{"id":{"repo_id":"athens","oai_identifier":"oai:lib.uoa.gr:uoadl:5326380"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/athens/oai:lib.uoa.gr:uoadl:5326380","repository":{"repo_id":"athens","name":"National and Kapodistrian University of Athens","base_url":"https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/frontend/oaipmh"},"display":{"title":"Securing Military SATCOM and FSO Networks in FCAS: A Cyber and Electronic Warfare Perspective for Next-Gen Aerospace Defense","abstract":"Οι πλατφόρμες του Μελλοντικού Συστήματος Εναέριας Μάχης (Future Combat Air System - FCAS) θα βασίζονται σε ένα προηγμένο Νέφος Μάχης (Combat Cloud) για τη διασύνδεση επανδρωμένων μαχητικών, μη επανδρωμένων απομακρυσμένων φορέων, αισθητήρων και κόμβων διοίκησης. Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά μια ασφαλή υβριδική αρχιτεκτονική επικοινωνιών, η οποία συνδυάζει δορυφορικές επικοινωνίες (SATCOM) και οπτικές επικοινωνίες ελεύθερου χώρου (FSO), με σκοπό τη διασφάλιση ανθεκτικής συνδεσιμότητας υψηλής χωρητικότητας για το FCAS. Πραγματοποιείται μια ολοκληρωμένη ανασκόπηση των θεμελιωδών αρχών των SATCOM και FSO – συμπεριλαμβανομένων των τροχιακών καθεστώτων (LEO/MEO/GEO), των επικοινωνιών λέιζερ, της κβαντικής διανομής κλειδιών και της προσαρμοστικής κατεύθυνσης δέσμης – για την τεκμηρίωση των δυνατοτήτων τους. Στη συνέχεια, αναλύονται διανύσματα απειλών, όπως κυβερνοεπιθέσεις, παρεμβολές/εξαπάτηση (jamming/spoofing) ηλεκτρονικού πολέμου (EW) και κινητικά αντιδορυφορικά (ASAT) πλήγματα, αντλώντας διδάγματα από πραγματικά περιστατικά (π.χ. η κυβερνοεπίθεση στο KA-SAT της Viasat και οι παρεμβολές στο Starlink κατά τη σύγκρουση στην Ουκρανία το 2022). Οι ευπάθειες των ραδιοσυχνοτήτων (RF) SATCOM (ευπάθεια σε παρεμβολές και υποκλοπές) και των ζεύξεων FSO (ευπάθεια σε ατμοσφαιρικές διαταραχές, αλλά ατρωσία σε παρεμβολές RF) εξετάζονται σε βάθος, μαζί με τις αντίστοιχες στρατηγικές μετριασμού του κινδύνου. Προτείνεται μια αρχιτεκτονική διπλής λειτουργίας (dual-mode) SATCOM+FSO για το FCAS, η οποία αξιοποιεί τα πλεονεκτήματα κάθε τεχνολογίας: οι SATCOM παρέχουν παγκόσμια κάλυψη και ισχυρή εφεδρεία, ενώ οι FSO προσφέρουν ζεύξεις υψηλού εύρους ζώνης και χαμηλής πιθανότητας υποκλοπής, ικανές να λειτουργούν σε αμφισβητούμενα περιβάλλοντα ηλεκτρονικού πολέμου. Ο σχεδιασμός ενσωματώνει ανίχνευση ανωμαλιών μέσω Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) για ταχεία απόκριση σε απειλές EW/κυβερνοασφάλειας, κβαντικά κρυπτογραφημένες ζεύξεις για απόλυτη ασφάλεια, και έξυπνα πρωτόκολλα εναλλαγής ζεύξεων για τη διατήρηση της συνδεσιμότητας υπό καθεστώς επίθεσης ή αντίξοων συνθηκών. Για την απεικόνιση της ανθεκτικότητας του συστήματος, παρουσιάζονται λεπτομερείς ταξινομήσεις απειλών, συγκριτικοί πίνακες ευπαθειών και διαγράμματα της αρχιτεκτονικής. Η προτεινόμενη υβριδική αρχιτεκτονική στοχεύει στη διασφάλιση ταχέων, ασφαλών και παγκόσμιων επικοινωνιών για το FCAS έως το 2040, επιτρέποντας στο Νέφος Μάχης να αντέχει σε εξελιγμένες παρεμβολές, απόπειρες κυβερνοεπίθεσης και φυσικές καταστροφές. Τα ευρήματα υπογραμμίζουν τη στρατηγική αξία της ενσωμάτωσης τεχνολογιών επικοινωνίας πολλαπλών τομέων (multi-domain) και μπορούν να καθοδηγήσουν τις μελλοντικές εξελίξεις στην ασφαλή αεροδιαστημική δικτύωση.","abstract_html":"Οι πλατφόρμες του Μελλοντικού Συστήματος Εναέριας Μάχης (Future Combat Air System - FCAS) θα βασίζονται σε ένα προηγμένο Νέφος Μάχης (Combat Cloud) για τη διασύνδεση επανδρωμένων μαχητικών, μη επανδρωμένων απομακρυσμένων φορέων, αισθητήρων και κόμβων διοίκησης. Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά μια ασφαλή υβριδική αρχιτεκτονική επικοινωνιών, η οποία συνδυάζει δορυφορικές επικοινωνίες (SATCOM) και οπτικές επικοινωνίες ελεύθερου χώρου (FSO), με σκοπό τη διασφάλιση ανθεκτικής συνδεσιμότητας υψηλής χωρητικότητας για το FCAS. Πραγματοποιείται μια ολοκληρωμένη ανασκόπηση των θεμελιωδών αρχών των SATCOM και FSO – συμπεριλαμβανομένων των τροχιακών καθεστώτων (LEO/MEO/GEO), των επικοινωνιών λέιζερ, της κβαντικής διανομής κλειδιών και της προσαρμοστικής κατεύθυνσης δέσμης – για την τεκμηρίωση των δυνατοτήτων τους. Στη συνέχεια, αναλύονται διανύσματα απειλών, όπως κυβερνοεπιθέσεις, παρεμβολές/εξαπάτηση (jamming/spoofing) ηλεκτρονικού πολέμου (EW) και κινητικά αντιδορυφορικά (ASAT) πλήγματα, αντλώντας διδάγματα από πραγματικά περιστατικά (π.χ. η κυβερνοεπίθεση στο KA-SAT της Viasat και οι παρεμβολές στο Starlink κατά τη σύγκρουση στην Ουκρανία το 2022). Οι ευπάθειες των ραδιοσυχνοτήτων (RF) SATCOM (ευπάθεια σε παρεμβολές και υποκλοπές) και των ζεύξεων FSO (ευπάθεια σε ατμοσφαιρικές διαταραχές, αλλά ατρωσία σε παρεμβολές RF) εξετάζονται σε βάθος, μαζί με τις αντίστοιχες στρατηγικές μετριασμού του κινδύνου. Προτείνεται μια αρχιτεκτονική διπλής λειτουργίας (dual-mode) SATCOM+FSO για το FCAS, η οποία αξιοποιεί τα πλεονεκτήματα κάθε τεχνολογίας: οι SATCOM παρέχουν παγκόσμια κάλυψη και ισχυρή εφεδρεία, ενώ οι FSO προσφέρουν ζεύξεις υψηλού εύρους ζώνης και χαμηλής πιθανότητας υποκλοπής, ικανές να λειτουργούν σε αμφισβητούμενα περιβάλλοντα ηλεκτρονικού πολέμου. Ο σχεδιασμός ενσωματώνει ανίχνευση ανωμαλιών μέσω Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) για ταχεία απόκριση σε απειλές EW/κυβερνοασφάλειας, κβαντικά κρυπτογραφημένες ζεύξεις για απόλυτη ασφάλεια, και έξυπνα πρωτόκολλα εναλλαγής ζεύξεων για τη διατήρηση της συνδεσιμότητας υπό καθεστώς επίθεσης ή αντίξοων συνθηκών. Για την απεικόνιση της ανθεκτικότητας του συστήματος, παρουσιάζονται λεπτομερείς ταξινομήσεις απειλών, συγκριτικοί πίνακες ευπαθειών και διαγράμματα της αρχιτεκτονικής. Η προτεινόμενη υβριδική αρχιτεκτονική στοχεύει στη διασφάλιση ταχέων, ασφαλών και παγκόσμιων επικοινωνιών για το FCAS έως το 2040, επιτρέποντας στο Νέφος Μάχης να αντέχει σε εξελιγμένες παρεμβολές, απόπειρες κυβερνοεπίθεσης και φυσικές καταστροφές. Τα ευρήματα υπογραμμίζουν τη στρατηγική αξία της ενσωμάτωσης τεχνολογιών επικοινωνίας πολλαπλών τομέων (multi-domain) και μπορούν να καθοδηγήσουν τις μελλοντικές εξελίξεις στην ασφαλή αεροδιαστημική δικτύωση.","abstract_has_math":false,"creators":["Γκουστοβά Φωτεινή","Gkoustova Foteini"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":[],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":2026,"date_issued":"2026","date_published":"2026","updated_at":"2026-07-24T01:01:42Z","subjects":["Θετικές Επιστήμες","Science"],"languages":["English"],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["uoadl:5326380"],"render_values":[{"text":"uoadl:5326380","href":null,"code":true}]}]},"links":{"outbound_url":"https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5326380","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"dc:identifier"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Γκουστοβά Φωτεινή","Gkoustova Foteini"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:date","label":"Dc Date","values":["2026"]},{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["born_digital_postgraduate_thesis","Διπλωματική Εργασία","Postgraduate Thesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Θετικές Επιστήμες","Science"]}]},{"id":"language_rights","label":"Language and Rights","entries":[{"key":"dc:language","label":"Dc Language","values":["English"]}]},{"id":"identifiers","label":"Identifiers","entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["uoadl:5326380","https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5326380"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description","label":"Description","values":["Οι πλατφόρμες του Μελλοντικού Συστήματος Εναέριας Μάχης (Future Combat Air System - FCAS) θα βασίζονται σε ένα προηγμένο Νέφος Μάχης (Combat Cloud) για τη διασύνδεση επανδρωμένων μαχητικών, μη επανδρωμένων απομακρυσμένων φορέων, αισθητήρων και κόμβων διοίκησης. Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά μια ασφαλή υβριδική αρχιτεκτονική επικοινωνιών, η οποία συνδυάζει δορυφορικές επικοινωνίες (SATCOM) και οπτικές επικοινωνίες ελεύθερου χώρου (FSO), με σκοπό τη διασφάλιση ανθεκτικής συνδεσιμότητας υψηλής χωρητικότητας για το FCAS. Πραγματοποιείται μια ολοκληρωμένη ανασκόπηση των θεμελιωδών αρχών των SATCOM και FSO – συμπεριλαμβανομένων των τροχιακών καθεστώτων (LEO/MEO/GEO), των επικοινωνιών λέιζερ, της κβαντικής διανομής κλειδιών και της προσαρμοστικής κατεύθυνσης δέσμης – για την τεκμηρίωση των δυνατοτήτων τους. Στη συνέχεια, αναλύονται διανύσματα απειλών, όπως κυβερνοεπιθέσεις, παρεμβολές/εξαπάτηση (jamming/spoofing) ηλεκτρονικού πολέμου (EW) και κινητικά αντιδορυφορικά (ASAT) πλήγματα, αντλώντας διδάγματα από πραγματικά περιστατικά (π.χ. η κυβερνοεπίθεση στο KA-SAT της Viasat και οι παρεμβολές στο Starlink κατά τη σύγκρουση στην Ουκρανία το 2022). Οι ευπάθειες των ραδιοσυχνοτήτων (RF) SATCOM (ευπάθεια σε παρεμβολές και υποκλοπές) και των ζεύξεων FSO (ευπάθεια σε ατμοσφαιρικές διαταραχές, αλλά ατρωσία σε παρεμβολές RF) εξετάζονται σε βάθος, μαζί με τις αντίστοιχες στρατηγικές μετριασμού του κινδύνου. Προτείνεται μια αρχιτεκτονική διπλής λειτουργίας (dual-mode) SATCOM+FSO για το FCAS, η οποία αξιοποιεί τα πλεονεκτήματα κάθε τεχνολογίας: οι SATCOM παρέχουν παγκόσμια κάλυψη και ισχυρή εφεδρεία, ενώ οι FSO προσφέρουν ζεύξεις υψηλού εύρους ζώνης και χαμηλής πιθανότητας υποκλοπής, ικανές να λειτουργούν σε αμφισβητούμενα περιβάλλοντα ηλεκτρονικού πολέμου. Ο σχεδιασμός ενσωματώνει ανίχνευση ανωμαλιών μέσω Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) για ταχεία απόκριση σε απειλές EW/κυβερνοασφάλειας, κβαντικά κρυπτογραφημένες ζεύξεις για απόλυτη ασφάλεια, και έξυπνα πρωτόκολλα εναλλαγής ζεύξεων για τη διατήρηση της συνδεσιμότητας υπό καθεστώς επίθεσης ή αντίξοων συνθηκών. Για την απεικόνιση της ανθεκτικότητας του συστήματος, παρουσιάζονται λεπτομερείς ταξινομήσεις απειλών, συγκριτικοί πίνακες ευπαθειών και διαγράμματα της αρχιτεκτονικής. Η προτεινόμενη υβριδική αρχιτεκτονική στοχεύει στη διασφάλιση ταχέων, ασφαλών και παγκόσμιων επικοινωνιών για το FCAS έως το 2040, επιτρέποντας στο Νέφος Μάχης να αντέχει σε εξελιγμένες παρεμβολές, απόπειρες κυβερνοεπίθεσης και φυσικές καταστροφές. Τα ευρήματα υπογραμμίζουν τη στρατηγική αξία της ενσωμάτωσης τεχνολογιών επικοινωνίας πολλαπλών τομέων (multi-domain) και μπορούν να καθοδηγήσουν τις μελλοντικές εξελίξεις στην ασφαλή αεροδιαστημική δικτύωση.","Future Combat Air System (FCAS) platforms will rely on an advanced Combat Cloud to interconnect manned fighters, unmanned remote carriers, sensors, and command nodes. This thesis investigates a secure hybrid communication architecture combining satellite communications (SATCOM) and free-space optical (FSO) links to ensure resilient, high-capacity connectivity for FCAS. I conduct a comprehensive review of SATCOM and FSO fundamentals – including orbital regimes (LEO/MEO/GEO), laser communications, quantum key distribution, and adaptive beam steering – to establish their capabilities. We then analyze threat vectors such as cyber attacks, electronic warfare (EW) jamming/spoofing, and kinetic anti-satellite (ASAT) strikes, drawing lessons from real-world cases (e.g. the 2022 Ukraine conflict’s Viasat KA-SAT hack and Starlink jamming). The vulnerabilities of RF SATCOM (susceptible to jamming and interception) and FSO links (susceptible to atmospheric disruption but immune to RF jamming are examined in depth, along with mitigation strategies. I propose a dual-mode SATCOM+FSO architecture for FCAS that leverages the strengths of each: SATCOM provides global coverage and robust backup, while FSO offers high-bandwidth, low-probability-of-intercept links that can operate in contested EW environments. The design features AI-enabled anomaly detection for rapid EW/cyber threat response, quantum-encrypted links for uncompromised security, and intelligent link-switching protocols to maintain connectivity under attack or adverse conditions. Detailed threat taxonomies, comparative vulnerability tables, and architecture diagrams are presented to illustrate the system’s resilience. The proposed hybrid architecture aims to ensure fast, secure, global communication for FCAS by 2040, enabling the combat cloud to withstand sophisticated jamming, hacking attempts, and physical attacks. The findings underscore the strategic value of integrating multi-domain communication technologies and could guide future developments in secure aerospace networking."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Securing Military SATCOM and FSO Networks in FCAS: A Cyber and Electronic Warfare Perspective for Next-Gen Aerospace Defense"]}]}],"canonical_facts":{"dc:creator":["Γκουστοβά Φωτεινή","Gkoustova Foteini"],"dc:date":["2026"],"dc:description":["Οι πλατφόρμες του Μελλοντικού Συστήματος Εναέριας Μάχης (Future Combat Air System - FCAS) θα βασίζονται σε ένα προηγμένο Νέφος Μάχης (Combat Cloud) για τη διασύνδεση επανδρωμένων μαχητικών, μη επανδρωμένων απομακρυσμένων φορέων, αισθητήρων και κόμβων διοίκησης. Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά μια ασφαλή υβριδική αρχιτεκτονική επικοινωνιών, η οποία συνδυάζει δορυφορικές επικοινωνίες (SATCOM) και οπτικές επικοινωνίες ελεύθερου χώρου (FSO), με σκοπό τη διασφάλιση ανθεκτικής συνδεσιμότητας υψηλής χωρητικότητας για το FCAS. Πραγματοποιείται μια ολοκληρωμένη ανασκόπηση των θεμελιωδών αρχών των SATCOM και FSO – συμπεριλαμβανομένων των τροχιακών καθεστώτων (LEO/MEO/GEO), των επικοινωνιών λέιζερ, της κβαντικής διανομής κλειδιών και της προσαρμοστικής κατεύθυνσης δέσμης – για την τεκμηρίωση των δυνατοτήτων τους. Στη συνέχεια, αναλύονται διανύσματα απειλών, όπως κυβερνοεπιθέσεις, παρεμβολές/εξαπάτηση (jamming/spoofing) ηλεκτρονικού πολέμου (EW) και κινητικά αντιδορυφορικά (ASAT) πλήγματα, αντλώντας διδάγματα από πραγματικά περιστατικά (π.χ. η κυβερνοεπίθεση στο KA-SAT της Viasat και οι παρεμβολές στο Starlink κατά τη σύγκρουση στην Ουκρανία το 2022). Οι ευπάθειες των ραδιοσυχνοτήτων (RF) SATCOM (ευπάθεια σε παρεμβολές και υποκλοπές) και των ζεύξεων FSO (ευπάθεια σε ατμοσφαιρικές διαταραχές, αλλά ατρωσία σε παρεμβολές RF) εξετάζονται σε βάθος, μαζί με τις αντίστοιχες στρατηγικές μετριασμού του κινδύνου. Προτείνεται μια αρχιτεκτονική διπλής λειτουργίας (dual-mode) SATCOM+FSO για το FCAS, η οποία αξιοποιεί τα πλεονεκτήματα κάθε τεχνολογίας: οι SATCOM παρέχουν παγκόσμια κάλυψη και ισχυρή εφεδρεία, ενώ οι FSO προσφέρουν ζεύξεις υψηλού εύρους ζώνης και χαμηλής πιθανότητας υποκλοπής, ικανές να λειτουργούν σε αμφισβητούμενα περιβάλλοντα ηλεκτρονικού πολέμου. Ο σχεδιασμός ενσωματώνει ανίχνευση ανωμαλιών μέσω Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) για ταχεία απόκριση σε απειλές EW/κυβερνοασφάλειας, κβαντικά κρυπτογραφημένες ζεύξεις για απόλυτη ασφάλεια, και έξυπνα πρωτόκολλα εναλλαγής ζεύξεων για τη διατήρηση της συνδεσιμότητας υπό καθεστώς επίθεσης ή αντίξοων συνθηκών. Για την απεικόνιση της ανθεκτικότητας του συστήματος, παρουσιάζονται λεπτομερείς ταξινομήσεις απειλών, συγκριτικοί πίνακες ευπαθειών και διαγράμματα της αρχιτεκτονικής. Η προτεινόμενη υβριδική αρχιτεκτονική στοχεύει στη διασφάλιση ταχέων, ασφαλών και παγκόσμιων επικοινωνιών για το FCAS έως το 2040, επιτρέποντας στο Νέφος Μάχης να αντέχει σε εξελιγμένες παρεμβολές, απόπειρες κυβερνοεπίθεσης και φυσικές καταστροφές. Τα ευρήματα υπογραμμίζουν τη στρατηγική αξία της ενσωμάτωσης τεχνολογιών επικοινωνίας πολλαπλών τομέων (multi-domain) και μπορούν να καθοδηγήσουν τις μελλοντικές εξελίξεις στην ασφαλή αεροδιαστημική δικτύωση.","Future Combat Air System (FCAS) platforms will rely on an advanced Combat Cloud to interconnect manned fighters, unmanned remote carriers, sensors, and command nodes. This thesis investigates a secure hybrid communication architecture combining satellite communications (SATCOM) and free-space optical (FSO) links to ensure resilient, high-capacity connectivity for FCAS. I conduct a comprehensive review of SATCOM and FSO fundamentals – including orbital regimes (LEO/MEO/GEO), laser communications, quantum key distribution, and adaptive beam steering – to establish their capabilities. We then analyze threat vectors such as cyber attacks, electronic warfare (EW) jamming/spoofing, and kinetic anti-satellite (ASAT) strikes, drawing lessons from real-world cases (e.g. the 2022 Ukraine conflict’s Viasat KA-SAT hack and Starlink jamming). The vulnerabilities of RF SATCOM (susceptible to jamming and interception) and FSO links (susceptible to atmospheric disruption but immune to RF jamming are examined in depth, along with mitigation strategies. I propose a dual-mode SATCOM+FSO architecture for FCAS that leverages the strengths of each: SATCOM provides global coverage and robust backup, while FSO offers high-bandwidth, low-probability-of-intercept links that can operate in contested EW environments. The design features AI-enabled anomaly detection for rapid EW/cyber threat response, quantum-encrypted links for uncompromised security, and intelligent link-switching protocols to maintain connectivity under attack or adverse conditions. Detailed threat taxonomies, comparative vulnerability tables, and architecture diagrams are presented to illustrate the system’s resilience. The proposed hybrid architecture aims to ensure fast, secure, global communication for FCAS by 2040, enabling the combat cloud to withstand sophisticated jamming, hacking attempts, and physical attacks. The findings underscore the strategic value of integrating multi-domain communication technologies and could guide future developments in secure aerospace networking."],"dc:identifier":["uoadl:5326380","https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5326380"],"dc:language":["English"],"dc:subject":["Θετικές Επιστήμες","Science"],"dc:title":["Securing Military SATCOM and FSO Networks in FCAS: A Cyber and Electronic Warfare Perspective for Next-Gen Aerospace Defense"],"dc:type":["born_digital_postgraduate_thesis","Διπλωματική Εργασία","Postgraduate Thesis"]},"updated_at":"2026-07-24T01:01:42Z"}