Российские низкоорбитальные системы

Узловая станция имеет стандартные интерфейсы, обеспечивающие связь с корпоративной  АТС, городскими телефонными линиями  и каналами локальных сетей (по интерфейсу RS-232), через которые реализуется  подключение всех абонентских устройств. Для передачи факсимильных сообщений  станция поддерживает режимы RTS/CTS, DTR/DSR и DCD, а также осуществляет подключение  к сотовой системе связи через  коммутаторы каналов сети общего пользования. Московский телепорт системы "Памир" предоставляет доступ к системам S.W.I.F.T. и Reuters, а также к сети Internet. Разработчики системы "Памир" утверждают, что смогут обеспечить связь с любыми наземными сетями России.

Все оборудование системы "Памир" было создано на базе разработок учредителей  ЗАО "Сабтел" и оказалось намного дешевле зарубежного (например, серийно выпускающаяся наземная станция "Бегун" стоит примерно в два раза меньше, чем ее зарубежный аналог). Тарифы на услуги в системе "Памир" компания устанавливает на договорной основе, однако видит для себя реальные пути их снижения.

По  мнению разработчиков "Сабтел", наличие стандартного интерфейса в спутниковом канале дает возможность применения наземного оборудования системы "Памир" для связи с геостационарными спутниками разных типов, в том числе и с зарубежными. Кроме того, низкая стоимость оборудования системы "Памир" обеспечивает ей конкурентоспособность на российском рынке.

Система спутниковой связи «Банкир»

Система спутниковой  связи «Банкир» предназначена для  оперативного обмена информацией в  российских банковской и финансовой системах с выходом на банковские системы ближнего и дальнего зарубежья.

Космический сегмент

Космический сегмент  представляет собой систему из 3 геостационарных спутников связи  «Купон», обеспечивающих ретрансляцию информационных потоков между пользователями. Бортовой ретрансляционный комплекс КА «Купон» представляет собой 24-ствольный  спутниковый ретранслятор, работающий в диапазоне 11/141 'Гц, Каждый ствол  имеет полосу пропускания шириной 36 МГц, что позволяет в частотной  полосе 480 МГц сформировать 24 ствола. В БРТК используется линейная поляризация сигналов (горизонтальная и вертикальная), что обеспечивает 24 независимых ствола в частотных диапазонах:

> При приеме  — 14,02 - 14,50 ГГц 

> При передаче  — 10,98- 11,20 и 11,46 и 11,70 ГГц

Антенная система  КА «Купон» состоит из 4 приемных и 4 передающих активных фазированных антенных решеток. Каждая из АФАР формирует 4 луча шириной 2°, что позволяет обеспечить:

>• Количество  приемных лучей — 16

> Количество передающих  лучей — 1 б

> Сектор сканирования  луча — ±8,5°

> Время перенацеливания луча — не более 0,1 с

> Ширину диаграммы  направленности:

по уровню —3 дБ— 2х2° возможно расширение лучей —до 4° расширение с шагом (в любой  плоскости) — 0,5°

Каждый луч АФАР может независимо от других пере нацеливаться электронным способом в любую  точку под с пугни к о  во и области. В случае увеличения потока сообщений БРТК разбивает  полосу любого ствола на 8 частотных  каналов с шириной полосы пропускания 1,8МГц, что позволяет приемным и  передающим лучам дополнительно  организовать работу в 4 частотных каналах.

Таким образом, коммутация между любыми передающими и приемными  лучами позволяет в одном стволе организовать, в общем случае, 64 независимых  частотных канала.

Наземный сегмент

Наземный сегмент  состоит из центральных и периферийных шлюзовых станций, которые обеспечивают обмен информационными потоками между спутниками связи «Купон»  и абонентскими терминалами. К абонентским  терминалам подключается аппаратура пользователя (телефонные и факсимильные аппараты, модемы ПК и др.).

Спутниковая сеть передачи данных "Банкир" обеспечивает:

> Организацию  каналов связи между двумя  и более пользователями

> Возможность  одновременного предоставления  различных услуг: телефонной связи,  передачи данных и факсимильных  сообщений

> Возможность  адаптации к работе с ретрансляторами  различных систем спутниковой  связи в Кч-диапазоне

> Организацию  от одного до восьми каналов  сопряжения с локальными вычислительными  сетями

> Возможность  построения сети с использованием  антенн разных диаметров

> Контроль функционирования  бортовой аппаратуры на основе  телеметрической информации

> Организацию  передачи речевого сигнала с  использованием стандарта GSM

Абонентская аппаратура спутникового терминала

Научно-производственным центром «ЭЛСОВ» на основе современных  достижений VSАТ-технологии с использованием модифицированного метода адаптивного представления каналов с частотно-времены1,1м разделением разработана абонентская аппаратура спутникового терминала МСТ-64.

С помощью аппаратуры MCT-G4 можно создать компактную и  экономичную интегрированную систему  двухсторонний передачи цифровых данных, телефонных и факсимильных сообщений  между удаленными друг от друга абонентами.

В состав аппаратуры МСТ-64 входят: параболическое зеркало, облучатель опорно-поворотное устройство и комплект монтажно-установочных приспособлений. Аппаратура МСТ-64 может быть укомплектована одной из модифицированных антенных систем с диаметром параболических зеркал 0,9; 1,2, 1,5; 1,8 и 2,0 м. Для устойчивой связи антенная система должна устанавливаться  в зоне прямой видимости спутника-ретранслятора.

Система спутниковой  связи «Ямал»

8 февраля 1996 г.  руководителями российских компаний  РАО  "Газпром", РКК «Энергия» им. С. П. Королева, АО «Газком» и американских компаний Loral, Space Systems Loral было подписано соглашение о стратегическом сотрудничестве » области создания и эксплуатации систем спутников связи.

Основная задача совместного проекта — развитие телекоммуникационных сетей в северных районах России, богатых залежами нефти и газа, а также осуществление  оперативной связи с другими  странами мира.

Первым практическим результатом сотрудничества в совместном проекте в 1997 г. стал запуск на геостационарную  орбиту двух малых связных КА "Ямал". Орбитальная спутниковая группировка  состоит из двух КА «Ямал», находящихся  В позициях 19° з. д. и 75° в. д. Для  обеспечения полного покрытия территории России и стран СНГ спутниковая  группировка дополняется одним  КА «Экспресс», который находится  на той же орбите.

Спутники связи  «Ямал» являются во многом новыми для  всей космической индустрии России. Главная их особенность — отказ  от термоконтейнеров для размещения полезной нагрузки и вынос ее в открытый космос,

Эта особенность  привела к уменьшению массы аппарата и позволила вывести на геостационарную  орбиту одним ракетоносителем «Протон» одновременно два спутника «Ямал». Аппараты отвечают современными требованиям к стабилизации их положения на орбите (отклонение не более 0,1°). Срок активного существований КЛ системы 10 лет.

Полезная нагрузка КА представляет собой ретранслятор, который оснащен двумя многолучевыми  антеннами для приемной и передающей систем. Приемный тракт ретранслятора  работают на частоте 4 ГГц, а передающий тракт — на частоте 6 ГГц. С его  помощью реализовано так называемое зональное обслуживание на основе межлучевых связей. Это позволяет наземным станциям связываться между собой. 

 

Технические характеристики спутника "Садко"
Масса КА на орбите	2650 кг
Мощность системы электропитания	8000 Вт
Точность ориентации на Землю	± 0,1°
Точность позиционирования на орбите	±0,1°
Срок активного существования	12 лет
Характеристики  полезной нагрузки:
Масса	1770 кг
Энергопотребление	6300 Вт
Суммарная ЭИИМ	73 дБВт
ЭИИМ луча	не менее 55 дБВт
Основные характеристики антенн (одинаковы как для приемной, так и для передающей антенны)
Количество лучей	40
Ширина луча по уровню -3 дБ	не более 1,3°
Уровень пересечения трех лучей	-2,8 дБ
Повторное использование  частоты	через два луча
Добротность	15 дБ/К
Пропускная способность  системы	3500-4000 каналов
Количество абонентов  в системе	400 000-500 000
Рабочий диапазон
Абонентская линия:
На прием	L (34 МГц)
На передачу	L (34 МГц)
Служебная линия:
На прием	С (300 МГц)
На передачу	С (300 МГц)

Система "Садко" должна обеспечивать телефонную и факсимильную связь, передачу данных, доступ в Интернет, пейджинговые услуги. Передача данных будет осуществляться со скоростями 2,4; 4,8 и 9,6 кбит/с. Скорость доступа в  Интернет — до 96 кбит/с. В качестве абонентских терминалов предполагается использовать мобильный  двухмодовый телефон R190, работающий в стандартах GSM900 (стандарт сотовой связи) и GMR-2 (стандарт спутниковой связи). Вес аппарата — 210 г, размер — 130х50х32 мм, время разговора — до 2,6 часа. Стоимость аппарата — $300. Для управления системой, контроля состояния каналов, установления абонентских  соединений, управления предоставлением  каналов по требованию, сопряжения спутниковых каналов с телефонными  сетями общего пользования, сбора данных для тарификации и выставления  счетов будут созданы три станции  сопряжения — в Москве, Красноярске  и Хабаровске. Управление спутником  будет осуществляться наземным комплексом управления НПО ПМ в г. Железногорске. Этот комплекс используется для управления спутниками "Экспресс" и "Сесат", для управления КА "Садко" потребуется незначительное дооборудование. Интересно сравнить характеристики существующих геостационарных систем мобильной связи и "Садко".

Наименование параметра	Thuraya	ACeS	Садко
Разработчик КА	Boeing satellite Systems (модификация Boeing-702 — Boeing GEM)	Lockheed Martin (A 2100 aX2)	НПО ПМ (727 М)
Масса, выделяемая для полезной нагрузки, кг	1500	1200	1000
Мощность солнечных батарей, Вт	13000	10000-13000	8000
Диапазон частот
Абонентские линии	L (34 МГц)	L (34 МГц)	L (34 МГц)
Фидерные линии	С (300 МГц)	С (300 МГц)	С (300 МГц)
Размеры многолучевых антенн, м	12,25х16	диаметр — 12	12х14
Количество лучей многолучевой антенны	до 200 (из них 100-130 активных)	100-140	40
ЭИИМ лучей, дБВт	55	53-55	53-55
Добротность лучей, дБ/К	15	15	15
Информационные скорости, кбит/с	2,4; 4,8; 9,6	2,4; 4,8; 9,6	2,4; 4,8; 9,6
Количество каналов (телефон, факс, передача данных)	13750	11000	4500
Количество абонентов  в развернутой системе	1000 тыс.	600 тыс.	350-400 тыс.

 

Наземный сегмент  системы «Ямал»

Создание наземного  сегмента спутниковой связи идет с опережением планов. Уже сегодня  введены в действие более 30 шлюзовых станций спутниковой связи, обеспечивающих свыше 250 каналов передачи телефонных сообщений и данных Средняя протяженность  каналов связи составляет 1500 км, поэтому география наземного  сегмента включает север (Тюменский  регион, приполярный Урал) и южные  районы (Краснодарский край, Астраханскую область), центральные области России. Шлюзовые станции связи имеют  параболические антенны диаметром 4 — 5 м. Для ведомственных сетей  телефонной связи и передачи данных применяются антенны диаметром 3,5м. В настоящее время ведутся  работы по созданию отечественных малогабаритных спутниковых терминалов связи «Ямал-М», которые смогут конкурировать с  известными зарубежными станциями  типа Inmarsat-М.

Система спутниковой  связи «Ямал» позволяет транслировать  телевизионные сигналы. При цифровой передаче ТВ-сигналов используется сжатие информации по стандарту MРEG-2, обеспечивающее увеличение скорости передачи с сообщений от 2 до 10 Мбайт/с. Это дает возможность передавать одновременно Программы телевидения в одном стволе с полосой пропускания шириной 34 МГц.

Создание цифровой системы телевещания на основе средств  спутников системы связи «Ямал» предусматривала следующие этапы  развития:

> Распространение  зоны ТВ-вещания на 70% территории  РФ и стран CНГ (около 70 млн. жителей в 1998 г.)

> Полномасштабная  реализация ТВ-системы с охватом  около 110 млн жителей 1990-2000 гг,

Таким образом, анализ степени загруженности КА и планов развития систем передачи информации показал, что требуемые темпы  развития создаваем сети телевещания  и 1998 г. полностью обеспечены на основе уже функционирующих спутников-ретрансляторов.

 

 

Первые аппараты для низкоорбитальных систем связи были разработаны в  днепропетровском КБ "Южное" (ЩКБ-583) во главе с Главным конструктором  М.К.Янгелем. Однако из-за сильной загруженности этого предприятия в 1963 году разработка низкоорбитальных спутников связи была передана оттуда в красноярское НПО Прикладной механики, возглавляемое М.Ф. Решетневым. Позже к этим работам в СССР подключилось омское ПО "Полет". Такие аппараты первого поколения низкоорбитальных спутниковых систем работали по принципу "почтового ящика". Переданное сообщение записывалось на аппарате и передавалось через некоторое время, требуемое для прихода спутника в зону радиовидимости пункта приема.

Первыми заказчиками низкоорбитальных спутниковых систем в СССР стали  Комитет Госбезопасности и Главное  разведуправление Генерального Штаба Вооруженных Сил. Системы связи на низких орбитах, использовавшиеся для передачи информации из-за рубежа, вполне удовлетворяли эти ведомства. Во-первых, такие системы не требовали громоздкого радиопередающего оборудования. Во-вторых, они обладали большой живучестью. Выход из строя одного - двух аппаратов практически никак не сказывался на общем состоянии "роя". Требования к оперативности доставки информации не были очень велики - режим "почтового ящика" вполне устраивал заказчиков.