Satelitske komunikacije

Maturski, seminarski i diplomski radovi iz menadžmenta.

Nakon drugog svetskog rata ukazivale su se sve veće potrebe prenosa različitih informacija između različitih delova na zemaljskoj kugli. Poznato je da pri tome veliki problem prenosu informacija na veće udaljenosti predstavlja zakrivljenost Zemljine površine. Na nižim frekvencijama problem zaobljenosti Zemljine površine donekle je izbegnut zbog reflektovanja signala nižih frekvencija od jonosfere i ponovni povratak na Zemlju. Tako je pred kraj Drugog svetskog rata bio ostvaren i prvi radioprenos iz Evrope (London) za slusaoce u Americi, jer su prve komercijalne radio stanice emitovale programe na frekvenciji od 1020 kiloherca. Telefonski razgovori između Evrope i Amerike mogli su se obavljati tek nakon postavljanja podmorskog telefonskog kabela. Pojavom televizije gde se prenos slike obavlja na višim frekvencijama (npr. sedmi kanal na frekvenciji od 175 MHz), pojavljuje se problem prenosa, jer se signali viših frekvencija ne reflektuju od jonosfere. Stoga je za ovakve ili još zahtevnije prenose informacija na višim frekvencijama bilo potrebno pronaći nova rešenja. Prva rešenja, koja su se pojavila šezdesetih godina prošlog veka, bili su takozvani echo-sateliti, čija je uloga bila, da sa Zemlje primljeni signal ponovo reflektuju na Zemlju. Radio i TV stanice emitovale su svoje signale prema satelitu, a isti ih je reflektovao prema Zemlji i signale su mogle primiti sve stanice na Zemlji koje su u tom trenutku sa satelita na Zemlji bile vidljive. Satelit pod nazivom TELSTAR lansirala je NASA 1962. godine. Telstar je u jednom delu svoje orbite "video" samo SAD i Evropu, a u drugom delu orbite mogao je videti samo Japan i SAD. Rezultat toga bio je da se u realnom vremenu mogla ostvariti veza između SAD i druga dva dela samo u određenom vremenu i s ograničenim trajanjem. Ovaj nedostatak otklonjen je uvođenjem "geosinkronizovanih" ili "geostacionarnih" komunikacijskih satelita. Prvi takav satelit pod imenom Syncom-2 lansirala je NASA 1963. godine. Za one kojima je bio vidljiv satelit je bio upotrebljiv 100% vremena u svih 24 sata u danu. Pokrivao je oko 42% Zemljine površine. Naravno, sastav od tri takva satelita s mogućnošću međusobnih izmena informacija može pokriti sve delove Zemljine površine osim polarnih regija. Danas se u orbiti Zemlje nalazi veliki broj moderno opremljenih satelita različitih namena, koji ne služe samo kao reflektori signala već se na njima obavlja i dodatna obrada signala, te slanje poruka drugim satelitima i različitim korisnicima na Zemlji za različite namene.
Satelitske komunikacije smanjuju razdaljine među narodima sveta, dok elektronske tehnologije smanjuju dimenzije i težinu hardvera potrebnog za slanje poruka na drugu stranu zemaljske kugle. Terminali za održavanje veza preko komunikacijskih satelita dostigli su tako male dimenzije da se mogu koristiti kao prenosni komunikacijski sistem. Vlasnici komercijalnih satelitskih komunikacija važnog korisnika na ovom području u budućnosti vide upravo vojne korisnike.
U posljednje vreme terminalna oprema za satelitske komunikacije (satcom) zahtevala je znatna financijska ulaganja. Temeljna osnova visokog kapaciteta kao na primer AN/FSC-78 uključuje i instaliranje masivnih 18,2 metarskih paraboličnih antena, dok jedan system Inmarsat A za postavljanje na brod zahteva antenu od samo 0,9 metara postavljenu na kućište od svega 1,5 metara.

Svemirsko doba započelo je 4. oktobra 1957. godine, kada je sa kosmodroma u Bajkonuru tadašnji SSSR u orbitu lansirao prvi vestacki satelit - Sputnjik. Samo četiri meseca kasnije, iz Cape Canaverala SAD lansirale su svoj prvi satelit Explorer-1. Za vreme hladnog rata – trke u interkontinentalnom balističkom nuklearnom naoružanju i trke u svemiru koja se rasplamsavala iduće tri decenije (sve do raspada SSSR-a), obe velesile razvile su i lansirale u orbite velik broj satelita, čiji su jedini (ili barem primarni) zadaci bili špijuniranje teritorija i komunikacija i rano detektovanje i upozoravanje na moguće lansiranje interkontinentalnih nuklearnih balističkih raketa druge strane (započinjane «vrućeg» rata). Vrhunac hladnog rata bilo je pokretanje čuvenog američkog programa Strateške obrambene inicijative (SDI), popularno nazvanog Ratovima zvijezda (Star Wars). Radilo se o najsloženijem vojno-istraživačkom projektu u istoriji, koji je 1983. godine odobrio predsjednik Reagan. Cilj je bio uspostaviti satelitski obrambeni system koji bi laserskim oružjem štitio SAD od tzv. prvog udara nuklearnim raketama i od neprijateljskih satelita.
Informacije o broju, nazivu, poziciji (orbitama), mogućnostima i principima rada špijunskih satelita, kao i informacije o zemaljskim baznim stanicama koje služe za slanje i prijem signala sa satelita, uvek su se držale u tajnosti. Po završetku hladnog rata i nakon raspada Sovjetskog Saveza, godine 1994. godine, deklasificirana je većina preostalih fotografija, dokumenata, te originalnih nacrta ranih satelita, kao i njihovih špijunskih snimaka. Na osnovu toga može se stvoriti predznanje što se zapravo moglo «videti» i otkriti pojedinim generacijama satelita i kako su se oni poboljšavali kako bi informacije sa njih bile što točnije i kvalitetnije. Tako se danas se u literaturi i preko interneta može doći do relativno puno informacija, i tehničkih podataka o prvim, isluženim i u atmosferi davno sagorelim špijunskim satelitima obeju strana, međutim, vrlo su retke izvorne fotografije tih satelita, a razlog tome vjerojatno leži u paranoji obeju strana, koje su po svaku cenu morale sačuvati u tajnosti svoje špijunske projekte, kako od svetske, tako i od vlastite javnosti (pribojavanje od kontrašpijunaže).
Naravno, danas je vrlo teško doći do provjerenih podataka o novijim, trenutno operativnim špijunskim satelitima, te se gotovo sve informacije o danas najbrojnijim i globalno jedino zanimljivim američkim satelitima SIGINT (prikupljanje i analiza elektroničkih signala), uključujući i njihova imena, temelje na zaključcima, mišljenjima i vrlo posrednim informacijama. Imena tih satelita se najverojatnije promene isti tren kada u javnost procuri oznaka koju za svoje satelite koriste odgovarajuće agencije, te zbog toga ista vrsta satelita ima (pretpostavlja se) dva ili više imena, a neka imena mogu biti i posledica namernih dezinformacija. Neke karakteristike satelita SIGINT prvih generacija bile su otkrivene u dvema špijunskim aferama, za vreme suđenja optuženima, a druge tehnologije, pre razvijene za satelite kasnije su se koristile za civilne namene - takav primer su sklopive mrežaste antene promera oko 12 metara, koje se koriste na satelitima za mobilne telefonske komunikacije.
Takođe je teško oceniti imaju li sateliti lansirani kao meteorološki, istraživački, komunikacijski i sl. takođe i svoju sekundarnu namenu – špijuniranje. Naime, razvoj, lansiranje i održavanje satelita kostaju milijarde dolara (uz uvek postojeći rizik neuspešnog lansiranja i ograničeni životni vek satelita), pa je mali broj zemalja koje mogu priuštiti više specijaliziranih satelita. Stoga se nastoje projektirati višenamjenski sateliti ili se više zemalja udružuje u zajednički projekt. SAD koje su na razvoj satelitske tehnologije utrošile preko 100 milijardi dolara, još oko 30 milijardi na program «Ratova zvijezda», po završetku hladnog rata odlučile su naplatiti deo svojih troškova i to prodajom proizvoda špijunskih satelita komercijalnim kupcima. Tako satelitske snimke, koje su u početku bile dostupne samo probranim visokim cinovnicima u vladama i vojsci i čija je rezolucija tokom generacija poboljšana sa nekoliko metara na nekoliko centimetara, danas može nabaviti svako ko ima adekvatni bankovni račun i to čak i preko Interneta.
Paralelno naglom razvoju komunikacija (bežični globalni telefonski sistemi, satelitske komunikacije, Internet pošta …), nameću se zahtevi za sve složenijim i skupljim sistemima za njihovo presretanje i dešifrovanje, a zatim njihovu selekciju, analizu i obradu. Najviše spominjani system takve vrste je Echelon, kojim je, navodno, dnevno moguće uhvatiti preko tri milijarde telefonskih razgovora, fax poruka, e-mailova, te više od 90% Internet prometa i drugih komunikacija. Međutim, prava snaga systema Echelon nije mogućnost hvatanja svake poruke, nego njegova sposobnost da uhvati i raščlani samo one bitne tajnim službama. Na internetu se može naći podosta stranica koje govore o systemu Echelon, međutim, čitav ovaj system je još uvek strogo čuvana tajna.
Prve informacije o postojanju i načinu rada Echelona procurile su kasnih 80-tih godina i to od radnika novozelandske obaveštajne agencije GCSB-a, kada je nekoliko desetina radnika te agencije odlučilo dati intervjue i razotkriti tajne novozelandske špijunske aktivnosti smatrajući da se takve aktivnosti odvijaju predugo u prevelikoj tajnosti. Aktivnosti koje su oni opisali, kasnije istrage, pritisci novinara i raznih udruzenja koje se zalažu za slobodu komuniciranja (system Echelon sukobljava se sa mnogim vladama i udruzenjima, te dolazi u sukob i sa američkim Ustavom, tj. njime se krši prvi, četvrti i peti amandman Ustava), omogućili su dokumentovanje nekih system i projekata koji su dugo držani u strogoj tajnosti. Od njih, daleko najvažniji je ECHELON.
A šta je sa GSM-om. Dolaskom GSM mobilnih telefona većini je laknulo, jer se oni ne mogu tako lako prisluškivati kao NMT (099) mobilni telefoni, koje možete slušati običnim UKW prijemnikom čija cena ne prelazi cenu samog telefona koji se prisluškuje. Sigurnost GSM-a opisana je u preporukama GSM system (GSM recommendations 02.09, Security aspects 02.17, Subscriber Identity Modules 03.20, Security Related Network Functions i 03.21 Security Related Algorithms) i ona podrazumeva zaštitu i tajnost identiteta pretplatnika, te zaštitu pretplatničkih podataka. Zahvaljujući snažnim algoritmima za prijavljivanje na mrežu i kodiranje govora i podataka nije lako prisluškivati ili na tuđi račun koristiti usluge.
Iako je dosta naslova u novinama kako su pojedinci uspeli razbiti šifre i ući u GSM mrežu (navodno je već objavljen izvorni kod A5/1 algoritma, što su iskoristili izraelci, koji su demonstrirali upad u A5/2 (lošji) standard za manje od sekunde, ili podatak da je uspešno izveden napad na A5/1 algoritam i to sa PC-jem (128 MB RAM-a i nesto većim hardom) i sa nesto radio-tehnike) stručnjaci u GSM-u i drugi ne veruju u tu mogucnost. Za sada je to bežičnim putem moguće jedino sigurnosnim službama i telefonskim kompanijama koje pružaju GSM usluge. Tako ćete pretraživanjem weba naići na ponudu uređaja raznih marki, kojima se može prisluškivati, selektirati, locirati i pratiti više GSM mobilnih stanica odjednom, a koji su namijenjeni spomenutim tajnim službama. Tim uređajima za potpunu funkcionalnost ipak treba i podrška komunikacijskog system GSM-a (kopija ključeva pretplatnika ili čak fizičko spajanje na komutacijski system), a to tajnim službama nije problem, jer one u svojoj zemlji imaju dozvolu za pristup takvim podacima, barem onih pretplatnika za koje uspeju dobiti sudski nalog.
Međutim, ni GSM nije savršena mreža. U projektovanju sklopova desilo se nekoliko propusta i oni se značajno koriste za potpuno tajno prisluškivanje ili neke manje "nestašluke" u GSM mreži. Pvi propust je taj što se prilikom pristupa systemu pretplatnik ne proverava u bazi aktivnih pretplatnika. To se koristi kod "kloniranja" SIM kartica, jer kad pristupi mobilna stanica sa kloniranom karticom, system neće prepoznati prevaru. Drugi (precutkivani) propust u GSM -u i malo politike, omogućuju izradu relativno jeftinih uređaja za tajno prisluškivanje. Naime, GSM je globalni system, a zakoni o kominikacijama i njihovoj kriptozastiti nisu u svim zemljama jednaki. Tako u mnogim zemljama Istočne Evrope i Bliskog Istoka, na zahtev tajnih službi, nije dozvoljena upotreba jakog A5/1 algoritma, nego slabijeg A5/2, što postavlja mnogo manje tehničke i vremenske zahtjeve za njihovo razbijanje. S druge strane uvjek će postojati i zemlje koje će biti pod sankcijama (Irak), te u njih nije dozvoljen uvoz kriptografske opreme, pa su samim time i komunikacije nezastićene. Potencijalni prisluskivac to moze iskoristiti uz još jedan tehnički propust u GSM -u, a to je da nije predviđena autorizacija baznih stanica. Treba napraviti (ili pozajmiti) vlastitu baznu stanicu, koja bi mobilnom telefonu poslala informaciju da je u Iraku, čime bi on automatski isključio kripto-zaštitu i omogućio prisluskivanje.

Globalstar satelitska mreža

Globalstar

Globalstar system (LEO:Low earth Orbit,niskoorbitalni) omogući će pouzdan rad ukoliko poneki satelit i prestane raditi, za razliku od geostacionarnih gde ukoliko dođe do kvara na satelitu celi system koji opslužuje taj satelit prestaje raditi.
Višestruki prenos (Path diversity) je metoda prijema signala koja omogućuje kombinovanje višestrukog signala promenljive snage u jedinstven koherentni signal. Pretplatnički uređaji omogući će komunikaciju i s jednim satelitom, dok će 2-4 satelita biti dostupna.
Mobilne stanice će prema potrebi menjati nivoe disipirane snage zbog raznih interferencija ili menjanja snage polja, tako da će srednja izlazna snaga biti između 50-300mW.
S obzirom da je Globalstar system na niskoj orbiti (LEO) prolazno vreme satelita oko Zemlje je mnogo manje od Zemljinog, tako da sateliti nisu na fiksnom položaju u odnosu na tačku na Zemlji kao kod geostacionarnih, nego neprestano kruže (potrebno vreme satelita je 113 minuta, 12.7 puta obiđe Zemlju za 24h). Međutim to menjanje položaja i aktivnog satelita neće primetno uticati na kvalitet veze.