Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2022

пройдет вдоль берегов России под трассой Северного морского пути. Но на этих линиях связи будет всего несколько отводов к населен- ным пунктам по этой трассе, в ко- торых проблема наличия мощной магистральной линии связи будет решена. Таким образом, в настоящее время и в ближайшей перспективе ни один из перечисленных типов систем связи не сможет обеспечить полно- ценного спектра требуемых услуг. П редлагаемая комбинированная сеть связи на базе интеграции сети высотных платформ и опорных наземных сетей связи Предоставление широкого спектра услуг фиксированной и подвижной связи в северных широтах в настоя- щее время возможно только с ис- пользованием комбинированной (интегрированной) сети связи, по- строенной на новых технологиче- ских средствах. Одним из рациональных решений вышеперечисленных проблем связи в Арктике является комбинирован- ная сеть связи на базе интеграции нескольких наземных шлюзов (gate- way), имеющих доступ к магист- ральным ВОЛС основных операто- ров связи РФ, сотовых и, в отдель- ных случаях, спутниковых систем с дополнительными промежуточными узлами связи на базе HAPS-плат- форм (High Altitude Platform Station), находящихся на высоте от 5–7 км (граница тропосферы и стратосферы в Арктике) до, в от- дельных случаях, 20–22 км, на ко- торых размещены ретрансляцион- ные радиотехнические комплексы. На этих высотах ветровые нагрузки существенно ниже, чем в приземном слое, и не превышают 30 м/с [6]. Одна HAPS-платформа обеспечит в Арктике зону обслуживания с примерным диаметром, значение которого приведено в таблице 1. Из таблицы видно, что диаметры зон обслуживания составляют от примерно 75 до 1100 км [6]. Не- обходимо отметить, что и видимость с HAPS геостационарных спутни- ков-ретрансляторов в этом случае существенно больше, чем с земной поверхности [7]. В [1, 7] предлагается организовать сеть связи в Арктике с использова- нием стратосферных (h = 20 км) платформ и приведен примерный бюджет радиолинии от HAPS к пер- сональному телефону, результаты которого показаны в таблице 2, из которого следует достижимость ско- рости передачи не менее 25 Мбит/с. Теоретический посыл авторов в [1, 7] вполне оправдан: поднять платформу на максимальную вы- соту h = 20 км, использовать в ка- честве опорной сети сеть геостацио- нарных спутников-ретрансляторов и полностью исключить наземную инфраструктуру магистральных линий связи. Однако при этом не были учтены следующие суще- ственные технологические и эконо- мические ограничения: 1. Практически, все проекты плат- форм на высоте 20 км в качестве энергетической установки исполь- зуют солнечные батареи. Но в Арк- тике на протяжении полярной ночи около полугода такой возможности нет. Использование же для привяз- ных HAPS-платформ электропи- тающих кабель-тросов практически невозможно, так как их собствен- ный вес будет около 15–20 тонн, что приводит к существенному уве- личению грузоподъемности HAPS- платформы, к увеличению стоимо- сти ее разработки в несколько сотен миллионов долларов. 2. Применение на HAPS-платфор- мах ядерных энергетических уста- новок в условиях свободного полета платформы практически недопу- стимо из-за высоких технологиче- ских рисков и высоких междуна- родных и национальных регламен- тов обеспечения безопасности экс- плуатации ядерных установок. 53 2022 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ К онфигурация комбинированной сети связи. Красным цветом показаны необязательные, в общем случае, или перспективные средства связи Рис. 1 Таблица 1 Д иаметр зоны обслуживания в зависимости от высоты размещения HAPS-платформы и угла места антенн абонентов h, км α , градус 5 7 20 α = 20 286 400 1140 α = 30 190 268 764 α = 40 144 200 580 α = 60 96 134 380 α = 80 72 100 284 h – высота размещения платформы в км, α – минимальный угол места антенн наземных пользователей.