces de antena 381) datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped 390 en tierra. Se debe tener en cuenta que en otras formas de realización, la antena de usuario huésped 390 puede ser aérea (por ejemplo, ubicada en una aeronave o en un satélite) o marina (por ejemplo, ubicada en un barco) en lugar de ser terrestre (por ejemplo, ubicada en tierra), según se muestra en la Figura 3.
Asimismo, se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 3 se muestra que el haz de antena 381 incluye un solo haz puntual circular; en otras formas de realización, el haz de antena 381 puede incluir más de un haz según se muestra en la Figura 3 (por ejemplo, el haz de antena 381 puede incluir múltiples haces, y el haz de antena 381 puede incluir haces de formas diferentes a la forma del haz puntual circular según se muestra en la Figura 3 (por ejemplo, el haz de antena 381 puede incluir haces elípticos y/o haces de diversas formas diferentes).
Se debe tener en cuenta que en una o más formas de realización, la antena de carga útil de huésped 380 puede comprender uno o más platos reflectores que incluyen, pero no se limitan a, reflectores parabólicos y/o reflectores con forma. En algunas formas de realización, la antena de carga útil de huésped 380 puede comprender uno o más conjuntos de antenas de alimentación múltiple.
El procesador de huésped 383 transmite 387 telemetría de huésped no encriptada (es decir, telemetría de h Oc no encriptada, que son datos de telemetría relacionados con la carga útil de huésped 305 que es utilizada por el HOC 360) al módulo de seguridad de comunicación de huésped 365. El módulo de seguridad de comunicación de huésped 365 encripta a continuación la telemetría de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar telemetría de huésped encriptada (es decir, telemetría de HOC encriptada).
El módulo de seguridad de comunicación de huésped 365 transmite a continuación 388 la telemetría de huésped encriptada al procesador de huésped 383. El procesador de huésped 383 transmite a continuación 389 la telemetría de huésped encriptada a la antena de carga útil de huésped 380. La antena de carga útil de huésped 380 transmite a continuación 391 la telemetría de huésped encriptada a la antena de puerta de enlace de huésped 327. La antena de carga útil de huésped 380 transmite 391 la telemetría de huésped encriptada utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda. La antena de puerta de enlace de huésped 327 transmite 392 la telemetría de huésped encriptada al HOC 360. E1HOC 360 desencripta a continuación la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar la telemetría de huésped no encriptada.
Las Figuras 4A, 4B, 4C, 4D, 4E y 4F muestran conjuntamente un diagrama de flujo para el procedimiento divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión se transmiten fuera de banda y la telemetría de anfitrión se transmite dentro de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación. Al inicio 400 del procedimiento, un centro de operaciones de satélite (SOC) de anfitrión encripta comandos de anfitrión no encriptados utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de anfitrión para producir comandos de anfitrión encriptados 402. A continuación, el SOC de anfitrión transmite los comandos de anfitrión encriptados a una antena de anfitrión 404 en tierra. La antena de anfitrión en tierra recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 406. A continuación, la antena de anfitrión en tierra transmite los comandos de anfitrión encriptados a una antena de comandos en un vehículo 408. La antena de comandos recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 410. A continuación, la antena de comandos transmite los comandos de anfitrión encriptados a un receptor de comandos 412. El receptor de comandos recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 414. A continuación, el receptor de comandos transmite los comandos de anfitrión encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 416.
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 418. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión desencripta los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir los comandos de anfitrión no encriptados 420. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión transmite a continuación los comandos de anfitrión no encriptados a una carga útil de anfitrión y a una carga útil de huésped 422. La carga útil de huésped es a continuación activada (ON) o desactivada (OFF) según los comandos de anfitrión no encriptados 424. A continuación, la carga útil de anfitrión recibe los comandos de anfitrión no encriptados 426. La carga útil de anfitrión es reconfigurada entonces según los comandos de anfitrión no encriptados 428. A continuación, una antena de carga útil de anfitrión transmite datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión 430. La antena de usuario anfitrión recibe a continuación los datos de usuario anfitrión 432. A continuación, la carga útil de anfitrión transmite telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada al módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 434.
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión recibe a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada 436. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión encripta I a telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 438. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión transmite a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a la carga útil de anfitrión 440. A continuación, la carga útil de anfitrión recibe la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 442. La carga útil de anfitrión transmite a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a la antena de carga útil de anfitrión 444. A continuación, la antena de carga útil de anfitrión transmite la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a una antena de SOC en tierra 446. La antena de SOC en tierra recibe a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 448. A continuación, la antena de SOC en tierra transmite la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada al SOC de anfitrión 450. El SOC de anfitrión desencripta a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada 452.
Un centro de operaciones (HOC) de carga útil de huésped (HoP) encripta comandos de huésped no encriptados utilizando una variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped encriptados 454. A continuación, el HOC transmite los comandos de huésped encriptados a una antena de puerta de enlace de huésped 456. La antena de puerta de enlace de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 458. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a una antena de carga útil de huésped en el vehículo 460. La antena de carga útil de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 462. A continuación, la antena de carga útil de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a un procesador de huésped en una carga útil de huésped 464. El procesador de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 466. A continuación, el procesador de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de huésped 468.
El módulo de seguridad de comunicación recibe los comandos de huésped encriptados 470. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de huésped desencripta los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir los comandos de huésped no encriptados 472. El módulo de seguridad de comunicación de huésped transmite a continuación los comandos de huésped no encriptados al procesador de huésped 474. A continuación, el procesador de huésped recibe los comandos de huésped no encriptados 476. El procesador de huésped reconfigura a continuación la carga útil de huésped según los comandos de huésped no encriptados 478. A continuación, la antena de carga útil de huésped transmite datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped 480. La antena de usuario huésped recibe a continuación los datos de usuario huésped 482. A continuación, el procesador de huésped transmite telemetría de carga útil de huésped no encriptada al módulo de seguridad de comunicación de huésped 484.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped recibe a continuación la telemetría de carga útil de huésped no encriptada 486. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de huésped encripta la telemetría de carga útil de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir telemetría de carga útil de huésped encriptada 488. El módulo de seguridad de comunicación de huésped transmite a continuación la telemetría de carga útil de huésped encriptada al procesador de huésped 490. A continuación, el procesador de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 491. El procesador de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada a la antena de carga útil de huésped 492. A continuación, la antena de carga útil de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 493. La antena de carga útil de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada a la antena de puerta de enlace de huésped 494. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 495. La antena de puerta de enlace de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada al HOC 496. A continuación, e1HOC recibe la telemetría de huésped encriptada 497. El HOC desencripta a continuación la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir la telemetría de huésped no encriptada 498. A continuación, el procedimiento termina 499.
La Figura 5 es un diagrama 500 que muestra el sistema divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión se transmiten dentro de banda y la telemetría de anfitrión se transmite fuera de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación. En esta figura, se muestran un vehículo 510, un centro de operaciones de satélite (SOC) de anfitrión 550, y un centro de operaciones (HOC) de carga útil de huésped (HoP) 560. Para el vehículo 510 se pueden utilizar diversos tipos diferentes de vehículos que incluyen, pero no se limitan a, un vehículo aéreo. Y, se pueden utilizar diversos tipos diferentes de vehículos aéreos para el vehículo que incluyen, pero no se limitan a, un satélite, una aeronave, un vehículo aéreo no tripulado (UAV: unmanned aerial vehicle), y un avión espacial.
En el caso de que se utilice un satélite para el vehículo 510, se debe tener en cuenta que los satélites suelen incluir sistemas controlados por un dispositivo informático. Un satélite incluye en general un bus y una carga útil (por ejemplo, una carga útil de anfitrión 506 y/o una o más cargas útiles de huésped 505). El bus puede incluir sistemas (que incluyen componentes) que controlan el satélite. Estos sistemas realizan tareas tales como la generación y el control de energía, control térmico, telemetría, control de actitud, control de órbita y otras operaciones adecuadas.
La carga útil del satélite proporciona funciones a usuarios del satélite. La carga útil puede incluir antenas, transpondedores y otros dispositivos adecuados. Por ejemplo, con respecto a las comunicaciones, se puede utilizar la carga útil de un satélite para proporcionar acceso a Internet, comunicaciones telefónicas, radio, televisión y/u otros tipos de comunicaciones. Se debe tener en cuenta que, en una o más formas de realización, el satélite (es decir, el vehículo 510) comprende múltiples cargas útiles distintas, que son una carga útil de anfitrión 506 y una o más cargas útiles de huésped 505. Diferentes entidades pueden utilizar las distintas cargas útiles en el satélite. Por ejemplo, un usuario anfitrión (por ejemplo, un propietario del satélite) puede utilizar la carga útil 506, y el usuario anfitrión puede arrendar la carga útil de huésped 505 a un usuario huésped (por ejemplo, un cliente) que utiliza la carga útil de huésped 505.
El arrendamiento de una o más cargas útiles (por ejemplo, una o más cargas útiles de huésped) a uno o más clientes puede aumentar los ingresos que un usuario (por ejemplo, el usuario anfitrión) de un satélite puede obtener. Además, un cliente puede utilizar un subconjunto de los recursos totales en un satélite por un coste inferior al que le supondría comprar y operar un satélite, construir y operar un satélite o arrendar un satélite completo.
Durante la operación, el SOC de anfitrión 550 encripta comandos de anfitrión no encriptados (es decir, comandos de SOC no encriptados), utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de anfitrión, para producir comandos de anfitrión encriptados (es decir, comandos de SOC encriptados). Los comandos de anfitrión son comandos que se utilizan para configurar la carga útil de anfitrión 506 que es utilizada por el SOC de anfitrión 550. Se debe tener en cuenta que la variedad de COMSEC de anfitrión puede incluir al menos una clave de encriptación y/o al menos un algoritmo (por ejemplo, un algoritmo de encriptación de tipo 1 o un algoritmo de encriptación de tipo 2).
A continuación, la antena de SOC en tierra 517 transmite 520 los comandos de anfitrión encriptados a una antena de carga útil de anfitrión 507 en el vehículo 510. La antena de SOC en tierra 517 transmite 520 los comandos de anfitrión encriptados utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda (es decir, una o más bandas de frecuencia que son la misma una o más bandas de frecuencia que se utilizan para transmitir datos de carga útil). Se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 5 se representa que el SOC de anfitrión 550 tiene su antena de SOC en tierra 517 ubicada justo al lado de su edificio de operaciones; en otras formas de realización, el SOC de anfitrión 550 puede tener su antena de SOC en tierra 517 ubicada muy lejos de su edificio de operaciones (por ejemplo, la antena en tierra puede estar ubicada en un país distinto del edificio de operaciones). La antena de carga útil de anfitrión 507 en el vehículo 510 transmite a continuación 522 los comandos de anfitrión encriptados a la carga útil de anfitrión 506.
La carga útil de anfitrión 506 transmite a continuación 552 los comandos de anfitrión encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 562. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 562 desencripta los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar comandos de anfitrión no encriptados.
Se debe tener en cuenta que el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 562 puede comprender uno o más módulos de seguridad de comunicación (por ejemplo, un módulo de seguridad de comunicación 1 y un módulo de seguridad de comunicación 2, en el que el módulo de seguridad de comunicación 2 es un módulo de seguridad de comunicación redundante que se utiliza cuando hay un fallo en el módulo de seguridad de comunicación 1), en el que los módulos de seguridad de comunicación adicionales son módulos de seguridad de comunicación redundantes que se utilizan cuando hay un fallo de módulo de seguridad de comunicación. Además, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 562 puede comprender uno o más procesadores.
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 562 transmite a continuación 570 los comandos de anfitrión no encriptados a la carga útil de anfitrión 506. La carga útil de anfitrión 506 es reconfigurada según los comandos de anfitrión no encriptados. La reconfiguración de la carga útil de anfitrión 506 puede comprender ajustar al menos uno de los siguientes elementos: una potencia de transpondedor, una monitorización de espectro de transpondedor, una conectividad de transpondedor, unos ajustes de ganancia de transpondedor, unos ajustes de limitador de transpondedor, unos ajustes de control de nivel automático de transpondedor, unos ajustes de fase de transpondedor, una generación de ganancia interna, un ancho de banda para al menos un haz, al menos una banda de frecuencia para al menos uno del al menos un haz, unos ajustes de formación de haces de transpondedor, una potencia de radiación isotrópica efectiva (EIRP: effective isotropic radiation power) para al menos uno del al menos un haz, unos canales de transpondedor, o una dirección de haz. Además, la reconfiguración de la carga útil de anfitrión 506 puede comprender reconfigurar al menos uno de los siguientes elementos: una antena de carga útil de anfitrión, al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica. En una o más formas de realización, la carga útil de anfitrión comprende 506 uno o más procesadores.
Después de que se haya reconfigurado la carga útil de anfitrión 506, una antena de carga útil de anfitrión 507 transmite a continuación (por ejemplo, en uno o más haces de antena 508) datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión 585 en tierra. Se debe tener en cuenta que en otras formas de realización, la antena de usuario anfitrión 585 puede ser aérea (por ejemplo, ubicada en una aeronave o en un satélite) o marina (por ejemplo, ubicada en un barco) en lugar de ser terrestre (por ejemplo, ubicada en tierra), según se muestra en la Figura 5. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 562 transmite a continuación 571 los comandos de anfitrión no encriptados a la carga útil de huésped 505 para ordenar la activación (ON) o desactivación (OFF) de la carga útil de huésped 505 según los comandos de anfitrión no encriptados.
Asimismo, se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 5 se muestra que el haz de antena 508 incluye un solo haz puntual circular; en otras formas de realización, el haz de antena 508 puede incluir más de un haz según se muestra en la Figura 5 (por ejemplo, el haz de antena 508 puede incluir múltiples haces, y el haz de antena 508 puede incluir haces de formas diferentes a la forma del haz puntual circular según se muestra en la Figura 5 (por ejemplo, el haz de antena 508 puede incluir haces elípticos y/o haces de diversas formas diferentes).
Se debe tener en cuenta que en una o más formas de realización, la antena de carga útil de anfitrión 507 puede comprender uno o más platos reflectores que incluyen, pero no se limitan a, reflectores parabólicos y/o reflectores con forma. En algunas formas de realización, la antena de carga útil de anfitrión 507 puede comprender uno o más conjuntos de antenas de alimentación múltiple.
La carga útil de anfitrión 506 transmite 509 telemetría de anfitrión no encriptada (es decir, telemetría de SOC no encriptada, que son datos de telemetría relacionados con la carga útil de anfitrión 506 que es utilizada por el SOC de anfitrión 550) al módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 562. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 562 encripta a continuación la telemetría de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar telemetría de anfitrión encriptada (es decir, telemetría de SOC encriptada).
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 562 transmite a continuación 593 la telemetría de anfitrión encriptada a un transmisor de telemetría 594. El transmisor de telemetría 594 transmite a continuación 595 la telemetría de anfitrión encriptada a una antena de telemetría 596. La antena de telemetría 596 transmite a continuación 597 la telemetría de anfitrión encriptada a la antena de anfitrión en tierra 516. La antena de telemetría 596 transmite 597 la telemetría de anfitrión encriptada utilizando una o más bandas de frecuencia fuera de banda. La antena de anfitrión en tierra 516 transmite 598 la telemetría de anfitrión encriptada al SOC de anfitrión 550. El SOC de anfitrión 550 desencripta a continuación la telemetría de anfitrión encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar la telemetría de anfitrión no encriptada.
El HOC 560 encripta comandos de huésped no encriptados (es decir, comandos de HOC no encriptados), utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de huésped, para producir comandos de huésped encriptados (es decir, comandos de HOC encriptados). Los comandos de huésped son comandos que se utilizan para configurar la carga útil de huésped 505 que es utilizada por e1HOC 560. Se debe tener en cuenta que la variedad de COMSEC de huésped puede incluir al menos una clave de encriptación y/o al menos un algoritmo (por ejemplo, un algoritmo de encriptación de tipo 1 o un algoritmo de encriptación de tipo 2).
El HOC 560 transmite a continuación 526 los comandos de huésped encriptados a una antena de puerta de enlace de huésped 527. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped 527 transmite 525 los comandos de huésped encriptados a una antena de carga útil de huésped 580 en el vehículo 510. La antena de puerta de enlace de huésped 527 transmite 525 los comandos de huésped encriptados utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda (es decir, una o más bandas de frecuencia que son la misma una o más bandas de frecuencia que se utilizan para transmitir datos de carga útil). La antena de carga útil de huésped 580 en el vehículo 510 transmite a continuación 582 los comandos de huésped encriptados a un procesador de huésped 583 en la carga útil de huésped 505. En una o más formas de realización, el procesador de huésped 583 comprende uno o más procesadores. El procesador de huésped 583 transmite 584 los comandos de huésped encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de huésped 565. El módulo de seguridad de comunicación de huésped 565 desencripta los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar comandos de huésped no encriptados.
Se debe tener en cuenta que el módulo de seguridad de comunicación de huésped 565 puede comprender uno o más módulos de seguridad de comunicación (por ejemplo, un módulo de seguridad de comunicación 3 y un módulo de seguridad de comunicación 4, en el que el módulo de seguridad de comunicación 4 es un módulo de seguridad de comunicación redundante que se utiliza cuando hay un fallo en el módulo de seguridad de comunicación 3), en el que los módulos de seguridad de comunicación adicionales son módulos de seguridad de comunicación redundantes que se utilizan cuando hay un fallo de módulo de seguridad de comunicación. Además, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 565 puede comprender uno o más procesadores. En algunas formas de realización, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 565 y el procesador de huésped 583 son unidades distintas, según se muestra en la Figura 5. En otras formas de realización, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 565 y el procesador de huésped 583 son una sola unidad.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped 565 transmite a continuación 586 los comandos de huésped no encriptados al procesador de huésped 583. La carga útil de huésped 505 es reconfigurada por el procesador de huésped 583 según los comandos de huésped no encriptados. La reconfiguración de la carga útil de huésped 505 puede comprender ajustar al menos uno de los siguientes elementos: una potencia de transpondedor, una monitorización de espectro de transpondedor, una conectividad de transpondedor, unos ajustes de ganancia de transpondedor, unos ajustes de limitador de transpondedor, unos ajustes de control de nivel automático de transpondedor, unos ajustes de fase de transpondedor, una generación de ganancia interna, un ancho de banda para al menos un haz, al menos una banda de frecuencia para al menos uno del al menos un haz, unos ajustes de formación de haces de transpondedor, una potencia de radiación isotrópica efectiva (EIRP: effective isotropic radiation power) para al menos uno del al menos un haz, unos canales de transpondedor, o una dirección de haz. Además, la reconfiguración de la carga útil de huésped 505 puede comprender reconfigurar al menos uno de los siguientes elementos: una antena de carga útil de huésped, al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica. Después de que se haya reconfigurado la carga útil de huésped 505, una antena de carga útil de huésped 580 transmite a continuación (por ejemplo, en uno o más haces de antena 581) datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped 590 en tierra. Se debe tener en cuenta que en otras formas de realización, la antena de usuario huésped 590 puede ser aérea (por ejemplo, ubicada en una aeronave o en un satélite) o marina (por ejemplo, ubicada en un barco) en lugar de ser terrestre (por ejemplo, ubicada en tierra), según se muestra en la Figura 5.
Asimismo, se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 5 se muestra que el haz de antena 581 incluye un solo haz puntual circular; en otras formas de realización, el haz de antena 581 puede incluir más de un haz según se muestra en la Figura 5 (por ejemplo, el haz de antena 581 puede incluir múltiples haces, y el haz de antena 581 puede incluir haces de formas diferentes a la forma del haz puntual circular según se muestra en la Figura 5 (por ejemplo, el haz de antena 581 puede incluir haces elípticos y/o haces de diversas formas diferentes).
Se debe tener en cuenta que en una o más formas de realización, la antena de carga útil de huésped 580 puede comprender uno o más platos reflectores que incluyen, pero no se limitan a, reflectores parabólicos y/o reflectores con forma. En algunas formas de realización, la antena de carga útil de huésped 580 puede comprender uno o más conjuntos de antenas de alimentación múltiple.
El procesador de huésped 583 transmite 587 telemetría de huésped no encriptada (es decir, telemetría de h Oc no encriptada, que son datos de telemetría relacionados con la carga útil de huésped 505 que es utilizada por el HOC 560) al módulo de seguridad de comunicación de huésped 565. El módulo de seguridad de comunicación de huésped 565 encripta a continuación la telemetría de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar telemetría de huésped encriptada (es decir, telemetría de HOC encriptada).
El módulo de seguridad de comunicación de huésped 565 transmite a continuación 588 la telemetría de huésped encriptada al procesador de huésped 583. El procesador de huésped 583 transmite a continuación 589 la telemetría de huésped encriptada a la antena de carga útil de huésped 580. La antena de carga útil de huésped 580 transmite a continuación 591 la telemetría de huésped encriptada a la antena de puerta de enlace de huésped 527. La antena de carga útil de huésped 580 transmite 591 la telemetría de huésped encriptada utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda. La antena de puerta de enlace de huésped 527 transmite 592 la telemetría de huésped encriptada al HOC 560. E1HOC 560 desencripta a continuación la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar la telemetría de huésped no encriptada.
Las Figuras 6A, 6B, 6C, 6D, 6E y 6F muestran conjuntamente un diagrama de flujo para el procedimiento divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión se transmiten dentro de banda y la telemetría de anfitrión se transmite fuera de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación. En el inicio 600 del procedimiento, un centro de operaciones de satélite (SOC) de anfitrión encripta comandos de anfitrión no encriptados utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de anfitrión para producir comandos de anfitrión encriptados 602. A continuación, el SOC de anfitrión transmite los comandos de anfitrión encriptados a una antena de SOC en tierra 604. La antena de SOC en tierra recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 606. A continuación, la antena de SOC en tierra transmite los comandos de anfitrión encriptados a una antena de carga útil de anfitrión en un vehículo 608. La antena de carga útil de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 610. A continuación, la antena de carga útil de anfitrión transmite los comandos de anfitrión encriptados a la carga útil de anfitrión 612. La carga útil de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 614. A continuación, la carga útil de anfitrión transmite los comandos de anfitrión encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 616.
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 618. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión desencripta los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir los comandos de anfitrión no encriptados 620. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión transmite a continuación los comandos de anfitrión no encriptados a una carga útil de anfitrión y a una carga útil de huésped 622. A continuación, la carga útil de huésped es activada (ON) o desactivada (OFF) según los comandos de anfitrión no encriptados 624. La carga útil de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión no encriptados 626. A continuación, la carga útil de anfitrión es reconfigurada según los comandos de anfitrión no encriptados 628. Una antena de carga útil de anfitrión transmite a continuación datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión 630. A continuación, la antena de usuario anfitrión recibe los datos de usuario anfitrión 632. La carga útil de anfitrión transmite a continuación telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada al módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 634.
A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión recibe la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada 636. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión encripta a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEc de anfitrión para producir telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 638. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión transmite la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a un transmisor de telemetría 640. El transmisor de telemetría recibe a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 642. A continuación, el transmisor de telemetría transmite la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a una antena de telemetría 644. La antena de telemetría transmite a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a una antena de anfitrión en tierra 646. A continuación, la antena de anfitrión en tierra recibe la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 648. La antena de anfitrión en tierra transmite a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada al SOC 650. A continuación, el SOC de anfitrión desencripta la telemetría de carga útil de anfitrión utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada 652.
Un centro de operaciones (HOC) de carga útil de huésped (HoP) encripta comandos de huésped no encriptados utilizando una variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped encriptados 654. A continuación, el HOC transmite los comandos de huésped encriptados a una antena de puerta de enlace de huésped 656. La antena de puerta de enlace de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 658. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a una antena de carga útil de huésped en el vehículo 660. La antena de carga útil de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 662. A continuación, la antena de carga útil de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a un procesador de huésped en una carga útil de huésped 664. El procesador de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 666. A continuación, el procesador de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de huésped 668.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 670. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de huésped desencripta los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir los comandos de huésped no encriptados 672. El módulo de seguridad de comunicación de huésped transmite a continuación los comandos de huésped no encriptados al procesador de huésped 674. A continuación, el procesador de huésped recibe los comandos de huésped no encriptados 676. El procesador de huésped reconfigura a continuación la carga útil de huésped según los comandos de huésped no encriptados 678. A continuación, la antena de carga útil de huésped transmite datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped 680. La antena de usuario huésped recibe a continuación los datos de usuario huésped 682. A continuación, el procesador de huésped transmite telemetría de carga útil de huésped no encriptada al módulo de seguridad de comunicación de huésped 684.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped recibe a continuación la telemetría de carga útil de huésped no encriptada 686. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de huésped encripta la telemetría de carga útil de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir telemetría de carga útil de huésped encriptada 688. El módulo de seguridad de comunicación de huésped transmite a continuación la telemetría de carga útil de huésped encriptada al procesador de huésped 690. A continuación, el procesador de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 691. El procesador de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada a la antena de carga útil de huésped 692. A continuación, la antena de carga útil de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 693. La antena de carga útil de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada a la antena de puerta de enlace de huésped 694. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 695. La antena de puerta de enlace de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada al HOC 696. A continuación, e1HOC recibe la telemetría de huésped encriptada 697. El HOC desencripta a continuación la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir la telemetría de huésped no encriptada 698. A continuación, el procedimiento termina 699.
La Figura 7 es un diagrama 700 que muestra el sistema divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión y la telemetría de anfitrión se transmiten ambos dentro de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación. En esta figura se muestran un vehículo 710, un centro de operaciones de satélite (SOC) de anfitrión 750 y un centro de operaciones (HOC) de carga útil de huésped (HoP) 760. Para el vehículo 710 se pueden utilizar diversos tipos diferentes de vehículos que incluyen, pero no se limitan a, un vehículo aéreo. Y, se pueden utilizar diversos tipos diferentes de vehículos aéreos para el vehículo que incluyen, pero no se limitan a, un satélite, una aeronave, un vehículo aéreo no tripulado (UAV: unmanned aerial vehicle), y un avión espacial.
En el caso de que se utilice un satélite para el vehículo 710, se debe tener en cuenta que los satélites suelen incluir sistemas controlados por un dispositivo informático. Un satélite incluye en general un bus y una carga útil (por ejemplo, una carga útil de anfitrión 706 y/o una o más cargas útiles de huésped 705). El bus puede incluir sistemas (que incluyen componentes) que controlan el satélite. Estos sistemas realizan tareas tales como la generación y el control de energía, control térmico, telemetría, control de actitud, control de órbita y otras operaciones adecuadas.
La carga útil del satélite proporciona funciones a usuarios del satélite. La carga útil puede incluir antenas, transpondedores y otros dispositivos adecuados. Por ejemplo, con respecto a las comunicaciones, se puede utilizar la carga útil de un satélite para proporcionar acceso a Internet, comunicaciones telefónicas, radio, televisión y/u otros tipos de comunicaciones. Se debe tener en cuenta que, en una o más formas de realización, el satélite (es decir, el vehículo 710) comprende múltiples cargas útiles distintas, que son una carga útil de anfitrión 706 y una o más cargas útiles de huésped 705. Diferentes entidades pueden utilizar las distintas cargas útiles en el satélite. Por ejemplo, un usuario anfitrión (por ejemplo, un propietario del satélite) puede utilizar la carga útil de anfitrión 706, y el usuario anfitrión puede arrendar la carga útil de huésped 705 a un usuario huésped (por ejemplo, un cliente) que utiliza la carga útil de huésped 705.
El arrendamiento de una o más cargas útiles (por ejemplo, una o más cargas útiles de huésped) a uno o más clientes puede aumentar los ingresos que un usuario (por ejemplo, el usuario anfitrión) de un satélite puede obtener. Además, un cliente puede utilizar un subconjunto de los recursos totales en un satélite por un coste inferior al que le supondría comprar y operar un satélite, construir y operar un satélite o arrendar un satélite completo.
Durante la operación, el SOC de anfitrión 750 encripta comandos de anfitrión no encriptados (es decir, comandos de SOC no encriptados), utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de anfitrión, para producir comandos de anfitrión encriptados (es decir, comandos de SOC encriptados). Los comandos de anfitrión son comandos que se utilizan para configurar la carga útil de anfitrión 706 que es utilizada por el SOC de anfitrión 750. Se debe tener en cuenta que la variedad de COMSEC de anfitrión puede incluir al menos una clave de encriptación y/o al menos un algoritmo (por ejemplo, un algoritmo de encriptación de tipo 1 o un algoritmo de encriptación de tipo 2).
A continuación, el SOC de anfitrión 750 transmite 715 los comandos de anfitrión encriptados a una antena de anfitrión en tierra 716. La antena de anfitrión en tierra 716 transmite 720 comandos de anfitrión encriptados a una antena de carga útil de anfitrión 707 en el vehículo 710. La antena de anfitrión en tierra 716 transmite 720 los comandos de anfitrión encriptados utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda (es decir, una o más bandas de frecuencia que son la misma una o más bandas de frecuencia que se utilizan para transmitir datos de carga útil). Se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 7 se representa que el SOC de anfitrión 750 tiene la antena de anfitrión en tierra 716 ubicada justo al lado de su edificio de operaciones, en otras formas de realización, el SOC de anfitrión 750 puede tener la antena de anfitrión en tierra 716 ubicada muy lejos de su edificio de operaciones (por ejemplo, la antena en tierra puede estar ubicada en un país distinto del edificio de operaciones). La antena de carga útil de anfitrión 707 en el vehículo 710 transmite a continuación 722 los comandos de anfitrión encriptados a la carga útil de anfitrión 706.
La carga útil de anfitrión 706 transmite a continuación 752 los comandos de anfitrión encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 762. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 762 desencripta los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar comandos de anfitrión no encriptados.
Se debe tener en cuenta que el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 762 puede comprender uno o más módulos de seguridad de comunicación (por ejemplo, un módulo de seguridad de comunicación 1 y un módulo de seguridad de comunicación 2, en el que el módulo de seguridad de comunicación 2 es un módulo de seguridad de comunicación redundante que se utiliza cuando hay un fallo en el módulo de seguridad de comunicación 1), en el que los módulos de seguridad de comunicación adicionales son módulos de seguridad de comunicación redundantes que se utilizan cuando hay un fallo de módulo de seguridad de comunicación. Además, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 762 puede comprender uno o más procesadores.
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 762 transmite a continuación 770 los comandos de anfitrión no encriptados a la carga útil de anfitrión 706. La carga útil de anfitrión 706 es reconfigurada según los comandos de anfitrión no encriptados. La reconfiguración de la carga útil de anfitrión 706 puede comprender ajustar al menos uno de los siguientes elementos: una potencia de transpondedor, una monitorización de espectro de transpondedor, una conectividad de transpondedor, unos ajustes de ganancia de transpondedor, unos ajustes de limitador de transpondedor, unos ajustes de control de nivel automático de transpondedor, unos ajustes de fase de transpondedor, una generación de ganancia interna, un ancho de banda para al menos un haz, al menos una banda de frecuencia para al menos uno del al menos un haz, unos ajustes de formación de haces de transpondedor, una potencia de radiación isotrópica efectiva (EIRP: effective isotropic radiation power) para al menos uno del al menos un haz, unos canales de transpondedor, o una dirección de haz. Además, la reconfiguración de la carga útil de anfitrión 706 puede comprender reconfigurar al menos uno de los siguientes elementos: una antena de carga útil de anfitrión, al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica. En una o más formas de realización, la carga útil de anfitrión comprende 706 uno o más procesadores.
Después de que se haya reconfigurado la carga útil de anfitrión 706, una antena de carga útil de anfitrión 707 transmite a continuación (por ejemplo, en uno o más haces de antena 708) datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión 785 en tierra. Se debe tener en cuenta que en otras formas de realización, la antena de usuario anfitrión 785 puede ser aérea (por ejemplo, ubicada en una aeronave o en un satélite) o marina (por ejemplo, ubicada en un barco) en lugar de ser terrestre (por ejemplo, ubicada en tierra), según se muestra en la Figura 7. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 762 transmite a continuación 771 los comandos de anfitrión no encriptados a la carga útil de huésped 705 para ordenar la activación (ON) o desactivación (OFF) de la carga útil de huésped 705 según los comandos de anfitrión no encriptados.
Asimismo, se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 7 se muestra que el haz de antena 708 incluye un solo haz puntual circular; en otras formas de realización, el haz de antena 708 puede incluir más de un haz según se muestra en la Figura 7 (por ejemplo, el haz de antena 708 puede incluir múltiples haces, y el haz de antena 708 puede incluir haces de formas diferentes a la forma del haz puntual circular según se muestra en la Figura 7 (por ejemplo, el haz de antena 708 puede incluir haces elípticos y/o haces de diversas formas diferentes).
Se debe tener en cuenta que en una o más formas de realización, la antena de carga útil de anfitrión 707 puede comprender uno o más platos reflectores que incluyen, pero no se limitan a, reflectores parabólicos y/o reflectores con forma. En algunas formas de realización, la antena de carga útil de anfitrión 707 puede comprender uno o más conjuntos de antenas de alimentación múltiple.
La carga útil de anfitrión 706 transmite 709 telemetría de anfitrión no encriptada (es decir, telemetría de SOC no encriptada, que son datos de telemetría relacionados con la carga útil de anfitrión 706 que es utilizada por el SOC de anfitrión 750) al módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 762. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 762 encripta a continuación la telemetría de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar telemetría de anfitrión encriptada (es decir, telemetría de SOC encriptada).
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 762 transmite a continuación 793 la telemetría de anfitrión encriptada a la carga útil de anfitrión 706. La carga útil de anfitrión 706 transmite a continuación 723 la telemetría de anfitrión encriptada a la antena de carga útil de anfitrión 707. La antena de carga útil de anfitrión 707 transmite a continuación 797 la telemetría de anfitrión encriptada a la antena de anfitrión en tierra 716. La antena de carga útil de anfitrión 707 transmite 797 la telemetría de anfitrión encriptada utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda. La antena de anfitrión en tierra 716 transmite 798 la telemetría de anfitrión encriptada al SOC de anfitrión 750. El SOC de anfitrión 750 desencripta a continuación la telemetría de anfitrión encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para generar la telemetría de anfitrión no encriptada.
El HOC 760 encripta comandos de huésped no encriptados (es decir, comandos de HOC no encriptados), utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de huésped, para producir comandos de huésped encriptados (es decir, comandos de HOC encriptados). Los comandos de huésped son comandos que se utilizan para configurar la carga útil de huésped 705 que es utilizada por e1HOC 760. Se debe tener en cuenta que la variedad de COMSEC de huésped puede incluir al menos una clave de encriptación y/o al menos un algoritmo (por ejemplo, un algoritmo de encriptación de tipo 1 o un algoritmo de encriptación de tipo 2).
El HOC 760 transmite a continuación 726 los comandos de huésped encriptados a una antena de puerta de enlace de huésped 727. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped 727 transmite 725 los comandos de huésped encriptados a una antena de carga útil de huésped 780 en el vehículo 710. La antena de puerta de enlace de huésped 727 transmite 725 los comandos de huésped encriptados utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda (es decir, una o más bandas de frecuencia que son la misma una o más bandas de frecuencia que se utilizan para transmitir datos de carga útil). La antena de carga útil de huésped 780 en el vehículo 710 transmite a continuación 782 los comandos de huésped encriptados a un procesador de huésped 783 en la carga útil de huésped 705. En una o más formas de realización, el procesador de huésped 783 comprende uno o más procesadores. El procesador de huésped 783 transmite 784 los comandos de huésped encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de huésped 765. El módulo de seguridad de comunicación de huésped 765 desencripta los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar comandos de huésped no encriptados.
Se debe tener en cuenta que el módulo de seguridad de comunicación de huésped 765 puede comprender uno o más módulos de seguridad de comunicación (por ejemplo, un módulo de seguridad de comunicación 3 y un módulo de seguridad de comunicación 4, en el que el módulo de seguridad de comunicación 4 es un módulo de seguridad de comunicación redundante que se utiliza cuando hay un fallo en el módulo de seguridad de comunicación 3), en el que los módulos de seguridad de comunicación adicionales son módulos de seguridad de comunicación redundantes que se utilizan cuando hay un fallo de módulo de seguridad de comunicación. Además, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 765 puede comprender uno o más procesadores. En algunas formas de realización, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 765 y el procesador de huésped 783 son unidades distintas, según se muestra en la Figura 7. En otras formas de realización, el módulo de seguridad de comunicación de huésped 765 y el procesador de huésped 783 son una sola unidad.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped 765 transmite a continuación 786 los comandos de huésped no encriptados al procesador de huésped 783. La carga útil de huésped 705 es reconfigurada por el procesador de huésped 783 según los comandos de huésped no encriptados. La reconfiguración de la carga útil de huésped 705 puede comprender ajustar al menos uno de los siguientes elementos: una potencia de transpondedor, una monitorización de espectro de transpondedor, una conectividad de transpondedor, unos ajustes de ganancia de transpondedor, unos ajustes de limitador de transpondedor, unos ajustes de control de nivel automático de transpondedor, unos ajustes de fase de transpondedor, una generación de ganancia interna, un ancho de banda para al menos un haz, al menos una banda de frecuencia para al menos uno del al menos un haz, unos ajustes de formación de haces de transpondedor, una potencia de radiación isotrópica efectiva (EIRP: effective isotropic radiation power) para al menos uno del al menos un haz, unos canales de transpondedor, o una dirección de haz. Además, la reconfiguración de la carga útil de huésped 705 puede comprender reconfigurar al menos uno de los siguientes elementos: una antena de carga útil de huésped, al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica. Después de que se haya reconfigurado la carga útil de huésped 705, una antena de carga útil de huésped 780 transmite a continuación (por ejemplo, en uno o más haces de antena 781) datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped 790 en tierra. Se debe tener en cuenta que en otras formas de realización, la antena de usuario huésped 170 puede ser aérea (por ejemplo, ubicada en una aeronave o en un satélite) o marina (por ejemplo, ubicada en un barco) en lugar de ser terrestre (por ejemplo, ubicada en tierra), según se muestra en la Figura 7.
Asimismo, se debe tener en cuenta que, aunque en la Figura 7 se muestra que el haz de antena 781 incluye un solo haz puntual circular; en otras formas de realización, el haz de antena 781 puede incluir más de un haz según se muestra en la Figura 7 (por ejemplo, el haz de antena 781 puede incluir múltiples haces, y el haz de antena 781 puede incluir haces de formas diferentes a la forma del haz puntual circular según se muestra en la Figura 7 (por ejemplo, el haz de antena 781 puede incluir haces elípticos y/o haces de diversas formas diferentes).
Se debe tener en cuenta que en una o más formas de realización, la antena de carga útil de huésped 780 puede comprender uno o más platos reflectores que incluyen, pero no se limitan a, reflectores parabólicos y/o reflectores con forma. En algunas formas de realización, la antena de carga útil de huésped 780 puede comprender uno o más conjuntos de antenas de alimentación múltiple.
El procesador de huésped 783 transmite 787 telemetría de huésped no encriptada (es decir, telemetría de h Oc no encriptada, que son datos de telemetría relacionados con la carga útil de huésped 705 que es utilizada por el HOC 760) al módulo de seguridad de comunicación de huésped 765. El módulo de seguridad de comunicación de huésped 765 encripta a continuación la telemetría de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar telemetría de huésped encriptada (es decir, telemetría de HOC encriptada).
El módulo de seguridad de comunicación de huésped 765 transmite a continuación 788 la telemetría de huésped encriptada al procesador de huésped 783. El procesador de huésped 783 transmite a continuación 789 la telemetría de huésped encriptada a la antena de carga útil de huésped 780. La antena de carga útil de huésped 780 transmite a continuación 791 la telemetría de huésped encriptada a la antena de puerta de enlace de huésped 727. La antena de carga útil de huésped 780 transmite 791 la telemetría de huésped encriptada utilizando una o más bandas de frecuencia dentro de banda. La antena de puerta de enlace de huésped 727 transmite 792 la telemetría de huésped encriptada al HOC 760. E1HOC 760 desencripta a continuación la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para generar la telemetría de huésped no encriptada.
Las Figuras 8A, 8B, 8C, 8D, 8E y 8F muestran conjuntamente un diagrama de flujo para el procedimiento divulgado para operaciones de carga útil de huésped independientes y seguras, en el que los comandos de anfitrión y la telemetría de anfitrión se transmiten ambos dentro de banda, de acuerdo con al menos una forma de realización de la presente divulgación. En el inicio 800 del procedimiento, un centro de operaciones de satélite (SOC) de anfitrión encripta comandos de anfitrión no encriptados utilizando una variedad de seguridad de comunicación (COMSEC) de anfitrión para producir comandos de anfitrión encriptados 802. A continuación, el SOC de anfitrión transmite los comandos de anfitrión encriptados a una antena de anfitrión en tierra 804. La antena de anfitrión en tierra recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 806. A continuación, la antena de anfitrión en tierra transmite los comandos de anfitrión encriptados a una antena de carga útil de anfitrión en un vehículo 808. La antena de carga útil de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 810. A continuación, la antena de carga útil de anfitrión transmite los comandos de anfitrión encriptados a una carga útil de anfitrión 812. La carga útil de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 814. A continuación, la carga útil de anfitrión transmite los comandos de anfitrión encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 816.
El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión encriptados 818. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión desencripta los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir los comandos de anfitrión no encriptados 820. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión transmite a continuación los comandos de anfitrión no encriptados a una carga útil de anfitrión y a una carga útil de huésped 822. A continuación, la carga útil de huésped es activada (ON) o desactivada (OFF) según los comandos de anfitrión no encriptados 824. La carga útil de anfitrión recibe a continuación los comandos de anfitrión no encriptados 826. A continuación, la carga útil de anfitrión es reconfigurada según los comandos de anfitrión no encriptados 828. Una antena de carga útil de anfitrión transmite a continuación datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión 830. A continuación, la antena de usuario anfitrión recibe los datos de usuario anfitrión 832. La carga útil de anfitrión transmite a continuación telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada al módulo de seguridad de comunicación de anfitrión 834.
A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión recibe la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada 836. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión encripta a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 838. El módulo de seguridad de comunicación de anfitrión transmite a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a la carga útil de anfitrión 840. A continuación, la carga útil de anfitrión recibe la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 842. La carga útil de anfitrión transmite a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a la antena de carga útil de anfitrión 844. A continuación, la antena de carga útil de anfitrión transmite la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada a la antena de anfitrión en tierra 846. La antena de anfitrión en tierra recibe a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada 848. A continuación, la antena de anfitrión en tierra transmite a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada al SOC de anfitrión 850. El SOC de anfitrión desencripta a continuación la telemetría de carga útil de anfitrión utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada 852.
Un centro de operaciones (HOC) de carga útil de huésped (HoP) encripta comandos de huésped no encriptados utilizando una variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped encriptados 854. A continuación, el HOC transmite los comandos de huésped encriptados a una antena de puerta de enlace de huésped 856. La antena de puerta de enlace de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 858. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a una antena de carga útil de huésped en el vehículo 860. La antena de carga útil de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 862. A continuación, la antena de carga útil de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a un procesador de huésped en una carga útil de huésped 864. El procesador de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 866. A continuación, el procesador de huésped transmite los comandos de huésped encriptados a un módulo de seguridad de comunicación de huésped 868.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped recibe a continuación los comandos de huésped encriptados 870. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de huésped desencripta los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir los comandos de huésped no encriptados 872. El módulo de seguridad de comunicación de huésped transmite a continuación los comandos de huésped no encriptados al procesador de huésped 874. A continuación, el procesador de huésped recibe los comandos de huésped no encriptados 876. El procesador de huésped reconfigura a continuación la carga útil de huésped según los comandos de huésped no encriptados 878. A continuación, la antena de carga útil de huésped transmite datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped 880. La antena de usuario huésped recibe a continuación los datos de usuario huésped 882. A continuación, el procesador de huésped transmite telemetría de carga útil de huésped no encriptada al módulo de seguridad de comunicación de huésped 884.
El módulo de seguridad de comunicación de huésped recibe a continuación la telemetría de carga útil de huésped no encriptada 886. A continuación, el módulo de seguridad de comunicación de huésped encripta la telemetría de carga útil de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir telemetría de carga útil de huésped encriptada 888. El módulo de seguridad de comunicación de huésped transmite a continuación la telemetría de carga útil de huésped encriptada al procesador de huésped 890. A continuación, el procesador de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 891. El procesador de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada a la antena de carga útil de huésped 892. A continuación, la antena de carga útil de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 893. La antena de carga útil de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada a la antena de puerta de enlace de huésped 894. A continuación, la antena de puerta de enlace de huésped recibe la telemetría de huésped encriptada 895. La antena de puerta de enlace de huésped transmite a continuación la telemetría de huésped encriptada al HOC 896. A continuación, e1HOC recibe la telemetría de huésped encriptada 897. El HOC desencripta a continuación la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir la telemetría de huésped no encriptada 898. A continuación, el procedimiento termina 899.
Aunque se han mostrado y descrito algunas formas de realización particulares, se debe entender que el análisis anterior no tiene por objeto limitar el alcance de estas formas de realización. Si bien se han divulgado y descrito en el presente documento formas de realización y variaciones de los numerosos aspectos de la invención, dicha divulgación se proporciona únicamente con fines de explicación e ilustración. Así pues, se pueden realizar diversos cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.
Cuando los procedimientos descritos anteriormente indican que ciertos eventos se producen en un orden determinado, los expertos en la materia que tengan el beneficio de esta divulgación reconocerían que el orden puede ser modificado y que dichas modificaciones están de acuerdo con las variaciones de la presente divulgación. Además, partes de los procedimientos se pueden realizar de forma concurrente en un proceso paralelo cuando sea posible, así como se pueden realizar secuencialmente. Además, se pueden realizar más partes o menos partes de los procedimientos.
Aunque se han divulgado en este documento ciertas formas de realización y procedimientos ilustrativos, será evidente para los expertos en la materia a partir de la divulgación anterior que se pueden realizar variaciones y modificaciones de dichas formas de realización y procedimientos sin apartarse del alcance de la invención según se define en las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema para operaciones de carga útil, que comprende:
un centro de operaciones de satélite, SOC, de anfitrión (150, 350, 550, 750) para transmitir comandos de anfitrión encriptados, en el que los comandos de anfitrión encriptados son encriptados utilizando una variedad de seguridad de comunicación, COMSEC, de anfitrión;
un receptor de comandos (135, 355) en un vehículo (110, 310, 510, 710) para recibir los comandos de anfitrión encriptados;
un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión (162, 362, 562, 762) para desencriptar los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir comandos de anfitrión no encriptados;
una carga útil de huésped (105, 305, 505, 705) configurada para ser activada ON o desactivada OFF según los comandos de anfitrión no encriptados;
una carga útil de anfitrión (106, 306, 506, 706) reconfigurada según los comandos de anfitrión no encriptados;
una antena de carga útil de anfitrión (107, 307, 507, 707) para transmitir datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión (185, 385, 585, 785);
el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión (162, 362, 562, 762) para encriptar telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir telemetría de carga útil de anfitrión encriptada;
un transmisor de telemetría (194, 594) para transmitir la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada; el SOC de anfitrión (150, 350, 550, 750) para desencriptar la telemetría de carga útil de anfitrión utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir la telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada; un centro de operaciones, HOC, de carga útil de huésped, HoP, (160, 360, 560, 760) para encriptar comandos de huésped no encriptados utilizando una variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped encriptados;
el HOC (160, 360, 560, 760) para transmitir los comandos de huésped encriptados;
una antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780) en el vehículo (110, 310, 510, 710) para recibir los comandos de huésped encriptados;
un módulo de seguridad de comunicación de huésped (165, 365, 565, 765) en la carga útil de huésped (106, 306, 506, 706) para desencriptar los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped no encriptados;
un procesador de huésped (183, 383, 583, 783) en la carga útil de huésped (106, 306, 506, 706) para reconfigurar la carga útil de huésped (106, 306, 506, 706) según los comandos de huésped no encriptados; la antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780) para transmitir datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped (190, 390, 590, 790);
el módulo de seguridad de comunicación de huésped (165, 365, 565, 765) para encriptar telemetría de carga útil de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir telemetría de carga útil de huésped encriptada;
la antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780) para transmitir la telemetría de huésped encriptada; y
el HOC (160, 360, 560, 760) para desencriptar la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir la telemetría de huésped no encriptada.
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el procesador de huésped (183, 383, 583, 783) comprende el módulo de seguridad de comunicación de huésped (165, 365, 565, 765) como una sola unidad.
3. El sistema de la reivindicación 1, en el que el módulo de seguridad de comunicación de huésped (165, 365, 565, 765) y el procesador de huésped (183, 383, 583, 783) son dos unidades distintas.
4. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, en el que el procesador de huésped (183, 383, 583, 783) comprende al menos un procesador.
5. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en el que la carga útil de anfitrión (106, 306, 506, 706) comprende al menos un procesador.
6. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, en el que el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión (162, 362, 562, 762) comprende más de un módulo de seguridad de comunicación.
7. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, en el que el módulo de seguridad de comunicación de huésped (165, 365, 565, 765) comprende más de un módulo de seguridad de comunicación.
8. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7, en el que la antena de carga útil de anfitrión (107, 307, 507, 707) y la antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780) comprenden cada una al menos una antena de radio frecuencia, RF.
9. El sistema de la reivindicación 8, en el que la antena de RF es al menos una de entre una antena reflectora o una antena de conjunto de alimentación múltiple.
10. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 9, en el que al menos una de entre la carga útil de anfitrión (106, 306, 506, 706) o la carga útil de huésped (106, 306, 506, 706) es reconfigurada ajustando al menos uno de los siguientes elementos: una potencia de transpondedor, una monitorización de espectro de transpondedor, una conectividad de transpondedor, unos ajustes de ganancia de transpondedor, unos ajustes de limitador de transpondedor, unos ajustes de control de nivel automático de transpondedor, unos ajustes de fase de transpondedor, una generación de ganancia interna, un ancho de banda para al menos un haz, al menos una banda de frecuencia para al menos uno del al menos un haz, unos ajustes de formación de haces de transpondedor, una potencia de radiación isotrópica efectiva, EIRP, para al menos uno del al menos un haz, unos canales de transpondedor, o una dirección de haz.
11. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 10, en el que la carga útil de anfitrión (106, 306, 506, 706) es reconfigurada reconfigurando al menos uno de los siguientes elementos: la antena de carga útil de anfitrión (107, 307, 507, 707), al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica.
12. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 11, en el que la carga útil de huésped (106, 306, 506, 706) es reconfigurada reconfigurando al menos uno de los siguientes elementos: la antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780), al menos un convertidor de analógico a digital, al menos un convertidor de digital a analógico, al menos un formador de haces, al menos un canalizador digital, al menos un demodulador, al menos un modulador, al menos una matriz de conmutación digital, al menos un combinador digital, o al menos una matriz de conmutación analógica.
13. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 12, en el que el vehículo (110, 310, 510, 710) es un vehículo aéreo.
14. El sistema de la reivindicación 13, en el que el vehículo aéreo es uno de entre un satélite, una aeronave, un vehículo aéreo no tripulado, UAV, o un avión espacial.
15. Un procedimiento para operaciones de carga útil, que comprende:
transmitir, utilizando un centro de operaciones de satélite, SOC, de anfitrión (150, 350, 550, 750) comandos de anfitrión encriptados, en el que los comandos de anfitrión encriptados son encriptados utilizando una variedad de seguridad de comunicación, COMSEC, de anfitrión;
recibir, utilizando un receptor de comandos (135, 355) en un vehículo (110, 310, 510, 710), los comandos de anfitrión encriptados;
desencriptar, utilizando un módulo de seguridad de comunicación de anfitrión (162, 362, 562, 762), los comandos de anfitrión encriptados utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir comandos de anfitrión no encriptados;
ordenar a una carga útil de huésped (105, 305, 505, 705) que se active ON o desactive OFF según los comandos de anfitrión no encriptados;
reconfigurar una carga útil de anfitrión (106, 306, 506, 706) según los comandos de anfitrión no encriptados;
transmitir, utilizando una antena de carga útil de anfitrión (107, 307, 507, 707), datos de usuario anfitrión a una antena de usuario anfitrión (185, 385, 585, 785);
encriptar, utilizando el módulo de seguridad de comunicación de anfitrión (162, 362, 562, 762), telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir telemetría de carga útil de anfitrión encriptada;
transmitir, utilizando un transmisor de telemetría (194, 594), la telemetría de carga útil de anfitrión encriptada;
desencriptar, utilizando el SOC de anfitrión (150, 350, 550, 750), la telemetría de carga útil de anfitrión utilizando la variedad de COMSEC de anfitrión para producir telemetría de carga útil de anfitrión no encriptada;
encriptar, utilizando un centro de operaciones, HOC, de carga útil de huésped, HoP, (160, 360, 560, 760) comandos de huésped no encriptados utilizando una variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped encriptados;
transmitir, utilizando el HOC (160, 360, 560, 760), los comandos de huésped encriptados;
recibir, en una antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780) en el vehículo (110, 310, 510, 710), los comandos de huésped encriptados;
desencriptar, utilizando un módulo de seguridad de comunicación de huésped (165, 365, 565, 765) en la carga útil de huésped, los comandos de huésped encriptados utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir comandos de huésped no encriptados;
reconfigurar, utilizando un procesador de huésped (183, 383, 583, 783) en la carga útil de huésped (105, 305, 505, 705), la carga útil de huésped (105, 305, 505, 705) según los comandos de huésped no encriptados;
transmitir, utilizando la antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780), datos de usuario huésped a una antena de usuario huésped (190, 390, 590, 790);
encriptar, utilizando el módulo de seguridad de comunicación de huésped (165, 365, 565, 765), telemetría de carga útil de huésped no encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir telemetría de carga útil de huésped encriptada;
transmitir, utilizando la antena de carga útil de huésped (180, 380, 580, 780), la telemetría de huésped encriptada; y
desencriptar, utilizando el HOC (160, 360, 560, 760), la telemetría de huésped encriptada utilizando la variedad de COMSEC de huésped para producir la telemetría de huésped no encriptada.
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