2015-04-30
324
стирается до нескольких тысяч километров, по ширине он
простирается примерно на 300 км по обе стороны от эква-
тора. Второй пояс Ван-Аллена располагается на высотах
от 13 до 19 тыс. км, охватывая около 500 км по обе стороны
от экватора. Поэтому средневысокие орбиты должны про-
ходить между первым и вторым поясами Ван-Аллена, т.е.
на высоте от 5 до 15 тыс. км.
Суммарная задержка сигнала при связи через ИСЗ
на средневысотных орбитах составляет не более 130 мс, что
позволяет использовать их для качественной радиотелефон-
ной связи. Примером ССС на средневысотных орбитах мо-
гут служить системы ІСО, Spaceway NGSO, «Ростелесат»,
в которых ОГ создается примерно на одной и той же высоте
(10352—10355 км) со сходными параметрами орбит. 
11.3. Использование среды Интернет для решения логистических задач 741
Низкие круговые орбиты (LEO) в зависимости от вели-
чины наклонения плоскости орбиты относительно плоско-
сти экватора делятся на низкие экваториальные (наклонение
0°, высота 2000 км), полярные (90°, 700—1500 км) и наклон-
|
|
|
ные (700—1500 км) орбиты. По виду предоставляемых услуг
системы связи на низких орбитах (LEO) подразделяются
на системы передачи данных (little LEO), радиотелефонные
системы (big LEO) и системы широкополосной связи (mega
LEO, иногда используется обозначение Super LEO).
ИСЗ на этих орбитах чаще всего применяются для ор-
ганизации мобильной и персональной связи. Период об-
ращения спутника на низких орбитах составляет от 90 мин
до 2 ч, время пребывания ИСЗ в зоне радиовидимости
не превышает 10—15 мин, зона связи ИСЗ на этих орбитах
мала, поэтому для обеспечения непрерывной связи необхо-
димо, чтобы в ОГ входило не менее 48 ИСЗ.
Космический сегмент ССС
Искусственный спутник Земли (ИСЗ), входящий в со-
став ССС, представляет собой космический аппарат, на ко-
тором установлена ретрансляционная аппаратура: приемо-
передатчики и антенны, работающие на различных частотах.
Они принимают сигналы земной передающей станции (ЗС),
усиливают их, осуществляют преобразование частоты и ре-
транслируют сигналы одновременно на все ЗС, находящиеся
в зоне радиовидимости спутника. На спутнике также уста-
новлена аппаратура управления его положением, телеметрии
и питания. Устойчивость и ориентацию антенны поддержи-
вает система стабилизации. Телеметрическое оборудование
cnjnrHHKa используется для передачи на Землю информации
о положении ИСЗ и приема команд коррекции положения.
Ретрансляция принятой информации может осуществляться
без запоминания и с запоминанием, например, на то время,
пока ИСС не войдет в зону видимости ЗС.
Диапазоны частот для организации спутниковой связи
|
|
|
выделены «Регламентом радиосвязи» с учетом «окон радио-
прозрачности» земной атмосферы и естественных радио-
помех (табл. 11.2). Распределение частот между службами
радиосвязи строго регламентировано и контролируется го-
сударством. Существуют согласованные на международном
уровне правила использования выделенных диапазонов,
что необходимо для обеспечения электронной совмести-
мости радиотехнических средств, работающих в этих или 
Глава 11. Информационные системы и технологии в логистике
соседних диапазонах. Приемопередатчику ИСЗ выделяется
пара частот: верхняя для передачи сигнала от ЗС на спут-
ник (восходящие потоки информации), нижняя — от спут-
ника к ЗС (нисходящие потоки информации).
Таблица 112
Диапазоны частот для организации спутниковой связи
Канал спутниковой связи, работающий на выделенных
частотах приема и передачи, занимает определенную полосу
частот (bandwidth), от ширины которой зависит количество
информации, передаваемой по каналу в единицу времени.
Типичный спутниковый приемопередатчик, работающий
на частотах от 4 до 6 ГГц, занимает полосу частот шири-
ной 36 МГц. С помощью такого приемопередатчика можно
организовать б телевизионных или 3600 телефонных кана-
лов. Обычно на ИСЗ устанавливается 12 или 24 приемопе-
редатчика (в ряде случаев больше), что дает в результате
432 МГц или 864 МГц соответственно.
В настоящее время наиболее широкое распространение
получили спутники, работающие в диапазонах частот С
(4/6 ГГц) и Ки (11/14 ГГц). Как правило, спутники диа-
пазона С обслуживают довольно большую территорию,
а спутники диапазона Ки — территорию меньше, но обла-
дают более высокой энергетикой, что дает возможность для
работы с ними применять ЗС с антеннами малого диаметра
и маломощными передатчиками.
Наземный сегмент ССС
Центр управления спутниковой связью (ЦУСС) контро-
лирует состояние бортовых систем ИСС, планирует работы
по развертыванию и восполнению орбитальной группиров-
ки, рассчитывает зоны радиовидимости и координирует ра-
боту ССС. 
|
11.3. Использование среды Интернет для решения логистических задач 743
Земные станции ССС осуществляют передачу и прием
радиосигналов на участке «Земля — ИСЗ», мультиплекси-
рование, модуляцию, обработку сигнала и преобразование
частот, организуют доступ к каналам ИСЗ и наземным сетям
абонентских терминалов. Время связи ЗС с ИСЗ ограничено
временем нахождения ИСС в зоне ее радиовидимости.
В ССС применяются многофункциональные приемо-
передающие, передающие, приемные и контрольные ЗС.
На этих станциях устанавливается радиопередающая аппа-
ратура, приемные и передающие антенны, а также система
слежения, обеспечивающие связь с ИСЗ,
Многофункциональные стационарные ЗС обладают
очень высокой пропускной способностью. Они распола-
гаются на специально выбранных площадках, как прави-
ло, вынесенных за черту города во избежание взаимных
радиопомех с наземными системами связи. На этих ЗС
устанавливаются радиопередатчики большой мощности
(от нескольких до десяти и более кВт), высокочувствитель-
ные радиоприемники и приемопередающие антенны, кото-
рые имеют узконаправленную диаграмму.
ЗС, имеющие среднюю пропускную способность, могут
быть самыми разнообразными, а их специализация зависит
от вида передаваемых сообщений. ЗС этого типа обслужи-
вают корпоративные ССС, которые чаще всего поддержи-
вают передачу видео, речи и данных, видео-, конференц-
связь, электронную почту.
Некоторые ЗС, обслуживающие корпоративные ССС,
|
|
|
включают несколько тысяч микротерминалов (Very Small
Aperture Terminal, VSAT). Все терминалы связаны с одной
главной ЗС (MES — Master Earth Station), образуя сеть,
имеющую звездообразную топологию и поддерживающую
прием/передачу данных, а также прием аудио- и видеоин-
формации.
Основные радиослужбы ССС
Фиксированная спутниковая служба (ФСС) представ-
ляет собой службу радиосвязи между земными станциями,
имеющими заданное местоположение — фиксированный
пункт, расположенный в определенных зонах.
Основные направления использования фиксированной
связи:
— организация магистральных, внутризоновых и мест-
ных линий связи; 
Глава 11. Информационные системы и технологии в логистике
— предоставление ресурса для создания сетей передачи
данных;
— развитие корпоративных сетей связи и передачи дан-
ных с использованием современных VSAT-технологий,
в том числе доступа в Интернет;
— развитие сети международной связи;
— распределение по территории страны федеральных,
региональных, местных и коммерческих теле- и радиопро-
грамм;
— развитие сетей передачи полос центральных газет
и журналов.
В нашей стране ФСС в ближайшие годы будет базиро-
ваться на спутниках «Горизонт», «Экспресс-А», «Ямал-100»
и спутнике LMI-1 международной организации «Интерспут-
ник», а также спутниках «Экспресс К», «Ямал 200/300». Спут-
никовые сети связи будут играть главную роль при модерни-
зации систем связи в северо-восточных регионах России.
Подвижная спутниковая служба (ПСС)
Подвижная спутниковая служба (ПСС) включает систе-
му подвижной спутниковой связи, которая обслуживает го-
сударственные и, в основном, корпоративные нужды и си-
стемы персональной подвижной связи, ориентированные
на широкий круг потребителей.
В Российской Федерации система подвижной спутнико-
вой связи развернута на базе спутников «Горизонт». Она
используется для организации правительственной связи
и в интересах ГП «Морсвязь-спутник», в этих целях могут
также применяться также системы, как «Инмарсат» и «Ев-
|
|
|
телсат» (подсистемы «Евтелтракс»).
Системы персональной подвижной связи широко разви-
ты за рубежом, в нашей стране они проходят путь станов-
ления. Российские предприятия участвуют в нескольких
международных проектах персональной спутниковой свя-
зи («Иридиум», «Глобалстар», ІСО и др.). Среди наиболее
успешных проектов следует упомянуть арабский Thuraya
и индонезийскую AceS/Garuda,
Радиовещательная спутниковая служба (РСС)
Сегодня радиовещательные службы в значительной
мере строятся на базе спутников непосредственного теле-
визионного вещания, таких как ИСЗ «Бонум-1», который
обеспечивает в европейской части России передачу более 
113. Использование среды Интернет для решения логистических задач 745
двух десятков телевизионных программ. Такие ССС могут
предоставить такие услуги, как цифровое ТВ высокой чет-
кости, доступ в Интернет и др.
Система спутниковой связи Inmarsat
Первая глобальная спутниковая система подвижной свя-
зи Inmarsat-А была введена в эксплуатацию в 1982 г. влия-
тельной международной организации Inmarsat (Interrational
Maritime Satellite Telecommumcation Organization), полно-
правным членом которой является Россия. Первоначаль-
ное предназначение системы заключалось в обеспечении
надежной связью морских судов, находящихся в плавании.
Позднее ее стали использовать сухопутные и воздушные
потребители.
Система Inmarsat предоставляет на коммерческой осно-
ве услуги глобальной радиотелефонной, телексной, факси-
мильной связи, обмена данными и персонального радио-
вызова исключительно в мирных целях. Интересы стран
в международной организации Inmarsat представляют
уполномоченные правительствами государственные орга-
низации. В России уполномоченным представителем орга-
низации Inmarsat является государственное предприятие
«Морсвязьспутник».
Сначала система Inmarsat включала в себя спутники-
ретрансляторы, размещенные на геостационарной орбите,
что позволяло полностью обслуживать акватории Атлан-
тического, Тихого и Индийского океанов.
В 1993 г, организация Inmarsat решила строить систему
связи с использованием МЕО и GEO орбитальных группи-
ровок. Решение было основано на результатах фундамен-
тальных исследований факторов, таких как стоимость, вза-
имодействие с системой, относительные сложность и риск,
связанные с производством, внедрением и управлением
большим количеством спутников.
В 1994 г. после всестороннего анализа было принято ре-
шение положить в основу системы связи концепцию МЕО
и провести дальнейшие исследования с целью разработки
перспективной системы Inmarsat-P, состоящей из 10 ИСЗ,
размещенных на двух средневысотных орбитах (10300 км)
с наклонением 45\ Этот проект одержал победу благода-
ря следующим своим качествам: глобальная рабочая зона
системы, высокие углы возвышения спутников и большое
число спутников, одновременно находящихся в поле зрения 
746 Глава 11. Информационные системы и технологии в логистике
наблюдателя, продолжительный срок службы спутников
(не менее 10 лет), приемлемая сложность управления ор-
битальной группировкой, полная интегрированность с на-
земными сотовыми радиосистемами, разумная стоимость
проекта (2,4 млрд долл.).
Для обеспечения коммерческого обслуживания морских
и сухопутных подвижных объектов было развернуто пять сис-
тем связи, использующих геостационарные КА: Inmarsat-А,
Inmarsat-B, Inmarsat-C, Inmarsat-M и Inmarsat-D.
Система Inmarsat-A заработала как глобальная система
с 1982 г. Обеспечивала свыше 17 тыс. судовых станций те-
лефонной, телексной и факсимильной связью, а также вы-
сокоскоростной передачей данных. Терминалы Inmarsat-A
были ориентированы на обслуживание малоподвижных
объектов (судов, коммерческих самолетов), а также стацио-
нарных объектов, находящихся вне зон действия наземных
служб передачи данных.
Система Inmarsat-C введена в коммерческую эксплуата-
цию в 1991 г. Она обеспечивала около 10 тыс. подвижных
объектах передачей данных и телексных сообщений с про-
межуточным накоплением — SF (Store an Forward) — по-
средством очень небольших и легких терминалов.
Система Inmarsat-M введена в коммерческую эксплуа-
тацию в 1993 г. и, кроме двухсторонней цифровой теле-
фонной связи, обеспечивает передачу данных и телексной
информации посредством душевых и легких терминалов
(скорость 2,4 Кбит/с) Система Inmarsat-M обеспечивает
также интерфейс для обмена данными в сетях пакетной
коммутации и электронной почты. В системе использует-
ся современная цифровая технология, что позволяет повы-
сить эффективность использования выделенного диапазона
частот и бортовых передатчиков. Терминалы Inmarsat-M
(mini) представляют собой цифровой телефон весом не бо-
лее 700 г, который по своему виду напоминает малогаба-
ритную радиостанцию.
Система Inmarsat-B введена в эксплуатацию в 1994—
1995 гг., и предназначена для замены Inmarsat-A. Она
предоставляет аналогичные услуги (телефон, телекс, факс,
передачу данных), но по более низким тарифам, что до-
стигается благодаря более эффективному использованию
спутников-ретрансляторов. На начало 1994 г. в эксплуата-
цию было введено И береговых станций Inmarsat-B, осу-
ществляющих интерфейс с телефонными сетями общего
11.3. Лспользование среды Интернет для решения логкстических задач 747
пользования. Их количество быстро увеличивается: серий-
ное производство освоено более чем 10 фирмами различ-
ных стран мира.
Система Inmarsat-D — односторонняя служба передачи
сообщений мобильным пользователям от абонентов назем-
ных сетей общего пользования — является естественным
расширением пейджинговых сетей.
Inmarsat — единственная глобальная спутниковая си-
стема подвижной связи, которая на протяжении столь
длительного периода демонстрирует постоянно растущие
результаты своей деятельности. Это объясняется тем, что
компания имеет устойчиво растущую абонентскую базу, ее
руководители проводят осторожную и простую стратегию
развития — постепенное наращивание спутникового сег-
мента, использование геостационарных позиций и разумное
расширение номенклатуры предоставляемых услуг. Ин-
вестиции компании ограничивались, как правило, суммой
в 1 млрд долларов США. И наконец, оборудование для
пользователей является сверхнадежным, что устраивает те
группы пользователей, для которых оно предназначено.
Российские клиенты Inmarsat, составляющие около 5%
абонентской базы, но генерируют более 17% общего трафи-
ка компании. Россия также удерживает лидерство по тем-
пам роста абонентской базы Inmarsat — около 23% в год.
Система спутниковой связи «Банкира
Система спутниковой связи «Банкир» предназначена
для оперативного обмена информацией в российских бан-
ковской и финансовой системах с выходом на банковские
системы ближнего и дальнего зарубежья.
Космический сегмент представляет собой систему
из трех геостационарных спутников связи «Купон», обеспе-
чивающих ретрансляцию информационных потоков между
пользователями. Бортовой ретрансляционный комплекс КА
«Купон» представляет собой 24-ствольный спутниковый
ретранслятор, работающий в диапазоне 11/14 ГГц. Каждый
ствол имеет полосу пропускания шириной 36 МГц.
Наземный сегмент состоит из центральных и перифе-
рийных станций, которые обеспечивают обмен информа-
ционными потоками между спутниками связи «Купон»
и абонентскими терминалами. К абонентским термина-
лам подключается аппаратура пользователя (телефонные
и факсимильные аппараты, модемы ПК и др.). 
Глава 11. Информационные системы и технологии в логистике
Спутниковая сеть передачи данных «Банкир» обеспе-
чивает: организацию каналов связи между двумя и более
пользователями, возможность одновременного предостав-
ления различных услуг: телефонной связи, передачи дан-
ных и факсимильных сообщений, организацию от одного
до восьми каналов сопряжения с локальными вычислитель-
ными сетями, организацию передачи речевого сигнала с ис-
пользованием стандарта GSM.
Абонентская аппаратура спутникового терминала
на основе современных достижений VSAT-технологии по-
зволяет создать компактную и экономичную интегрирован-
ную систему двухсторонний передачи цифровых данных,
телефонных и факсимильных сообщений между удаленны-
ми друг от друга абонентами.
Аппаратура может быть укомплектована одной из антен-
ных систем с диаметром параболических зеркал 0,9; 1,2; 1,5;
1,8 и 2,0 м. Для устойчивой связи антенная система долж-
на устанавливаться в зоне прямой видимости спутника-
ретранслятора.
Система спутниковой связи сЯмал»
Система спутниковой связи «Ямал» — совместный про-
ект российских компаний РАО «Газпром», РКК «Энергия»
им. С. П. Королева, АО «Газком» и американских компаний
Loral, Space Systems Loral.
Основная задача совместного проекта — развитие теле-
коммуникационных сетей в северных районах России, бо-
гатых залежами нефти и газа, а также осуществление опе-
ративной связи с другими странами мира.
В 1997 г. был осуществлен запуск на геостационарную
орбиту двух малых связных ИСЗ «Ямал». Для обеспечения
полного покрытия территории России и стран СНГ спут-
никовая группировка дополняется одним ИСЗ «Экспресс»,
который находится на той же орбите.
Спутники связи «Ямал» являются во многом новыми
для всей космической индустрии России. Главная их осо-
бенность — отказ от термоконтейнеров для размещения
полезной нагрузки и вынос ее в открытый космос. Эта осо-
бенность привела к уменьшению массы спутника и позво-
лила вывести на геостационарную орбиту одним ракетоно-
сителем «Протон» одновременно два спутника. Аппараты
отвечают современным требованиям к стабилизации их по-
ложения на орбите (отклонение не более 0,Г). Срок актив-
ного существования спутников составляет 10 лет.
11.3..Использование среды Интернет для решения логистических задач 749
Приемный тракт ретранслятора работают на частоте
4 ГГц, а передающий тракт — на частоте б ГГц. С его по-
мощью реализовано так называемое зональное обслужива-
ние на основе межлучевых связей. Это позволяет наземным
станциям связываться между собой.
Наземные станции связи имеют параболические антен-
ны диаметром 4—5 м. Для ведомственных сетей телефонной
связи и передачи данных применяются антенны диаметром
3,5 м. Ведутся работы по созданию отечественных малога-
баритных спутниковых терминалов связи «Ямал-М», ко-
торые смогут конкурировать с известными зарубежными
станциями типа Inmarsat-M.
Система спутниковой связи «Ямал» позволяет трансли-
ровать телевизионные сигналы.
Система спутниковой связи Iridium
В 1987 г. компания Motorola Inc. приступила к разработ-
ке проекта низкоорбитальной спутниковой системы свя-
зи Iridium. Проект Iridium основан на широком междуна-
родном сотрудничестве. Партнерами компании Motorola Inc.
в международном консорциуме Iridium Inc. являлись та-
кие ведущие фирмы, как DDI (Япония), Sprint, Lockheed
и Raythleon (США), Государственный космический научно-
производственный центр им. М.В. Хруничева (Россия) и др.
В разрабатываемом проекте вначале предполагалось ис-
пользовать 77 спутников. Именно первоначально выбран-
ному числу спутников проект обязан своим названием —
77-й элемент в таблице Менделеева как раз и есть иридиум.
Правда, позже по ряду причин было решено уменьшить
число спутников в орбитальной группировке до 66, но на-
звание проекта осталось прежним.
Основные параметры орбитальной группировки: орбиты
с наклонением і = 86,4, число плоскостей — 6, число ИСЗ
в одной плоскости — И, высота орбит — 780 км, период об-
ращения ИСЗ вокруг Земли — 100 мин.
Система Iridium предназначена для глобальной подвиж-
ной персональной связи по принципу «каждый — каждому»
на основе межспутниковой связи. Каждый ИСЗ орбиталь-
ной группировки имеет радиолинии связи с двумя сосед-
ними ИСЗ, находящимися в одной орбитальной плоскости
с ним, и двумя ИСЗ в соседних (слева и справа) орбиталь-
ных плоскостях.
Система Iridium обеспечивает следующие виды связи:
дуплексная радиотелефонная связь, факсимильная связь, 
Глава 11. Информационные системы и технологии в логистике
передача данных, а также услуги: связь между абонента-
ми, имеющими персональные терминалы, связь абонентов
общей телефонной сети с пользователями персональных
спутниковых терминалов, передача сигналов оповещения
на пейджер, определение местоположения (координат) або-
нентов.
Для оказания перечисленных видов услуг компания
Motorola предлагает различные переносные малогабарит-
ные (весом до 700 г) и мобильные (весом до 2,5 кг) персо-
нальные терминалы. Каждый пользовательский терминал
регистрируется в национальной шлюзовой станции, где
ему присваивается кодовый номер и оговаривается перво-
начальное территориальное размещение.
Спутниковая система персональной связи Globalstar
Спутниковая система персональной связи Globalstar
разработана корпорациями Qualcomm и Loral, а также ря-
дом других известных представителей индустрии телеком-
муникационного оборудования.
В состав орбитальной группировки системы Globalstar
входят 48 низкоорбитальных спутников-ретрансляторов,
размещенных на восьми круговых орбитах (по шесть спут-
ников на каждой). Высота орбит над поверхностью Земля
составляет 1414 км.
Параметры орбиты (их наклонение 52°) выбраны так,
чтобы обеспечить максимальную частоту обслуживания
абонентов в средних широтах. Полярные области (выше
70° с.ш. и 70° ю.ш.) космическим сегментом не обслужи-
ваются.
Запуск первой группы ИСЗ осуществлялся в 1998 г. с по-
мощью российских ракет-носителей «Протон» и «Союз».
Срок активного существования каждого спутника не менее
7,5 лет.
В системе Globalstar не предусмотрены межспутнико-
вые связи, однако она рассчитана на постоянное двукрат-
ное покрытие земной поверхности, которое позволяет: обе-
спечить непрерывную связь при переходе абонента из зоны
действия одного луча в зону действия другого луча одного
и того же спутника и из зоны действия одного спутника
в зону действия другого.
Одновременная видимость не менее двух спутников по-
зволяет значительно повысить надежность связи с подвиж-
ными абонентами благодаря устранению эффекта затем- 
11.3. Использование среды Интернет для решения логистических задач 751
нения приемной антенны терминала абонента складками
рельефа местности.
Система может обеспечить: телефонную, факсимильную
и пейджинговую связь, а также определение местоположе-
ния (координат) абонентов.
Хорошее качество телефонной связи достигается бла-
годаря применению шумоподобных широкополосных
сигналов (ШПС) с кодовым разделением каналов. При
применении ШПС отраженные от посторонних объектов
сигналы суммируются с основным сигналом с помощью
многоканальных приемников, что значительно повы-
шает помехозащищенность системы, а также позволяет
осуществлять так называемый мягкий переход абонента
из зоны действия одного луча в зону действия другого без
потери связи.
Такой алгоритм позволяет исключить щелчки в абонент-
ских терминалах, которые могут быть слышны при таких
переходах в других системах.
Пропускная способность каждого канала очень высока
благодаря кодовому разделению сигналов и переменной
скорости передачи цифрового потока (1200—9699 бит/с).
Переменная скорость цифрового потока позволяет обеспе-
чить передачу сигналов служебной (командной) информа-
ции в паузах речи.
Точность определения координат абонентов без участия
наземных станций составляет 10 км, при определении же
местоположения с их участием она может достигать 300 м.
Абонентские терминалы обеспечивают как предостав-
ление услуг связи, так и определение местонахождения
объекта. Абонентские терминалы могут быть двух типов:
мобильные и стационарные. Мобильные абонентские тер-
миналы, как правило, совмещены с сотовыми телефонами.
Возможны следующие варианты абонентских терминалов:
двухмодульный вариант — Globalstar (GS) и AMPS и двух-
модульный вариант — GS и GSM.
