Космическая связь. Центры, системы и развитие космической связи преобразование во фгуп "космическая связь"

Космическая связь

передача информации: между земными пунктами и космическим летательным аппаратами (КЛА); между двумя или несколькими земными пунктами через расположенные в космосе КЛА или искусственные средства (Пояс иголок , облако ионизированных частиц и т. п.); между двумя или несколькими КЛА. В космосе широко используются системы связи самого различного назначения: для передачи телеметрической, телефонной, телеграфной, телевизионной и прочей информации; для передачи сигналов команд и управления КЛА; для проведения траекторных измерений. Наиболее широко в системах К. с. используется радиосвязь. Основные особенности систем К. с., отличающие их от наземных: непрерывное (часто весьма быстрое) изменение положения КЛА; необходимость знания текущих координат КЛА и наведения приёмных и передающих антенн земного пункта связи на заданный КЛА; непрерывное изменение частоты принимаемых сигналов из-за Доплера эффект а; ограниченные и изменяющиеся во времени зоны взаимной видимости земного пункта и КЛА; ограниченная мощность бортовых радиопередатчиков КЛА; большая дальность связи и как следствие работа с очень малыми уровнями принимаемых радиосигналов. Всё это обусловливает создание для К. с. специальных комплексов сложной аппаратуры, включающих наводящиеся антенны больших размеров, приёмные устройства с малым уровнем шумов, высокоэффективные системы обнаружения, выделения и регистрации радиосигналов. Необходимость знания текущего положения КЛА требует периодического измерения его координат и вычисления параметров его траектории. Т. о., система К. с. существует, как правило, при совместном действии измерительных средств (система траекторных измерений), вычислительного центра и комплекса управления КЛА. Для радиоканалов К. с. в зависимости от их направления и назначения применяются различные диапазоны частот. Их распределение и порядок использования определяются регламентом радиосвязи (См. Регламент радиосвязи).

Связь Земля - КЛА. Связь между земным пунктом и КЛА предназначается для обеспечения двусторонней передачи всех видов необходимой информации. Для связи с дальними КЛА (автоматическими межпланетными станциями - АМС) характерны крайне малые уровни принимаемых радиосигналов и большое время взаимной видимости, поскольку изменение направления земной пункт - КЛА определяется в основном скоростью суточного вращения Земли. Для связи с близкими КЛА (искусственными спутниками Земли (См. Искусственные Спутники Земли) - ИСЗ, космическими кораблями (См. Космический корабль) - КК, орбитальными космическими станциями и др.) характерны большая скорость изменения направления связи, малое время взаимной видимости, относительно небольшие дальности и соответственно достаточно большие уровни радиосигналов.

Линия Земля - борт КЛА (З - Б) и борт КЛА - Земля (Б - З) несут различную информационную нагрузку и имеют различный энергетический потенциал. Линия З - Б обеспечивает передачу на КЛА сигналов управления, траекторных измерений, телефонную, телеграфную, связь с космонавтами на обитаемых КК. Линия Б - З, как правило, имеет значительно более низкий энергетический потенциал, т. к. мощность передатчика КЛА ниже мощности передатчика земной станции в линии З - Б (обычные мощности на КЛА - единицы-десятки вт, на земной станции - единицы-десятки квт ). Однако основной поток информации идёт именно по линии Б - З. Это вынуждает применять на земных пунктах для приёма информации с КЛА антенны с весьма большой эффективной площадью (десятки м 2 ), а в случае приёма информации с межпланетных КЛА (поскольку мощность принимаемого сигнала уменьшается пропорционально квадрату расстояния) необходимы эффективные площади в сотни и тысячи м 2 . Эффективные площади 2-5 тыс. м 2 достигаются только в уникальных дорогостоящих антенных системах. Посредством таких антенных систем может быть обеспечена телефонная связь на межпланетных расстояниях.

Начало радиосвязи с человеком в космосе было положено 12 апреля 1961, когда лётчик-космонавт Ю. А. Гагарин впервые в истории человечества облетел Землю на КК «Восток» и во время полёта поддерживал устойчивую двустороннюю телефонно-телеграфную связь с Землёй на метровых и декаметровых волнах. В последующих полётах КК «Восток» и «Восход» радиосвязь с Землёй совершенствовалась и была с успехом опробована между КК в групповых полётах. Во время полёта КК «Восток-2» в августе 1961 впервые из космоса на Землю передавалось телевизионное изображение лётчика-космонавта Г. С. Титова. При передаче телевизионного изображения для сужения спектра частот число кадров было уменьшено до 10 в сек. В дальнейшем стали применяться телевизионные системы с обычным стандартом (см. Космовидение). Наибольшая дальность двусторонней радиосвязи достигнута при полётах АМС к планетам. Например, при полётах к Марсу дальность связи между земным пунктом и АМС достигала 350 млн. км, к Юпитеру - 800-900 млн. км. С целью обеспечения таких дальних связей на АМС обычно используется направленная на Землю антенна.

Связь через ИСЗ. Обычно связь на большие расстояния обеспечивается по радиорелейным линиям прямой видимости, состоящим из двух оконечных и ряда промежуточных пунктов-ретрансляторов, отстоящих друг от друга на расстояние прямой видимости (50-70 км ). При установке одного промежуточного ретранслятора на борту ИСЗ с высокой орбитой можно осуществить связь между двумя пунктами, удалёнными один от другого на тысячи км. Максимальная дальность непосредственной связи при этом определяется возможностью видения ИСЗ одновременно с каждого пункта. Связные ИСЗ могут применяться как в отдельных линиях связи, так и в сетях радиорелейных линий для передачи телевизионных программ, многоканальной телефонии и телеграфии и др. видов информации. Примером сети, имеющей большое число земных станций, может служить система действующая в Советском Союзе с 1967. Для связи могут использоваться ИСЗ, обращающиеся по различным орбитам и на разных высотах. Основные варианты орбит для связных ИСЗ: круговая стационарная, сильно вытянутая эллиптическая синхронная, средневысокая круговая, низкая круговая. ИСЗ на стационарной орбите (стационарный ИСЗ) постоянно находится («висит») над выбранной точкой экватора и обеспечивает круглосуточную связь между земными станциями на широтах меньше 75° в радиусе до 8000 км от точки, над которой расположен спутник, например ИСЗ «Интелсат». Три таких ИСЗ, находящихся на равном удалении вдоль экватора, осуществляют связь любых земных станций в пределах указанных широт. Для районов, расположенных на широтах выше 70-75°, наиболее выгодны сильно вытянутые эллиптические синхронные орбиты с апогеем над центром обслуживаемой линии связи и с периодом обращения ИСЗ в половину или целые сутки (см. ИСЗ «Молния »). При надлежащем выборе угла наклонения и места расположения апогея орбиты спутник будет значительную часть суток находиться в пределах видимости из заданного района. Для работы с ИСЗ на стационарной или эллиптической синхронной орбите применяются на земных пунктах связи антенны большого размера, т. к. расстояние ИСЗ - земной пункт превышает 30000 км и мощность принимаемых сигналов мала. ИСЗ на средневысоких и низких круговых орбитах, например ИСЗ «Курьер», «Реле», обеспечивают значительно большие мощности принимаемых сигналов. Однако уменьшение высоты полёта сокращает время взаимной видимости спутника и земного пункта связи и приводит в конечном счёте к значительному увеличению количества спутников, требуемых для непрерывной связи. Кроме того, усложняется система слежения и наведения антенн земных станций. При малой высоте полёта непосредственная связь между значительно удалёнными пунктами невозможна и приходится применять систему радиолиний с задержанной ретрансляцией. Однако в этом случае уровни принимаемых сигналов достаточно велики и не нужны большие и дорогостоящие антенные системы, благодаря чему связь с низкими ИСЗ может проводиться даже небольшими подвижными пунктами. Связной ИСЗ для транзитной передачи сигналов может быть оснащен активным ретранслятором, обеспечивающим также усиление сигналов, или представлять собой пассивный ретранслятор, т. е. отражатель. Кроме ИСЗ в виде отражателя были предложены и испытаны линии связи с рассеянными отражателями в виде пояса иголок, облака ионизированных частиц. Пассивный ретранслятор может обслуживать радиосеть, состоящую из большого числа линий с различными частотами радиосигналов, т. к. он отражает или рассеивает энергию многих одновременно приходящих радиосигналов без взаимных помех, например ИСЗ «Эхо». В отличие от него, активный ретранслятор может обслуживать сеть связи только с ограниченным числом линий, причём для устранения взаимных помех необходимо применять частотное, временное или кодовое разделение сигналов, поддерживать необходимый их уровень и не допускать перегрузок ретранслятора. Несмотря на это, наибольшее распространение имеют системы с активными ретрансляторами, которые обеспечивают одновременную передачу сообщений по нескольким (до десятка) телевизионным или нескольким тысячам телефонных каналов, например ИСЗ «Молния», «Интелсат», «Синком».

Для экономичности связи применяют многоканальные линии радиосвязи, что приводит к необходимости увеличения полосы пропускания (См. Полоса пропускания) частот в линии (см. Многоканальная связь). Широкая полоса требуется также для ретрансляции телевизионных сигналов. С расширением полосы пропускания растет опасность искажения сообщений помехами радиоприёму (См. Помехи радиоприёму). Поэтому приём сообщений с допустимыми искажениями - важнейшая задача, решаемая увеличением мощности радиосигналов, выбором частот связи, уменьшением уровня шумов радиоприёмников, применением эффективного кодирования, выбором типа модуляции, способа приёма и обработки радиосигналов при малом отношении сигнал/помеха и др. Например, частоты радиосигналов выбирают в пределах от 1 до 10 Ггц, т. к. на меньших частотах резко растут помехи от шумов космоса (См. Шумы космоса), а на больших - от шумов атмосферы (См. Шумы атмосферы); в первых каскадах усилителей радиоприёмников земных станций используют малошумящие квантовые усилители (См. Квантовый усилитель) и параметрические усилители, охлаждаемые жидким гелием.

В линии связи с пассивным ретранслятором для обеспечения необходимого уровня принимаемого сигнала увеличивают мощность передатчика и размеры антенны земной станции, размеры отражателя ретранслятора или переходят к ретрансляторам с направленным рассеянием энергии на земную станцию, а также сужают полосу пропускания частот в линии и понижают скорость передачи сообщений. Перечисленные меры имеют свои пределы, т. к. увеличивают стоимость оборудования линии связи и её эксплуатации.

Связь между КЛА. Связь между КЛА может осуществляться для обмена информацией между экипажами двух или нескольких КК, одновременно находящихся в космосе, и между экипажами КК и космонавтами, находящимися в открытом космическом пространстве. Кроме того, может осуществляться связь между двумя автоматическими КЛА с целью ретрансляции сигналов, измерения положения, навигации, управления движением и сближения. Особенности связи между КЛА следующие. Как правило, связь обеспечивается между взаимодействующими КЛА, т. е. между ИСЗ, на сравнительно небольших расстояниях, например между КК «Восток-3» и «Восток-4» или между «Восток-5» и «Восток-6». Из-за трудности взаимной ориентации антенн КЛА предпочтительна ненаправленная связь. Отсутствие воздействия атмосферы, а при высоких орбитах и ионосферы обеспечивает более свободный выбор диапазона радиочастот и использование оптических средств связи. При выборе диапазона частот и организации связи между ИСЗ необходимо учитывать возможность помех от мощных наземных станций. Системы К. с. усложняются при высадке космических экспедиций на Луну, например КК «Аполлон », или другие небесные тела, т. к. требуется поддерживать связь экспедиции с КК, остающимся на планетоцентрической орбите, и (через КК или непосредственно) с Землёй. В этом случае объединяются все особенности связи между ИСЗ и земным пунктом, а также между дальними КЛА и земными пунктами.

В перспективе будут созданы системы передачи телевизионных программ через стационарные ИСЗ непосредственно на телевизоры; при этом открываются возможности полной телефикации и обеспечения передачи центральных программ в любое место на Земле. С совершенствованием квантовых оптических генераторов (Лазер ов) становится перспективной оптическая связь, т. к. на оптических волнах можно передать сообщения на сверхдальние расстояния (до десятков световых лет) благодаря очень высокой направленности луча (расхождение луча не более долей сек ) при относительно малых размерах излучателей и приемлемой потребляемой мощности. Но узконаправленное излучение и приём оптических волн требуют тщательной стабилизации устройств, ориентации оптических систем на КЛА, сложного вхождения в связь и поддержания её. Наиболее выгодны оптические линии связи между КЛА, находящимися за пределами земной атмосферы, т. к. атмосфера сильно поглощает и рассеивает энергию оптических волн.

Лит.: Системы связи с использованием искусственных спутников Земли, Сб. ст., пер. с англ., М., 1964; Петрович Н. Т., Камнев Е. Ф., Вопросы космической радиосвязи, М., 1965; Спутники связи, пер. с англ., М., 1966; Крэсснер Г.-И. и Михаелс Дж.-В., Введение в системы космической связи, пер. с англ., М., 1967; Космические радиотехнические комплексы, М., 1968; Космические траекторные измерения, М., 1969.

Ю. К. Ходарев.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Космическая связь" в других словарях:

Космическая радиосвязь ФГУП «Космическая связь» Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи. Если вы попали сюд … Википедия

КОСМИЧЕСКАЯ связь, радио или оптическая (лазерная) связь между наземными приемопередающими станциями и космическими аппаратами (КА), между несколькими наземными станциями преимущественно через спутники связи или пассивные ретрансляторы (например … Современная энциклопедия

Радиосвязь или оптическая (лазерная) связь, осуществляемая между наземными приемно передающими станциями и космическими аппаратами, между несколькими наземными станциями преимущественно через спутники связи или пассивные ретрансляторы (напр.,… … Большой Энциклопедический словарь

Космическая связь - КОСМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ, радио или оптическая (лазерная) связь между наземными приемопередающими станциями и космическими аппаратами (КА), между несколькими наземными станциями преимущественно через спутники связи или пассивные ретрансляторы (например … Иллюстрированный энциклопедический словарь

космическая связь - — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN space communicationspace telecommunication … Справочник технического переводчика

Радиосвязь или оптическая (лазерная) связь, осуществляемая между наземными приёмно передающими станциями и космическими аппаратами, между несколькими наземными станциями преимущественно через спутники связи, между несколькими космическими… … Энциклопедический словарь

Расположение

Россия Россия , Москва 1-й Гончарный переулок, д. 8, стр. 6

Ключевые фигуры Отрасль

Деятельность

ФГУП «Космическая связь» предоставляет услуги связи по всему миру, обладает самой крупной орбитальной группировкой геостационарных спутников связи и вещания в России и разветвлённой наземной инфраструктурой центров спутниковой связи и волоконно-оптических линий связи . Услуги компании включают телерадиовещание , телефонную связь , высокоскоростную передачу данных и широкополосный доступ в Интернет , видеоконференцсвязь , создание корпоративных сетей .

В рамках выполнения Федеральной целевой программой «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2015 годы» ФГУП «Космическая связь» осуществляет из Федерального центра мультиплексирования в Москве (ул. Шаболовка 37) спутниковое телевещание в стандарте MPEG-4 , первого (РТРС-1) и второго (РТРС-2) мультиплексов для приёма и последующей передачи в наземных сетях цифрового эфирного телевидения DVB-T2 «Российской телевизионной и радиовещательной сети » (РТРС).

Действующие спутники

Серия «Экспресс-АМ»
«Экспресс АМ44 » (11° з.д.)
«Экспресс АМ7 » (40° в.д.)
«Экспресс АМ6 » (53° в.д.)
«Экспресс АМ22 » (80° в.д.) До 1 августа 2015 находился в точке стояния 53° в.д.
«Экспресс АМ2 » (80° в.д.)
«Экспресс АМ33 » (96,5° в.д.)
«Экспресс АМ3 » (102,75° в.д.)
«Экспресс АМ5 » (140° в.д.)
«Экспресс АМ8 » (14° з.д.)

Серия «Экспресс-А»
«Экспресс А4 » (14° з.д.)

Спутники непосредственного вещания
«Eutelsat W4 » (36° в.д.)
«Экспресс АТ1 » (56° в.д)
«Экспресс АТ2 » (140° в.д)

Наземная инфраструктура

См. также

Напишите отзыв о статье "ФГУП «Космическая связь»"

Примечания

Ссылки

Спутниковая группировка ФГУП «Космическая связь» Действующие Планируемые Бывшие

Отрывок, характеризующий ФГУП «Космическая связь»

– Для меня? Нет! Для меня всё пропало, – сказала она со стыдом и самоунижением.
– Все пропало? – повторил он. – Ежели бы я был не я, а красивейший, умнейший и лучший человек в мире, и был бы свободен, я бы сию минуту на коленях просил руки и любви вашей.
Наташа в первый раз после многих дней заплакала слезами благодарности и умиления и взглянув на Пьера вышла из комнаты.
Пьер тоже вслед за нею почти выбежал в переднюю, удерживая слезы умиления и счастья, давившие его горло, не попадая в рукава надел шубу и сел в сани.
– Теперь куда прикажете? – спросил кучер.
«Куда? спросил себя Пьер. Куда же можно ехать теперь? Неужели в клуб или гости?» Все люди казались так жалки, так бедны в сравнении с тем чувством умиления и любви, которое он испытывал; в сравнении с тем размягченным, благодарным взглядом, которым она последний раз из за слез взглянула на него.
– Домой, – сказал Пьер, несмотря на десять градусов мороза распахивая медвежью шубу на своей широкой, радостно дышавшей груди.
Было морозно и ясно. Над грязными, полутемными улицами, над черными крышами стояло темное, звездное небо. Пьер, только глядя на небо, не чувствовал оскорбительной низости всего земного в сравнении с высотою, на которой находилась его душа. При въезде на Арбатскую площадь, огромное пространство звездного темного неба открылось глазам Пьера. Почти в середине этого неба над Пречистенским бульваром, окруженная, обсыпанная со всех сторон звездами, но отличаясь от всех близостью к земле, белым светом, и длинным, поднятым кверху хвостом, стояла огромная яркая комета 1812 го года, та самая комета, которая предвещала, как говорили, всякие ужасы и конец света. Но в Пьере светлая звезда эта с длинным лучистым хвостом не возбуждала никакого страшного чувства. Напротив Пьер радостно, мокрыми от слез глазами, смотрел на эту светлую звезду, которая, как будто, с невыразимой быстротой пролетев неизмеримые пространства по параболической линии, вдруг, как вонзившаяся стрела в землю, влепилась тут в одно избранное ею место, на черном небе, и остановилась, энергично подняв кверху хвост, светясь и играя своим белым светом между бесчисленными другими, мерцающими звездами. Пьеру казалось, что эта звезда вполне отвечала тому, что было в его расцветшей к новой жизни, размягченной и ободренной душе.

С конца 1811 го года началось усиленное вооружение и сосредоточение сил Западной Европы, и в 1812 году силы эти – миллионы людей (считая тех, которые перевозили и кормили армию) двинулись с Запада на Восток, к границам России, к которым точно так же с 1811 го года стягивались силы России. 12 июня силы Западной Европы перешли границы России, и началась война, то есть совершилось противное человеческому разуму и всей человеческой природе событие. Миллионы людей совершали друг, против друга такое бесчисленное количество злодеяний, обманов, измен, воровства, подделок и выпуска фальшивых ассигнаций, грабежей, поджогов и убийств, которого в целые века не соберет летопись всех судов мира и на которые, в этот период времени, люди, совершавшие их, не смотрели как на преступления.
Что произвело это необычайное событие? Какие были причины его? Историки с наивной уверенностью говорят, что причинами этого события были обида, нанесенная герцогу Ольденбургскому, несоблюдение континентальной системы, властолюбие Наполеона, твердость Александра, ошибки дипломатов и т. п.
Следовательно, стоило только Меттерниху, Румянцеву или Талейрану, между выходом и раутом, хорошенько постараться и написать поискуснее бумажку или Наполеону написать к Александру: Monsieur mon frere, je consens a rendre le duche au duc d"Oldenbourg, [Государь брат мой, я соглашаюсь возвратить герцогство Ольденбургскому герцогу.] – и войны бы не было.
Понятно, что таким представлялось дело современникам. Понятно, что Наполеону казалось, что причиной войны были интриги Англии (как он и говорил это на острове Св. Елены); понятно, что членам английской палаты казалось, что причиной войны было властолюбие Наполеона; что принцу Ольденбургскому казалось, что причиной войны было совершенное против него насилие; что купцам казалось, что причиной войны была континентальная система, разорявшая Европу, что старым солдатам и генералам казалось, что главной причиной была необходимость употребить их в дело; легитимистам того времени то, что необходимо было восстановить les bons principes [хорошие принципы], а дипломатам того времени то, что все произошло оттого, что союз России с Австрией в 1809 году не был достаточно искусно скрыт от Наполеона и что неловко был написан memorandum за № 178. Понятно, что эти и еще бесчисленное, бесконечное количество причин, количество которых зависит от бесчисленного различия точек зрения, представлялось современникам; но для нас – потомков, созерцающих во всем его объеме громадность совершившегося события и вникающих в его простой и страшный смысл, причины эти представляются недостаточными. Для нас непонятно, чтобы миллионы людей христиан убивали и мучили друг друга, потому что Наполеон был властолюбив, Александр тверд, политика Англии хитра и герцог Ольденбургский обижен. Нельзя понять, какую связь имеют эти обстоятельства с самым фактом убийства и насилия; почему вследствие того, что герцог обижен, тысячи людей с другого края Европы убивали и разоряли людей Смоленской и Московской губерний и были убиваемы ими.

Связь между земными пунктами и космическими аппаратами (КА); между двумя или несколькими земными объектами через ретрансляторы, установленные на космическом аппарате, или искусственные образования (пояс иголок, облако ионизированных частиц и т.п.); между двумя или несколькими космическими аппаратами. Основные особенности космической связи : ввиду непрерывного и быстрого изменения положения космических аппаратов необходимо знать их текущие координаты и наводить приёмные и передающие антенны земного пункта связи на заданный космический аппарат; из-за эффекта Доплера непрерывно изменяются частоты принимаемых сигналов; зоны взаимной видимости земного пункта и космического аппарата ограничены и изменяются во времени; бортовые радиопередатчики космических аппаратов имеют ограниченную мощность; большая дальность связи обусловливает очень малые уровни принимаемых радиосигналов. Надёжность функционирования космической связи определяется главным образом безотказностью работы спутников-ретрансляторов.
Космическая связь между земными пунктами и космическими аппаратами обеспечивает передачу и приём команд управления, проведение траекторных и телеметрии, измерений, телефонную связь с космонавтами, передачу телевизионных изображений. Осуществляется по симплексным радиолиниям: «Земля - борт космического аппарата» и «борт космического аппарата - Земля». По обеим радиолиниям может передаваться значительный объём информации.
Использование для обмена информацией искусственных спутников-ретрансляторов позволяет решить проблему глобальной связи между отдалёнными районами, странами и континентами, а также задачу управления расположенными там войсками (силами). Основными элементами спутниковой связи (СС) являются: спутники связи на орбитах, оснащённые ретрансляционной аппаратурой и аппаратурой обеспечения их нормального функционирования (источниками энергопитания, аппаратурой для ориентации, управления и т.д.); земные станции, оснащённые приёмо-передающей аппаратурой и предназначенные для образования спутниковых каналов связи; центр управления спутниками связи - ретрансляторами с командно-измерительными средствами, обеспечивающий организацию спутниковых каналов связи между различными абонентами. Спутниковая связь может рассматриваться как составная часть единой системы связи государства или группы государств (система дальней телефонно-телеграфной связи «Молния-1», международные системы «Интерспутник», «Интелсат» и др.) либо как составная часть системы связи вооруженных сил государства или военного блока (система «DSCS» в США, «НАТО-2» и др.). Военное командование США в 1965-73 во время войны во Вьетнаме использовало спутниковую связь для обеспечения двусторонней радиотелефонной и радиотелетайпной связи в интересах управления войсками (силами), а также для передачи фотоснимков районов, подвергшихся бомбардировке. В зависимости от способа ретрансляции сигналов, принимаемых на борту спутника связи, различают спутниковую связь с задержкой (переносом) ретранслируемой информации и спутниковую связь с прямой ретрансляцией. В первом случае принятые сигналы накапливаются в запоминающих устройствах, а затем по команде или программе передаются корреспонденту, в зону видимости которого входит спутник связи. Наибольшее распространение получила спутниковая связь с прямой ретрансляцией (системы типа «Молния», «Интелсат» и др.).
Космическая связь между космическими аппаратами обеспечивает обмен информацией между экипажами пилотируемых космических кораблей (например, при их стыковке), между автоматическими космическими аппаратами с целью ретрансляции сигналов, проведения траекторных измерений, управления движением. Связь между пилотируемыми космическими аппаратами осуществляется, как правило, на небольших расстояниях в КВ-диапазоне или длинноволновой части УКВ-диапазона; между автоматическими космическими аппаратами дальность связи достигает десятков тысяч километров.
Литература: Основы технического проектирования аппаратуры систем свили с помощью ИСЗ. М., 1972; Энергетические характеристики космических радиолиний. М., 1972; Калашников Н.И., Быков В.Л., Крапотин О.С. Радиосвязь с помощью искусственных спутников Земли. М., 1964; Спутники связи. Пер. с англ. M., 196B; Системы связи с использованием искусственных спутников Земли. Сборник статей. Пер. с англ. М., 1964.
Н.К.Сергеев.

Торопов Сергей,Карабицкий Николай

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Презентация. Космическая связь. Торопов Сергей, Карабицкий Николай Далее

Космическая связь. Космическая связь, передача информации: между земными пунктами и космическим летательным аппаратами (КЛА); между двумя или несколькими земными пунктами через расположенные в космосе КЛА или искусственные средства (пояс иголок, облако ионизированных частиц и т. п.); между двумя или несколькими КЛА. В космосе широко используются системы связи самого различного назначения: для передачи телеметрической, телефонной, телеграфной, телевизионной и прочей информации; для передачи сигналов команд и управления КЛА; для проведения траекторных измерений. Наиболее широко в системах Космическая связь используется радиосвязь. Основные особенности систем Космическая связь, отличающие их от наземных: непрерывное (часто весьма быстрое) изменение положения КЛА; необходимость знания текущих координат КЛА и наведения приёмных и передающих антенн земного пункта связи на заданный КЛА; непрерывное изменение частоты принимаемых сигналов из-за Доплера эффекта; ограниченные и изменяющиеся во времени зоны взаимной видимости земного пункта и КЛА; ограниченная мощность бортовых радиопередатчиков КЛА; большая дальность связи и как следствие работа с очень малыми уровнями принимаемых радиосигналов. Всё это обусловливает создание для Космическая связь специальных комплексов сложной аппаратуры, включающих наводящиеся антенны больших размеров, приёмные устройства с малым уровнем шумов, высокоэффективные системы обнаружения, выделения и регистрации радиосигналов. Необходимость знания текущего положения КЛА требует периодического измерения его координат и вычисления параметров его траектории. Т. о., система Космическая связь существует, как правило, при совместном действии измерительных средств (система траекторных измерений), вычислительного центра и комплекса управления КЛА. Для радиоканалов Космическая связь в зависимости от их направления и назначения применяются различные диапазоны частот. Их распределение и порядок использования определяются регламентом радиосвязи.

История развития космической связи. Идея создания на Земле глобальных систем спутнико­вой связи была выдвинута в 1945 г. Артуром Кларком, ставшим впоследствии знаменитым писателем-фантастом. Реализация этой идеи стала возможной только через 12 лет после того, как появились баллистические ракеты, с помощью которых 4 октября 1957 г. на орбиту был запущен первый искусственный спутник Земли (ИСЗ). Для контроля за полетом ИСЗ на нем был помещен маленький радиопередатчик - маяк, работающий в диапа­зоне 27 МГц. Через несколько лет 12 апреля 1961 г. впервые в мире на советском космическом корабле "Восток" Ю.А. Гагарин совершил исторический облет Земли. При этом космонавт имел регулярную связь с Землей по радио. Так началась систематическая работа по изучению и использованию космического пространства для решения различных мирных задач.

У истоков создания отечественных спутниковых радио­систем стояли выдающиеся отечественные ученые и инже­неры, возглавлявшие крупные научные центры. Решающее значение сыграли космические аппараты и их носители, созданные в НПО "Прикладная механика", возглавляемо­го учеником СП. Королева академиком М.Ф. Решетневым. Бортовые ретрансляторы для первых спутников связи разрабатывались в Московском научно-исследова­тельском институте радиосвязи (МНИИРС) под руковод­ством М.Р. Капланова. Спутниковые системы создавались для решения разных задач специалистами ряда организаций. Первые эксперименты по спутниковой связи путем отражения радиоволн от американского отражаю­щего спутника "Эхо" и Луны, используемых в качестве пассивных ретрансляторов, проводились специалистами НИИР в 1964 г. Радиотелескопом в обсерватории в поселке Зименки Горьковской области были приняты телеграфные сообщения и простой рисунок из английской обсерватории "Джодрелл Бэнк". В экспериментах участво­вали Н.И. Калашников, В.Л. Быков и Л.Я. Кантор. Этот эксперимент доказал возможность успешного использования космических объектов для организации связи на Земле. В 60-е годы в НИИР велась разработка приемо-передающего комплекса тропосферной радиорелейной систе­мы "Горизонт", также работающей в диапазоне частот ниже 1 ГГц. Этот комплекс был модифицирован и созданная аппаратура, названная "Горизонт-К", исполь­зовалась для оснащения первой спутниковой линии связи "Молния-1", связавшей Москву и Владивосток. Эта линия предназначалась для передачи ТВ-программы или группо­вого спектра 60 телефонных каналов. При участии специа­листов НИИР в этих городах были оборудованы две земные станции (ЗС). В МНИИРС был разработан бортовой ретранслятор первого искусственного спутника связи "Молния-1", успешный запуск которого состоялся 23 апреля 1965 г. Он был выведен на высокоэллиптическую орбиту с апогеем около 40 тыс. км, с перигеем около 500 км и периодом обращения вокруг Земли 12 ч. Такая орбита была удобна для обслуживания территории СССР, рас­положенной в северных широтах, так как в течение восьми часов на каждом витке ИСЗ был виден с любой точки страны. Кроме того, запуск на такую орбиту с нашей территории осуществляется с меньшими затратами энер­гии, чем на геостационарную. Орбита ИСЗ "Молния-1" сохранила свое значение до сих пор и используется, несмотря на преобладающее развитие геостационарных ИСЗ.

С 1976 г. в НИИР начались работы по созданию принципиально новой в те годы системы спутнико­вого телевидения в выделенном по международному плану для такого спутникового ТВ-вещания диапазоне частот 12 ГГц (СТВ-12), которая не имела бы ограничений по излучаемой мощности, присущих системам "Экран" и "Москва" и могла бы обеспечить охват всей территории нашей страны многопрограммным ТВ-вещанием, а также обмен программами и решение проблемы республикан­ского вещания. В создании этой системы НИИР являлся головной организацией. Специалисты института провели исследования, опре­делившие оптимальные параметры данной системы, и разработали многоствольные бортовые ретрансляторы и оборудование передающей и приемной ЗС. На первом этапе развития этой системы использовался отечествен­ный спутник "Галс", сигналы передавались в аналоговом виде, использовалось импортное приемное оборудование. Позже был осуществлен переход на цифровое оборудова­ние на базе иностранного спутника, а также передающего и приемного оборудования. В 1967 г. началось развитие международного сотруд­ничества социалистических стран в области спутни­ковой связи. Целью его было создание международной спутниковой системы "Интерспутник", предназначенной для удовлетворения потребностей Болгарии, Венгрии, Германии, Монголии, Польши, Румынии, СССР и Чехо­словакии в телефонной связи, передаче данных и обмене ТВ-программами. В 1969 г. были разработаны аванпроект этой системы, юридические основы организации "Интерс­путник", а в 1971 г. подписано соглашение о ее создании. Система "Интерспутник" стала второй в мире между­народной системой спутниковой связи (после системы "Интелсат"). Специалисты НИИР разработали проекты ЗС, которые при содействии СССР были построены во многих странах социалистического содружества. Первая ЗС за рубежом была создана на Кубе, а вторая - в Чехословакии. Всего НИИР поставил за рубеж более десяти ЗС для приема программ ТВ, ЗВ и специального назначения.

Вначале в "Интерспутнике" использовался ИСЗ типа "Молния-3" на высокоэллиптической орбите, а с 1978 г. -два многоствольных геостационарных спутника типа "Горизонт" с точками стояния 14° з.д. и 53° (а затем 80°) в.д. На ЗС первоначально был установлен передатчик "Градиент-К" и приемный комплекс "Орбита-2". Позднее стали применяться разработанные в НИИР передатчики "Геликон" мощностью 3 кВт и приемники "Широта", а в качестве МШУ - усилители "Электроника 4/60". Была установлена каналообразующая аппаратура "Градиент-Н", разработанная в Киеве специалистами под руковод­ством Л.Г. Гасанова (типа ОКН, с ЧМ каждой несущей аналоговым сигналом), а позже начали применять более совершенную аппаратуру МДВУ-40 и "Интерчат" (разра­ботанную совместно с венгерским институтом ТКИ). Основными разработчиками этой аппаратуры в НИИР были ведущие ученые института в области цифровых систем связи В.М. Цирлин, В.М. Дорофеев и Г.Х. Паньков. Был составлен регламент, который определял технические требования к ЗС, отношения между техниче­скими службами, дирекцией и службами администраций связи. Все системные и технические решения по созданию системы "Интерспутник", а также аппаратура ЗС создава­лись специалистами НИИР совместно с опытным заводом НИИР "Промсвязьрадио" и организациями-соисполните­лями. Система "Интерспутник" находится в эксплуатации и сегодня, арендуя стволы космической группировки РФ, а также используя свой геостационарный спутник LMI-1, находящийся на позиции 75° в.д. Работы проводились в кооперации с ПО "Искра" (Красноярск), Московским и Подольским радиотехническими заводами. Руководителем работ был СВ. Бородич.

Создание спутниковой линии правительственной связи В 1972 г. было заключено межправительственное со­глашение между СССР и США о создании прямой линии правительственной связи (ЛПС) между главами государств на случай чрезвычайных обстоятельств. Вы­полнение этого важного правительственного соглашения было поручено специалистам НИИР. Главным конструк­тором разработки ЛПС стал В.Л. Быков, а ответственны­ми исполнителями - И.А. Ястребцов, А.Н. Воробьев. На территории СССР были созданы две ЗС: одна (в Дубне под Москвой) с антенной диаметром 12 м для организации канала ЛПС через советские спутники "Мол­ния-3", вторая (в Золочеве под Львовом) с антенной 25 м -для работы через спутники "Интелсат-IVa" международ­ной компании "Интелсат". Ввод ЛПС в эксплуатацию состоялся в 1975 г. Она действует через ЗС "Дубна" до настоящего времени. Это был первый опыт работы по созданию отечественными специалистами спутниковой линии в международной системе "Интелсат". В 1960-1980 гг. специалисты НИИР решали весьма важные для нашего государства и сложные в техническом отношении проблемы создания национальных систем спутниковой связи и вещания. Были созданы системы распределения ТВ-программ на обширной территории нашей страны, в том числе - непосредственного спутни­кового телевещания. Многие системы, созданные в НИИР, были первыми в мире: "Орбита", "Экран", "Москва" и др. Оборудование наземной части этих систем, а также бортовое оборудование - также разработка НИИР, оно производилось отечественной промышленностью. Спутниковые системы связи и вещания позволили удовлетворить потребности десятков миллионов граждан нашей страны, особенно тех, кто проживали в малонасе­ленных районах Западной Сибири и Дальнего Востока. С созданием спутниковых систем в этих регионах у граждан впервые появилась возможность принимать программы центрального телевидения в реальном времени. С помо­щью спутниковых систем были решены проблемы опера­тивной передачи полос центральных газет в эти регионы, их своевременного выпуска и доставки населению. Вне­дрение спутниковых систем имело исключительно важное значение для экономического и социального развития как труднодоступных регионов Сибири и Дальнего Востока, так и всей страны. Спутниковые системы сыграли большую роль в ра­звитии сети связи общего пользования, объединяющей европейскую и восточную часть нашего государства. Первые магистральные и зоновые линии спутниковой связи были построены на базе аппаратуры, разработанной специалистами НИИР. Население Сахалина, Камчатки, Хабаровского края и многих других отдаленных террито­рий получило доступ к телефонной сети общего пользова­ния. Спутниковая связь и вещание в нашей стране многие годы развивались в соответствии с разработанной учены­ми НИИР концепцией, одобренной правительством. Ученые НИИР выполнили оригинальные научные исследования, направленные на создание методик расчета разного рода устройств, применяемых в системах спутни­ковой связи. Ими также была создана методологии проектирования систем спутниковой связи и написан ряд фундаментальных монографий и научных статей по про­блемам спутниковой связи.

Принцип работы космической связи

Внедрение СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ В ТфОП(Телефонная сеть общего пользования). Выбор топологии сети спутниковой связи ТфОП имеет многоуровневую структуру. На самом нижнем уровне находятся оконечные телефонные станции (ОС) в малых населенных пунктах (МНП), которые подключены к центральным станциям (ЦС), расположенным в районных центрах (РЦ). Находящиеся на следующем уровне ЦС связаны с автоматическими междугородными телефонными станциями (АМТС) в областных центрах и т. д. (см. рисунок). Таким образом, топология ТфОП представляет собой совокупность множества “звезд”. При организации связи с использованием спутниковых средств простая замена наземных каналов на спутниковые допустима только на отдельных участках. Как правило, это международные каналы, поскольку передавать трафик на очень большие расстояния дешевле через спутник, чем по наземным линиям связи. Если же заменить наземные линии ОС-ЦС и ЦС-АМТС на спутниковые каналы, то при звонке с одной ОС на другую, расположенную, например, в соседней области, сигнал будет проходить через спутник несколько раз. Это приведет к большой задержке распространения сигнала (до нескольких секунд) и неэкономному использованию ресурсов спутника. Каков же выход из данной ситуации? Ответ можно сформулировать так: необходимо обеспечить прямую связь (с одним “скачком” сигнала через спутник) между всеми населенными пунктами, которые предполагается обслуживать создаваемой сетью спутниковой связи. Как же это сделать? Ведь этих населенных пунктов может быть несколько сотен! Не организовывать же между ними дорогие закрепленные каналы? Ответ достаточно прост - следует использовать коммуникационную технологию, обеспечивающую установление соединений по мере необходимости. Такая технология существует и имеет красивое название DAMA (Demand Assigned Multiple Access). В сети DAMA прямая связь возможна между всеми ее узлами (таким образом, она имеет полносвязную топологию), а каналы организуются только на время проведения сеанса связи. Однако, чтобы новая коммуникационная система работала с ТфОП нормально, она должна поддерживать ее нумерационный план и сигнализации.

Нумерационный план Ныне действующий нумерационный план предусматривает следующие виды набора: пять цифр (номер телефона вызываемого абонента) при звонке из одного МНП в другой, расположенный в одном районе с первым, восемь цифр при звонке из одного РЦ в другой, расположенный в той же области; десять цифр при звонке из одной области в другую. Данный нумерационный план хорошо соответствует существующей схеме организации связи по наземным каналам, но с трудом применим в случае использования сети DAMA. Если звонок направлен за пределы области, то вызывающий абонент набирает трехзначный код зоны нумерации ABC (границы зон нумерации, как правило, совпадают с границами областей, не имеющих областного деления республик и краев), двузначный код стотысячной группы ab и номер телефона вызываемого абонента, при этом длина набора, как уже было отмечено выше, составит десять цифр. Для сети DAMA такой набор является оптимальным, и затруднений в маршрутизации вызова в этом случае не возникает. Если звонок не покидает границ области, то вызывающий абонент набирает только “2” (индекс, указывающий, что звонок направлен внутрь этой же зоны), ab и номер вызываемого абонента, в данной ситуации длина номера составляет восемь цифр. Для сети DAMA такая форма набора представляет определенную сложность, поскольку код ab повторяется во всех зонах и система должна самостоятельно учитывать, с какой станции пришел вызов, чтобы определить путь его дальнейшей передачи. Проблема маршрутизации становится еще более сложной в случае звонка из одного МНП в другой (когда набирается только пятизначный номер абонента). Возможный вариант упрощения определения маршрутов и снижения нагрузки на систему управления сетью DAMA заключается во введении нумерационного плана, в котором всем населенным пунктам (охваченным сетью DAMA) присваивается одинаковый статус. В этом случае, звоня из какого-либо одного населенного пункта в любой другой населенный пункт, абонент будет набирать полный код, включающий и ABC, и ab, и номер вызываемого абонента. Существенным недостатком данного решения является наличие в ТфОП двух нумерационных планов - традиционного и нового, что вызовет трудности у абонентов при пользовании телефонной связью. Самым радикальным (и эффективным) решением этой проблемы станет замена ныне действующих телефонных станций типа АТСК на современные электронные АТС, которые могут выполнять функции добавления цифр в набор номера и первичной маршрутизации вызова. Но это связано со значительными финансовыми расходами, которые могут быть неприемлемыми.

Сигнализации При построении корпоративных сетей проблема с совместимостью сигнализаций возникает довольно редко, так как их выбор может быть сделан еще на стадии эскизного проектирования сети. Намного сложнее обстоит дело с созданием сетей спутниковой связи, являющихся частью ТфОП. За время развития ТфОП было разработано множество разных сигнализаций для соединительных линий разных типов. Как правило, на уровне МЦК-АМТС используются сигнализации с передачей линейной и регистровой информации внутри голосового канала с помощью частотных посылок (одночастотная сигнализация, F = 2600 Гц). Для связи между АТС по трактам ИКМ могут применяться разные сигнализации с передачей информации по двум выделенным сигнальным каналам (2ВСК). При организации цифровых каналов внутри страны, как правило, применяется сигнализации R1 (международного стандарта) или R1,5 (отечественная разработка). На международных направлениях в основном используется сигнализация С5. Все большее распространение получает ОКС № 7. Как правило, современные системы DAMA, использующие интерфейс E1, поддерживают сигнализации R1, R2 и C5. В принципе, фирма - производитель системы DAMA всегда может пойти навстречу покупателю и доработать сигнализацию согласно его требованиям. А поскольку при разных сигнализациях структура цифрового потока одинакова, то для этого достаточно сменить протокол обмена сигналами, что может быть сделано программным путем. К сожалению, еще не проработан вопрос стыковки оборудования DAMA с телефонными станциями устаревших типов, в том числе АТСК 50/200 и АТСК 100/2000. Они составляют значительный процент телефонных станций в ТфОП и быстро заменить их практически невозможно. Чтобы обеспечить такую стыковку, необходимо доработать программное обеспечение станций DAMA. Что же касается интерфейсов, то современные системы DAMA, как правило, поддерживают аналоговый интерфейс E&M (тип 1-5) с двумя или четырьмя разговорными проводами и цифровой интерфейс Е1/T1. Интерфейс E&M довольно универсален и подходит для стыковки как с современными станциями, так и со станциями АТСК.

Определение числа каналов Существующая схема организации телефонной связи предусматривает наличие 12, 15 или даже 30 телефонных каналов между АМТС и одной ЦС. Число каналов на АМТС зависит от числа ЦС, подключенных к АМТС, и числа каналов на каждом из направлений АМТС-ЦС. Если, например, в области имеется четыре РЦ, каждый из которых связан с областным центром 15 каналами, то общее число каналов на АМТС будет равно 60. А сколько, спросите вы, каналов нужно задействовать в системе DAMA, чтобы обслуживать эту область с таким же уровнем качества? Тоже 60? Отвечаю - нет, меньше! Дело в том, что пропускная способность большого пучка каналов существенно больше пропускной способности нескольких небольших пучков (с таким же общим числом каналов), проложенных в разных направлениях. Очевидно, что при занятости всех каналов одного направления идущий в этом направлении вызов не может быть обслужен, хотя на других направлениях при этом могут быть свободные каналы. В отличие от АМТС, работающей с пучками, или группами, каналов, система DAMA имеет единый пул каналов для всех направлений связи в системе. Кроме того, в случае ее применения нет необходимости задействовать два канала при звонке из одного РЦ в другой (ЦС1-АМТС и АМТС-ЦС2), так как технология DAMA обеспечит один прямой канал между ними. Для определения необходимого числа каналов следует учитывать загрузку АМТС в целом, а не загрузку по отдельным направлениям АМТС-ЦС. Где устанавливать станции DAMA? Сразу оговоримся: система DAMA не предназначена для организации магистральных каналов. Для этого существуют другие технические средства, в том числе и спутниковые. Она лучше всего подходит для обеспечения связью малонаселенных районов. С этой целью в МНП и РЦ достаточно установить терминалы DAMA на 4-12 каналов, имеющие антенны небольшого диаметра.

Учет использования каналов и тарификация абонентов На сегодняшний день учет всех телефонных переговоров ведется на АМТС в областных центрах. При этом все звонки из одного района в другой и за пределы области проходят через АМТС. При развертывании сети DAMA такая схема перестает работать, так как в этом случае звонок осуществляется напрямую и на АМТС не учитывается. Решить возникающую проблему можно разными способами. Можно, например, установить в МНП новые электронные АТС и с их помощью вести учет звонков непосредственно на местах. Это решение наиболее логичное, но стоит довольно дорого. Кроме того, возникает проблема с передачей учетной информации с этих АТС в расчетные центры для ее дальнейшей обработки. Еще одним вариантом учета телефонных переговоров является передача этой функции самой системе DAMA. В этом случае определять номер звонящего абонента (АОН), учитывать время соединения и выполнять другие функции будет система управления сетью DAMA. Существенный недостаток такого подхода - большой объем информации, который придется обрабатывать в центре управления сетью DAMA в процессе установления соединения, а также при выписке счетов конкретным абонентам.

Перспективы развития. В течение ближайших четырех лет государство планирует профинансировать до 30 % потребностей российской спутниковой группировки, оценивающихся в 800 млн. долл. США. Приветственное слово произнес мэр Дубны В.Э. Прох, высоко оценивший роль в жизни города Центра космической связи - филиала ГПКС Согласно исследованиям международных консалтинговых компаний, доля ФГУП "Космическая связь" на мировом рынке услуг спутниковой связи в 2000 г. составила 1,6 %. Среди 47 первичных операторов спутниковых сетей связи ГПКС находится на 15 месте в мире. На внутреннем рынке доля этого предприятия составляет 64 %. В случае реализации проекта "Обновление российской спутниковой группировки" в 2005 г. оно может войти в десятку крупнейших операторов мира с долей около 4 %. На внутреннем рынке доля ГПКС к 2005 г. вырастет до 83 %. Проект "Обновление российской спутниковой группировки" предусматривает в период 2001 - 2005 гг. производство и ввод в эксплуатацию шести спутников связи нового поколения серий "Экспресс-А" и "Экспресс-АМ", предназначенных для оказания услуг телерадиовещания, мультимедийных услуг, передачи речевых сообщений и высокоскоростного доступа в Интернет российским и зарубежным пользователям.

В текущем году ЦНИИС по заданию Минсвязи России и заказу ФГУП "Космическая связь" проводит НИР "Маркетинговые исследования потребностей спутникового ресурса Российской Федерации. Требования к созданию перспективных систем спутниковой связи и вещания на период до 2010 г.". Целями выполнения работы являются определение перспективных направлений развития российских систем спутниковой связи и вещания с их интеграцией в мировую систему спутниковой связи, определение существующего и перспективного рынка услуг, разработка требований к созданию перспективных космических аппаратов и систем спутниковой связи и вещания России и др. Начата работа по внедрению цифровых технологий распространения радиотелевизионных программ. В прошлом году специалистами ГПКС совместно с ОАО "Артелеком" была развернута региональная сеть спутникового телерадиовещания и связи в Ненецком автономном округе Архангельской области, включающая 14 земных станций. Сейчас ГПКС совместно с ЦНИИС, ЗАО "Востокинфокосмос" и ООО "Свит" проводит проработку вопросов по созданию спутниковой мультисервисной телекоммуникационной сети дальневосточного федерального округа. Целью создания этой сети является обеспечение скоординированного, планомерного и экономически эффективного развития инфраструктуры округа в интересах его населения и администрации. Задачей конференции является оказание содействия развитию рынка услуг спутниковой связи и вещания и привлечению инвестиций в развитие спутникового и наземного фрагментов. О перспективах и задачах Национальной ассоциации телерадиовещателей рассказала ее вице-президент Е.А. Плотникова. НАТ включает почти 350 теле- и радиовещательных компаний со всей России, стран СНГ и Балтии. В телевизионной России сегодня доминирует сетевой принцип работы и это означает, что без спутниковых каналов подачи программ не может обойтись ни одна общероссийская телевизионная сеть, ни стремительно растущие в последние годы региональные телевизионные сети (буквально недавно начала свою работу еще одна региональная сеть на основе спутниковых каналов в Татарстане). Практически все отечественные телекомпании, большие и малые, сетевые и несетевые, в какой бы точке России они не находились, ежедневно принимают и передают информацию с помощью спутников связи. НАТ создала механизм формирования корпоративной позиции вещательных компаний. Выстроив оперативную связь с руководителями каналов от Москвы до самых удаленных регионов, в считанные дни мы можем собрать и обобщить мнение вещателей по текущим изменениям законодательства в области СМИ, вопросам налогообложения, политическим событиям, затрагивающим интересы вещателей, и отстаивать эту позицию в диалоге с Правительством, комитетами Госдумы, профильными министерствами

Проект "Обновление российской спутниковой группировки" предусматривает в период 2001 - 2005 гг. производство и ввод в эксплуатацию шести спутников связи нового поколения серий "Экспресс-А" и "Экспресс-АМ", предназначенных для оказания услуг телерадиовещания, мультимедийных услуг, передачи речевых сообщений и высокоскоростного доступа в Интернет российским и зарубежным пользователям. Производство космических аппаратов основано на принципе международной кооперации с осуществлением интеграции и квалификационных испытаний на красноярском предприятии НПО "Прикладная механика" (НПО ПМ). Техническое задание на спутники разрабатывалось ГПКС совместно с международной компанией Eutelsat, что обеспечило соответствие параметров новых спутников ожидаемым потребностям рынка. Срок активного существования космических аппаратов на орбите составит 10 - 12 лет. На новых спутниках значительно увеличена емкость в Ku-диапазоне. Это предполагает развитие широкого спектра телекоммуникационных услуг, в первую очередь, сети ГПКС "VSAT-Экспресс". Энерговооруженность новых аппаратов "Экспресс-АМ" по сравнению с выведенными на геостационарную орбиту в 2000 г. спутниками "Экспресс-А" увеличена в два раза. Перечень услуг связи, предоставляемых ГПКС с использованием спутников "Экспресс-А" и "Экспресс-АМ", включает: цифровое и аналоговое телевидение; радиотрансляцию и телефонию; передачу данных; видеоконференции; высокоскоростной доступ в Интернет; интерактивные мультимедийные услуги; развитие сетей VSAT и др. Передача информации через указанные спутники обеспечивается в пределах зон обслуживания при использовании разных типов земных станций. В качестве наглядного примера можно привести новый проект ГПКС по строительству и модернизации 44 спутниковых станций на Чукотке. К осени в этом округе уже будет готова абсолютно новая наземная инфраструктура для спутникового цифрового вещания. Чукотка сможет принимать три федеральные программы. Для вещания местного телеканала в Анадыре будет построена передающая станция. Впоследствии аналогичные станции будут установлены на Камчатке, в Магадане, на Сахалине и в Приморском крае. Ожидается, что в 2005 г. ГПКС сможет занять 6 - 7 место в мировой классификации операторов спутниковой связи, а российским операторам в целом будет принадлежать 90 % отечественного рынка услуг космической связи. Начата работа и над следующим поколением космических аппаратов. "Экспресс-1000" относится к малым спутникам, у него будет 12 транспондеров. Благодаря малой массе (835 кг) можно будет осуществлять его запуски с российского космодрома Плесецк. "Экспресс-2000" будет отличаться рекордным для российских космических аппаратов количеством транспондеров - до 72, а его суммарная выходная мощность должна достигнуть 6 кВт.

Большое внимание ГПКС уделяет предоставлению услуг связи на базе своей сети VSAT. Для обеспечения ее работы используется седьмой транспондер спутника "Экспресс-6А" (80? в. д.), а с появлением в этой орбитальной позиции нового спутника "Экспресс-АМ2" сеть будет переключена на него. Новый спутник будет иметь более высокие энергетические показатели и улучшенную конфигурацию зоны обслуживания, что дает возможность организовать более "быстрые" каналы на базе оборудования VSAT. Благодаря тому, что обеспечивается более высокая точность удержания нового спутника на орбите, из конфигурации терминалов VSAT исключена система автосопровождения спутника, что заметно снизит их стоимость. Полученные ГПКС решения ГКРЧ об уведомительной процедуре регистрации земных станций позволит нашим заказчикам значительно сократить сроки сдачи в эксплуатацию этих станций. Раздельная аренда части емкости ствола каждым заказчиком (использование ствола в многосигнальном режиме). При раздельной аре нде емкости ствола ГПКС исходит из того, что в одном стволе "умещается" 5 полноценных телевизионных программ (с учетом защитных полос), передаваемых со скоростью 6 Мбит/с. Этот вариант проще в реализации и наиболее часто используется для организации телерадиовещания в крупных регионах, предпочитающих иметь независимое телевидение. В настоящее время по такому принципу емкость у ГПКС арендует телекомпания "Ямал-Информ", ведется проработка еще ряда проектов. Объединение нескольких программ в один транспортный поток. Этот вариант организации регионального вещания позволяет использовать спутниковый ресурс с максимальной эффективностью (ствол работает в режиме насыщения) и выиграть в стоимости приемных станций. Объединение нескольких программ в один транспортный поток наиболее приемлемо для организации телерадиовещания в субъектах Федерации, близких как по территориальному признаку, так и по культурно-бытовым традициям. Создание на базе сети распространения телерадиопрограмм мультисервисной сети с предоставлением набора дополнительных услуг (телефония, видеоконференцсвязь, передача данных, доступ в Интернет). Первый опыт создания такой сети осуществлен в Ненецком автономном округе. Ведется проработка проекта мультисервисной сети в Дальневосточном федеральном округе.

Операторам связи в регионах важно знать, что возможности приемных спутниковых станций могут быть существенно расширены. Так, они могут быть оборудованы VSAT-оборудованием. В этом случае станции станут приемо-передающими и смогут обеспечить несколько телефонных каналов, связывающих между собой населенные пункты, где они установлены, обеспечивая междугороднюю и международную связь. VSAT-технология позволяет оплачивать только реальное время разговора, а не закрепленный спутниковый канал. ГПКС уже имеет современную VSAT-систему, включая центральную управляющую VSAT-станцию. Таким образом, затраты потенциального заказчика ограничатся только приобретением дополнительного оборудования для периферийных станций и на аренду относительно небольших емкостей спутникового транспондера. Спутниковая связь станет составной частью мультисервисной сети национального оператора Украины "Укртелеком". О ее развитии рассказал начальник отдела спутниковой связи компании В.Н. Лысенко. Транспортная сеть ОАО "Укртелеком", основой которой является первичная сеть ВОЛС, не обеспечивает и не сможет обеспечить всех потребностей в местностях со слабо развитой инфраструктурой и в труднодоступных местах. Анализ наличия цифровых каналов с районными центрами и городами областного подчинения показывает, что свыше 300 районных центров в ближайшие 3 - 5 лет не будут иметь наземных цифровых каналов. Из них 30 - 50 настоятельно требуют уже сейчас удовлетворения пользователей сети Интернет. Примером использования систем канального доступа к Интернет явилось строительство приемной станции спутниковой связи для увеличения пропускной способности внешних каналов предприятия для пропуска трафика Интернет. Станция обеспечивает скорость приема информации до 45 Мбит/с. Для создания систем информационного спутникового доступа к сети Интернет разработан проект построения "Укртелекомом" центральной передающей станции спутниковой связи и сети приемных станций для расширения возможностей сети передачи данных предприятия по стране. Целью проекта является расширение в кратчайшие сроки возможностей сети передачи данных ОАО "Укртелеком" в труднодоступных местностях и в местностях со слабо развитой инфраструктурой волоконно-оптических линий. Его основными задачами являются: развитие национальной составляющей сети Интернет и обеспечение широкого доступа к этой сети в Украине, а также предоставление информационных услуг как корпоративным, так и индивидуальным пользователям, обеспечение эффективного использования возможностей сети для развития предпринимательской деятельности, укрепление международных связей, информационного обеспечения органов государственной власти и местного самоуправления.

Сеть спутниковой связи будет предоставлять мультимедийные услуги (высокоскоростной доступ в Интернет; интерактивное телевидение; дистанционное обучение; телемедицина; электронная коммерция и т. п.). В соответствии с проектом планируется построить Центральную передающую станцию спутниковой связи и сеть приемных станций типа VSAT функционально-модульного построения. Скорость передачи информации передающей станцией будет составлять до 45 Мбит/с. Приемная станция будет позволять, в случае необходимости, дооборудование ее как приемо-передающей с обеспечением скорости передачи информации до 384 кбит/с. Реализация этого проекта будет хорошим дополнением к действующим канальным ресурсам мультисервисной сети передачи данных ОАО "Укртелеком", позволит увеличить как пропускную способность с отдаленными узлами с 33,6 кбит/с до 512 кбит/с - 45 Мбит/с, так и количество пользователей, подключенных к этим узлам. В настоящее время в Южном федеральном округе развивается вещательный проект "Южный Регион Плюс", который предусматривает охват сетью ретрансляторов "ТВ-Деревня" около 3 миллионов жителей. Наряду с российским национальным оператором ГПКС в работе конференции приняли активное участие компании спутниковой связи Eutelsat, Intelsat, "Газком", "АмРуссТел". Настоящий период развития космической связи характеризуется повышением ее надежности в результате резервирования как космического сегмента, так и наземной инфраструктуры. Многие операторы, в том числе и ГПКС, одновременно как сдают в аренду, так и арендуют друг у друга транспондеры на космических аппаратах. Такие взаимоотношения установились, в частности, между ГПКС и Eutelsat. Значительно повысилась в последние годы надежность телеметрического управления спутниками. ГПКС уделяет сейчас большое внимание резервированию своих ВОЛС. Введено в строй резервное волоконно-оптическое кольцо в Москве, в ближайшее время связь Центра космической связи (ЦКС) "Дубна" с техническим центром "Шаболовка" в Москве будет осуществляться по двум разнесенным ВОЛС.

Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС предназначена для определения местоположения, скорости движения, а также точного времени морских, воздушных, сухопутных и других видов потребителей. Состав системы ГЛОНАСС Система ГЛОНАСС состоит из трёх подсистем: - подсистемы космических аппаратов (ПКА); - подсистемы контроля и управления (ПКУ); - навигационной аппаратуры потребителей (НАП). Подсистема космических аппаратов ГЛОНАСС состоит из 24-х спутников, находящихся на круговых орбитах высотой 19100 км, наклонением 64,8 градусов и периодом обращения 11 часов 15 минут в трёх орбитальных плоскостях. Орбитальные плоскости разнесены по долготе на 120 градусов. В каждой орбитальной плоскости размещаются по 8 спутников с равномерным сдвигом по аргументу широты 45 градусов. Кроме этого, в плоскостях положение спутников сдвинуты относительно друг друга по аргументу широты 15 градусов. Такая конфигурация ПКА позволяет обеспечить непрерывное и глобальное покрытие земной поверхности и околоземного пространства навигационным полем. Современные навигационные системы в России.

Подсистема контроля и управления состоит из Центра управления системой ГЛОНАСС и сети станций измерения, управления и контроля, рассредоточенной по всей территории России. В задачи ПКУ входит контроль правильности функционирования ПКА, непрерывное уточнение параметров орбит и выдача на спутники временных программ, команд управления и навигационной информации. Навигационная аппаратура потребителей состоит из навигационных приёмников и устройств обработки, предназначенных для приёма навигационных сигналов спутников ГЛОНАСС и вычисления собственных координат, скорости и времени.

Принцип работы Принцип определения позиции аналогичен американской системе NAVSTAR . Первый спутник ГЛОНАСС был выведен на орбиту 12 октября 1982 года. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию. Спутники системы ГЛОНАСС непрерывно излучают навигационные сигналы двух типов: навигационный сигнал стандартный точности (СТ.) в диапазоне L 1 (1,6 ГГц) и навигационной сигнал высокой точности (ВТ) в диапазонах L 1 и L 2 (1,2ГГц). Информация, представляемая навигационным сигналом СТ, Доступна всем потребителям на постоянной и глобальной основе и обеспечивает, при использовании приёмников ГЛОНАСС, возможность определения: - горизонтальных координат; - вертикальных координат; - составляющих вектора скорости; - точного времени. Точность определения времени можно значительно улучшить, если использовать дифференциальный метод навигации и/или дополнительные специальные методы измерений. Для определения пространственных координат и точного времени требуется принять и обработать навигационные сигналы не менее чем от 4-х спутников ГЛОНАСС. При приёме навигационных радиосигналов ГЛОНАСС приёмник, используя известные радиотехнические методы, измеряет дальности до видимых спутников и измеряет скорости их движения. Одновременно с провидением измерений в приёмнике выполняется автоматическая обработка содержащихся в каждом навигационном радиосигнале меток времени и цифровой информации. Цифровая информация описывает положение данного спутника в пространстве и времени (эфемериды) относительно единой для системы шкалы времени и геоцентрической связанной декартовой системе координат. Кроме того, цифровая информация описывает положение других спутников системы (альманах) в виде кеплеровских элементов их орбит и содержит некоторые другие параметры. Результаты измерений и принятая цифровая информация являются исходными данными для решения навигационной задачи по определению координат и параметров движения. Навигационная задача решается автоматически в вычислительном устройстве приёмника, при этом используется известный метод наименьших квадратов. В результате решения определяется три координаты местоположения потребителя, скорость его движения и осуществляется привязка шкалы времени потребителя к высокочастотной шкале Универсального координированного времени (UTC).

Запуски 25 декабря с космодрома «Байконур на орбиту ракетой носителем «Протон-К» были запущены один спутник ГЛОНАСС и два спутника «ГЛОНАСС - М» с увеличенным ресурсом эксплуатации. 26 декабря 2006 состоялся вывод на орбиту ракетой носителем «Протон-К» трёх спутников «ГЛОНАСС-М». 26 октября 2007 года ракета носитель «Протон-К» стартовал с Байконура, и вывела на околоземную орбиту три модифицированных спутника «ГЛОНАС-М». Одновременно 4 спутника, запущенные в 2001-2003 годах, были выведены из группировки. 25 сентября 2008 года запуск ракетоносителя Протон с тремя спутниками ГЛОНАСС-М, 1 спутник, запущенный ранее – на этапе вывода из состава ОГ. На 25 декабря 2008 запланирован запуск ракеты носителем Протон-М с тремя космическими аппаратами типа ГЛОНАСС-М. ГЛОНАСС сегодня. На данный момент (октябрь 2008)орбитальная группировка состоит из 17 спутников, из них 15 спутников ОГ работают по целевому назначению и 2 космических аппарата находятся на этапе вывода в систему. Полная группировка в составе 24-х спутников в соответствии с федеральной целевой программой «Глобальная навигационная система» должна быть полностью развёрнута в 2010 году. В настоящее время состав орбитальной группировки ещё не обеспечивает 100-процентную доступность услуг ГЛОНАСС на территории страны, однако количество видимых над горизонтом в России спутников ГЛОНАСС, как правило, равняется трём или более. Спутники ГЛОНАСС-М в составе орбитальной группировки будут находиться. Как минимум до 2015 года. Лётные испытания негерметичных спутников нового поколения ГЛОНАСС-К с улучшенными характеристиками должны начаться в 2010 году. Этот спутник будет вдвое легче своего предшественника. С 1 января 2006 по постановлению правительства все транспортные средства обязаны оснащаться спутниковыми системами ГЛОНАСС.

спасибо за внимание!

Сегодня уже никого не удивляет множество спутниковых тарелок на крышах жилых домов. Космическая связь прочно вошла в жизнь обычного обывателя. Даже в отдаленных районах теперь есть возможность смотреть телепередачи и пользоваться услугами интернета, при этом имея высокий уровень сигнала. Но все это стало возможным благодаря работе центров космической связи, о которых и пойдет речь в данной статье.

Всемирная сеть

В современном мире сеть опоясывает весь мир. В России возможность принимать качественные телевизионные сигналы обеспечивает Федеральное государственное унитарное предприятие «Космическая связь». Это одно из десяти самых крупных спутниковых операторов в мире, с собственным центром компрессии телепрограмм. Кроме того, оно обеспечивает мультиплексирование цифровых потоков, формирует пакеты федеральных программ теле- и радиовещания.

Космическая составляющая

Предприятие состоит из орбитальной группировки из 12 спутников всех диапазонов. Зоной обслуживания спутников является вся территория России, СНГ, Европы, Африки и Ближнего Востока, Австралия, Северная и Южная Америки, а также Азиатско-Тихоокеанского региона. Орбитальное расположение на дуге орбиты - от 14° западной долготы до 145° восточной долготы.

Земная компонента

Инфраструктура, которая находится на земле, - это пять центров космической связи. Расположены они по всей территории России. В своей деятельности предприятие руководствуется Федеральной целевой программой развития телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2018 годы. Спектр предоставляемых услуг очень широк:

Системы космической связи

Передача информации по каналу Земля - космический спутник и обратно осуществляется различными способами. В космосе используются телеметрические, телефонные, телеграфные, телевизионные системы. Наиболее популярна система радиосвязи. Основные отличительные черты космической связи с летательными космическими объектами следующие:

• постоянно меняющееся положение космических летательных аппаратов;
• непрерывное изменение частоты сигнала на приеме;
• ограниченные зоны прямой видимости с наземными пунктами связи;
• ограничения мощности передатчиков, расположенных на космических летательных аппаратах;
• огромная дальность связи.

Развитие космической связи

Всем известно, что первая связь с человеком в космосе осуществилась 1961 года. Космонавтом был Юрий Гагарин, на протяжении всего его полета поддерживалась устойчивая двусторонняя Земли и космического корабля «Восток» в диапазоне метровых и декаметровых волн.

В дальнейшем космическая связь с землей усовершенствовалась, и уже в августе 1961 года во время полета космонавта Г.С. Титова появилось с уменьшенным до 10 кадров в секунду телевизионное изображение. Сегодня применяются телевизионные системы обычного стандарта, а дальность связи достигает 350 миллионов километров (при полетах на Марс).

Технологическая и экономическая составляющая

Срок службы спутника на орбите составляет около 15 лет. За это время происходит развитие новых технологий связи. Один спутник с выводом на орбиту стоит до 230 миллионов долларов и задача владельца - это запустить и эффективно использовать его как объект аренды. В России всего две крупные корпорации, которые могут себе позволить иметь спутник на геостационарной орбите - ФГУП «Космическая связь» и ОАО «Газпром космические системы».

Проблемы коротких волн

Радиосвязь с и самолетами, находящимися на расстояниях более 1 000 километров, ведется в коротковолновом диапазоне. Но в современном мире этого диапазона уже не хватает. Причины такого положения следующие:

• в коротковолновом диапазоне без значительных помех могут работать порядка тысячи радиостанций, а их сегодня работает в разы больше.
• Все возрастающий уровень помех требует использования более мощных передатчиков.
• Принципиальный дефект такого диапазона - многолучевое распространение волн и эффект замирания сигнала в точке приема. Это делает практически невозможной связь в этом диапазоне не очень больших расстояниях.

Ультракороткий волновой диапазон менее загружен, но прием осуществляется только в зоне видимости.

Выход - спутники

Именно наличие ретранслятора сигнала в космосе, а именно на спутниках, дает перспективы и открывает новые возможности для развития космической связи. Она сможет обеспечить надежную связь с удаленными объектами в космосе и покрыть поверхность планеты надежной радио- и телевизионной магистральной сеткой. На спутниках могут быть установлены активные и пассивные ретрансляторы сигнала, а сами спутники могут быть как стационарные (неподвижные относительно Земли), так и летающие на низких орбитах.