Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2024

Смысл мгновенной зоны радиовиди- мости спутника состоит в том, что в пределах этой зоны, ограниченной некоторым заданным минимальным углом места, системой гарантиру- ется предоставление заявленных услуг с заявленным качеством. Па- раметр “минимальный угол места” для систем на НГСО является ключевым. Он определяет условия, в которых будет обеспечиваться ра- бота абонентских станций, а также формирует требования к спутнику связи. Например, в системе Iridium мини- мальный угол места принят равным 8 град. В этом случае мгновенные зоны радиовидимости спутников полностью и без “разрывов” на- крывают поверхность Земли, обес- печивая непрерывное бесшовное глобальное обслуживание (сеть шлюзов в данном случае не нужна, так как есть межспутниковые линии). При этом зона обслужива- ния каждого спутника составляет в диаметре 4467 км, а наклонная дальность до границы зоны дости- гает 2480 км. По сути, на этапе проектирования любой системы на НГСО рассмат- ривают классический треугольник, который представлен на рис. 1. Если бы для системы Iridium мини- мальный угол места был принят равным 25 град, то ситуация бы серьезно изменилась. Во-первых, диаметр зоны обслуживания умень- шился бы до 2480 км (то есть на 45%), а наклонная дальность сокра- тилась бы до 1526 км (то есть почти на 40%). Это означает, что при одних и тех же условиях энергети- ческие затраты на обслуживание абонентов существенно снижаются, а значит, снижается и масса спут- ника. Однако сокращение размеров зон радиовидимости приведет к раз- рывам между мгновенными зонами радиовидимости спутников системы, что потребует нарастить мощность орбитальной группировки. Поэтому представление любых зон (радиовидимости, обслуживания и др.) систем на НГСО информа- тивно только при указании значе- ния принятого минимального УМ. К сожалению, в большинстве слу- чаев это игнорируется. Рассмотрим проект системы “Гонец”, которая, как ожидается, должна заменить в части услуг по- движной персональной связи в S-диапазоне на территории России и в зоне Арктики глобальную си- стему Iridium. Как следует из [5], мощность орбитальной группировки составит 28 аппаратов (4 плоскости по 7 спутников), а наземный сегмент будет включать 7 станций сопряже- ния на территории РФ и 3 станции на территории стран БРИКС+. Синтезируем орбитальную группи- ровку и построим мгновенные зоны радиовидимости перспективной си- стемы “Гонец” на некоторый про- извольный момент времени при ограничении на минимальный УМ в 8 град. Результат представлен на рис. 2. В ходе моделирования работы си- стемы было видно возникновение, изменение формы и исчезновение таких характерных “островков не- обслуживания” (показано белым цветом на карте). Это означает, что глобальное радиопокрытие для 100% времени года не обес- печивается. Но “островки”, в общем-то, невелики, недолго- вечны и, по всей вероятности, не могут оказать существенного нега- тивного воздействия на качество услуг системы. Так как в системе нет межспутнико- вых линий, то зона обслуживания зависит от числа и мест расположе- ния шлюзов. На рис. 3 представ- лены зоны радиовидимости шлюзов, размещенных на территории России и за рубежом, при ограничении на УМ = 7 град. Зачастую зоны радиовидимости шлюзов (рис. 3) операторы пред- ставляют как зону обслуживания системы. Однако это не совсем так. Зона обслуживания может быть как больше, так и меньше зоны радио- видимости. Зоной обслуживания будет являться гарантированная зона радиовидимо- сти, в пределах которой для 100% времени года абонент всегда будет видеть хотя бы один спутник на УМ не менее минимального (в нашем случае 8 град) и сам спутник будет виден со стороны хотя бы одной станции сопряжения на УМ не менее минимального (в нашем слу- чае 7 град). Получить ее можно путем моделирования. На рис. 4 и 5 представлены зона об- служивания системы “Гонец” при использовании станций сопряжения только в РФ или всех заявленных соответственно. Зоны построены 63 2024 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ М гновенная зона радиовидимости системы “Гонец” (УМ = 8 град) Рис. 2 З оны радиовидимости шлюзов системы “Гонец” (УМ = 7 град) Рис. 3