Специальный выпуск. Каталог «Спутниковая связь и вещание 2020»

Следует подчеркнуть, что в пред- ставленных в Бюро радиосвязи МСЭ заявках на негеостационарные сети доминирующая часть спутни- ков планируется для размещения на низких круговых орбитах. Число рекламных публикаций, по- священных перспективам низко- орбитальных спутниковых систем широкополосного доступа, в период 2014–2019 гг. исчисляется ты- сячами, и даже в профессиональном сообществе, как правило, смотрят на реализацию таких систем с опти- мизмом. Кроме вынужденных причин, со- стоящих в том числе в выдавлива- нии из-за перегрузки ГСО новых спутниковых проектов в негеоста- ционарные орбиты, такой энтузи- азм связан с рядом преимуществ последних. При этом проблемные вопросы их реализации зачастую остаются за пределами внимания. Среди преимуществ обычно отмеча- ется снижение себестоимости изго- товления негеостационарного спут- ника (как минимум в 50 раз де- шевле в сравнении со средним гео- стационарным аппаратом). Но это достижение сопряжено с необходи- мостью создания серийного про- изводства как самих спутников, так и их комплектующих. Кроме того, следствием является необходимость создания серийного производства и периодического запуска ракет. Причем серийность производства нужно поддерживать непрерывно, поскольку срок активного суще- ствования низкоорбитальных спут- ников составляет порядка 5–7 лет [6]. Но остается вопрос, как все это окупить за период менее срока ак- тивного существования спутника, и ответа на него в известных пуб- ликациях нет. Как немаловажный положительный фактор отмечается потенциальная глобальность обслуживания, напри- мер при использовании полярных или солнечно-синхронных орбит. Это свойство, с одной стороны, пре- имущество, но с другой – недоста- ток системы, поскольку ресурс спут- ника используется частично (не более 50% времени на витке) [6]. Самые непростые вопросы для раз- работчиков низкоорбитальных си- стем типа LEO-HTS – технические решения при реализации абонент- ского терминала и его себестои- мость. Ряд исследований показы- вает, что достичь обещанных значе- ний в $100–300 в обозримой пер- спективе не получится. Решение может быть найдено за счет принци- пиального уменьшения требуемого сектора сканирования антенны або- нентского терминала, которое до- стигается наращиванием числа спут- ников в спутниковой группировке (при бесконечно большом числе низкоорбитальных спутников не требуется наведение луча антенны наземного терминала) [7]. Cреди преимуществ низкоорбиталь- ных систем также отмечаются: l значительное сокращение затрат на запуск негеостационарного ап- парата вследствие выведения не- скольких десятков спутников одним запуском (имеется в виду оптимальная загрузка средства выведения); l низкое время задержки сигнала при распространении. П роекты негеостационарных спутниковых систем ШПД В настоящее время как минимум де- вять крупных транснациональных корпораций или консорциумов за- явили о планах по созданию про- ектов спутникового широкополос- ного доступа, в случае реализации которых на негеостационарных ор- битах в совокупном объеме по- явится более 17 тыс. новых косми- ческих аппаратов. Реализация большинства указанных проектов (в таблице 1 представлены наиболее интересные из них) будет осуществляться с использованием космических аппаратов на низких круговых орбитах (выделены серым цветом). Немаловажно отметить, что в трех из четырех рассматриваемых про- ектах уже существует некоторое ко- личество действующих спутников: так, в 2018 г. компания Space Ex- ploration Technologies Corp вывела на орбиту два первых спутника си- стемы StarLink, а в 2019-м был произведен запуск еще 60 спутников системы (часть из которых оказа- лись неработоспособны). В январе 2018 г. было выведено на орбиту два тестовых спутника про- екта Telesat LEO, а запуск первых шести спутников группировки OneWeb был осуществлен 27 фев- раля 2019 г. ракетоносителем “Союз” из французской Гвианы. В таблице 2 представлены обоб- щенные характеристики рассматри- ваемых проектов. При этом в раз- ных источниках (международные радиочастотные заявки МСЭ, доку- менты, представленные для рас- смотрения в Федеральную комис- сию по связи США (FCC), презен- тации и рекламные материалы) указываются отличные друг от друга характеристики систем, что связано и с изменением облика си- стем в процессе их проектирования (например, в рамках заявления в МСЭ для спутниковой системы OneWeb представлено уже восемь модификаций), и с формой пред- ставления характеристик для раз- ных целей. Анализ радиочастотных заявок (в таблице 3 представлены заявки рассматриваемых систем с наиболее ранними датами поступления в МСЭ и заявки на модификацию) и частотных планов работы указан- ных низкоорбитальных систем пока- зывает, что в ближайшие годы наи- более востребованы будут стандарт- ные полосы частот фиксированной спутниковой службы в Ku- и Ka- диапазонах частот (рис. 3 и 4). С ложности использования многоспутниковых систем связи с космическими аппаратами на низких круговых орбитах Существует целый ряд сложностей на пути использования спутниковых систем связи с большим количе- ством космических аппаратов на низких круговых орбитах, которые имеют разносторонний характер. Условно существующие сложности можно разделить на две основные группы: административные и техни- ческие. К административным в первую оче- редь следует отнести пробелы и не- определенности в международном и национальном регулировании ис- пользования радиочастотного спек- тра и спутниковых орбит. Основными техническими сложно- стями являются обеспечение со- вместного беспомехового использо- вания многоспутниковых низко- орбитальных систем связи с суще- ствующими и планируемыми ра- диоэлектронными средствами раз- личных служб, обеспечение инфор- мационной безопасности спутнико- вых систем связи, корректное бал- листическое управление огром- ными спутниковыми группиров- ками и глобальной сетью связи в целом. Ниже представлено более подроб- ное описание некоторых из указан- ных сложностей. 70