Российские низкоорбитальные системы

 

Таблица 3

Основные характеристики абонентских средств

Название	Значение
Чувствительность приемного  устройства, мкВ	0,3
Мощность передатчика, Вт	10
Точность определения  местоположения подвижного   объекта по системе GPS/ГЛОНАСС, м	100
Вид модуляции	ФМ-2, СОФМ-4, GMSK
Электропитание от сети, В	220 или ВИП 12
Масса, г	до 700

 

Рисунок 3 Переносной абонентский терминал "Гонец"

 

Автономный абонентский  терминал "Гонец"

Модификации наземных терминалов отличаются предоставляемыми услугами: двусторонний обмен сообщениями, определение  местоположения подвижного объекта  и доставка информации в центр, прием  циркулярных сообщений, передача информации с датчиков контроля, персональный вызов, радиотелефон, а также местом установки: стационарные помещения, носимые  или переносимые, подвижные объекты, необслуживаемые датчики контроля.

Рисунок 4 Автономный абонентский терминал "Гонец"

 

Региональные станции

Региональные станции  устанавливаются в стационарных помещениях и обеспечивают решение  следующих задач:

1. организация связи системы "Гонец" внутри региона;
2. подключение системы "Гонец" к сетям общего пользования и обеспечение коммуникаций между системой "Гонец" и другими системами;
3. сервисное обслуживание пользователей и представление счетов за предоставленные услуги клиентам.

 

Центр управления системой

Центр управления системой решает задачи управления орбитальной группировкой спутников, включая:

1. планирование и координацию работ по развертыванию орбитальной группировки;
2. прием и анализ телеметрической информации;
3. формирование и передачу командно-программной информации для управления спутниками;
4. проведение траекторных измерений и определение параметров орбиты спутников.

 

Центр управления полетами

Центр управления полетами занимается управлением системой связи, включая:

1. распределение ресурсов системы (пропускной способности) между различными потребителями;
2. координацию и планирование работы региональных станций, в том числе передачу им необходимой технологической информации;
3. проверку работоспособности элементов системы связи и выдачу разрешения на ввод их в эксплуатацию.

 

 

Рисунок 5 Центр управления связным комплексом

 

Таблица 4

Технические характеристики

Название		2005 г.	2010 г. (план)	2015 г. (план)
Орбитальная группировка	Число спутников	9 (2 плоскости по 3 и 6 КА)	12 (4 плоскости по 3 КА)	24 (4 плоскости по 6 КА)
Максимальное/среднее время  ожидания сеанса связи, ч		2,5/1,5	0,3/0,6	0
Скорость передачи информации, Кбит/с		2,4	2,4; 4,8; 9,6	2,4-64
Диапазон частот, МГц		200/300	200/300, 300/400	200/300, 300/400
Вероятность ошибки на символ		<10-4	< 10-6	<10-6
Кодирование		Блочное	Сверточное (к =7,  r =3/4)	Сверточное(к =7,  r =3/4)
Протокол доступа		МДВР	S-ALOHA	S-ALOHA
Пропуская способность системы, Мбит/сут.		102	103	104
Количество пользователей, тыс.		4	100	1500
Точность определения  местоположения, м		100 (GPS)	100(GPS/Глонасс), 1000 (автономным режим)	100(GPS/Глонасс),   1000 (автономный режим)

 

 

2 ПЕРСПЕКТИВЫ НИЗКООРБИТАЛЬНОЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ В РОССИИ

 

Перспективным направлением сегодня остается переход к более  широкому использованию низкоорбитальных КА, объединенных в многоспутниковую систему, которая за счет охвата земной поверхности зонами видимости большого количества КА, выбора наклонения их орбит и возможности использования межспутниковых каналов обеспечивает глобальность, оперативность и устойчивость связи.

Говоря о перспективах подвижной персональной спутниковой  связи в России, необходимо учитывать  доминирующее положение сотовых  сетей с точки зрения зон покрытия в промышленно развитых регионах и предлагаемых более экономичных  решений в сфере мониторинга  состояния и местоположения стационарных и подвижных объектов. В этих условиях низкоорбитальная спутниковая связь  должна представить конкурентоспособное  предложение или пойти по пути эффективного дополнения и расширения возможностей сотовой связи за пределами  ее зон покрытия, где создание инфраструктуры других видов связи по экономическим  либо технологическим причинам нецелесообразно.

Вместе с тем, конкуренция  со стороны геостационарных систем, реализующих функцию подвижной  связи, также должна привести операторов низкоорбитальных систем к необходимости  поиска путей более радикального снижения стоимости абонентских  терминалов и тарифов на аналогичные  услуги, предоставляемые геостационарными системами и сотовыми операторами.

По результатам исследований, проведенных ESA (Европейским космическим  агентством), большинство компаний по перевозке грузов считают, что  их потребности в услугах спутниковой  связи будут постоянно возрастать, и что существующие системы связи  не отвечают их требованиям. К примеру, по нашим оценкам, потенциальная  емкость российского рынка перевозок  грузов только по железной дороге, для  чего в основном используются большегрузные  контейнеры или цистерны, оценивается  примерно в 900 тыс. единиц. От средств  связи требуется минимальный  функционал - сбор и передача по спутниковым  каналам информации о местоположении объектов и данных от датчиков, измеряющих температуру, давление, уровень жидкости в цистернах и других параметров. С учетом необходимости обеспечения  непрерывного канала связи на протяжении нескольких тысяч километров, например, по контролю контейнерных перевозок  из Китая, Японии до Москвы и Хельсинки, наиболее экономичное решение может  быть предложено именно операторами  низкоскоростных систем передачи данных на базе низкоорбитальных спутниковых  группировок.

Транспортировка морским  и речным транспортом опасных  грузов, в первую очередь химических материалов и нефтепродуктов, безусловно, несет большую опасность. Контроль состояния перевозимых грузов для них имеет первостепенное значение. Для малых плавсредств (рыболовецких судов, прогулочных яхт и др.) также требуются услуги по определению местоположения и обеспечению связи с береговыми службами. Крупным потребителем услуг низкоорбитальных систем в России могут стать суда рыболовного флота. Таких судов насчитывается более 20 тысяч. Успешный опыт компании Orbcomm, которая готовит соглашение с девятью, кроме США, странами по мониторингу прибрежной зоны и развертыванию системы автоматического опознавания и определения местонахождения всех кораблей, входящих в порты, говорит о том, что настало время реанимировать некогда принятое решение об использовании космических средств низкоорбитальной связи для создания отраслевой системы мониторинга водных биологических ресурсов, наблюдения и контроля над деятельностью промысловых судов.

Принимая во внимание перечисленные  потребности потенциальных пользователей, в ближайшие годы в России можно  ожидать появления от 500 тыс. до 2 млн абонентов низкоорбитальных спутниковых систем подвижной персональной связи.

Проведенные научно-исследовательскими и проектными институтами Минсвязи РФ исследования и конкретные проектные  разработки позволили Правительству  Российской Федерации принять принципиальное решение о возможности и условиях использования зарубежных ГП ПСС  на телекоммуникационном рынке России (Постановление Правительства РФ от 16.02.99 г. № 22), а также поддержать проекты создания и развития российских региональных систем подвижной спутниковой  связи (Решение ГКЭС от 25.10.2000г. № 13). Сегодня, когда Россия стала активным участником внедрения услуг глобальной подвижной спутниковой связи, существенно  дополняющих российский телекоммуникационный рынок, особенно при реализации крупных  инфраструктурных и транспортных проектов, настало время обратить более  серьезное внимание на поддержку  национальных и, возможно, совместных проектов по разработке и продвижению  глобальных низкоорбитальных спутниковых  технологий связи.

 

 

Заключение

 

Сегодняшнее состояние низкоорбитальных технологий спутниковой связи в  России характеризуется постоянным интересом достаточно большого количества пользователей в корпоративном  и государственном сегментах  рынка, что объясняется наличием целого ряда преимуществ технического и экономического характера перед  спутниковыми системами других классов. Одно из преимуществ - это возможность  предоставления услуг персональной подвижной связи, включая радиотелефонный  обмен, с использованием сравнительно дешевых малогабаритных спутниковых  терминалов при невысокой цене связного трафика. Второе существенное преимущество - обеспечение бесперебойной связью с терминалами, размещенными в любой  точке Земли, особенно при организации  связи в регионах со слаборазвитой  инфраструктурой связи и низкой плотностью населения. Третье преимущество - устойчивость связи и живучесть  многоспутниковых низкоорбитальных систем. Наглядный тому пример - последствия череды ураганов в 2005 г. в США, когда при затопленных и обрушившихся ретрансляционных вышках сотовых операторов и опор линий электропередач единственным средством персональной связи оказались телефоны Indium и Globalstar.

При использовании геостационарной  орбиты обслуживаемая территория ограничивается 65 - 70 град. с. ш. и ю. ш. из-за низких углов радиовидимости КА земными станциями, что в ряде случаев неприемлемо для стран с северным или южным расположением территории (в Российской Федерации, например, под это ограничение подпадает 1/3 территории). Системы на базе геостационарных КА весьма удобны для организации региональной связи, прежде всего для стран с территорией, охватываемой зоной радиовидимости одного КА. Для региональной связи оптимальны также космические группировки на высокоэллиптических орбитах, однако и они, в зависимости от их вида, имеют определенные ограничения.

К настоящему моменту произошел  «естественный отбор» среди негеостационарных  систем спутниковой связи, заявленных к разработке в 1990-х гг. Остались в истории такие проекты, как  Celestri, Ellipse, SkyBridge, Teledesic, «Сигнал», «Марафон», «Зеркало-КР». Эксплуатируемые сейчас низкоорбитальные спутниковые системы Iridium, Global-Star, Orbcomm и «Гонец» интенсивно ищут пути модернизации технологий и оборудования, расширения спектра услуг и совершенствования бизнес-моделей операторских структур, предоставляющих услуги подвижной персональной спутниковой связи. Такие услуги постепенно становятся услугами общего пользования, доступными все большему количеству пользователей, независимо от места их расположения или времени суток.

Российский рынок остается чрезвычайно привлекательным для  вхождения на него новых операторов спутниковых систем подвижной связи, что обусловлено рядом факторов:

• Россия становится все более открытой страной для зарубежных поставщиков оборудования и услуг подвижной спутниковой связи, для совместной с иностранными производителями разработки технологий и абонентского оборудования, для совместного создания и эксплуатации орбитальных группировок;
• уникальная географическая протяженность Российской Федерации, наличие малонаселенных, труднодоступных и высокоширотных территорий;
• сосредоточение внутренних и транзитных транспортных грузовых потоков, а, следовательно, наличие десятков и даже сотен тысяч единиц железнодорожного, автомобильного, водного и воздушного транспорта, нуждающихся в постоянном контроле состояния и местоположения;
• появление потребителей - владельцев транспортных, грузовых и страховых компаний, способные оплачивать или мотивировать продвижение услуг подвижной спутниковой связи по достаточно высокой цене.

В России до недавнего времени  к предоставлению услуг подвижной  связи были допущены три иностранные  спутниковые системы: низкоорбитальная система Globalstar, геостационарные системы Inmarsat и Thuraya. В последние годы предоставлением услуг подобного рода занялись и некоторые традиционные операторы фиксированной спутниковой связи. Не оставляют надежду выйти на российский рынок услуг подвижной персональной связи спутниковые системы Iridium и Orbcomm.