Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2016

85 2016 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ чем у КА на орбите “Молния", в том числе реализуются и более вы- сокий апогей и перигей. Трасса другой орбиты (см. рис. 20б) внешне очень напоминает трассу КА на орбите Tundra. На этой орбите работает КА QZS-1 (MICHIBIKI) спутниковой системы навигации японского космического агентства JAXA Quasi-Zenith Satellites System. Тем не менее, это близкая к круго- вой орбита (эксцентриситет 0,075), у которой наклонение равно 40,7 град. Рабочий апогейный участок при этом расположен на территории Японских островов (см. рис. 20б). Подробно параметры орбиты, адап- тированные применительно к тер- ритории Российской Федерации, приведены в [51, 62], где рассмот- рены вопросы длительной устойчи- вости орбитальной группировки. В отличие от орбиты “Молния" пе- ригей орбиты Tundra в зависимости от конфигурации ОГ может нахо- диться в пределах от 18 000 км до 21 100 км. Соответственно, КА на такой орбите в меньшей степени подвержены радиационному воз- действию. Также в меньшей сте- пени сказываются аномалии грави- тационного поля Земли. Это позво- ляет использовать наклонение ор- биты, немного отличающееся от критического, без заметного ухуд- шения устойчивости ОГ. Однако эффективность использова- ния в системах разгрузки магнит- ного поля Земли значительно ниже, чем в случае орбиты “Молния". С другой стороны, эксцентриситет орбиты Tundra заметно меньше, чем у орбиты “Молния". Соответ- ственно, нагрузка на гиродины си- стемы ориентации КА на орбите Tundra будет меньше. Также из-за меньшей скорости изме- нения высоты КА на рабочем участке для орбиты Tundra заметно меньше величина доплеровского сдвига ча- стоты [67], и в меньших пределах из- меняется задержка распространения радиосигнала. Обоснование выбора оптимального варианта системы, об- служивающей северные территории и в целом Российскую Федерацию, может быть темой отдельного иссле- дования [56, 57, 58]. С редневысотные эллиптические орбиты, Cobra, Jocos Семейство геосинхронных орбиталь- ных структур образуется набором орбит КА, период обращения кото- рых обеспечивает целое число витков за одни или несколько звездных суток [45]. На основе этих орбит строятся локально стационарные орбитальные группировки [43]. В таблице 3 приво- дятся характеристики некоторых из этого геосинхронного семейства орбит. На рис. 20 показан соответ- ствующий график. При этом орбиты Tundra, Sixteen-hour, Loopus, “Мол- ния" и “Кентавр" относятся к высо- коэллиптическим, а Cobra [63, 64, 65], Wonder и Jocos – к средневысот- ным эллиптическим орбитам (СЭО). З аключение Орбитальная группировка космиче- ских аппаратов является важней- шим элементом, определяющим облик и стоимость космической си- стемы. Принципы и идеи, заклады- ваемые в процессе проектирования, должны учитывать множество раз- нородных и часто противоречивых факторов. Одновременно необхо- димо принимать во внимание ограничения, связанные с взаимо- действием космических систем с на- земными сетями связи. Сегодня прослеживается тенденция, связанная с появлением ряда про- ектов в области космической связи, направленных на использование многоспутниковых группировок не- геостационарных КА. Она показы- вает, что идет поиск новых техноло- гических решений с использованием практически всех типов орбит. Представленные выше сведения по- казывают, что задача оптимального З ависимость целого числа периодов обращения КА от большой полуоси орбиты Рис. 21 № Орбита А, км i°,град. e W Т, ч N об/сут Н а , км Н п , км 1 Tundra 42164 62,8 0,27…0.37 270 23,92751 1,003 51394 ÷ 24408… Super Tundra 0,4231 240 47177 20192 53620 17950 2 Sixteen-hour 32174 62,8 0,575 270 15,95387 1,504 44303 7302 3 Loopus 29984 62,8 0,6 270 14,353 1,672 41608 5618 4 "Молния" 26562 62,8 0,725 285 11,96724 2,005 39448 933 5 "Кентавр" 26562 62,8 0,715 270 11,9672 2,005 39182 1199 6 Cobra 20270 62,8 0,6458 232/308 7,97816 3,008 26990 809 7 Wonder 11505 62,8 0,395 270 3,41145 7,035 9678 590 8 Jocos 10533,5 62,8 0,3453 270 2,988598 8,031 7800 525 А – большая полуось эллипса; i – наклонение плоскости орбиты; e – эксцентриситет орбиты; W – аргумент перигея; T – период обращения спутника; N – число оборотов в сутки; H a – апогей; Н п — перигей О рбитальные параметры семейства геосинхронных средних и высокоэллиптических орбит Таблица 3