Специальный выпуск. Каталог «Спутниковая связь и вещание 2019»

дарственных задач. При этом капи- тальные затраты на создание си- стемы в разы ниже, чем для низко- орбитальных систем, а ЭМС с гео- стационарными системами гаранти- рованно обеспечивается без принятия каких-либо дополнительных мер. Государственное предприятие “Кос- мическая связь” на протяжении ряда лет ведет проработку вопросов создания системы спутниковой связи (ССС) “Экспресс-РВ” с ис- пользованием КА на ВЭО. Система призвана решать задачи обеспече- ния подвижной связи для госу- дарственных потребителей на всей территории России, включая Аркти- ческую зону, организации сетей ШПД на подвижных платформах (самолеты, суда, железнодорожный транспорт, автомобили) также на всей российской территории, предо- ставления услуг фиксированной связи в Арктической зоне, где не ра- ботают геостационарные сети. Как возможная опция в системе может быть развернута сеть спутникового непосредственного звукового веща- ния (СНЗВ). В озможные потребители услуг Потребность в фиксированной спут- никовой связи обусловлена задачами обслуживания Северного морского пути, нуждами местного населения, созданием инфраструктуры в Аркти- ческой зоне для разработки полез- ных ископаемых и обеспечения за- щиты интересов России в Арктике. Для организации связи на террито- рии удаленного населенного пункта, производственного предприятия, вахтового поселка устанавливается спутниковая станция VSAT, которая становится точкой доступа к удален- ному информационному ресурсу. На участке от ЗС до непосредственного пользователя можно применять со- временные средства беспроводного доступа. Пользователями данной си- стемы спутникового широкополос- ного доступа могли бы стать мест- ные администрации, государст- венные структуры (МЧС, МВД, Минтранс, Минобороны, различные федеральные службы), корпоратив- ные пользователи (геологоразведка, нефте- и газодобыча, телемедицина, дистанционное обучение), службы мониторинга в интересах различных ведомств. По оценкам Европейского космиче- ского агентства, к 2020 г. в арктиче- ских регионах общая потребность систем спутниковой связи может со- ставить 400 Мбит/с для широт выше 75 град. с.ш. и 4 Гбит/с для территории за полярным кругом, из которых 40–45% составляет емкость для российских задач. Все большее развитие в мире полу- чает связь в рамках ФСС с терми- налами, размещенными на подвиж- ных платформах. Для территории Российской Федерации ГСО, как отмечалось выше, не подходит для этой цели из-за низких углов места. Особенность ВЭО позволяет соз- дать систему связи с подвижными объектами, в которой затенение на- правления на ИСЗ зданиями, со- оружениями, придорожной расти- тельностью будет сказываться в значительно меньшей степени. В си- стеме “Экспресс-РВ” обеспечение связи с подвижными объектами яв- ляется приоритетной задачей на су- хопутной части территории Россий- ской Федерации. С труктура построения ССС Ответственным этапом разработки системы “Экспресс-РВ” стал выбор типа орбиты. Наиболее известны два типа ВЭО: орбиты типа “Мол- ния” и типа “Тундра” [2]. Первая орбита – 12-часовая с высотой апо- гея порядка 40 тыс. км и наклоне- нием около 63 град. – широко ис- пользовалась в СССР спутниками “Молния”, откуда и получила свое название. Спутник на орбите “Мол- ния” проходит за сутки два витка и формирует один рабочий участок в Восточном полушарии (этот виток называется основным), а другой – в Западном (сопряженный виток). Орбита “Тундра” с периодом обра- щения 24 ч менее освоена, известно об ее использовании американской системой непосредственного звуко- вого вещания SiriusXM Radio. Преимуществом орбиты “Тундра” является возможность обеспечения 15-летнего срока активного суще- ствования (САС) КА, поскольку вся орбита находится выше радиацион- ных поясов Земли. С другой сто- роны, вопросы баллистической устойчивости группировки на ор- бите “Тундра” изучены недоста- точно и неясно, как поведет себя группировка при столь длительных сроках эксплуатации. На орбите типа “Молния” из-за пересечения радиационных поясов вблизи пери- гея затруднительно добиться САС более десяти лет. Преимуществами орбиты “Молния” можно считать лучшую освоенность, более высо- кую энергетику радиолинии (благо- даря меньшей высоте апогейной области), значительно меньшие энергетические затраты при выведе- нии КА на орбиту. Но решающим преимуществом, определившим в нашем случае выбор орбиты “Мол- ния”, является наличие сопряжен- ного витка, что позволило значи- тельно расширить зону покрытия и практически удвоить пропускную способность системы связи [1, 2]. Типовая трасса КА на ВЭО “Мол- ния” содержит в апогейной области петлю (рис. 1), которая при соответ- ствующем выборе параметров стано- вится рабочим участком орбиты. Высота спутника над поверхностью Земли изменяется при прохождении рабочего участка от максимальной в апогее до минимальной в узле петли рабочего участка, который одновре- менно является концом рабочего участка (КРУ) для одного спутника и началом рабочего участка (НРУ) для следующего за ним. Синхронно включая и выключая спутники в этой точке, можно обеспечить круглосуточную работу с минималь- ным перенацеливанием антенн зем- ных станций. В табл. 1 приведены в качестве примера возможные на- боры параметров для обоих типов орбит [1], обеспечивающие такой режим работы. В [1] показано, что доступными ви- дами покрытия с ВЭО являются круговая зона с центром в точке, 63 2019 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ Таблица 1 Параметры орбиты “Молния” “Тундра” Большая полуось, км 26 562 42 157 Эксцентриситет 0,722 0,27 Наклонение орбиты, град. 63,4 63,4 Высота апогея, км 39 300 47 200 Высота перигея, км 1000 24 400 Аргумент перигея, град. 270 270 П араметры орбит типа “Молния” и типа “Тундра”