Системы отечественной спутниковой связи

7.2.1 Система «Горизонт»

Система «Горизонт» является в настоящее время основой сети спутниковой связи России. Она работает на базе одноименных спутников, первый из которых был запущен в 1979 г. Универсальные спутники «Горизонт» предназначены для передачи различных видов информации: телевидения, телефонии, данных, радиовещания и др.

Космическая группировка состояла из 10 ИСЗ, расположенных на позициях ГО 14,11° з.д. и 40°, 53°, 80°, 90°, 96,5°, 103°, 140°, 145° в.д. В 1995 г. один из ИСЗ «Горизонт» на позиции 14° з.д. был заменен на ИСЗ «Экспресс».

Каждый спутник «Горизонт» имеет восемь высокочастотных ретрансляторов, работающих в диапазонах частот L, С и Кu, и набор антенных систем, позволяющих охватывать всю видимую с данной точки геостационарной орбиты поверхность Земли, до региональных и зоновых, площадь охвата которых составляет 3000–4000 км².

В диапазоне L (1,5/1,6 ГГц) ретранслятор содержит один ствол подвижной связи. Этот ствол обладает небольшой пропускной способностью и используется для организации связи с подвижными объектами. Еще один ствол работает в диапазоне Кu (11/14 ГГц) и используется на разных ИСЗ по-разному: либо для организации ТВ вещания, либо для передачи ТЛФ и РВ. Оставшиеся шесть стволов работают в диапазоне С (4/6 ГГц). Типичная загрузка стволов следующая: два ствола 6-й и 10-й – используются для организации ТВ вещания на сеть станций «Москва» и «Орбита». 8-й ствол, как правило, используется для организации малоканальной связи с частотным многостанционным доступом. Остальные стволы используются в основном для организации многоканальной связи методом временного или частотного многостанционного доступа.

Рисунок 7.1 Упрощенная структурная схема ИСЗ «Горизонт».

Конструкция ретранслятора позволяет подключать группы стволов к различным приемным и передающим бортовым антеннам. Так все нечетные стволы могут подключаться либо к глобальной антенне с раскрывом 17×17°, либо к зоновой антенне с раскрывом 6×12°. 6-й ствол при использовании в ТВ системе «Москва» подключается к узконаправленной антенне с раскрывом 5×5°, а при использовании в ТВ системе «Москва-Глобальная» — к глобальной антенне. При этом узконаправленная антенна имеет возможность перенацеливания в несколько фиксированных точек на поверхности Земли.

Земная сеть ССС состоит из ЗС различной сложности и пропускной способности. Основу сети составляют центральные или базовые станции, которые имеют антенны диаметром 12 или 25 м и являются центрами спутниковой связи соответствующих регионов.

Для сетей передачи данных и малоканальной телефонии используются земные станции класса VSAT с антеннами диаметром 4,0 и 2,5 м. С помощью этих ЗС можно передавать данные со скоростью до 9,6 кбит/с или создавать несколько ТЛФ каналов. На базе этих станций создаются коммерческие линии связи для банков и других пользователей.

Телефонные сигналы передаются в основном цифровыми методами с использованием импульсно-кодовой или дельта модуляции в сочетании с фазовой. Для передачи ТЛФ используется также компандированная ЧМ. Многостанционный доступ обеспечивается методами как временного, так и частотного разделения сигналов.

В системе «Горизонт» работает ряд независимых сетей: «Интерспутник», «Орбита», «Москва-Глобальная», «Жарык» и др.

7.2.2 Система «Экспресс»

Спутниковая система на базе КА «Экспресс» предназначена для организации каналов телефонии, телеграфной связи, для распределения сигналов ТВ вещания и звукового вещания, и передачи других видов информации.

Спутники «Экспресс» представляет собой новую серию геостационарных ИСЗ. Они имеют ряд существенных преимуществ перед спутниками старых серий, и в частности, увеличенную пропускную способность и коррекцию положения на орбите в двух плоскостях, что обеспечивает работу большего числа ЗС без устройств наведения антенн.

ИСЗ «Экспресс» обеспечат работу действующих через КА «Горизонт» систем «Москва», «Москва-Глобальная», «Орбита», «Орбита-РВ». Для этого на КА «Экспресс» сохранены все частотные стволы в диапазонах 6/4 и 14/11 ГГц с соответствующими зонами обслуживания и энергетическими параметрами не хуже имеющихся на КА «Горизонт».

Орбитальная группировка «Экспресс» будет состоять из 10–13 КА, располагающихся в точках стояния 37,5°; 11°; 14° з.д.; 40°, 53°, 90°, 96,5°, 99°, 103° в.д.

ИСЗ «Экспресс» имеют 12 ВЧ ретрансляторов, работающие в диапазоне С и Кu.

Рисунок 7.2 Схема ИЗС «Экспресс».

КА «Экспресс» обеспечивает точность ориентации осей КА до 0,15º, имеет площадь солнечных батарей около 40 м², бортовую управляющую ЭВМ, систему коррекции положения на орбите с двигательной плазменной установкой с высоким удельным импульсом.

Масса КА «Экспресс» составляет 2500 кг.

Точность удержания КА на орбите по долготе и широте не хуже ±0,2º. Система управления обеспечивает возможность автономного функционирования КА не менее 30 суток.

Мощность источника питания в конце срока активного существования составляет 2700 Вт на солнечных участках орбиты и 1750 на теневых участках.

Срок службы 7 лет.

Бортовые передающие антенны КА формируют различные типы лучей с раскрывами 17×17º, 15×15º, 5×11º, и 5×5º.

Антенны с раскрывом 5×5º и одна из передающих антенн 5×11º установлены на приводе, позволяющем перенацеливать антенны в пределы зоны видимости КА.

Все стволы БРТР являются универсальными и могут работать как в режиме насыщения, так и в линейном режиме.

С БРТР «Экспресс» могут работать ЗС различного класса с диаметрами антенн более 2 м в диапазоне С и 1,5 м в диапазоне Кu.

ЭИИМ в центре луча 34,6 дБВт, а в секторе рабочих узлов антенны 17×17º 32,6 дБВт. У антенн 5×11º и 5×5º в центре луча 47,1 дБВт, а в секторе рабочих узлов 43,1 дБВт.

7.2.3 Система «Галс»

Система «Галс» предназначена для организации спутникового телевизионного вещания с возможностью непосредственного приема на индивидуальные приемные установки.

Первый спутник «Галс» выведен на орбиту в марте 1994 г. Спутник работает в диапазоне частот НТВ 11,7–12,5 ГГц, предназначенном для непосредственного спутникового ТВ вещания.

ИСЗ «Галс» имеет три высокочастотных ствола. Мощность двух стволов, работающих на антенну с широким лучом 2,5×1,25°, составляет 100 Вт, ствол, работающий с узким лучом 1,25×0,9°, имеет мощность 50 Вт. Спутник создает высокую ЭИИМ: 56 и 57 дБВт для широкого и узкого лучей соответственно. Такая ЭИИМ позволяет принимать сигналы со спутника на простую приемную установку с диаметром антенны 0,5 м, вполне соответствующую мировым стандартам индивидуального приема.

Платформа спутника «Галс» идентична платформе, используемой для ИСЗ «Экспресс», и также имеет высокую точность удержания на орбите не хуже 0,2º в направлениях север-юг и запад-восток. Срок службы спутника составляет 5–7 лет.

Линия подачи программ на спутник «Галс» работает в диапазоне 18 ГГц, специально выделенном для этой цели Регламентом радиосвязи. Для подачи программ используется специальная земная станция с антенной диаметром 7 м и передатчиком мощностью 200 Вт. В России станция подачи программ для спутников типа «Галс» сооружена в г. Дубна под Москвой.

Перенацеливание приемных и передающих бортовых антенн делает спутник «Галс» пригодным для обслуживания различных регионов и стран.

Дата добавления: 2015-10-31