Действующие системы персональной спутниковой связи

Действующие системы персональной спутниковой связи обеспечивают связь, телевизионное и звуковое вещание, передачу изображений газет, данных и т. д. во многих регионах России, а также в ряде зарубежных стран. Системы базируются на связных КА типа «Горизонт» и «Экспресс».

«Горизонт»

С 1979 г. и до настоящего времени основной составной частью сети спутниковой связи России является система «Горизонт». Универсальные спутники «Горизонт» предназначены для телевещания, телефонной связи, передачи потоков данных, радиовещания и пр. На данный момент на орбите находятся восемь КА «Горизонт». Основные параметры КА «Горизонт» представлены в табл. 4.1.

Наземный сегмент системы спутниковой связи «Горизонт» состоит из наземных станций различной пропускной способности и сложности. Основу сегмента составляют центральные станции, имеющие антенны «Орбита» (диаметр 12 м) или «Азимут» (диаметр 25 м). Эти станции выполняют функции региональных центров спутниковой связи. Периферийные станции имеют антенны размером от 4 до 12 м, которые применяют для поддержания связи в различных стволах (совокупностях каналов связи). Для передачи данных и телефонных сообщений используют малые наземные станции с антеннами диаметром 2,5 — 4 м.

Многостанционный доступ к спутниковому ретранслятору обеспечивается методами временного и частотного разделения сигналов. На базе КА «Горизонт» создан ряд независимых сетей: «Интерспутник», «Орбита», «Москва», «Москва-Глобальная», «Жарык» и др.

«Экспресс»

В настоящее.время на геостационарной орбите находятся два КА «Экспресс», выполняющие те же задачи, что и КА «Горизонт». «Экспресс» — геостационарные КА усовершенствованной серии, имеющие ряд существенных преимуществ перед спутниками прежних серий (типа «Радуга» или «Горизонт»). В них предусмотрена высокоточная система ориентации в двух плоскостях, что обеспечивает устойчивую работу наземных станций без устройств наведения антенн. КА «Экспресс» во многом сохранили основные характеристики своих предшественников, работающих в национальных и международных системах связи. Для этого на КА «Экспресс» сохранены все стволы в диапазонах 4/6 и 11/14 ГГц. Основные параметры КА «Экспресс» представлены в табл. 4.2.

Парк наземных станций, работающих с КА «Экспресс», расширен и дополнен современными малыми станциями с размерами антенн С-диапазона около 2,0 м и Ku-диапазона — 1,5 м.

Начиная с 1995 г., КА «Экспресс» в рамках реализации «Федеральной космической программы России» Госкомсвязи РФ обеспечивают развитие существующих спутниковых сетей связи и телевизионного вещания, а также ведомственных и коммерческих сетей связи. Принцип преемственности с КА «Горизонт» несколько ограничил их технические возможности.

Проведенный анализ действующих КА показал, что можно значительно повысить эффективность применения КА «Экспресс». По имеющимся оценкам, энергомассовый ресурс КА «Экспресс» позволяет увеличить число стволов бортового ретрансляционного комплекса (БРТК) до 20 — 24. Возможными направлениями модернизации КА «Экспресс» являются:

Ø Отказ от антенн с глобальными зонами обслуживания (сохраняется только одна передающая антенна в 6-м стволе для системы «Москва-Глобальная»)

Ø Введение многолучевых передающих и приемных антенн (МЛА) с поляризационным уплотнением сигналов, допускающих повторное использование частот

Ø Увеличение числа стволов за счет имеющихся ресурсов и рационального построения БРТК

Ø Увеличение срока активного существования КА до 10—12 лет

Ø Разработка модификаций КА «Экспресс», использующих только Ки- или С-диапазоны

В настоящее время ведется разработка новых модификаций КА «Экспресс» на основе внедрения современных космических технологий. В них предполагается использовать только один из диапазонов (С или Ки). На КА «Экспресс-М» будет использоваться диапазон Ки, а на КА «Экспресс-Д» — диапазон С. Срок службы КА предполагается довести до 12 лет.

На КА «Экспресс-М» предполагается установить БРТК, обеспечивающий до 30 стволов Ku-диапазона с полосой пропускания 36 — 72 МГц для передачи сигналов, различающихся поляризацией (линейной). Антенная система будет содержать 4 приемопередающие перенацеливаемые бортовые антенны, с помощью которых можно будет обслуживать различные регионы нашей страны и зарубежных стран.

Таблица 4.1 Основные характеристики КА «Горизонт»

Таблица 4.1 Основные характеристики КА «Экспресс»

На КА «Экспресс-Д» предполагается установить БРТК, обеспечивающий не менее 24 стволов С-диапазона с полосой пропускания шириной 36 МГц для передачи сигналов, различающихся поляризацией (круговой). Антенная система будет содержать 3 приемные и 3 передающие бортовые антенны, с помощью которых можно будет обслуживать различные регионы нашей страны.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что состояние группировки требует замены более 60% действующих спутников, исчерпавших гарантийный срок эксплуатации, имеющих отказавшие стволы и нестабильность положения на геостационарных орбитах.