Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2022

димо вывести на низкую опорную орбиту максимальное число спутни- ков системы, а далее заставить их самостоятельно, за счет собствен- ных и привлекаемых ресурсов, “вы- ползать” на целевые орбиты и зани- мать “свои” позиции. Данный принцип используется в си- стеме Starlink. В качестве примера на рис. 4а представлены графики из- менения высоты положения каждого из 60 спутников системы Starlink, запущенных 26.05.2021 (запуск 2021-044). Из рисунка видно, что после выведения на высоту 280 км спутники самостоятельно подняли высоту орбиты до 355 км (орбита ожидания), после чего три группы последовательно увеличили вы- соту до расчетной 550 км, сформи- ровав три плоскости в составе ОГ (см. рис. 4б). По состоянию на ав- густ 2021 г. 43 спутника находились на рабочей орбите и 17 спутников на орбите ожидания. Таким образом, с одной стороны, на развертывание группировки в трех плоскостях по- требовалось около двух месяцев. С другой – удалось существенно со- кратить затраты на развертывание. В планах развития системы Starlink для обеспечения ее коммерциализа- ции предусмотрено использование сверхтяжелой РН Starship [2], кото- рая будет способна одновременно выводить до 400 КА [3]. Необходимо еще раз отметить, что в этом случае достигается оптималь- ная загрузка РН и, как следствие, минимизация стоимости вывода спутника. Но есть и проблема, ко- торая связана с относительно дли- тельным периодом от запуска до на- чала коммерческой эксплуатации спутника. Этот период зависит от требуемого наклонения, опреде- ляется относительной скоростью прецессии орбит и может составлять несколько месяцев. На рис. 5 представлены графики зависимости угловой скорости пре- цессии плоскости орбиты (линии узлов) от ее высоты для табулиро- ванных значений наклонения. Из рисунка видно, что угловая скорость прецессии плоскости ор- биты с наклонением 60 град. на высоте 320 км (в данном случае это орбита ожидания) составляет около 4,2 град/сутки, а на высоте 750 км (рабочая орбита) 3,7 град/сутки. То есть относи- тельная скорость прецессии плос- костей составляет порядка 0,5 град/сутки. Это значит, что при развертывании группировки, представленной на рис. 3, при- мерно каждые двое суток будет происходить совмещение плоскости орбиты ожидания с плоскостью ра- бочей орбиты, причем без каких- либо затрат рабочего тела. Расход рабочего тела спутника потребу- ется только при коррекции высоты орбиты – с 320 до 750 км. Энерге- тические затраты и временной ин- тервал при выполнении такой кор- рекции связаны между собой, но здесь детально не рассматри- ваются. Причем в этот период должна под- держиваться служебная связь с каждым спутником. Увеличива- ется и накопленная доза радиации, что немаловажно для больших ОГ, поскольку элементная база при реа- лизации спутников основана на при- менении технологии COTS. Но, не- смотря на отмеченные недостатки, экономический эффект за счет ми- нимизации стоимости развертыва- ния ОГ столь значительный, что он перекрывает все их экономические издержки. В ыводы Таким образом, создание коммер- чески конкурентных многоспутни- ковых систем на LEO связано с необходимостью поиска и ис- пользования оптимальных (по мощности) орбитальных группиро- вок (в том числе многоэшелон- ных), развертывание которых должно осуществляться путем ком- плексного использования как воз- можностей РН тяжелого класса, так и собственных ресурсов косми- ческих аппаратов. Л итература 1. Урличич Ю., Прохоров С. Цели и задачи программы Сфера // Спутниковая связь и вещание – 2020. С. 26–32. http://cs.groteck.ru/SAT- COM_2020/28/index.html 2. Анпилогов В. Стагнация рынка спутниковой связи и новые проекты // Беспроводные технологии. 2021. № 1 (62). С. 6–9. 3. https://www.cnbc.com/2019/10/ 27/spacex-president-we-will-land- starship-on-moon-before-2022.html 47 2022 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ Г рупповой запуск 2021-044 от 26.05.2021 а) графики изменения высоты орбиты б) результирующая структура Рис. 4 Адреса и телефоны АО “ИКЦ “СЕВЕРНАЯ КОРОНА” см. стр. 89 “Информация о компаниях" Реклама Г рафики зависимости угловой скорости прецессии плоскости орбиты (град/сутки) в функции высоты для табулированных значений наклонения Рис. 5