Специальный выпуск. Каталог «Спутниковая связь и вещание 2019»

В трехспутниковой группировке с длительностью рабочего участка 8 ч также обеспечивается покрытие тер- ритории России и Арктической зоны с высокими углами места, но высота точки НРУ/КРУ снижается до 23 тыс. км. Для 12-лучевого по- крытия угловые размеры каждого луча должны составлять уже 3,75 град. × 3,75 град., из точки апо- гея линейный размер охватываемой каждым лучом территории возрас- тает в (39 300/23 000) ≈ 1,7 раза. Лучи будут в значительной степени перекрываться, и повторное исполь- зование частот станет невозможным (рис. 3). Расчет показывает, что за- щитное отношение на границах пар лучей с одинаковыми частотами со- ставит от 0 до 6,5 дБ, что совер- шенно недостаточно. Работа со спутником на сопряженном витке из Московского региона также ока- жется невозможной. Группировка из двух спутников не обеспечивает покрытие территории РФ при высоких углах места. С учетом сказанного для системы “Экспресс-РВ” выбрана типовая че- тырехспутниковая группировка с разносом орбитальных плоскостей 90 град. Упомянутое выше расширение зоны покрытия связано с использованием емкости КА, находящегося на со- пряженном витке, для обслужива- ния Арктической зоны Российской Федерации (рис. 4). Параметры об- служивания в этой зоне сопоста- вимы с параметрами основной зоны (углы места спутника не менее 40 град., ЭИИМ не менее 54 дБВт). К осмический сегмент Оценка требуемой пропускной спо- собности, сделанная по результатам маркетинговых исследований, сви- детельствует, что поставленная за- дача может решаться космическим аппаратом среднего класса. Наибо- лее подходящим для данного про- екта представляется КА на базе гео- стационарных космических плат- форм российского производства, ко- торые должны быть доработаны для условий работы на орбите типа “Молния”. Новой задачей, которую предстоит решать российским специалистам, является обеспечение функциони- рования КА в течение длительного срока, не менее 10 лет. Работав- шие ранее на ВЭО отечественные спутники имели более короткий срок активного существования и широконаправленные антенны, потому не требовали очень точной коррекции орбиты. В системе “Экспресс-РВ” поддержание по- стоянства параметров орбиты очень важно, это позволяет пони- зить требования к пределам пере- нацеливания абонентских антенн и обеспечить гарантированную ви- димость из Московского региона КА на рабочем участке сопряжен- ного витка. Коррекции подлежат два ключевых параметра: высота перигея должна поддерживаться в пределах 1000 ± 10 км, а аргумент широты – в пределах 270 град. ± 0,1 град. Такая точность стала возможной благодаря использова- нию экономичных электрических двигателей коррекции. В построении полезной нагрузки самый сложный момент – обес- печение индивидуального перена- целивания с высокой точностью 12 лучей бортовых антенн. В ходе проектирования рассматривались два варианта построения антенной системы: в виде нескольких АФАР и в виде 12 индивидуально перенацеливаемых зеркальных антенн. Первый вариант был от- клонен из-за низкого КПД тран- зисторных усилителей в составе передающей АФАР: рассеиваемая 65 2019 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ Таблица 2 Прямой канал Обратный канал Линия вверх Линия вниз Линия вверх Линия вниз К г 0,996 0,996 0,9993 0,9967 0,9963 0,9997 Затухание в дожде, дБ 2,4 0,8 1,4 2,3 ППМ насыщения, дБВт/м 2 -93 -121 E b /N 0 Ясно 7,2 6,44 Дождь 7,6 6,23 5,14 6,21 СКК Ясно 8PSK 5/6 8PSK 2/3 Дождь 8PSK 5/6 8PSK 3/4 8PSK 3/5 Проп. Ясно 111 Мбит/с на канал 54 МГц 125х512 Кбит/с на канал 36 МГц способн. Дождь 111 Мбит/с 100 Мбит/с 115х512 Кбит/с на канал 36 МГц ЭИИМ Ясно 70 39 Дождь 70 39 Р зс Вт Ясно 55,8 1,86 Дождь 55,8 1,86 Запас, дБ Ясно 1,25 0,65 Дождь 1,25 1,04 0 1 Р езультаты расчета энергетики радиолинии (Сочи, КИП = 0,6) Таблица 3 Прямой канал Обратный канал Линия вверх Линия вниз Линия вверх Линия вниз К г 0,996 0,996 0,9993 0,9967 0,9963 0,9997 Затухание в дожде, дБ 2,4 0,8 1,4 2,3 ППМ нас, Ясно -93 -124 дБВт/м 2 Дождь -123 -124 E b /N 0 Ясно 4,71 3,7 Дождь 4,58 4,65 3,32 3,64 СКК Ясно QPSK 2/3 QPSK 1/2 Дождь QPSK 2/3 QPSK 1/2 QPSK 1/2 Проп. Ясно 60 Мбит/с на канал 54 МГц 63х512 Кбит/c на канал 36 МГц способн. Дождь 60 Мбит/с 45 Мбит/с 63х512 Кбит/с на канал 36 МГц ЭИИМ Ясно 70 36 Дождь 70 37 36 Р зс Ясно 55,8 2,94 Дождь 55,8 3,7 2,94 Запас, дБ Ясно 1 0,91 Дождь 0,8 1,85 0,52 0,84 Р езультаты расчета энергетики радиолинии (Сочи, КИП = 0,2)