Організація зв'язку в системі

СРСЗ Гонец

Абонентське встаткування Турайа

Вага

Розміри

На орбіті:

- Довжина сонячних панелей - 34.5 метра

- Ширина сонячних панелей - 17 метрів

У складеному стані

-Довжина - 7.6 метра

-Ширина:3.75 х 3.75 метра

- 5250 кг - передпусковий
- 3200 кг - орбітальний (початок експлуатації)

Використовувані частоти:

Напрямок	Частота
Телефон - Супутник	1626.5-1660.5МГц
Супутник-Телефон	1525.0-1559.0МГц
Станція сполучення-супутник	6425.0-6725.0МГц
Satellite-Gateway	3400.0-3625.0МГц

Місце розташування супутника:

· Thuraya -1

Орбітальна крапка стояння - 44.0° в. буд.

Запушений 21 жовтня 2000 ракетою Zenit-3SL

· Thuraya-2

Орбітальна крапка стояння - 28.5° в. буд.

Запушений 10 липня 2003

· Thuray-3

Орбітальна крапка стояння - 87.0° в. буд.

У стадії виробництва. Дата запуску не визначена

Телефону-трубки ситемы Турайя мають невеликий розмір і масу й зовні схожі на стільникові телефони. Трубки виробляються двома виробниками: Hughes и Ascom.

Космічна система «Гонец» створюється за замовленням Федерального космічного агентства Росії в рамках Федеральної космічної програми починаючи з 1994 року і являє собою супутникову систему персонального зв'язку на базі низькоорбітальних космічних апаратів (КА) для забезпечення різних сфер державної діяльності. Телекомунікаційна компанія «Супутникова система «Гонец»» уже більш 10 років є єдиним оператором зв'язку в Росії, що надає послуги персонального супутникового зв'язку (передача даних і телеметричних повідомлень) на базі вітчизняної низькоорбітальної супутникової системи.

Система «Гонец» являє собою сукупність технічних засобів, що включають:

- орбітальне угруповання з 9 низькоорбітальних космічних апаратів «Гонец-Д1»;

- наземну космічну інфраструктуру, що складається з Центра управління системою, що забезпечує управління орбітальним польотом КА, і трьох Регіональних станцій, розподілених по території Російської Федерації, що забезпечують організацію зв'язку між абонентами.

Функціонально до складу космічної системи «Гонец» входить ракетно-космічний комплекс на базі ракети-носія (РН) легкого класу «Циклон».

Система "Гонец" забезпечує:

1. Створення відомчих, корпоративних і адміністративних мереж зв'язку;

2. Контроль стану і місця розташування рухомих транспортних засобів;

3. Екологічний моніторинг, збір наукової інформації (геодезичної, гідрологічної, метеорологічної та ін.);

4. Промисловий моніторинг, контроль стану електроенергетичної інфраструктури, газо- і нафтопроводів;

5. Забезпечення зв'язку у віддалених регіонах з нерозвиненою інфраструктурою (Крайня Північ, Сибір, Далекий Схід та ін.);

6. Забезпечення зв'язку при надзвичайних ситуаціях (землетруси, повені, екологічні і промислові катастрофи).

Зв'язок у надзвичайних ситуаціях

При виникненні надзвичайних ситуацій система «Гонец» може забезпечити своєчасну передачу оперативної та екстреної інформації шляхом:

- ведення з використанням датчиків безперервного контролю на небезпечних промислових об'єктах і під час перевезення небезпечних вантажів, моніторингу навколишнього середовища (використовуються автоматичні абонентські термінали, що не потребують втручання у роботу);

- збору первинних даних з різних вимірювальних комплексів і датчиків аварійної сигналізації (використовуються автоматичні абонентські термінали, що не потребують втручання у роботу);

- доведення до керівних органів поточної інформації, необхідної для ухвалення рішення по кожної конкретної НС (використовуються керовані абонентські термінали, що потребують кваліфікованого втручання у їх роботу).

Забезпечення безпеки

У випадку спрацьовування охоронної сигналізації при зломі об'єкта або розкритті контейнера з коштовним вантажем по каналах системи "Гонец" автоматично посилається аварійний сигнал і координати об'єкта у найближчу до місця події службу охорони.

Супровід вантажних перевезень

Система «Гонец» може забезпечувати періодичне визначення координат транспортних засобів і передачу цих даних у диспетчерський центр, забезпечувати контроль параметрів вантажного відсіку (температури, тиску, вологості), наявності і стану вантажу (у порядку, зламаний або розкритий). Обидва види послуг можуть бути забезпечені за допомогою автоматичних і керованих терміналів системи "Гонец". Малогабаритна плоска антена може бути розміщена безпосередньо на контейнері з вантажем. Крім того, мається можливість обміну короткими повідомленнями між водієм і диспетчером.

Контроль газо- і нафтопроводів

На базі супутникових каналів системи "Гонец" може бути створена система для автоматизованого збору, обробки і передачі даних від різного типу датчиків, що встановлюються на нафто- і газопроводах, у зонах розташування нафтопереробних комплексів.

Така система забезпечує:

- Виявлення передаварійних і аварійних ситуацій і своєчасне оповіщення про їхнє виникнення;

- Передачу сигналів керування лінійними й аварійними вентилями з метою локалізації аварійних ділянок магістральних трубопроводів;

- Координацію аварійно-відновлювальних робіт з ліквідації наслідків НС, включаючи інформаційну взаємодію з МНС і аналогічними службами інших відомств.

Збір екологічної і промислової інформації

Система "Гонець" може забезпечувати збір екологічної інформації і даних промислового моніторингу. Термінал робить періодичне зчитування даних з датчиків стану контрольованих об'єктів. Ці дані тимчасово зберігаються в пам'яті термінала. Їхня передача здійснюється по запиту із супутника або регіональної станції, або по аварійному спрацьовуванню. По каналах системи "Гонец" телеметричні дані ретранслюються в центр збору й обробки інформації.

Екологічний моніторинг світового океану

Автоматичні термінали системи "Гонец", що не потребують втручання у їх роботу, можуть бути встановлені безпосередньо на морських буях, де здійснюється збір даних про рівень забруднення світового океану і т.д. Для зв'язку використовується штирьова антена. Збір даних може здійснюватися періодично за командою, або по мірі накопичення інформації.

Телемедицина

По супутникових каналах системи "Гонец" можна буде оперативно зв'язатися з будь-яким діагностичним центром і передати практично всю медичну інформацію, необхідну для кваліфікованого висновку.

Структура системи «Гонец»

Функціонально система «Гонец» складається з двох комплексів (Рис.):

1. Космічний комплекс, що включає:

• ракетно-космічний комплекс (РКК);

• орбітальне угруповання космічних апаратів (ОУ КА);

• систему керування космічними апаратами;

Рис. Структурна схема системи «Гонец»

2. Зв'язковий (наземний) комплекс, що включає:

• центр керування системою;

• регіональні станції;

• наземні засоби споживачів (комплекс користувачів).

Космічний комплекс забезпечує запуск космічних апаратів (КА), включаючи передстартову підготовку засобів виведення і космічного апарату, виведення КА на задану орбіту, управління космічними апаратами і підтримка їх у робочому стані в інтересах виконання цільової задачі.

Космічний сегмент системи складається із множини низькоорбітальних космічних апаратів (КА) з цільовою апаратурою на основі бортового радіотехнічного комплексу (БРТК).

До складу космічного сегмента входять 9 КА, розташованих на орбітах у двох площинах (в одній площині - 3 КА, у другий - 6 КА). Площини рознесені одна від одної на 90 градусів.

Ракетно-космічний комплекс

Ракетно-космічний комплекс (РКК) містить у собі:

- космічні апарати «Гонец-Д1»;

- засоби виведення КА на орбіту (ракета-носій «Циклон»);

- стартовий комплекс ракети-носія;

- технічний комплекс ракети-носія;

- технічний комплекс КА.

Космічний апарат виводиться на робочу орбіту з параметрами:

- висота 1500 км;

- нахил 82,5 градусів;

- період обертання 115 хвилин.

Орбітальне угруповання

Орбітальне угруповання КА забезпечує можливість:

- передачі інформації в цифровому пакетному виді між абонентами, розташованими в будь-яких точках Земної кулі;

- автоматизованого збору даних різного призначення;

- збору координат місця розташування рухомих користувачів шляхом використання абонентських терміналів спеціальної модифікації.

Орбітальне угруповання КА, що має задану балістичну структуру, оперативні характеристики обслуговування користувачів і географію надання послуг. Для існуючого ОУ середній час очікування сеансу зв'язку абонентського термінала, розташованого на широті 56 градусів північної широти, складає 20 хвилин (можливе збільшення тривалості очікування сеансу зв'язку до 3 годин - не більш 1 рази в добу). По мірі нарощування орбітального угруповання час очікування сеансу зв'язки буде зменшуватися.

Пропускна здатність супутникових каналів для угруповання з 6 КА - не менш 100 Мбіт на добу.

Обсяг повідомлення, переданого при одному зверненні до супутникового каналу (в одному сеансі) - до 100 Кбіт.

Час доставки інформації 1-2 хвилини при розташуванні відправника й одержувача в одній зоні обслуговування космічного апарату.

Характеристики космічного апарату

Супутник у системі "Гонец" є «інтелектуальним» об'єктом. Він забезпечує повну обробку інформації на борту та її збереження протягом усього часу доставки, що не потребує створення складної наземної інфраструктури і дозволяє ефективно використовувати частотно-орбітальні ресурси системи. Фактично супутник є космічною "електронною поштовою скринькою", у який одні абоненти можуть записувати свої повідомлення, а інші - їх зчитувати. При цьому гарантується висока вірогідність доставки повідомлень незалежно від місця розташування абонента і конфіденційність інформації.

Основні характеристики КА «Гонец-Д1»:

Пропускна здатність КА: 15 Мбіт/доб.

Обсяг бортового ЗП: 1,5 Мбайт.

Термін активного існування КА: 1,5 років.

Швидкість передачі інформації: 2,7 Кбіт/с

Кількість каналів зв'язку: Прямий-1

Зворотний-1

Корекція орбіти: Немає

Діапазон частот: 0,2-0,3 ГГц

Імовірність помилок в інформаційному каналі: 0,00001

До складу КА "Гонець" входять наступні бортові системи:

- Бортовий радіотехнічний комплекс (БРТК);

- Бортовий комплекс управління (БКУ), що функціонально включає БРТК;

- Система орієнтації і стабілізації (СОС);

- Система електроживлення (СЕЖ);

- Система терморегулювання (СТР);

Бортові радіотехнічні комплекси (БРТК) кожного КА вирішують основну задачу з ретрансляції інформації між абонентами системи зв'язку. Крім того, БРТК вирішує задачі по ретрансляції технологічної інформації, необхідної для роботи системи зв'язку, а також передає телеметричну інформацію, інформацію для траєкторних вимірів і приймає командно-програмну інформацію для управління роботою зв'язкових і службових систем.

Система управління космічними апаратами

Система управління (СУ) орбітальним угрупованням космічних апаратів (КА) містить у собі наземний комплекс управління (НКУ) і бортовий комплекс управління (БКУ) кожного КА.

Наземний комплекс управління (НКУ) розташований у Центрі управління системою і наряду з управлінням зв'язком забезпечує наступні функції:

- планування і координацію робіт з розгортання орбітального угруповання;

- формування і передачу командно-програмної інформації для управління КА;

- прийом і аналіз телеметричної інформації.

БКУ складається зі службового каналу прийому команд і бортової апаратури радіоконтролю орбіти і телеметричної інформації. Керування космічними апаратами здійснюється по каналах, що сполучені з каналами зв'язку.

При правлінні КА БКУ забезпечує:

- прийом, розшифрування, виконання і квітирування команд управління БРТК і обслуговуючих систем КА;

- прийом і запис у бортовий ЗП масиву тимчасових програм, видачу в системи КА команд відповідно до закладеного масиву;

- здійснення оперативного контролю роботою БРТК за допомогою програмних і апаратних засобів;

- вихід з аварійних ситуацій при відмовах і несправностях апаратури БРТК; формування і передачу сигналів телеметричної інформації;

- передачу в складі маркерного сигналу повідомлень про аномальний стан бортових систем КА.

Зв'язковий (наземний) комплекс

До складу зв'язкового (наземного) комплексу входять:

- центр управління системою, регіональні станції;

- наземні засоби споживачів (абонентські термінали і відомчі мережі), що входять у зв'язувальний комплекс функціонально;

- бортовий радіотехнічний комплекс, що входить до складу космічного апарата (використовується функціонально).

Зв'язковий комплекс призначений для вирішення наступних задач:

- обмін повідомленнями між споживачами;

- автоматичний збір даних з датчиків;

- визначення місця розташування рухомих об'єктів;

- циркулярна передача повідомлень;

- передача аварійних повідомлень;

- призначення частот.

Центр управління системою

Центр управління системою здійснює наступні функції:

- розподіл ресурсів системи (пропускної здатності) між різними споживачами;

- координацію і планування роботи регіональних станцій, у тому числі передачу їм необхідної технологічної інформації;

- перевірку працездатності елементів системи зв'язку і надання дозволу на введення їх в експлуатацію.

Регіональні станції

Регіональні станції створені на базі технічних засобів із програмним забезпеченням, що реалізує наступні функції управління зв'язком:

- організацію зв'язку між користувачами відомчих і корпоративних мереж у регіоні;

- організацію міжрегіонального сполучення земної користувальницької мережі (розподіл, оптимальна маршрутизація і ретрансляція міжрегіональної інформації);

- організацію взаємодії своїх абонентів (користувачів) з абонентами інших мереж, у тому числі мереж загального користування, мережі Internet;

- контроль абонентського трафіку, адаптивне перемикання режимів обслуговування при його змінах, у тому числі відключення частини абонентів при перевищенні встановлених меж;

- оперативний контроль справності БРТК і формування звітів для ЦУС;

- контроль електромагнітної обстановки в регіоні обслуговування.

Наземні засоби споживачів

Наземні засоби споживачів (Комплекс користувачів) - являють собою мережу абонентських терміналів різних модифікацій і відомчі системи зв'язку.

Технічні засоби Комплексу користувачів реалізують заданий вид обслуговування, що визначає використовувану модифікацію абонентського термінала, його апаратний склад і варіант програмного забезпечення. Абонентські термінали системи забезпечують прямий доступ до супутникових каналів КА, що знаходяться в зоні радіовидимості станції.

Система «Гонец» здійснює як глобальне (міжрегіональне), так і регіональне обслуговування абонентів системи і забезпечує можливість побудови циркулярних, радіальних, радіально-вузлових і комбінованих підсистем зв'язку, а також мереж з можливістю зв'язку за схемою «кожний з кожним» (див. розд.8.2). Обмін інформацією в підсистемах зв'язку здійснюється за адресною ознакою через один або декілька КА (кожному абонентському терміналу при цьому призначається унікальний мережний номер).

Система здатна обслуговувати до 4000-10000 терміналів у залежності від інтенсивності запитів до системи, обсягів переданої в одному сеансі інформації і режиму обслуговування.

Обсяг повідомлення, переданого в одному запиті по супутниковому каналу (в одному сеансі зв’язку), до 100 Кбіт.

Повідомлення можуть передаватися в двох режимах:

- груповий режим (у масштабі часу, близькому до реального, коли відправник і одержувач повідомлень знаходяться одночасно в зоні радіовидимості КА);

- у режимі «електронна пошта» із запам'ятовуванням та збереженням повідомлень на борту КА до їхнього перенесення в зону розташування одержувача, коли відправник і одержувач повідомлень знаходяться в різних зонах.

Організація регіонального зв'язку

Послуги зв'язку, що надаються системою «Гонец», зорієнтовані, в основному, на регіональне обслуговування абонентів.

Протяжність регіону, у центрі якого розташована регіональна станція (РС), складає 3500-4000 км.

Зв'язком у регіоні керує РС, повідомлення при цьому передаються в масштабі часу близькому до реального (1-2 хв.). Організація зв'язку при цьому передбачає обмін повідомленнями між абонентами деякої групи через запам'ятовуючий пристрій (ЗП) КА, єдиний для усіх абонентів групи.

В одному регіоні може розташовуватися одна або декілька відомчих регіональних станцій, що обслуговують свої корпоративні мережі.

Регіональна станція розраховує зони гарантованого обслуговування терміналів свого регіону кожним супутником системи і замовляє в ЦУС необхідний ресурс. ЦУС розподіляє між регіональними станціями загальний ресурс системи і складає розклад їхньої роботи.

Регіональна станція у виділений для її роботи час включає на супутнику ознаку "Спецобслуговування". При цьому стає можливим оперативний зв'язок між абонентами даного регіону. Регіональна станція може організувати обслуговування визначених груп абонентів, наприклад збір інформації з датчикових систем, збір інформації про місце розташування транспортних засобів.

За принципом регіонального зв'язку може бути організований зв'язок між морськими суднами, при цьому регіональна станція цієї мережі розміщається на березі або на одному із суден.

Через регіональну станцію може бути встановлений зв'язок з абонентами мереж загального користування.

Термінали, що не входять у відомчі мережі, обслуговуються супутниками "Гонец-Д1" у персональному режимі, коли на супутнику не включена ознака "Спецобслуговування". Можливість розміщення таких терміналів у регіоні визначається ЦУС у залежності від заявленого трафіку засобів системи даного регіону.

»⁵ Організація міжрегіонального (глобального) зв'язку

Поряд з орієнтацією системи на регіональне обслуговування абонентів, навіть один КА може забезпечити глобальність їхнього обслуговування, тобто передачу повідомлень від одного абонента до іншого при їхньому розташуванні в різних регіонах (у будь-яких точках Земної кулі).

При невисоких вимогах до оперативності доставки (до декількох годин) доставка здійснюється в режимі "електронна пошта": повідомлення, передане на КА абонентом-відправником, зберігається в його ЗП і передається абонентові-одержувачеві, коли КА з'являється в його зоні радіовидимості.

Організація зв'язку в персональному режимі є різновидом міжрегіонального зв'язку і передбачає передачу інформації абонентам через індивідуально закріплені за ними запам'ятовуючі пристрої на КА.

Термінова доставка по міжрегіональних маршрутах може здійснюватись з використанням каналів інших систем зв'язку. У цьому випадку повідомлення, доставлене супутником "Гонец-Д1" на регіональну станцію, може передаватися далі по телефонних мережах загального користування, виділених мережах передачі даних, через станції фіксованого супутникового зв'язку класу VSAT тощо.

Космічна система зв'язку «Гонец» має переваги у порівнянні із системами, що надають послуги персонального супутникового зв'язку, включаючи мережі стільникового зв'язку та інші системи супутникового зв’язку, сертифіковані до використання на території СНД. Насамперед серед переваг треба відмітити:

- можливість охоплення територій з важкодоступною інфраструктурою (полярні станції, морські судна, стаціонарні об'єкти, розташовані в приполярній зоні);

- гарантований прийом і передача інформації, за рахунок квітирування переданих повідомлень (звіт про доставку кожного пакета цифрової інформації);

- конкурентні тарифи на послуги зв’язку.

Результати дослідної експлуатації системи з 1996 року показали її високу ефективність і безумовну затребуваність в області моніторингу вантажопотоків, для передачі даних у віддалених регіонах Росії, де практично відсутня телекомунікаційна інфраструктура, а також для промислового, наукового і комерційного моніторингу об'єктів і природних ресурсів.

Дата добавления: 2017-02-01