Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2023

МСПД “Марафон IoT” (программа “Сфера”) В России о планах создания спутни- ковой системы IoT с ценовыми и экс- плуатационными параметрами, со- измеримыми с сотовыми сетями, было заявлено в конце 2017 г. В 2018 г. проект низкоорбитальной многоспут- никовой системы передачи данных “Марафон IoT” (предыдущие назва- ния “Пульсар“, затем “Аврора” [12, 13]), который предусматривал груп- пировку из 264 КА класса микро (примерно 50 кг) и развертывание на ее основе бесшовной глобальной сети IoT с использованием открытой тех- нологии и протокола LoRa/Lo- RaWAN, был включен в программу “Сфера”. Программа “Сфера” от своего исходного этапа до утвержде- ния в конце 2021 г. прошла многочис- ленные стадии видоизменений и уточ- нений. Следует отметить, что сведе- ния об истории формирования про- граммы “Сфера”, представленные в Википедии, не соответствуют действи- тельности. Программа “Сфера” ника- кого отношения к проектам ГМИСС, в последующем “Эфир”, не имела. Проект “Марафон IoT”, который заявлен в программе “Сфера”, предусматривает создание системы, орбитальная группировка которой формируется на приполярных орби- тах в 12 плоскостях по 22 КА (21 активный КА и один резервный КА). Но как показал последующий анализ, это не оптимальный вари- ант, поскольку при таком построе- нии орбитальной группировки экви- валентная стоимость запуска одного КА существенно выше стоимости его изготовления (но это отдельная тема для отдельной статьи). На Земле размещаются региональные станции сопряжения (РСС), которые по фидерным радиолиниям (С-диапа- зон), имеющим литеры по частоте, связаны со всеми видимыми КА (мак- симальное число 22 КА). Скорости фидерной линии небольшие, доста- точно всего 1,3 Мбит/c в направле- нии “КА – Земля” и 0,5 Мбит/c в направлении “Земля – КА”. Причем необходимо использовать сигнально- кодовые конструкции с расширением спектра с целью обеспечения доста- точной энергии (вполне допустимо иметь коэффициент расширения до 1:10), исключения влияния эффекта Доплера и обеспечения внутрисистем- ной ЭМС и внешней ЭМС. Регио- нальная станция в зависимости от типа исполнения обслуживает або- нентов в радиусе от 1300 км до 2500 км. Каждая РСС имеет состав, который полностью обеспечивает опе- раторские функции (по индивидуаль- ным требованиям заказчика состав может быть модифицирован). По сути, именно РСС является коммер- ческим продуктом в системе “Мара- фон IoT”, предлагаемым операторам наземных сетей (сотовых и LPWAN), и требуется минимизация ее себестои- мости. Причем РСС может работать автономно, то есть обменивается ин- формацией с оператором системы “Марафон IoT” только на этапе ввода в эксплуатацию, а затем фрагмен- тарно в соответствии с межоператор- ским соглашением. В системе “Марафон IoT” пред- усмотрен режим “базовый” в диапа- зонах ISM (868/915 МГц), который аналогичен режиму работы абонен- тов в сетях LoRaWAN, и исполь- зуются те же абонентские устрой- ства (за исключением антенного из- лучателя). Кроме того, предусмот- рен опциональный режим “реальное время” в S-диапазоне ПСС. В этом режиме также применяется техноло- гия LoRa, но энергетика абонент- ских радиолиний существенно выше, чем в режиме “базовый”, что 38 Таблица 3 C/I (дБ) для различных сочетаний SF сигнала и помехи [10] SF int пакета помехи SF ref 7 8 9 10 11 12 7 1 -8 -9 -9 -9 -9 8 -11 1 -11 -12 -13 -13 9 -15 -13 1 -13 -14 -15 10 -19 -18 -17 1 -17 -18 11 -22 -22 -21 -20 1 -20 12 -25 -25 -25 -24 -23 1 Таблица 4 C/(I + N) (дБ) для различных сочетаний SF сигнала и помехи [10] SF int пакета помехи SF ref 7 8 9 10 11 12 7 6 -16 -18 -19 -19 -19 8 -24 6 -20 -22 -22 -22 9 -27 -27 6 -23 -25 -25 10 -30 -30 -30 6 -26 -28 11 -33 -33 -33 -33 6 -29 12 -36 -36 -36 -36 -36 6 SF int пакета помехи SF ref 6 7 8 9 10 11 12 6 0 -8 -10 -11 -11 -11 -11 7 -11 0 -11 -13 -14 -14 -14 8 -14 -13 0 -14 -16 -17 -17 9 -17 -17 -16 0 -17 -19 -20 10 -19 -19 -19 -19 0 -20 -20 11 -22 -22 -22 -19 -22 0 -23 12 -24 -24 -24 -25 -25 -25 0 Таблица 2 C/I (дБ) для различных сочетаний SF сигнала и помехи [9]