Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2021

18 Калью Кукк – Интерес к разработке низкоорби- тальных и среднеорбитальных спут- никовых систем связи, дополняю- щих геостационарные системы, су- ществовал практически всегда, бла- годаря потенциальным возможно- стям глобального охвата персональ- ной связью населения мира, ощути- мому энергетическому выигрышу и снижению задержки. Однако ряд технических и экономи- ческих проблем тормозил разра- ботку и внедрение таких систем. В начале 1990-х гг. по инициативе компании Motorola было положено начало созданию глобальной спут- никовой системы персональной связи Iridium. Разработка сопро- вождалась широкой рекламой. Страны и компании, владеющие космическими технологиями, ре- шили не отставать и наплодили не- мало проектов. Россия была в их числе и представила один из луч- ших проектов того времени “Росте- лесат”. Допущенные при проектировании ошибки по прохождению трафика в системе Iridium предопределили трудности с окупаемостью. А скач- кообразный рост эфирной мобиль- ной связи дополнительно привел систему Iridium в 2000 г. к бан- кротству. Другие аналогичные про- екты, за исключением GlobalStar, были свернуты на проектном этапе. Системы Iridium и Global- Star функционируют и в настоящее время, однако с достаточно скром- ными экономическими показате- лями. Лет пятнадцать спустя, благодаря техническим достижениям в области ЭКБ (space), новым решениям по построению спутников связи (HTS) и снижению стоимости выведения космических аппаратов, вновь воз- родился интерес к построению спут- никовых низкоорбитальных систем. Этому способствовал также расту- щий в мире рынок потребителей вы- сокоскоростного Интернета. Российский космос занял скромную выжидательную позицию, ориенти- руясь, как представляется, на гиб- ридную технологию построения низкоорбитальной спутниковой группировки. Рассчитывать на гло- бальный рынок в настоящее время нереально, а намеченный подход, не будучи весьма прибыльным, позво- ляет решить ряд насущных нацио- нальных задач. Борис Локшин – К низким круговым орбитам (НКО) относят орбиты с высотой от 500 до 1600 км, расположенные ниже первого радиационного пояса Земли. Впервые интерес к НКО был отмечен в 1990-х гг., когда была инициирована разработка пер- вого поколения многоспутниковых систем подвижной связи. Большая часть заявленных систем так и не была реализована. Причиной не- удач считают слишком большие ка- питальные затраты, недостаточную проработку абонентских термина- лов, быстрое развитие сотовых сетей и ВОЛС. В последние 3–4 года наблюдается новый всплеск инте- реса к системам спутниковой связи на НКО, речь идет об ССС, дей- ствующих в рамках фиксированной спутниковой службы в Ku- и Ka- диапазонах. Объявлено о разра- ботке большого числа таких систем, в том числе OneWeb, Starlink, Tele- satLEO, LeoSat и др. Как предпола- гается, они должны обеспечить гло- бальное покрытие, высокую про- пускную способность и работу с большими углами видимости на спутник путем запуска на круговые околополярные орбиты значитель- ного числа сравнительно небольших и недорогих спутников. Почти все ССС нацелены на пре- доставление в первую очередь мас- сового ШПД тем жителям Земли, которые пока такого доступа не имеют. Однако при осуществле- нии проектов встретились значи- тельные трудности. Далее пока- заны технические сложности реа- лизации проектов, однако самым спорным моментом является воз- можность достижения экономиче- ской эффективности. Многие экс- перты полагают, что потребность в емкости низкоорбитальных си- стем будет значительно меньше, чем необходимо для их окупаемо- сти. Это начинают понимать и сами инициаторы проектов, один за другим заявляя о прекращении работ. Сомнения в окупаемости проекта тем более оправданны при попытке реализации аналогичной глобаль- ной системы в Российской Федера- ции. Далее показано, что для низ- коорбитальной системы глобальное покрытие – невыгодный способ ор- ганизации обслуживания. Если, к примеру, на геостационарном спут- нике емкость, подключенная к ши- рокому лучу, может быть пол- ностью использована в любой точке зоны покрытия, в системе на базе НКО емкость каждого КА может быть реализована лишь на небольшой подспутниковой терри- тории. Если учесть, что территория РФ составляет лишь 3% поверхно- сти земного шара, эффективно за- грузить удастся в лучшем случае лишь 3% емкости группировки, остальные 97% останутся неисполь- зованными. Расчет на привлечение значительного числа клиентов из- за рубежа едва ли оправдан, осо- бенно с учетом сложившейся поли- тической обстановки. Ранее за- явленные системы составят серьез- нейшую конкуренцию российской системе, так как нацелены на ту же аудиторию и смогут предложить более низкие тарифы. Окупить многомиллиардные затраты на си- стему только за счет отечественных пользователей также затрудни- тельно, поскольку существующая, да и перспективная потребность России в спутниковом интернет- трафике (платежеспособный спрос) составит лишь малую долю пропускной способности низко- орбитальной системы. Если рассматривать техническую реализацию проекта, окажется, что в Российской Федерации отсут- ствует собственная элементная база, необходимая для создания борто- вого оборудования КА, в первую очередь антенн на основе АФАР и высокопроизводительных цифро- вых процессоров. Непростой зада- чей оказалась и разработка недоро- гой абонентской антенны с управ- ляемым лучом. Более десятка ком- паний во всем мире уже пять лет пытаются решить эту задачу, и пока безрезультатно. – Низкоорбитальные системы ШПД Starlink, OneWeb работают в диапазонах Ku и Ka фиксирован- ной спутниковой службы, которые используют и среднеорбитальные, и высокоэллиптические системы. Имеет ли решение задача ЭМС не- геостационарных систем? Ваш про- гноз на будущее? Андрей Гриценко – Здесь не может быть однознач- ного ответа. Все зависит от конкрет- ных условий и параметров про- ектов. Обеспечивается же внутриси- стемная ЭМС в многоспутниковой системе Starlink! А Starlink по