Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2023

в свою очередь, снижает потребное число КА и упрощает частотное пла- нирование системы в целом, приме- нительно к системам ДЗЗ – гаран- тирует непрерывность выполнения целевых задач в заданной широтной полосе. На рис. 5 представлены мгновенные зоны радиовидимости и структура такой ОГ. Авторы назвали эту структуру “червяк” [9]. Но по своей сути она близка к “Delta-конфигу- рации”. Для идентичности ее можно обозначить как “оптимальная “Delta-конфигурация”. Э шелонирование с комплексированием В одной группировке, построенной на основе оптимальной “Delta-кон- фигурации”, спутники концентри- руются в широтной полосе, опреде- ляемой наклонением орбиты. Ши- рина такой полосы определяется высотой орбиты и рабочим углом места АС. Очевидно, что для рас- ширения рабочей полосы зоны об- служивания достаточно развернуть дополнительный эшелон спутников, имеющих другое наклонение ор- биты. В качестве примера на рис. 6 пред- ставлен вариант поэтапного развер- тывания ОГ гипотетической си- стемы, включающей на первом этапе один эшелон с наклонением 58 град., и последующим дополнением вто- рым эшелоном с наклонением 50 град. Видно, что эшелоны могут эффективно дополнять друг друга. Для сравнительной оценки на рис. 7 представлены графики числа на- блюдаемых КА в функции широты положения АС для первого и вто- рого этапов развертывания системы. Из рисунка видно, что если на пер- вом этапе пять спутников одновре- менно видны в широтной полосе от 50 до 55 град., то после развертыва- ния второго эшелона полоса уве- личилась от 20 до 55 град. Следовательно, вместо развертыва- ния одного эшелона с глобальным покрытием гораздо эффективнее, при том же числе спутников, раз- вернуть два эшелона, каждый из ко- торых имеет “свое” наклонение ор- биты. И плюс полярное дополнение с задачей “прикрыть” зоной обслу- живания только приполярную область. Эшелонирование с ком- плексированием отдельных эшело- нов должны прорабатываться на самых ранних стадиях проектирова- ния системы. Нужно отметить, что такой принцип построения ОГ позволяет упростить требования к наведению лучей ан- тенн АС. С другой стороны, требу- ется отдельная проработка вариан- тов развертывания таких эшелони- рованных группировок, в которых реализован принцип “один спут- ник – одна плоскость”. А втоматическое включение КА в систему (адаптация) Важным фактором является воз- можность полноценной работы спутников как в местах их кон- центрации, так и на других участ- ках орбиты. Важно также, чтобы наращивание группировки и/или эшелона могло осуществляться путем простого “включения спут- ника в систему”, при котором не создаются проблемы внутрисистем- ной ЭМС. Для реализации такой функции по- лезная нагрузка спутников должна иметь относительно узкие быстро перенацеливаемые абонентские лучи (beam hopping) в пределах зоны обслуживания КА, подобно тому, как это реализовано в си- стеме Starlink. К оэффициент использования спутников Еще одним важным фактором яв- ляется процент доступной пропуск- ной способности всей системы на LEO от ее полной пропускной спо- собности. Полная пропускная способ- ность, указываемая обычно операто- рами, численно равна сумме пропуск- ных способностей всех КА ОГ как на участках “вниз”, так и на участках “вверх”. Однако часть спутников может выключаться в экваториальной зоне (для обеспечения ЭМС с геоста- ционарными сетями), другая часть спутников или лучей может выклю- чаться в приполярных регионах (для обеспечения внутрисистемной ЭМС). Если для предоставления сервисов в зоне радиовидимости спутника должна быть станция сопряжения (шлюз), а ее нет, то в этот момент времени пропускная способность та- кого спутника равна нулю. При проектировании системы не- обходимо обеспечить максимум ис- пользования ее потенциальной про- пускной способности. Критерием для сравнительной оценки анализи- руемых вариантов может являться 51 2023 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ З она обслуживания гипотетической ОГ: а) "Эшелон 1" (i = 58 град.) б) "Эшелон 1" + "Эшелон 2" (i = 50 град.) Рис. 6 Ч исло наблюдаемых КА в функции широты положения АС: а) "Эшелон 1" б) "Эшелон 1" + "Эшелон 2" Рис. 7