Перспективы развития отечественной спутниковой системы высокоскоростного доступа к сети Интернет с малыми космическими аппаратами на негеостационарной орбите

Валов М.В.; Головков В.В.; Тарлецкий И.С.; Зимин И.И.; Леонов С.Н.

<Тешетневс^ие чтения. 2016

size patches using an equivalent unit cell waveguide approach//IEEE transactions on antennas and propagation. 2003. Vol. 51, № 10. P. 2953-2962.

3. Vardaxoglou J. Frequency selective surfaces. A John Wiley & Sons, New Jersey. 1997. 284 p.

4. Huang J., Encinar A. Reflectarray antennas. A John Wiley & Sons, New Jersey. 2007. 216 p.

5. Разработка и исследование отражательной антенной решетки для сетей дуплексной спутниковой связи / Е. А. Литинская, С. В. Поленга, Ю. П. Саломатов // Доклады ТУСУРА. Томск, 2011. № 2. С. 214-218.

References

1. Obuhovec V. A., Kas'janov A. O. Mikropoloskovye otrazhatel'nye antennye reshetki. Metody proektirovanija i chislennoe modelirovanie [Microstrip reflective arrays.

Methods of designing and numerical modeling].Moscow, Radiotehnika publ., 2006. 240 p.

2. Feng-Chi E. Tsai, Bialkowski M. E. Designing a 161-element Ku-band microstrip reflectarray of variable size patches using an equivalent unit cell waveguide approach//IEEE transactions on antennas and propagation, 2003. Vol. 51, № 10. P. 2953-2962.

3. Vardaxoglou J. Frequency selective surfaces. A John Wiley & Sons, New Jersey. 1997. 284 p.

4. Huang J., Encinar A. Reflectarray antennas. A John Wiley & Sons, New Jersey. 2007. 216 p.

5. Litinskaya E. A., Polenga S. V., Salomatov Y. P. [Influence of cells parameters on the characteristics of reflect array] // Doklady TUSURa [TUSUR resulting]. Tomsk, 2011. № 2. P. 214 - 218 (In Russ.).

УДК 621.396.946

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ДОСТУПА К СЕТИ ИНТЕРНЕТ С МАЛЫМИ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ НА НЕГЕОСТАЦИОНАРНОЙ ОРБИТЕ

М. В. Валов, В. В. Головков*, И. С. Тарлецкий, И. И. Зимин, С. Н. Леонов

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52 E-mail: [email protected]

Проведены исследования перспективной отечественной системы спутниковой связи на базе орбитальной группировки малых космических аппаратов на средней круговой орбите, рассмотрены различные конфигурации малых космических аппаратов и средств выведения.

Ключевые слова: система спутниковой связи, космический аппарат, орбитальная группировка, средняя круговая орбита.

FUTURE DEVELOPMENT OF DOMESTIC SATELLITE SYSTEM OF HIGH-SPEED INTERNET ACCESS WITH SMALL NON-GEOSYNCHRONOUS SPACECRAFT

M. V. Valov, V. V. Golovkov*, I. S. Tarleckiy, I. I. Zimin, S. N. Leonov

JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Street, Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation *E-mail: [email protected]

This research is about perspective of the domestic satellite communication systems based on the constellation of small satellites on medium circular orbit; it considers various configurations of small satellites and launch vehicles.

Keywords: personal satellite communications, middle circular orbit, small spacecraft, launch vehicles spacecraft.

Основные принципы построения системы. В

настоящее время в мире наблюдается тенденция развития спутниковых телекоммуникационных систем с малыми космическими аппаратами на низких или средневысотных круговых орбитах.

Примером таких систем могут служить американские системы оЗЬ и OneWeb, европейская система Megaconstellation.

Основными преимуществами данных систем перед геостационарными системами связи являются лучшая энергетика радиолиний и меньшие задержки сигнала, а также возможность обслуживания полярных районов Земли. Поэтому актуальным является создание отечественной телекоммуникационной системы на базе орбитальной группировки (ОГ) из малых космических аппаратов, функционирующих на низких или

Системы управления, космическая навигация и связь

средневысотных круговых орбитах. На основе анализа эффективной представляется возможность использования в системе Ка-диапазона частот. Использование Ка-диапазона частот повышает пропускную способность системы, в том числе за счёт большего доступного частотного ресурса, а также упрощает вопросы международного радиочастотного обеспечения [1].

Построение орбитальной группировки, оптимизированной для обслуживания территории Российской Федерации. Для построения орбитальной группировки выбрана средняя круговая орбита высотой 8 070 км, с учётом таких факторов, как срок активного существования КА на орбите, возможности средств выведения космических аппаратов, а также число КА,

необходимое для обслуживания территории Российской Федерации [2].

Анализ вариантов построения орбитальной группировки. Проведено компьютерное моделирование различных орбитальных группировок с одинаковым типом орбиты (8 070 км, круговая), но различными числом орбитальных плоскостей и числом КА в каждой плоскости.

Варианты построения ОГ представлены в табл. 1.

Наибольший интерес представляют варианты построения ОГ с одной орбитальной плоскостью, так как это позволит вывести на орбиту одним запуском сразу всю орбитальную группировку (запуск КА на круговую орбиту одной РН возможен только в одну орбитальную плоскость) [3].

Варианты построения ОГ

Таблица 1

Показатель

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Общее число КА

12

5

10

8

12

Число орбитальных плоскостей

Число КА в плоскости

12

Сравнительная характеристика КА

Таблица 2

Характеристика

Значение

Платформа

НТ-500

НТ-400

НТ-100

Масса КА, кг

470

290

190

Масса ПН, кг

122

110

70

Средневитковая мощность СЭП для полезной нагрузки, Вт_

700

172

80

Конструктивное исполнение

Негерметичное

Система ориентации и стабилизации

Трехосная активная

Срок активного существования, лет

10

Средство выведения

РН «Союз-2» этапа 1а, 1б

«Союз-2» этапа 1а, 1б

Разгонный блок

Фрегат

3

1

2

1

4

8

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5

Решетневс^ие чтения. 2016

Для данных вариантов проработано построение КА на базе перспективных платформ малого класса разработки АО «ИСС». Основным требованием была возможность совместного запуска всех КА одной РН «Союз-2», что задавало соответствующие ограничения на массу и габариты спутников [4-5]. Сравнительные характеристики КА представлены в табл. 2.

Вид блоков из КА в стартовом положении в ЗПГ РН представлен на рисунке.

Выводы. В результате проведенных исследований был предложен облик малых космических аппаратов на средней круговой орбите для построения перспективной системы спутниковой связи в интересах Российской Федерации. Космические аппараты разрабатывались с учетом существующих отечественных средств выведения и возможности запуска с космодрома Плесецк. Проведенные исследования подтверждают реализуемость перспективной системы спутниковой связи, планируются дальнейшие работы по уточнению облика системы с целью оптимизации ее параметров.

Библиографические ссылки

1. Спутниковые системы связи и вещания : спра-вочно-аналитическое издание. М. : Радиотехника, 2008. № 1. 384 с.

2. Головков В. В., Есипенко А. А., Кузовников А. В. Система спутниковой связи на низких орбитах для обеспечения высокоскоростной передачи данных // Наукоемкие технологии. 2016. № 7. С. 19-21

3. Кузовников А. В., Косенко В. Е., Головков В. В., Леонов С. Н., Зимин И. И. Предложения по созданию многоспутниковой системы связи на низких орбитах с учетом имеющихся средств группового выведения.

4. Блинов В. Н., Иванов Н. Н., Сеченов Ю. Н., Шалай В. В. Малые космические аппараты. Мини-спутники. Унифицированные космические платформы для малых космических аппаратов : справ. пособие. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2010. 348 с.

5. Малые космические аппараты информационного обеспечения / под ред. В. Ф. Фатеева. М. : Радиотехника. 2010. 320 с.

References

1. Sputnikovye sistemy svyazi i veshchaniya (spravochno-analiticheskoe izdanie). M. : Radiotekhnika, 2008. № 1. 384 р.

2. Golovkov V. V., Esipenko A. A., Kuzovnikov A. V.

Sistema sputnikovoy svyazi na nizkikh orbitakh dlya obespecheniya vysokoskorostnoy peredachi dannykh // Naukoemkie tekhnologii. 2016. № 7. Р. 19-21

3. Kuzovnikov A. V., Kosenko V. E., Golovkov V. V., Leonov S. N., Zimin I. I. Predlozheniya po sozdaniyu mnogosputnikovoy sistemy svyazi na nizkikh orbitakh s uchetom imeyushchikhsya sredstv gruppovogo vy-vedeniya.

4. Blinov V. N., Ivanov N. N., Sechenov Yu. N., Shalay V. V. Malye kosmicheskie apparaty. Minisputniki. Unifitsirovannye kosmicheskie platformy dlya malykh kosmicheskikh apparatov : sprav. posobie. Omsk : Izd-vo OmGTU, 2010. 348 р.

5. Malye kosmicheskie apparaty informatsionnogo obespecheniya / рod red. V. F. Fateeva. M. : Radiotekhnika, 2010. 320 р.

УДК 621.396.6

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО МОДУЛЯТОРА ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ АППАРАТУРЫ НАВИГАЦИИ И СВЯЗИ

В. В. Владимиров1, М. Ю. Реушев2,3, С. Л. Никитин2,3

красноярский научный центр Сибирского отделения РАН Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50

2ООО НПФ «Электрон» Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50

3Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 E-mail: [email protected]

Разработан волоконный электрооптический модулятор интенсивности с устройством стабилизации рабочей точки его передаточной функции на основе пропорционально-интегрального регулятора. Результаты исследований направлены на повышение помехоустойчивости систем связи с использованием ВОЛС.

Ключевые слова: волоконный электрооптический модулятор интенсивности, передаточная функция, волоконно-оптические линии связи.