Проект региональной спутниковой системы телевизионного вещания

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ  ДЕЙСТВУЮЩИХ НАЦИОНАЛЬНЫХ, КОРПОРАТИВНЫХ  И МЕЖДУНАРОДНЫХ ИСЗ

2.  КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ДЕЙСТВУЮЩИХ НАЦИОНАЛЬНЫХ, КОРПОРАТИВНЫХ И МЕЖДУНАРОДНЫХ ИСЗ

Первый советский  спутник  связи  «Молния-1» был  выведен на  орбиту  в  апреле  1965г. Спутник  имел   высокоэллиптическую  орбиту  с  апогеем  40000 км,  перигеем – 500 км, наклонённую по отношению  к экваториальной плоскости на угол  64 град, на частоте 800-1000 МГц. В 1971г.   был   запущен   спутник   «Молния-2»   работающий   в   диапазоне  4-6 ГГц. Основное назначение спутников  этой серии  было в  ведении  телевизионных передач  и  осуществлении  дальней  телефонной  и  телеграфной  связи. Именно  с этого  спутника  началось  регулярное  и  широкое  использование  спутников  для  телевизионного  вещания. И началось  оно  23 апреля  впечатляющим  экспериментом –  передачей  телевизионного  сигнала  из  Москвы  во  Владивосток. В  СССР   после  запуска  этого  спутника  связи  в  течение  двух  лет  была  создана  первая  в  мире  спутниковая  телевизионная  распределительная  сеть. К  1967г.  были  введены  в  действие  20 наземных  станций.

Приёмно-передающие  наземные  станции  системы «Орбита», которые работали  со  спутниками  «Молния», были  сложными  дорогостоящими  сооружениями.  Они имели внушительные (10...12м) размеры параболической  антенны с массой  зеркала около 6 тонн. Коэффициент усиления антенны G =52 дБ. Имеются ЗС с антенной до 25 м. И эта антенна должна  была  отслеживать спутник. Поэтому использовалась  сложная опорно-поворотная  система. Приемный модуль содержит на входе малошумящий охлаждаемый параметрический усилитель. Тем не  менее, появление системы «Орбита» стало важным  событием  и позволило довольно  быстро  расширить единую  сеть  Центрального  вещания. После перехода системы «Орбита» на использование спутников на геостационарных орбитах («Горизонт», «Стационар»),  и создание модернизированной приемной ЗС «Орбита-2» с несущей частотой сигнала на участке спутник-Земля 3875 МГц, было построено более 100 таких станций (в основном в крупных городах, в результате чего северная часть Сибири и Дальний Восток оставались без программ центрального ТВ). Для спутников «Молния-3» и геостационарных «Горизонт» плотность потока мощности создаваемая спутником у поверхности Земли – не менее 2,5·10^-14 Вт/м² (-136дБ/м²). Ствол спутника «Горизонт» с указанной выше частотой работает на направленную антенну (раскрыв диаграммы направленности 9х18^о), ствол спутника «Молния-3» работает на глобальную антенну (17х17^о), но благодаря более высокой мощности бортового передатчика (40 Вт) создается необходимая для работы станций «Орбита» плотность потока мощности сигнала у поверхности Земли. Вид модуляции – частотная; пиковая девиация частоты несущей ±15 МГц. Передача звукового сигнала телевидения – на поднесущей частоте 7 МГц с девиацией частоты ±150 кГц, девиация несущей сигналом поднесущей примерно до +1,5 МГц. На поднесущих частотах 7,5 и 8,2 МГц передаются сигналы звукового вещания, изображения газетных полос. Предусмотрена также возможность передачи сигнала звукового сопровождения ТВ передач или звукового вещания путем временного уплотнения видеосигнала. Качественные показатели ТВ канала, создаваемого системой «Орбита-2» в основном соответствует рекомендациям МСЭ-Р для магистрального канала передачи ТВ программ.

Позднее  были  созданы  более  простые  и  массовые  системы  распределения  телевизионных  программ  «Экран» и «Москва». Система «Экран» создана в СССР в 1976 году, функционирует и развивается и в настоящее время. Основными достоинствами системы «Экран» явилось то, что для ретрансляции ТВ сигнала использовались частоты 702-726 МГц (52-54 ТВ каналы) и 755 МГц (57-59 ТВ каналы), мощность каждого передатчика составляла 200 Вт (вместо 14 кВт в системе «Орбита») и площадь зоны обслуживания  системы «Экран» – более 9 млн.км², антенны на ИСЗ были остро направлены на Сибирь и Дальний Восток. В связи с этим приемные устройства ССВ «Экран» значительно проще и дешевле, чем в системе «Орбита» (и даже в системе «Москва»), что позволяет их устанавливать даже в небольших поселках. Основные технические характеристики бортового ретранслятора ИСЗ «Экран» следующие: тип антенны – дециметровая синфазная из 96 спиральных элементов с усилением 34 дБ, диапазон частот передачи – 714 МГц, диапазон частот приема – 6200 МГц, вид модуляции – ЧМ, режим работы – симплексная передача одной ТВ программы и программы радиовещания, ширина полосы пропускания уровню  2 дБ – 24 МГц, выходная мощность бортового передатчика – 200…300 Вт. Система «Экран», отличаясь простотой, имеет и недостаток – ограниченные зоны обслуживания из-за необходимости соблюдения рекомендуемого Регламентом радиосвязи допустимого предела облучения территории соседних стран и государств.

По одной из существующих концепций система «Экран» будет модернизирована для работы в цифровом стандарте.

Разработка методов эффективного рассеяния энергии, а также простых  МШУ СВЧ позволили создать  ССВ аналогичную ССВ «Орбита» по назначению и используемому диапазону, но приемной антенной всего D=2,5м (вместо 12 м в ССВ «Орбита»). Эта ССВ была названа системой «Москва». В системе «Москва» сигналы передаются через специальный ствол ИСЗ «Горизонт», повышенной до 40 Вт мощностью бортового передатчика в сочетании с узконаправленной бортовой антенной. Учитывая значительные преимущества, система «Москва» практически вытеснила систему «Орбита». Также, как и ССВ «Экран», ССВ «Москва» также предположительно будет модернизироваться для осуществления возможности работы в цифровой форме.

ССС «Интерспутник» относится к международным (в том числе глобальным) ССС, также как «Интелсат», «Инмарсат», «Глобалстар», «Теледезик» и др. С недавнего времени свои орбитальные средства имеют ОАО «Газком» (ИСЗ «Ямал») и компания LMI – совместное предприятие американской корпорации Lockheed и международной организации космической связи (МОКС) «Интерспутник» (ИСЗ LMI-1).

МОКС «Интерспутник» предлагает своим клиентам – государственным и частным компаниям многих стран мира широкий спектр высококачественных услуг связи (организация телевизионного вещания, видеоконференцсвязь, телефонии, выделенных сетей и сетей на базе станций VSAT). В настоящее время космический сегмент «Интерспутника» представлен орбитальной группировкой, состоящей из российских спутников трех типов: «Горизонт», «Экспресс», и «Экспресс-А», а также спутника нового поколения LMI-1 производства американской корпорации Локхид Мартин. Спутник LMI-1 имеет уникальную зону обслуживания, которая охватывает как европейские, так и дальневосточные регионы России, имеет высокие технические и энергетические характеристики.

В 1982 году началась эксплуатация Международной системы спутниковой  связи «Инмарсат». Для эксплуатации и развития этой системы была создана новая международная организация со штаб квартирой в Лондоне. Сейчас эта организация объединяет 75 государств.

Система «Инмарсат» включает в себя следующие основные комплексы:

- космический сегмент;

- сеть Земных станций;

- координационные центры  системы;

- парк станций, устанавливаемых  на подвижных объектах.

Работа системы осуществляется в диапазонах частот, выделенных Всемирной  административной радиоконференцией для подвижных служб. Для подвижных объектов используется диапазон 1,5/1,6 ГГц, а для фидерных линий земных станций - 4/6 ГГц. Система «Инмарсат» обслуживает все существующие подвижные службы, включая морскую, авиационную и сухопутную и позволяет осуществлять двустороннюю связь в телефонном и телеграфном режимах. При этом с помощью системы сигнализации, вхождение в связь осуществляется в полностью автоматизированном режиме. Любая станция, установленная на подвижном объекте, может в автоматическом режиме осуществлять выход на любого абонента телексной или телефонной сетей, независимо от страны и континента. Качество каналов связи удовлетворяет соответствующим рекомендациям МСЭ.

        По  принадлежности системы спутниковой  связи можно подразделить на :

Международные- Совместное пользование ИСЗ между несколькими государствами;

Национальные- ИСЗ, которые используются и обслуживаются одним государством;

Корпоративные ИСЗ, которые  обеспечивают связью крупные компании, как коммерческие, так и государственные.

  Рассмотрим краткое описание и некоторые технические характеристики действующих ИСЗ, для лучшей наглядности сведем данные в таблицу                         (данные и технические характеристики были взяты из [2])

Таблица 2.1 Описание и технические  характеристики действующих ИСЗ