Система космической связи "Гонец"

Система космической связи "Гонец"

Назначение системы

Низкоорбитальная система связи "Гонец" обеспечивает персональной связью пользователей, которые могут находиться практически в любой точке земного шара. Система состоит из космического и наземного сегментов и ориентирована как на предоставление услуг связи индивидуальным пользователям, так и на создание корпоративных систем.

Основные области применения и возможности системы связи "Гонец":

• создание выделенных ведомственных (банковских, медицинских, административных) сетей cвязи;
• обеспечение связи с удаленными территориями Росиии со слаборазвитой инфраструктурой (Крайний Север, Сибирь, Дальний Восток и др.);
• контроль состояния и местоположения транспортных средств, определение координат с помощью систем (GPS/Глонасс) с точностью до 100 м;
• контроль грузоперевозок c передачей трассы движения в диспетчерский центр, дистанционный мониторинг;
• экологический и промышленный мониторинг, сбор научной информации (геодезической, гидрологической, от сейсмодатчиков и др.);
• передача/прием текстовых или файловых сообщений произвольного формата (до 200 кбайт);
• передача информации от датчиков, расположенных на удаленных объектах, в автономном режиме или по групповым опросам диспетчерского центра;
• сопряжение с почтовыми службами корпоративной сети или сети Internet.

Состав системы

Система связи "Гонец " состоит из четырех основных элементов:

• космического сегмента;
• наземных терминалов различных модификаций, обеспечивающих персональную связь;
• региональных станций, позволяющих осуществлять связь между абонентами системы "Гонец " и абонентами сетей общего пользования, а также выполняющих функции управления связью в регионе;
• центра управления системой, обеспечивающего управление системой связи "Гонец " и орбитальной группировкой спутников.

Как отмечалось выше, предусматривается поэтапная реализация программы "Гонец": "Гонец-Д1", "Гонец-Д1М", "Гонец", согласованная с ростом числа потребителей и улучшением качества предоставляемых услуг. Все этапы отличаются в основном структурой космического сегмента.

Космический сегмент

Низкоорбитальный космический аппарат «Гонец»

Космический сегмент системы состоит из спутников, имеющих околокруговые полярные орбиты с высотой 1300-1500 км. Спутники расположены в различных плоскостях, которые равномерно разнесены друг относительно друга по долготе восходящего узла.

Проектирование спутников системы "Гонец" проводилось на основе 30 - летнего опыта создания и эксплуатации низкоорбитальных систем связи в России. Эго позволило создать легкий спутник с весом 225 кг.

Создание космического сегмента будет проводиться групповым пуском.

Связь между наземными терминалами устанавливается через спутник, когда он находится в зоне радиовидимости терминала. Так как спутник над заданной точкой земной поверхности может появляться несколько раз в день со средним временем 8 мин., то при использовании одного спутника время ожидания сеанса связи составляет несколько часов. Для уменьшения времени ожидания сеанса связи необходимо увеличивать число спутников в системе и число орбитальных плоскостей.

Принципы организации связи в системе

Связь внутри региона, диаметр которого меньше 5000 км (пятно радиовидимости одного спутника), осуществляется в масштабе времени, близком к реальному. При этом внутри региона абоненты системы "Гонец" устанавливают связь между собой непосредственно через спутник, а с абонентами сетей общего пользования дополнительно используется региональная станция.

Если абоненты находятся в разных регионах, то цифровая информация передается в режиме "электронная почта". Переданное на спутник сообщение запоминается и передается получателю, когда он появится в зоне радиовидимости этого спутника. Время доставки информации в этом случае составляет несколько часов.

Уменьшение времени доставки информации в системе "Гонец" нецелесообразно, так как установлено, что примерно 80% трафика находится внутри региона. Установление связи между абонентами различных регионов в масштабе времени близком к реальному возможно с привлечением дополнительно средств других систем.

Технические характеристики космического сегмента

Средства выведения на орбиту спутников системы:

• «Русь» - групповой запуск по 9 спутников;
• «Циклон» - групповой запуск по 6 спутников;
• «Рокот» - групповой запуск по 3 спутника;
• «Космос» - одиночный запуск.

Наземные терминалы

Так как низкоорбитальные спутники "Гонца" расположены гораздо ближе к Земле, чем геостационарные, то для обеспечения связи требуются меньшие энергетические характеристики. Это позволяет использовать портативные, дешевые наземные терминалы не сложнее обычных полицейских радиостанций подвижной связи. Терминалы могут питаться от солнечных и аккумуляторных батарей и не требуют квалифицированного обслуживания.

Наземные терминалы "Гонца" обеспечивают прямой доступ к спутниковым каналам, т.е. непосредственно общаются со спутниками, находящимися в зоне радиовидимости. Связь со спутником устанавливается автоматически без участия оператора. Наземные терминалы имеют ряд модификаций, спроектированных на общих принципах. Это портативные, переносные устройства, обладающие всеми качествами современных устройств передачи сообщений.

Абонентское оборудование (терминалы) различных модификаций:

• Переносной терминал. Портативный терминал универсального применения, работающий с ПК или внешней клавиатурой с дисплеем. Обеспечивает передачу данных со скоростью до 9,6 Кбит/с, в том числе обмен факсимильными сообщениями со скоростью 2,4 Кбит/с.
• Приемный терминал. Спутниковый буквенно-цифровой пейджер с штыревой антенной и дисплеем. Объем передаваемых цифровых и буквенно-цифровых пейджинговых сообщений - до 125 знаков (1 Кбит).
• Стационарный терминал. Устанавливается непосредственно у персонального или коллективного пользователя и может быть подключен к локальной сети типа Ethernet. Тип антенны - турникетная или плоская. В комплект входит антенный кабель с элементами крепления для установки снаружи помещения. Электропитание - от сети 220 В, 50 Гц.
• Мобильный терминал. Терминал с устройством определения местоположения, предназначенный для установки на автомобили и другие подвижные объекты. Электропитание - от аккумуляторной батареи напряжением 12 В. Работает в обслуживаемом и необслуживаемом режимах.
• Автономный терминал. Приемопередатчик, предназначенный для установки в неотапливаемые контейнеры, на нефте- и газопроводах, пунктах контроля экологической обстановки. Программирование режимов работы автономного терминала и ввод/вывод данных от датчиковых средств осуществляется через последовательный порт RS-232C.

Основные характеристики абонентских средств

Абонентское оборудование (терминалы) "Гонец"

Переносной абонентский терминал "Гонец"

Модем терминала "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.

Региональные станции

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

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

Центр управления системой

Центр управления системой решает две основных задачи:

• управление орбитальной группировкой спутников, включая:
  • планирование и координацию работ по развертыванию орбитальной группировки;
  • прием и анализ телеметрической информации;
  • формирование и передачу командно-программной информации для управления спутниками;
  • проведение траекторных измерений и определение параметров орбиты спутников.

Центр управления полетами

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

Центр управления связным комплексом

Технические характеристики

Схема работы системы