Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2012

типовыми параметрами. Одними из наиболее показательных параметров являются мощность электропита- ния, масса, выделяемые для модуля полезной нагрузки и гарантирован- ный срок сохранения маневренно- сти космических платформ на ор- бите. Модуль полезной нагрузки – это интеллектуальная “начинка", по- строение и состав которой зависят от функциональных задач, которые определяет заказчик. Построение этого модуля почти всегда уни- кально. Даже при реализации по- лезной нагрузки для однотипной функциональной задачи всегда имеются нюансы, хотя основные блоки могут быть типовыми. Основ- ным показателем полезной нагрузки наряду с ее техническими парамет- рами является гарантированный срок службы. Часто он опреде- ляется как вероятность отказа опре- деленного числа стволов за указан- ное время. Таким образом, гарантированный срок службы спутника есть сложная функция, зависящая как минимум от двух основных составляющих. Часто в просторечии называют сроки службы 15 и даже 18 лет, но что за этим стоит на самом деле, как пра- вило, не раскрывается. Для поясне- ния и примера приведены данные для спутников Intelsat (см. табл.). Сохранение маневренности спут- ника всегда превышает его средний срок активного существования (САС). Причем под понятием САС часто понимаются различные сроки и различные критерии их определе- ния, которые, как правило, в обще- доступной технической литературе упоминаются очень редко. Напри- мер, для спутников Intelsat средний САС исчисляется из условия воз- можности (вероятности) отказа од- ного ствола в каждом из лучей. Если посчитать все лучи и все стволы спутника серии Intelsat-7, то получится, что допускается отказ примерно 25% стволов за 10,9 года. Для сравнения – полезная нагрузка российских спутников “Горизонт" нарабатывала без отказа стволов до 10 лет, и все основные отказы спут- ника и ограничения срока его ра- боты были связаны в подавляющем большинстве случаев с отказами и ограниченным ресурсом космиче- ской платформы (ее подсистем), а не полезной нагрузки. С хемотехническое резервирование Схемотехническое резервирование при построении полезной нагрузки современного спутника связи обес- печивается путем создания “плаваю- щего резерва" отдельных приборов и ствола в целом. Принцип, кото- рый здесь соблюдается, сводится к тому, что для N активных стволов (приборов) имеется M резервных. Причем всегда M менее N. Этим до- стигается, с одной стороны, более глубокое резервирование, с другой – экономия массы. Следует отметить, что на спутниках 1970-х гг. исполь- зовался другой принцип – для каж- дого активного ствола имелся свой резервный. В этом случае M = N, что невыгодно как по параметрам надежности, так и с точки зрения экономии массы полезной нагрузки. Необходимо отметить, по-види- мому, существенную особенность “плавающего резервирования" – возможность более четко выявить случайные отказы и отказы система- тического характера, а также воз- можность прогнозировать отказы в процессе работы спутника на ор- бите. С истемное резервирование – общие подходы Если схемотехническое резервиро- вание определяет надежность функ- ционирования спутника, то систем- ное резервирование определяет без- отказность работы всей сети. В за- висимости от построения космиче- ской группировки имеется не- сколько вариантов реализации си- стемного резервирования. Так, в системе Intelsat предусмот- рена опережающая замена спутни- ков в соответствии с прогнозом воз- можных отказов. В результате 79 2012 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ Р асчетная зависимость при принятом значении U Рис. 3 Срок службы Intelsat-5 Intelsat-5А Intelsat-6 Intelsat-7 Intelsat-7А Intelsat-8 Intelsat-8А Intelsat-9 Космическая платформа, лет 7 8,3 13,8 18,6 17,7 16 18 15 Полезная нагрузка, лет 7 7 10 10,9 10,9 10 10 13 С рок службы спутников серий Intelsat (Спутниковые системы связи и вещания. 1998/1999. ИРЖР) Таблица 1