NASCOM - NASCOM
Die NASA (Masse) -Kommunikationssystem ( Nascom ) verwaltet terrestrische Kommunikation zwischen Bodenstationen , Missionskontrollzentren , und andere Elemente des Raumfahrzeugs Bodensegmente , die Bereitstellung weltweit, nahezu in Echtzeit die Übertragung von Befehlen , Telemetrie , Sprach- und Fernsehsignalen. Es ist gelungen , aus der NASA ‚s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland .
Das Nascom Netzwerk umfasst Mikrowellenverbindungen , Seekabel , Überlandleitungen und Netzwerkzentren in Goddard und der ganzen Welt.
Geschichte
Frühe Entwicklung
Vor dem Aufkommen von NASCOM stützte sich das Minitrack- Netzwerk, mit dem die Flüge von Sputnik , Vanguard , Explorer und anderen frühen Raumfahrzeugen verfolgt wurden, weitgehend auf vom Militär bereitgestellte Fernschreibleitungen , die auf etwa 30 Bit pro Sekunde begrenzt waren. Die wissenschaftlichen Daten der Vanguard-Missionen wurden an Bodenstationen auf Magnetband aufgezeichnet und mit Luft in das Kontrollzentrum des Naval Research Laboratory geleitet . Diese Abhängigkeit von militärischen Linien und Stationen untergrub das rein wissenschaftliche Klima, das die Marine und die NASA fördern wollten.
Als die NASA in den frühen 1960er Jahren fortschrittlichere Satelliten entwickelte, wuchs die Fähigkeit zur Fernsteuerung , und Minitrack reichte nicht mehr aus. Später, als die NASA Personal aus Militär und Industrie rekrutierte, begann sie, eine interne Wissensbasis für computergestützte Breitband-Echtzeitnetzwerke aufzubauen. In NORAD verwendete Netzwerktechnologien und das SAGE-Verteidigungssystem ( Semi-Automatic Ground Environment ) trugen zur Entwicklung von NASCOM bei.
NASCOM nahm Anfang der 1960er Jahre Gestalt an und wurde 1964 unter der Leitung des kürzlich gegründeten Office of Tracking and Data Acquisition offiziell gegründet. NASCOM verband zu dieser Zeit die drei Verfolgungs- und Erfassungsnetzwerke der NASA: das STADAN ( Spacecraft Tracking and Data Acquisition Network ), das Manned Space Flight Network (MSFN) und das Deep Space Network (DSN).
Merkur
Bemannte Missionen, beginnend mit Project Mercury im Jahr 1958, erforderten neben Datenschaltungen auch eine Echtzeit-Sprachschaltung und eine verbesserte Zuverlässigkeit. Am 21. Mai 1959 wurden Spezifikationen für das Mercury-Netzwerk veröffentlicht, die eine Basislinie mit einem Missionskontrollzentrum in Cape Canaveral (später Houston ), Datenkonvergenz bei Goddard und Vermittlungsstellen in Übersee für Redundanz und Trunking über teure transozeanische Kabel festlegen. Diese Entscheidungen würden NASCOM für die kommenden Jahre prägen.
Das Mercury-Netzwerk wurde von der Tracking and Ground Instrumentation Unit (TAGIU) in Langley mit Unterstützung von Goddard entworfen. Es bestand aus einem Sprachnetzwerk und einem Fernschreibnetzwerk auf getrennten Kanälen mit jeweils einem Sicherungskanal. Das Teletyp-Netzwerk, das auf dem Western Union Typ 111 Torn-Tape-Relay- System basiert , bot keine Geschwindigkeitsverbesserung gegenüber dem Minitrack-Netzwerk, obwohl es das Umschalten basierend auf codierten Adressen ermöglichte. Zwischen Goddard und Cape Canaveral wurde eine Datenleitung mit vier Sprachbandbreitenschaltungen eingerichtet, die jeweils 1000 Bit pro Sekunde übertragen können. Später wurden Sprachbandverbindungen von STADAN-Bodenstationen und Bermuda hergestellt.
Das Mercury-Netzwerk wurde unter erheblichem Zeitdruck entwickelt, und die Integration der neuen Schaltkreise in das bestehende Minitrack-Netzwerk hatte eine niedrige Priorität. Minitrack-, Mercury- und JPL- Netzwerke würden schließlich integriert, wenn auch langsam. Im Juli 1963 wurde in Goddard eine integrierte Kommunikationsabteilung gegründet, um die gesamte Bodenkommunikation der NASA in der sogenannten NASCOM zu koordinieren. Diese Konsolidierung war Teil einer breiteren Anstrengung zur Standardisierung der Kommunikation zwischen Bundesbehörden (dem Nationalen Kommunikationssystem) als Reaktion auf die Schwierigkeiten, die während der Kubakrise auftraten .
Zwillinge
Das Gemini-Programm führte die digitale Codierung in das künftige NASCOM-Netzwerk ein und ermöglichte so die Konvergenz zwischen den unterschiedlichen Netzwerken der NASA. Zwischen 1964 und 1966 wurden mehrere weitere Fortschritte im Netzwerk erzielt, hauptsächlich um die Anforderungen von Missionen mit Besatzung zu erfüllen. Torn-Tape- und elektromechanische Vermittlungssysteme wurden durch automatisierte Festkörpersysteme ersetzt, und das Vermittlungszentrum in Goddard wurde unter Verwendung von IBM 7094- und UNIVAC 490- Computern neu gestaltet, um die Zuverlässigkeit und Kapazität zu verbessern . Die Sprachfunktion wurde auf alle MSFN-, DSN- und anderen Standorte erweitert, und das Multiplexen von Teletypnachrichten wurde in Vermittlungsstellen in Übersee eingeführt.
Apollo
Das Apollo-Programm forderte die Erweiterung der NASCOM-Leitungen, um den erhöhten Kommunikationsverkehr einschließlich Fernsehsignalen zu bewältigen. Bis 1969 waren 3,2 Millionen km Strecken verlegt worden. Bis 1974 war NASCOM das weltweit größte Breitband- Echtzeit-Kommunikationsnetzwerk, das alle Kontinente mit Ausnahme von Asien und der Antarktis miteinander verband und einen wechselseitigen "Dialog" mit Raumfahrzeugen von einem zentralen Missionskontrollzentrum aus ermöglichte.
Insbesondere hat Apollo auch die Entwicklung von Kommunikationssatelliten vorangetrieben . Im Juni 1965 beauftragte die NASA die Communications Satellite Corporation (COMSAT) mit dem Start von drei geosynchronen Satelliten, um die Kommunikation mit den Apollo- Verfolgungsschiffen zu unterstützen . Zwei dieser Raumschiffe starteten erfolgreich und begannen, neben der Unterstützung von Apollo auch den kommerziellen Verkehr zu bewältigen.
Während des gesamten Apollo-Programms wurden schrittweise Verbesserungen an NASCOM vorgenommen. Weltweit wurden Hochgeschwindigkeits-Datenterminals implementiert, neue Kommunikationskontrollzentren und Backup-Zentren eingerichtet, Leitungen für höhere Datenraten aufgerüstet, DSN-Stationen in das Fernschreibsystem integriert und ein Videokontrollzentrum in Sydney eingerichtet zwischen Antennen umschalten und Farbsignale für Fernsehsendungen verarbeiten.
Im Juli 1967 wurde die Direktion für Tracking- und Datensysteme aufgeteilt, und NASCOM wurde Teil der neuen Direktion für bemannte Raumfahrtunterstützung.
Nach Apollo
Bis 1983 umfasste NASCOM 139 Stationen und 630 Schaltkreise, einschließlich Satellitenverbindungen, die mehr als 4,0 Millionen km (2,5 Millionen Meilen) abdecken, wobei fast alle diese Schaltkreise geleast waren .
Die Entwicklung des NASCOM-Netzwerks wurde in den 1990er Jahren fortgesetzt. Bis 1995 war NASCOM mit 900 gemieteten Leitungen und einem Budget von 63 Millionen US-Dollar das größte von fünf von der NASA betriebenen Weitverkehrsnetzen . Es beschäftigte 21 Beamte und 210 Vertragsbedienstete im Rahmen von zwei Verträgen. Bald darauf unternahm die NASA Anstrengungen, diese Netzwerke zu konsolidieren, um Kosteneinsparungen zu erzielen. In ihrem Nascom-Systementwicklungsplan für das Geschäftsjahr 1995 wurde die NASA-Kommunikationsabteilung neu organisiert, wobei Auftragnehmer die zuvor von Beamten ausgeübten Betriebs- und Wartungsaufgaben übernahmen. Der Plan drückte die Notwendigkeit aus, auf standardisierte Netzwerksysteme umzusteigen.
Mit dem Aufkommen moderner paketvermittelter Netzwerke wurde ein benutzerdefiniertes Tunnelprotokoll erstellt, um die fortgesetzte Verwendung des 1200-Bit- und 4800-Bit-Datenblock-Punkt-zu-Punkt-Formats von NASCOM zu unterstützen. Dieses Tunnelprotokoll erforderte kundenspezifische Hardware und Software. Die NASA kündigte einen Plan an, um die Notwendigkeit des 4800-Bit-Datenblockprotokolls bis 1997 zu beseitigen. Im Jahr 2002 finanzierte die NASA eine Untersuchung zum Ersatz von NASCOM-Datenblöcken durch den CCSDS Space Link Extension-Dienst. Ab 2007 galten NASCOM-Datenblöcke als "Legacy" -Protokoll und wurden weiterhin in IP- Paketen für die Übertragung im NASA Integrated Services Network (NISN) eingekapselt.
Siehe auch
- Minitrack
- Netzwerk zur Verfolgung und Datenerfassung von Raumfahrzeugen (STADAN)
- Manned Space Flight Network (MSFN)
-
Das 2006 gegründete Programm für Weltraumkommunikation und Navigation (SCaN) verwaltet die Kommunikation mit dem Weltraumsegment
- Space Network (SN)
- Near Earth Network (NEN)
- Deep Space Network (DSN)
- Tracking- und Datenrelais-Satellitensystem (TDRSS)
- NASA Integrated Services Network (NISN)