Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Вопросы реализации Федеральной космической программы РФ до 2026 г.Questions of the Federal Space Program of the Russian Federation up to 2026

“Федеральная космическая программа России на 2016-2025 гг.” утверждена постановлением Правительства РФ от 23 марта 2016 г. № 230. Редакция обратилась к независимым специалистам в области спутниковой связи и вещания. Проблема в том, что материалы Федеральной космической программы имеют гриф “для служебного пользования”, поэтому всесторонний анализ невозможен, тем более в специализированных научных изданиях. Соответственно, вопросы и ответы затрагивают исключительно общие сведения, которые могут быть доступны на основе анализа материалов конференций и открытых публикаций.

“Federal Space Program of Russia for 2016–2025 years.” approved by RF Government Decree of 23 March 2016 number 230. The editors requested the independent experts in the field of satellite communications and broadcasting. The problem is that the materials of the Federal Space Programme have classified as “restricted”, so a comprehensive analysis is impossible, especially in specialized scientific journals. Accordingly, the questions and answers are specific to the basics, which can be accessed on the basis of the analysis of materials of conferences and open publications.

Калью
Кукк
Главный эксперт ОАО МНИТИ, д.т.н., профессор
Kalju
KukkChief expert of MNITI, professor
Валентин
Анпилогов
Заместитель генерального директора ЗАО “ВИСАТ-ТЕЛ”, к.т.н., доцент
Valentin
AnpilogovDeputy General Director JSC “VSAT-TEL”, Ph.D., associate professor
Борис
Локшин
Начальник отдела перспективных системных разработок ФГУП “Космическая связь”, к.т.н.
Boris
LokshinChief of the Department for advanced structural developments, Russian Satellite Communications Company
Александр
Крылов
Эксперт Правительства Российской Федерации
Alexander
KrylovExpert of the Russian Federation, Director of the DSO “Skolkovo”

– Изменится ли программа “Гонец”?

Калью Кукк
С 1992 г. в программу “Гонец” неоднократно пытались внести определенные функциональные изменения. Однако основная функция – организация передачи информации по принципу “электронная почта” – сохранится до 2025 г. В лучшем случае произойдет некоторое сокращение времени ожидания для передачи сообщения и времени доставки сообщения, а в ряде регионах появится возможность двухсторонней связи в ограниченное время. Запуск модернизированного спутника с повышенной пропускной способностью “Гонец-М1” отложен до 2023 г.

Валентин Анпилогов
– Система “Гонец” родилась как конверсионный вариант системы специального назначения на основе спутников “Стрела-3”. С 1985 г. произведено примерно 150 таких спутников. Эта система по типу “электронной почты” давно морально устарела. Но как ее модернизировать, пока непонятно. В 2016 г. ведутся попытки осмысления этого процесса на уровне НИР. Возможно, при очередном пересмотре ФКП будет внесена некоторая ясность о перспективах модернизации этой низкоорбитальной системы или ее преобразование в некую иную систему, сохранив название “Гонец ХХХ”, которая заявлена в диапазоне частот OneWeb и получила решение ГКРЧ.

Александр Крылов
– Согласно ФКП-2025 планируется запустить 23 КА “Гонец-М” (первый запуск состоялся в 2005 г.) и один вновь разрабатываемый КА “Гонец-М1” (запуск планируется в 2023 г.). Орбитальный флот системы на ноябрь 2016 г. насчитывает 12 спутников “Гонец-М”, и она обслуживает менее 300 абонентов. Отсюда следует, что до 2025 г. система принципиально не изменится. Коммерческого потенциала у системы нет. На развитие системы из бюджета страны потрачено не менее $600 млн, еще столько же будет выделено в рамках ФКП-2025. Уже 25 лет нам говорят о том, что в мире аналогов системы “Гонец” нет (посещение Д. Медведевым АО “Гонец” 08.11.2016 на сайте компании). И тем не менее, в мире уже 20 лет работает аналог системы “Гонец” – система Orbcomm. Система Orbcomm по состоянию на 30.09.2016 г. имела 1 687 000 абонентов и доход только за 3-й квартал 2016 г. $46,3 млн. Интересно, а каковы доходы от услуг у АО “Гонец”? А впрочем, зачем АО “Гонец” доходы и пользователи, если и без них 25 лет в организацию рекой текут бюджетные деньги без всякой ответственности за их использование.

– Найдется ли дело для спутников “Луч”?

Калью Кукк
– Спутники “Луч”, предназначенные для системы ретрансляции данных и связи, играют исключительную роль в построении любых систем ближнего космоса. Надо надеяться, что будущие гражданские низкоорбитальные системы ДЗЗ и связи будут объединены с геостационарными КА типа “Луч”, а последние с помощью межспутниковой связи замкнут геостационарное кольцо.

Валентин Анпилогов
– Пока нет опубликованных сведений о перспективах расширения сферы применения системы “Луч”. Основная функция этой системы – сбор и ретрансляция информации с низколетящих космических аппаратов в направлении центральных пунктов, расположенных на территории России. Такая система работала на станции “МИР” и космическом аппарате “Буран”. Создавалась такая система и для российского сегмента МКС, но не была реализована. Сегодня небольшие потоки информации ретранслируются в рамках системы КАСПАС/SARSAT, метеорологической системы “Планета-С” и передается сигнал системы дифференциальной коррекции и мониторинга в интересах ГЛОНАСС/GPS.

Александр Крылов
– В обозримом будущем реального применения для выполнения основной целевой функции (ретрансляция телеметрической информации со спутников, ракет-носителей (РН), разгонных блоков (РБ) и МКС вне зоны видимости наземных средств, размещенных на территории России) система не найдет. Потому что ни КА, ни РН, ни РБ в настоящее время не оснащаются соответствующей приемопередающей аппаратурой. Таковая аппаратура находится в стадии разработки. Поэтому можно уверенно сказать, что трио нынешних “Лучей” благополучно доплетется до полной их гибели, не проведя ни одного сеанса управления КА, РН и РБ.

Поэтому система “Луч” сама на себя возложила решение задач, которых не было в ее первичном техническом задании, а именно: ретрансляцию данных “Росгидромета”; ретрансляцию телепрограмм и телерепортажей; ретрансляцию данных системы дифференциальных коррекций и мониторинга ГЛОНАСС; ретрансляцию данных системы “КОСПАС-САРСАТ”. Известно, что ретрансляцию телепрограмм с успехом много лет ведут КА “Ямал” и “Экспресс”, передачу данных “Росгидромета” обеспечивает система “Электро”. В системе “КОСПАС-САРСАТ” используются шесть штатных геостационарных спутников “Электро”, GOES-13, GOES-14, GOES-15 и INSAT-3D, и никакие “Лучи” в этой системе не прописаны. Но надо же чем-то оправдывать практически бессмысленное нахождение на орбите трех спутников и около $670 млн потраченных на их разработку, запуск и орбитальную эксплуатацию.

Малые космические аппараты, включая наноспутники: состояние и перспективы развития

– Зачем нужно множество проектов?

Калью Кукк
– Если это бумажные проекты, то пусть их будет множество. Известно, что хорошо продуманные проектные работы позволяют избежать последующих непродуктивных затрат. Разработка наноспутников, ввиду их невысокой стоимости, доступна предприятиям даже с небольшой капиталоемкостью. Количество предложений и реальных попутных запусков таких спутников растет. Однако реальная отдача от этих КА ничтожна. Слишком велики накладные расходы, особенно при одиночном запуске (вывод на орбиту, ориентация, управление, утилизация и т.д.).

Увлечение наноспутниками засоряет космос, и об этом надо беспокоиться уже сегодня.

В Китае работы по созданию малых КА проводятся централизованно через Государственный инженерно-исследовательский центр по созданию и эксплуатации малых КА. Центр сопровождает разработку космических систем и технологий на базе малых КА и координирует работу компаний-подрядчиков, университетов, военных академий и научно-исследовательских структур НОАК.
А. Крылов

Валентин Анпилогов
– В понятие “малые космические аппараты” входят спутники массой от нескольких до 500 кг (иногда сюда относят и 1000 кг). Если говорить о спутниках массой от 150 кг, то это могут быть уже вполне функциональные спутники связи. Сегодня наблюдается новый виток развития низкоорбитальных спутниковых систем связи типа LEO-HTS. Само наличие таких проектов говорит о том, что идет постоянный поиск перспективных решений для развития космической индустрии. Это положительный фактор. Но, к сожалению, сама идея создания низкоорбитальных систем связи имеет массу отрицательных последствий. В первую очередь, это мусор в широком смысле (в том числе и радиоизлучение).

Александр Крылов
– В таблице 1 приведены сведения о запуске малых КА в последние пять лет.

Из приведенных в таблице 1 данных следует, что в течение 2011 – 2015 гг. происходил существенный рост числа запускаемых малых спутников, в том числе КА типа Cubesat (наноспутников). До настоящего времени основная доля КА малых форм приходилась на спутники, запускавшиеся в интересах дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).


Например, компания Skybox Imaging (основана в Силиконовой долине в 2009 г.) разработала инновационную систему из 24 КА ДЗЗ-типа SkySat (около 100 кг, разрешение менее 1 м). Эта система позволяет получать космические снимки высокого разрешения любого района Земли по несколько раз в день.

Первый спутник SkySat-1 был запущен 21.11.2013 г. На снимках спутника различимы объекты размером меньше 1 м – стекла автомобилей, дорожная разметка. После запуска второго спутника в июле 2014 г. компания Google приобрела Skybox Imaging за $500 млн с целью улучшения сервиса Google Maps и изменила ее название на Terra Bella. Компания планирует в течение нескольких ближайших лет построить систему из 24 КА (разрешение 0,7 м) и заниматься не только поставкой снимков, но и предоставлением иных геоинформационных услуг. Широко известна и система ДЗЗ на базе Cubesat компании Planet Labs. Эта фирма с 2014 г. осуществляет последовательное развертывание системы Flock (“Cтая”) из спутников типа Dove (“Голубь”). Всего планируется запустить более 400 КА сериями от 2 до 56 в одном запуске. В последние 5–7 лет анонсировано более 30 новых проектов систем связи, передачи данных и доступа к Интернету на базе низкоорбитальных и среднеорбитальных спутников малых форм. Самыми известными из них являются LeoSat, OneWeb, CommStellation и другие. История повторяется. На рубеже 1990-х гг. также анонсировалось около 30 проектов систем связи на базе низкоорбитальных и среднеорбитальных спутников. До практической реализации дошли лишь 5 проектов: Iridium, Globalstar, Orbcomm, “Гонец” и ICO. В рамках последнего проекта было запущено лишь два спутника, но предоставление услуг так и не началось. Третий спутник запустили уже на геостационарную орбиту.

Думаю, что многие из нынешних проектов, особенно с российским участием, закончатся, не начавшись.

– Является ли это направление перспективным?

Калью Кукк
– Многие считают, что да. Я лично так не считаю, по крайней мере, на ближайшее будущее.

Валентин Анпилогов
– Это направление может стать перспективным для узкого круга задач. Например, задач типа IoT, где нужно транслировать короткие сообщения. Но широкого применения я не вижу. Я полагаю, что придет время, и нужно будет нормативно на международном уровне ограничить запуски малых спутников.

Александр Крылов
– С коммерческой точки зрения, создание систем и связи, и ДЗЗ на базе КА типа CubeSat в настоящее время лишено всякого смысла.

Однако данное направление во всем мире используется в учебном процессе, и не менее 200 высших учебных заведений мира либо создали и запустили, либо создают КА на платформах типа CubeSat.

В то же время разработка, создание и орбитальное развертывание систем на базе спутников малых форм позволили военным структурам США и Китая отработать процедуру повышения эффективности систем разведки и боевого управления в тактическом звене вооруженных сил (солдат, взвод, рота, батальон, бригада).

В министерстве обороны США для сопровождения и координации всех проектов космических систем и технологий на базе малых КА создан Operationally Responsive Space (ORS) Office. Он координирует работу около 200 компаний-подрядчиков, военных учебных заведений, научных центров и исследовательских структур всех видов и родов войск, а также через NASA более 50 университетов США.

Сегодня наблюдается новый виток развития низкоорбитальных спутниковых систем связи типа LEO-HTS. Само наличие таких проектов говорит о том, что идет постоянный поиск перспективных решений для развития космической индустрии.
В. Анпилогов

В рамках программы ORS командование космической и противоракетной обороны США провело финансирование работ по созданию низкоорбитальной ОГ ретрансляторов на базе платформы CubeSat 3U (4 кг) для организации оперативной связи тактического звена в зоне конфликта. В рамках программы запускались наноспутники типа SMDCONE, TacSat-6 на базе платформы CubeSat 3U (5 кг) и тестировалась система связи тактического звена на базе КА типа TacSat (до 500 кг).

В рамках программы ORS национальное управление военно-космической разведки США провело:

  1. отработку технологии ДЗЗ на базе КА QbX1 и QbX2 (CubeSat 3U, 5 кг) в рамках программы Colony-1;
  2. проверку технологий разведки наземных и космических целей на базе КА Perseus (CubeSat 1.5 U, 1,5 кг);
  3. исследование процедур слежения за космическим мусором и КА в рамках программы Colony-2 на базе КА типа Stare (CubeSat 3U) компании Boeing.

В рамках программы ORS командование военно-воздушных сил США по “Космической программе испытаний” закупило у компаний Bal-lAerospace и AeroAstro экспериментальный КА STPSat-3 на базе спутниковой платформы BCP-100 (180 кг) для отработки стандартных полезных нагрузок и т.д.

В Китае работы по созданию малых КА проводятся централизованно через Государственный инженерно-исследовательский центр по созданию и эксплуатации малых КА. Центр сопровождает разработку космических систем и технологий на базе малых КА и координирует работу компаний-подрядчиков, университетов, военных академий и научно-исследовательских структур НОАК.

В России работы по созданию малых КА ведутся спорадически, бессистемно и без всякой координации, практически ничего полезного за последние годы не создано.

Создание сверхлегких ракет для выведение микро- и наноспутников

– В чем эффективность сверхлегких РН и проблемы их создания?

Калью Кукк
– Сверхлегкие РН должны быть на всякий случай, а также для спецприменения.

Валентин Анпилогов
– Любая сверхлегкая ракета менее эффективна, чем средняя и тем более тяжелая. Стоимость вывода одного кг на низкую орбиту с помощью легкой ракеты на порядок выше, чем при использовании средней ракеты. Это основная проблема. Единственным преимуществом сверхлегкой ракеты является независимость запуска от комплектации смежных полезных нагрузок на средних и тяжелых РН.

 

Александр Крылов
– Я не являюсь специалистом по средствам выведения и квалифицированного ответа на поставленные вопросы дать не могу. Тем не менее, известно около 40 проектов создания легких РН. Однако до настоящего момента недорогая сверхлегкая РН так и не создана.

1. Это не удалось министерству обороны США в рамках проекта мобильной системы оперативного запуска (Soldier-Warfighter Operationally Responsive Deployer for Space, SWORDS). В результате создать РН, способную вывести 25 кг груза на круговую орбиту до 500 км при стоимости запуска $1,5 млн, не удалось.

2. Надежды разработчиков малых КА на то, что компания SpaceX доведет РН Falcon-1 до рынка услуг ($6,7 млн за пуск) не оправдались после трех аварий в пяти пусках. Проект РН Falcon-1 закрылся.

3. Проект системы воздушного старта ALASA (Airborne Launch Assist Space Access) DARPA: вывод 45 кг на низкую орбиту при стоимости пуска $1 млн из-за неудачных наземных тестов перестали финансировать.

Разработчики малых КА надеются на успех в разработке недорогой РН компанией Rocket Lab. Анонсированные сроки начала испытаний прошли, но РН на рынке пока не появилась.

Компания Firefly Space Systems разрабатывает РН “Альфа”, которая будет выводить на низкую околоземную орбиту около 400 кг при стоимости пуска $8 млн долл. Первый пуск состоится в 2017 г.

– Спутниковое непосредственное вещание: каковы новые технологии доставки сигнала, соотношение спроса и предложения?

Калью Кукк
– Операторы спутникового непосредственного телевизионного вещания (СНТВ) в настоящее время особое внимание уделяют внедрению телевидения сверхвысокой четкости (4K и 8K). СНТВ является первопроходцем и главным каналом доставки UHD-контента. Кабельные и эфирные каналы зависят от доставки и ретрансляции сигналов через спутники. Стоимость и гибкость спутниковой архитектуры лучше подходит для развертывания UHD-вещания по сравнению с другими способами доставки телевидения.

Постепенно осуществляется переход от экспериментального спутникового вещания к коммерческому вещанию. UHD является дополнительным драйвером, порождающим спрос.

Поэтому неубедительны утверждения, что наступил закат “спутниковой эры”. Любые технологические направления в условиях рыночной экономики могут иметь временные спады. Спутниковый рынок имеет потенциал роста и не только в области СНТВ и распределения телевизионных программ.

Валентин Анпилогов
– Спутниковое непосредственное вещание является наиболее прибыльным сегментом на рынке спутниковой связи и вещания. Естественно, что темп роста при высокой начальной базе сегодня не столь значительный, но это не означает спада спроса. Ну а новые технологии доставки сигналов вещания, конечно, будут появляться.

С коммерческой точки зрения, создание систем и связи, и ДЗЗ на базе КА типа CubeSat в настоящее время лишено всякого смысла.
А. Крылов

Борис Локшин
– Несмотря на замедление темпов роста абонентской базы ведущих российских операторов, спутниковое непосредственное вещание (СНВ) в Российской Федерации все еще остается одним из основных способов доведения ТВ-сигнала до телезрителя. По данным консалтинговых агентств, к концу 2015 г. число абонентов СНВ возросло на 8% по сравнению с 2014 г. и достигло 15,7 млн домохозяйств, к 2020 г. ожидается рост до 18,5 млн абонентов – это треть всех домохозяйств страны.

Рост доходов операторов наряду с приростом абонентской базы обеспечивается также благодаря снижению издержек и предложению новых, более привлекательных сервисов. Значительная часть трансляций переведена на формат сжатия MPEG-4 и стандарт передачи DVB-S2, что позволило некоторым операторам более эффективно использовать спутниковую емкость и отказаться от аренды части стволов. Тем не менее, общая потребность в емкости не снижается, так как растет предложение контента в формате высокой четкости HD, требующем в 3–4 раза большей полосы по сравнению с телевидением стандартной четкости. Еще больший частотный ресурс потребуется для передачи сигналов телевидения сверхвысокой четкости (UHD TV), которое, как ожидают, получит широкое распространение уже в следующем десятилетии. В то же время почти вся емкость отечественных спутников непосредственного вещания диапазона 11,7–2,5 ГГц уже занята, и расширить ее невозможно из-за отсутствия свободного частотного ресурса в используемых плановых точках 36 град., 56 град., 140 град. в.д.

В сложившейся ситуации представляется целесообразным ставить вопрос об освоении полосы частот 21,4–22,0 ГГц в К-диапазоне, выделенной МСЭ специально для СНВ. Стволы в указанном диапазоне можно было бы разместить на спутниках следующего поколения, запускаемых вместо “Экспресс-АТ1”, “Экспресс-АТ2”, “Экспресс-АМУ1” после окончания срока их службы или на дополнительных спутниках малого класса. Расчет показывает, что пропускная способность спутника в К-диапазоне будет лишь на 30–40% ниже, чем такого же спутника в освоенном Ku-диапазоне.

Еще один актуальный вопрос, волнующий операторов СНВ, связан с возможностью и целесообразностью использования одной из технологий недавно принятого стандарта DVB-S2X – расширения стандарта DVB-S2. В новом стандарте добавлены три значения коэффициента скругления спектра – 0,15, 0,1 и 0,05. Казалось бы, более прямоугольный спектр сигнала на выходе модулятора позволит увеличить символьную скорость несущей в стволе спутникового ретранслятора и повысить таким образом его пропускную способность. Однако при работе вблизи насыщения с уменьшением коэффициента скругления возрастают искажения сигнала, приводящие к снижению помехоустойчивости, поэтому реального увеличения пропускной способности может не произойти. Значение коэффициента скругления следует выбирать с учетом всех факторов.

Александр Крылов
– В настоящее время спутники непосредственного вещания в основном используют следующие технологии доставки телевизионных программ: стандартной (SD), высокой (HD) и сверхвысокой (Ultra HD) четкости. В Европе первый спутниковый HD-канал стартовал в 2004 г. Аналитики рынка считают реальным восьмикратное увеличение каналов HD в последующие восемь лет. Одновременно с ростом числа HD-каналов в период с 2011 г. по 2018 г. почти вдвое возрастет и число каналов SD-телевидения. Последнее означает, что повышенный спрос на емкость в грядущем десятилетии в Европе и России будет связан с развитием HD-вещания и параллельным ростом числа каналов SD. Последние семь лет развития отрасли спутникового телевизионного вещания убедительным образом подчеркивают это предположение. В таблице 2 приведены данные о развитии технологии DTH-вещания.


Из данных таблицы 2 также следует, что HD вещание развивается относительно высокими темпами: 1) Оператор Eutelsat в 2015 г. увеличил число ретранслируемых HD-каналов с 584 до 687 (рост 18%), а за 2014 г. – с 508 до 584 (рост 15%). HD-вещание в общем объеме транслируемых оператором ТВ-каналов в 2014 и 2015 гг. составило 10,2% и 11,86% соответственно. Свой первый HD-канал оператор Eutelsat поднял на спутник в январе 2004 г. В 2014 г. годовой прирост SD-каналов на спутниках оператора составил 863 штуки (15%). В 2015 г. впервые наблюдалось снижение числа транслируемых каналов формата SD.

Операторы спутникового непосредственного телевизионного вещания (СНТВ) в настоящее время особое внимание уделяют внедрению телевидения сверхвысокой четкости (4K и 8K).
К. Кукк

2) Спутниковый оператор SES за 2014 и 2015 гг. увеличил число ретранслируемых HD-каналов с 1793 до 1885 и с 1885 до 2230 соответственно, при этом число ретранслируемых спутниками SES SD-каналов в 2014 и 2015 гг. составило 4644 и 5038 соответственно. Годовой прирост HD-каналов у SES за последний отчетный год составил 15,5% (первый HD-канал SES подняла в 2004 г.).

3) Российское спутниковое вещание не уступает среднемировому уровню по стандартам вещания. Около 70% абонентов “Триколор ТВ”, по сведениям консалтинговых компаний, смотрят HD-программы.

4) Рост общего числа спутниковых SD-каналов в абсолютных цифрах по-прежнему опережает рост общего числа спутниковых HD-каналов.

5) В недавние годы ряд представителей консалтинговых компаний и спутниковых операторов считал, что HD-вещание является вчерашним днем эфира, и будущее за объемным телевидением (3DTV). Но они не учли того, что 3DTV-технология строится исключительно на базе HD-формата. Проблема в том, что 3D-контента в мире очень мало. Телевидение 3D-формата так и не вышло за рамки нишевых каналов (спорт, мода, природа, концерты и др.). Можно сказать, что оно практически перестало существовать для массового зрителя.

– Обеспечение спутниковой связи в северных регионах и в Арктике: каковы проблемы и перспективы?

Калью Кукк
– Из всех современных видов связи для Северных регионов и Арктики серьезно можно рассматривать только спутниковую связь и волоконно-оптические линии связи (ВОЛС).

ВОЛС надо прокладывать там, где это необходимо и возможно, несмотря на трудности и стоимость. Пример: строительство линии Сахалин – Магадан – Камчатка.

Планы по запуску высокоэллиптических спутников типа “Экспресс-РВ” в интересах арктических регионов страны рассматриваются уже более десяти лет. В настоящее время их запуск в 2021–2022 гг. предусмотрен новой Федеральной космической программой России на 2016–2025 гг. Однако с оговоркой – “подлежит определению”, что вселяет в реализуемость системы “Экспресс-РВ” некоторую неуверенность. Но лучше уж так, чем ничего и никогда. Без этой системы беспредметные разговоры о том, как организовать связь в Арктике, будут продолжаться и впредь.

Определенные надежды возлагаются на возрожденный проект “Газкома” (ныне “Газпром космические системы”) “Полярная звезда”. По Федеральной космической программе запуск спутника “Полярная звезда” № 1 (“Ямал-ГК ВЭО” № 1) намечен на 2024 г., а запуск спутников № 2 и № 3 намечен на 2025 г.

Валентин Анпилогов
– О проблемах спутниковой связи в Арктике уже говорят много лет. Но проблема не в технологической реализации системы, а в ее технико-экономической эффективности. Пока нет очевидных решений, которые удовлетворили бы всем условиям (и техническим, и экономическим).

Борис Локшин
– Одним из известных недостатков спутниковой связи с использованием геостационарных спутников является невозможность обеспечения связи в высоких широтах. Надежную связь можно обеспечить только с помощью негеостационарных систем с круговыми или эллиптическими орбитами. По ряду соображений оптимальной для России представляется группировка из трех спутников на высокоэллиптической орбите (ВЭО) типа “Тундра” с периодом обращения 24 часа и точкой апогея на долготе 90 град. в.д. Зона видимости земной поверхности из этой точки охватывает всю территорию России (включая Арктический регион), Северный Ледовитый океан и часть территории Канады и США. Второе важное преимущество ВЭО – угол видимости спутника в апогее с любой части российской территории оказывается не ниже 45 град., что облегчает организацию связи с подвижными объектами.

Однако во многих отношениях связь через спутник на ВЭО менее удобна, чем через геостационарный. Космический сегмент такой системы заметно дороже из-за наличия трех космических аппаратов (КА) вместо одного, соответственно, дороже обходится и аренда емкости. Каждые 8 часов антенны земных станций необходимо переводить с одного КА на другой, при этом неизбежны перерывы связи.

В сложившейся ситуации представляется целесообразным ставить вопрос об освоении полосы частот 21,4–22,0 ГГц в К-диапазоне, выделенной МСЭ специально для СНВ.
Б. Локшин

Еще одним существенным отличием ВЭО от ГСО является факт изменения положения спутника на небосводе в течение сеанса связи. Для разных точек зоны обслуживания величина перемещения различна и в большинстве случаев не превышает 10—15 град. по азимуту и углу места, однако в любом случае антенна абонентской станции должна обеспечивать сопровождение спутника во время сеанса связи, что значительно увеличивает ее стоимость и снижает надежность. К недостаткам ВЭО можно отнести также невозможность замены отказавшего аппарата, например путем перевода аппарата с другой орбиты, из-за крайне высоких энергетических затрат, потребных для смены плоскости орбиты. Единственным способом резервирования остается запуск резервного аппарата с Земли. Отметим, что эти недостатки в разной степени присущи всем негеостационарным системам.

Указанные свойства ограничивают область применения высокоэллиптических спутников связью с подвижными объектами и связью в высокоширотных регионах, где геостационарные спутники не обеспечивают требуемого качества связи.

Предприятие “Космическая связь” в течение ряда лет прорабатывает проектные решения по построению КА для реализации указанных задач в рамках проекта “Экспресс-РВ”. Технические вопросы в значительной мере решены, ведется изучение коммерческих и организационных аспектов проблемы.

Александр Крылов
– Мне представляется, что вопрос весьма надуман. Вся континентальная часть арктического региона (исключение – часть полуострова Таймыр) покрывается с геостационарной орбиты с углом видимости не менее 10 град. На острове Шпицберген в г. Баренцбург (78 град.04 мин. с.ш. И 14 град. 13 мин. в.д.) при угле места 3,2 град. со спутника на ГСО организованы все виды услуг: телевидение, Интернет и прочее. Вся континентальная часть арктического региона лежит ниже этой точки. Самая северная точка полуострова Таймыр м. Челюскин видна с ГСО под углом 3,6 град., а это значит, что условия видимости лучше, чем в г. Баренцбург. Известно, что на о. Хейса (Земля Франца-Иосифа) на широте 80 град. с.ш. на погранзаставе все виды связи также имеются, и это при угле видимости чуть более 1 град. Поэтому повторяю, проблемы устойчивой связи на стационарных объектах арктического региона нет.

В арктическом регионе достаточно иных реальных проблем: население за постсоветские годы сократилось на 25%, в том числе в Мурманске на 40%, на Чукотке на 67% (см. отчеты Росстата); восточная часть Северного морского пути от устья Енисея фактически не существует; в магистральном ледокольном флоте остались ледокол “Ямал” (введен в эксплуатацию в 1989 г. и подлежит списанию) “50 лет Победы” (введен в строй в 2007 г.); полезные ископаемые выше 78 град. с.ш. в Арктике не обнаружены; гидрографического и гидрометеорологического обеспечения в арктическом регионе практически нет, и т.д., и т.п.

– Вопросы импортозамещения и импортобезопасности в отрасли спутниковой связи и вещания в России.

Калью Кукк
– В космической технике в настоящее время используется широкая номенклатура импортной элементной базы. Особенность работы для космоса – это малая серийность. Санкции США и их союзников жестко ограничивают поставки в Россию комплектующих типа space и military.

По оценкам специалистов, импортозамещение по радиоэлементам на первых порах даст приращение габаритов и массы космических аппаратов на 30%. При этом сохранятся основные функциональные возможности и заданные параметры. С целью сокращения расходов на разработку отечественной элементной базы, эквивалентной зарубежной или превосходящей ее по параметрам, необходима максимальная унификация. Сама разработка требует определенного времени.

Значительную работу в этом направлении в 2015 г. провел холдинг “Российские космические системы”. За счет разумной унификации было сокращено число микроэлектронных компонентов, используемых в спутниках навигации, связи и ДЗЗ, с 1500 типов до 150 типов.

Важнейшей задачей космической отрасли является возрождение (а сегодня это импортозамещение) в нашей стране производства полезных нагрузок для спутников гражданского назначения типа “Экспресс” и “Ямал”.

Валентин Анпилогов
– Ограничения, т.е. санкции, в области высоких технологий были всегда. Просто в последние годы эти проблемы стали понятны всем.

Александр Крылов
– Я не обладаю какими-либо данными в области импортозамещения, могу сказать следующее. В ноябре 2016 г. в стране Госкорпорацией “Роскосмос” и Airbus Defence and Space на базе ООО “Синертек” создано российско-европейское предприятие по производству твердотельных усилителей мощности для КА-навигации, связи и ДЗЗ. Открывал предприятие председатель Правительства России. Это замечательный шаг вперед, но одних усилителей мощности явно не хватит для вывода российской спутниковой индустрии на прежний высокий уровень.

В течение последних 10 лет в России вопросы импортобезопасности решались на самом высоком уровне. Были приняты и исполнены по крайней мере следующие четыре федеральные целевые программы (ФЦП):

  • ФЦП “Развитие оборонно-промышленного комплекса РФ” на 2007–2010 гг. и на период до 2015 г.;
  • ФЦП “Национальная технологическая база” на 2007–2011 гг.;
  • ФЦП “Развитие инфраструктуры наноиндустрии Российской Федерации” на 2007–2010 гг.;
  • ФЦП “Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники” на 2008–2015 гг.

Например, ФЦП “Национальная технологическая база” ставила целью создание промышленно-технологической основы для производства нового поколения радиоэлектронных компонентов и систем.

Цель этой и других ФЦП не достигнута. Известно, что до настоящего времени на всех спутниках связи гражданского назначения целевая аппаратура поставляется только зарубежными компаниями. Исполнение этих ФЦП должно было закончиться созданием индустрии радиоэлектроники. Деньги немалые потрачены (их объем можно найти в отчетах Счетной палаты) – и что? Где технологическая база, электронная компонентная база, где производство радиоэлектроники – неужели все средства проплясали и проели на корпоративных вечерах? Ответ найдем только у Н.В. Гоголя в поэме “Мертвые души”: “Русь, куда ж несешься ты? – дай ответ. Не дает ответа. Чудным звоном заливается колокольчик; гремит и становится ветром разорванный в куски воздух; летит мимо все, что ни есть на земле, и, косясь, постораниваются и дают ей дорогу другие народы и государства”.

Опубликовано: Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2017
Посещений: 4505

  Автор

Калью Кукк

Калью Кукк

Главный эксперт МНИТИ

Всего статей:  9

  Автор

Анпилогов Валентин Романович

Анпилогов Валентин Романович

Зам.ген.директора ЗАО "Висат-Теп"

Всего статей:  56

  Автор

Борис Локшин

Борис Локшин

Начальник отдела перспективных системных
разработок ФГУП “Космическая связь", д.т.н.

Всего статей:  9

  Автор

Александр Крылов

Александр Крылов

Эксперт Правительства Российской Федерации

Всего статей:  2

В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций