Interested Article - Многофункциональная космическая система ретрансляции «Луч»

seraphina
  • 2020-10-05
  • 1

Модель КА Луч-5А на выставке CeBIT 2011

Многофункциональная космическая система ретрансляции (МКСР) «Луч» — спутниковая система ретрансляции для обеспечения связи с движущимися объектами вне зон видимости с российской территории. Система построена с использованием геостационарных спутников-ретрансляторов « Луч-5А », « Луч-5Б » и « Луч-5В » и пришла на смену первому поколению системы ретрансляции « Луч ». На смену им планируются 2 КА "Луч-5ВМ" на базе « Луч-5В » в 2024-2025 годах, а после 2030 планируется модернизация системы.

КА-ретрансляторы системы МКСР работают с низколетящими спутниками с высотой орбит до 2000 км над поверхностью Земли, такими как пилотируемые космические комплексы , космические корабли и, а также ракеты-носители , разгонные блоки и др. КА «Луч» будут принимать от них информацию (как телеметрическую , так и целевую) на участках полета, находящихся вне зон видимости с территории России, и ретранслировать её в режиме реального времени на российские земные станции. В то же время, будет обеспечена возможность передачи команд управления на эти КА

Основной функционал МКСР:

  • Обмен информацией различного вида, в том числе телевизионной;
  • Ретрансляция телеметрической информации от ракеты-носителя, разгонных блоков и других объектов ракетно космической техники;
  • Ретрансляция сигналов «Вызов НКУ» от НКА;
  • Ретрансляция информации целевого назначения от НКА;
  • Ретрансляция информации от автоматических станций гидрометеорологической системы Росгидромета;
  • Ретрансляция сигналов автоматических радиобуев международной системы спасания «КОСПАС-САРСАТ»;
  • Ретрансляция корректирующих сигналов для глобальной навигационной системы ГЛОНАСС;
  • Ретрансляция сигналов российского сегмента МКС.

Как и КА предыдущей системы, все КА МКСР «Луч» будут построены АО « Информационные спутниковые системы » имени академика М. Ф. Решетнёва . Оператором МКСР «Луч» является АО «Спутниковая система „Гонец“». Управление КА осуществляется из ЦУП ЦНИИМаш.

История

Первое поколение системы «Луч» основывалось на КА « Альтаир » и « Гелиос » и прежде всего предназначались для обеспечения двусторонней широкополосной связи с подвижными космическими, наземными и морскими объектами: кораблями ВМФ , космическими аппаратами и пилотируемыми комплексами ( МКС , КК « Союз » и др.), а также передачи телеметрической информации с разгонных блоков и верхних ступеней ракет-носителей. Кроме того, КА «Луч» использовались для обмена ТВ новостями и программами между телецентрами и организации связи в чрезвычайных условиях и в труднодоступных районах .

После выхода из строя последнего из спутников «Гелиос», возникла необходимость разработки системы, которая бы отвечала современным требованиям ретрансляции и была бы основана на новых спутниковых платформах .

Разработка «Многофункциональной Космической Системы Ретрансляции „Луч“» на базе КА-ретрансляторов « Луч-5А » и « Луч-5Б » была включена в Федеральную космическую программу России на 2006—2015 годы. Позже к ним был добавлен СР «Луч-4» для обеспечения радиообмена с космическими аппаратами стартующими с космодрома «Восточный», который будет введен в эксплуатацию в 2014—2015 гг. Запуски с этого полигона будут производиться на восток, поэтому трассы движения ракет-носителей пройдут над Тихим океаном. КА «Луч-4», согласно первоначальным планам, должен был располагаться в точке 167° в.д. и отслеживать запуски на первом участке полета. Для этих целей СР «Луч-4» должен был быть построен на более тяжёлой платформе и обладать гигантской антенной. Однако, в декабре 2011 года Роскосмос заказал третий спутник из серии «Луч-5» — « Луч-5В », который согласно новым планам будет работать в точке стояния 167° в. д., вместо КА «Луч-4» .

Проект спутника-ретранслятора «Луч-4» был переименован в КА « », который должен был быть запущен в конце 2015 года в рамках проекта «Енисей-А1». На этом новом спутнике предполагается проверка новых технологий, таких как крупногабаритные развёртываемые антенны, апогейные электрореактивные двигатели СПД-140 для подъёма орбиты с переходной до геостационарной, а также новый бортовой радиокомплекс экспериментальной системы персональной подвижной спутниковой связи (БРК ЭСППСС) . В 2014 году АО « Информационные спутниковые системы » имени академика М. Ф. Решетнёва подало заявку на использование следующих радио частот для спутников семейства «Енисей-А1» (1 спутник «Енисей-Э1») и «Енисей-А2» (2 спутника «Енисей-Э2»): 2170-2200 МГц, 11450-11550 МГц, 1518-1525 МГц (космос-Земля) и 1980-2010 МГц, 14000-14100 МГц, 1668-1675 МГц (Земля-космос), что соответствует L-, S- , Ku-диапазонам спутниковой связи.

18 декабря 2015 года завершились лётные испытания системы «Луч» и государственная комиссия приняла решение о вводе её в эксплуатацию.

29 февраля 2016 года Государственная комиссия по радиочастотам отказала АО « Информационные спутниковые системы » имени академика М. Ф. Решетнёва в предоставлении радиочастот для проектов «Енисей-А1» (1 спутник «Енисей-Э1») и «Енисей-А2» (2 спутника «Енисей-Э2») ввиду невозможности выделения частот (заседание ГКРЧ от 29 февраля 2016 года (протокол №16-36) ), а именно:

  • полосы частот 2170-2200 МГц и 1980-2010 МГц отданы под мобильную связь UMTS и LTE . Роскосмосу и Россвязи предлагается до конца 2016 года рассмотреть возможность совместного использования частот с операторами мобильной связи, работающими по стандартам UMTS и LTE на указанных частотах.
  • полосы частот 14000-14100 МГц и 11450-11550 ранее выделены (решением ГКРЧ от 06.12.2004 №04-03-05-109 ) для спутников ретрансляторов телевизионного сигнала (спутники Экспресс-АМ ) и скорее всего могут использоваться и для спутников семейства Луч-5.
  • полосы частот возможно выдать, так как их совместное использование с частотами для исследования космоса (пассивный режим) и метеорологическими частотами для нужд подвижной спутниковой связи возможно согласно ППРФ №1203-47 от 18.09.2019 .

1 ноября 2019 по словам первого заместителя генерального директора компании "Гонец" Олега Химочко решено модернизировать МКСР "Луч" в два этапа :

  1. Запуск КА "Луч-5ВМ" (ранее "Луч-5М"), созданных на базе "Луч-5В" в 2024-2025 годах;
  2. Проектирование и запуск КА нового поколения после 2030 года.

14 мая 2020 компания "Информационные спутниковые системы" (ИСС) им. академика М. Ф. Решетнева подписала контракт на разработку и изготовление спутника-ретранслятора "Луч-5ВМ" для запуска его в 2024 году.

30 июля 2020 с помощью ранее доставленного на МКС оборудования для подключения к МКСР "Луч" российский сегмент МКС подключили к широкополосному спутниковому каналу связи с Землей и избавились от необходимости использовать американские каналы связи .

13 марта 2023 с помощью РН « Протон-М » и разгонного блока Бриз-М запущен и успешно выведен на целевую орбиту спутник Луч-5Х (Олимп-К 2), который предназначен для отработки перспективных технологий ретрансляции и связи . Прошлый запуск похожего спутника Луч (Олимп-К) состоялся в 2014 году. Оба спутника не используются в МКСР "Луч".

Принцип работы системы

В первую очередь, система МКСР будет обслуживать российский сегмент Международной космической станции. В настоящее время российский сегмент международной космической станции может напрямую взаимодействовать с ЦУПами в течение около 2,5 часов в сутки. Для связи в остальное время Россия покупает услуги американской системы Tracking and data relay satellite system (TDRSS), аналогичной МКСР .

МКСР «Луч» унаследовала точки стояния на геостационарной орбите от системы «Альтаир»: 16° з. д. над Атлантикой, 95° в. д. над Индийским океаном и 167° в.д. над Тихим океаном. В зоне их видимости будет находится вся поверхность планеты за исключением полярных и приполярных областей. Таким образом, КА будут иметь возможность взаимодействовать с ЦУПами, расположенными на территории России, почти 100 % времени . Основной функционал МКСР:

  • Обмен информацией различного вида, в том числе телевизионной;
  • Ретрансляция телеметрической информации от ракеты-носителя, разгонных блоков и других объектов ракетно космической техники;
  • Ретрансляция сигналов «Вызов НКУ» от НКА;
  • Ретрансляция информации целевого назначения от НКА;
  • Ретрансляция информации от автоматических станций гидрометеорологической системы Росгидромета;
  • Ретрансляция сигналов автоматических радиобуев международной системы спасания «КОСПАС-САРСАТ»;
  • Ретрансляция корректирующих сигналов для глобальной навигационной системы ГЛОНАСС;
  • Ретрансляция сигналов российского сегмента МКС.

Ретрансляторы СДКМ

МКСР «Луч» предусматривает установку специальных ретрансляторов для российской системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ) . Через эти ретрансляторы со специальных земных опорных станций будут передаваться дифференциальные поправки к измерениям, которые осуществляются по спутникам системы ГЛОНАСС . Это позволит увеличить точность измерения сигнала ГЛОНАСС до сантиметров на расстоянии до 200—400 км от станций коррекции (двухчастотные приемники) и до 1,5 — 3 метров на территории России . В то же время передается информация о целостности и качестве работы самих навигационных космических аппаратов. Это имеет большое значение для высокоскоростных потребителей (например гражданская авиация) .

Список КА МКСР «Луч»
Название Модель и Платформа Дата запуска Орб. поз. Масса, кг Мощ. ПН, кВт САС, лет Ракета-носитель ПН и предназначение Статус
« Луч-5А » « Экспресс-1000K » 11 декабря 2011 167° в.д. 950 1,5 10 « Протон » (вместе с « AMOS-5 ») 7 S и Ku , P/L (для « Коспас-Сарсат ») и системы « ». Ретрансляция сигналов СДКМ . Выведен на целевую орбиту
« Луч-5Б » « Экспресс-1000K » 03.11.2012 16° з.д. 950 10 « Протон » (вместе с Ямал-300К ) 6 S- , Ku-диапазонов ; + лазерно-радиотехнический канал связи. Ретрансляция сигналов СДКМ . Выведен на целевую орбиту
« Луч-5В » « Экспресс-1000K » 28.04.2014 95° в.д. « Протон » (вместе с KazSat-3 ) 6 S- , Ku-диапазонов ; + лазерно-радиотехнический канал связи. Ретрансляция сигналов СДКМ . Запущен
"Луч" (Олимп-К) 28.09.2014 « Протон » с Бриз-М Формально не входит в МКСР. Запущен
«Луч-5Х (Олимп-К 2)» 13.03.2023 « Протон » с Бриз-М Предназначен для отработки перспективных технологий ретрансляции и связи. Формально не входит в МКСР, как и его предшественник Луч (Олимп-К), запущенный в 2014 году. Запущен
«Луч-5ВМ» №1 « Экспресс-1000K » 2024 15 6 S- , Ku-диапазонов ; + лазерно-радиотехнический канал связи. Ретрансляция сигналов СДКМ . Проектируется
«Луч-5ВМ» №2 « Экспресс-1000K » 2025 15 6 S- , Ku-диапазонов ; + лазерно-радиотехнический канал связи. Ретрансляция сигналов СДКМ . Проектируется
« » (ранее «Луч-4») (Енисей-А1) « Экспресс-2000 » конец 2015 / 2016-2018 / после 2030 95° в.д. 3000 12-15 « Протон » с Бриз-М 6 S- , Ku- , и 1 P/L (для « Коспас-Сарсат ») и системы « ». Также будет оборудован межспутн. каналом ретрансляции в Ka-диапазоне и эксперим. стволом системы персональной мобильной спутниковой связи в S-диапазоне . Ретрансляция сигналов СДКМ . Перенесён или отменён
«Енисей-Э2» №1 (Енисей-А2) 2023-2025 / после 2030 167° в.д. 15 6 S- , Ku- , и 1 P/L (для « Коспас-Сарсат ») и системы « ». Также будет оборудован межспутн. каналом ретрансляции в Ka-диапазоне и эксперим. стволом системы персональной мобильной спутниковой связи в S-диапазоне . Ретрансляция сигналов СДКМ . Перенесён или отменён
«Енисей-Э2» №2 (Енисей-А2) 2023-2025 / после 2030 16° з.д. 15 6 S- , Ku- , и 1 P/L (для « Коспас-Сарсат ») и системы « ». Также будет оборудован межспутн. каналом ретрансляции в Ka-диапазоне и эксперим. стволом системы персональной мобильной спутниковой связи в S-диапазоне . Ретрансляция сигналов СДКМ . Перенесён или отменён

Пользователи системы

В декабре 2015 система МСКР с КА серии «Луч» принята в опытную эксплуатацию .

Управление КА осуществляется из ЦУП ЦНИИМаш, оператором системы является АО «Спутниковая система «Гонец».

МКС

Развёртывание клиентского оборудования на МКС началось с создания экспериментальной аппаратуры антенно-фидерного устройства единой командно-телеметрической системы служебного модуля. Она нужна для оценки реальных характеристик радиолинии «борт» — «спутник-ретранслятор». Создание данного устройства столкнулось со сложностями из-за отсутствия на служебном модуле термостабилизированных рабочих мест. Устройство было создано специалистами при участии РКК «Энергия» , один из экземпляров был установлен установлен на комплексном стенде СМ РС МКС, другой был доставлен на МКС.

19 июня 2014 Александр Александрович Скворцов и Олег Германович Артемьев во время выхода в открытый космос смонтировали блок антенны с фазированной решёткой для работы через спутники «Луч». Антенна была установлена между II и III плоскостью кольцевого поручня рабочего отсека большого диаметра служебного модуля «Звезда» . Во время установки возникли сложности с одним из крепёжных элементов, которые потребовали установки дополнительного зажима, это было сделано 18 августа 2014 во время следующего выхода.

В 2019-м на МКС было доставлено новое оборудование для подключения к КА "Луч-5".

30 июля 2020 с помощью ранее доставленного на МКС оборудования для подключения к МКСР "Луч" российский сегмент МКС подключили к широкополосному спутниковому каналу связи с Землей и избавились от необходимости использовать американские каналы связи . Подключение выполнено к двум спутникам и не является круглосуточным после подключении 3-го спутника связь будет стабильней со скоростью до 105 МБит\с и будет доступна почти всегда на протяжении всего 92-хминутного витка МКС вокруг планеты Земля .

Корабли «Союз МС» и «Прогресс МС»

На кораблях серий « Союз МС » и « Прогресс МС » устанавливается комплект бортовой радиоаппаратуры ЕКТС, которая способна работать с системой ретрансляции «Луч». Спутниковый контур управления и контроля позволяет обмениваться информацией с кораблём в течение 83 % суточного полёта при задействовании всех трёх спутников-ретрансляторов. Первый сеанс связи состоялся 21 декабря 2015 с кораблём Прогресс МС-01 .

Земные станции спутниковой связи

  • Проведение телемостов (видеоконференций);
  • Обмен телевизионными новостями и программами между телецентрами;
  • Проведение видеорепортажей;
  • Передача данных с информационной скоростью до 15 Мбит/с в прямом и обратном каналах (дуплексный канал).

Существуют в двух исполнениях ЗССС "Луч исполнение 01" и ЗССС "Луч исполнение 02", также проектируется новое "перспективное" исполнение , параметры для сравнения приведены ниже:

Параметры земных станций спутниковой связи
исполнение 01 исполнение 02 перспективное
Диапазон рабочих частот (приём\передача): Ku \ Ku Ku \ Ku
Скорость приема/передачи, Мбит/с, до 15 15
Диаметр рефлектора, м 1 2,4
Тип антенны офсетная прямофокусная (параболическая)
Мощность приемопередатчика, Вт 30 100
Интерфейс управления RS-485/Ethernet RS-485/Ethernet
Тип опорно-поворотного устройства азимутально-угломестное ручного наведения азимутально-угломестное моторизованное
Диапазон перемещений антенны, градусы (по азимуту \ по углу места): +/-90° \ 0...90° +/-85° \ 0...60°
Электропитание от сети перем. тока 50 Гц, В 220+10/-15% 220+10/-15%
Исполнение Офсетная антенна с ручными регулировками опорно-поворотного устройства Радиочастотное оборудование станции размещается в серверной стойке. Параболическая антенна в виде "тарелки" с удалённым управлением опорно-поворотным устройством. Всё оборудование будет помещаться в 3 компактных кейса.

См. также

Примечания

  1. ↑ // «Информационные спутниковые системы» : журнал. — ИСС им. Решетнёва , 2009. — № 8 . — С. 15 . 28 мая 2012 года.
  2. ↑ . ИСС им. Решетнёва . Дата обращения: 20 ноября 2011. Архивировано из 5 июля 2012 года.
  3. С. Голотюк. // « Новости космонавтики » : журнал. — 1999. — № 9 . 19 октября 2011 года.
  4. . ИСС им. Решетнёва . Дата обращения: 2 октября 2010. 21 июня 2012 года.
  5. ↑ . Деловая газета « Взгляд » (13 декабря 2011). Дата обращения: 16 декабря 2011. 10 января 2012 года.
  6. ↑ . Официальный сайт РФ для размещения информации о размещении заказов (24 июля 2012). Дата обращения: 14 ноября 2012. Архивировано из 22 ноября 2012 года.
  7. Gunter Dirk Krebs. (англ.) . Gunter's Space Page . Дата обращения: 13 ноября 2012. 22 ноября 2012 года.
  8. . ИСС им. Решетнёва (21 декабря 2015). Дата обращения: 21 декабря 2015. 22 декабря 2015 года.
  9. (рус.) . digital.gov.ru . Минсвязи (11 марта 2016). Дата обращения: 15 апреля 2023. 4 января 2022 года.
  10. (рус.) . digital.gov.ru (23 августа 2010).
  11. (рус.) . . ГРКЧ (18 сентября 2019). Дата обращения: 15 апреля 2023. 17 июня 2023 года.
  12. ↑ Р. И. А. Новости. . РИА Новости (20191101T0922). Дата обращения: 15 апреля 2023. 1 ноября 2019 года.
  13. . TACC . Дата обращения: 15 апреля 2023. 24 мая 2020 года.
  14. ↑ Р. И. А. Новости. . РИА Новости (20200730T1811). Дата обращения: 15 апреля 2023. 15 апреля 2023 года.
  15. ↑ . Роскосмос . 2023-03-13.
  16. ↑ И. Маринин, И. Лисов. // « Новости космонавтики » : журнал. — 2003. — № 12 . 26 сентября 2004 года.
  17. . « Российские космические системы » (7 сентября 2010). Архивировано из 18 мая 2014 года.
  18. . Федеральное космическое агентство « Роскосмос » (10 ноября 2011). Дата обращения: 2 мая 2020. 5 марта 2020 года.
  19. ↑ . Форум « Новости космонавтики » . Дата обращения: 20 ноября 2011. 18 апреля 2012 года.
  20. ↑ . « РИА Новости » (16 октября 2012). Дата обращения: 1 июня 2013. 1 июня 2013 года.
  21. . « Российские космические системы » (25 сентября 2012). Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано из 22 декабря 2015 года.
  22. . Федеральное космическое агентство « Роскосмос » (12 декабря 2011). Дата обращения: 2 мая 2020. 1 марта 2019 года.
  23. . « РИА Новости » (3 ноября 2012). Дата обращения: 3 ноября 2012. 22 ноября 2012 года.
  24. ↑ . Спутниковая система «Гонец». Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано из 27 декабря 2013 года.
  25. (26 марта 2012). 22 ноября 2012 года.
  26. . ИСС им. Решетнёва (29 апреля 2014). Дата обращения: 2 декабря 2014. 9 октября 2017 года.
  27. ↑ Даниил Сидоров (2015-07-15). . COMNEWS . из оригинала 15 апреля 2023 . Дата обращения: 15 апреля 2023 .
  28. . Госкорпорация « Роскосмос » (21 декабря 2015). Дата обращения: 2 мая 2020. 3 марта 2020 года.
  29. . АО «Меркурий». Дата обращения: 20 декабря 2015. Архивировано из 22 декабря 2015 года.
  30. . Федеральное космическое агентство « Роскосмос » (19 июня 2014). Дата обращения: 2 мая 2020. 3 марта 2020 года.
  31. . Федеральное космическое агентство « Роскосмос » (20 июня 2014). Дата обращения: 2 мая 2020. 3 марта 2020 года.
  32. . Федеральное космическое агентство « Роскосмос » (18 августа 2014). Дата обращения: 2 мая 2020. 3 марта 2020 года.
  33. . Федеральное космическое агентство « Роскосмос » (18 августа 2014). Дата обращения: 2 мая 2020. 3 марта 2020 года.
  34. . АО «Меркурий». Дата обращения: 21 декабря 2015. Архивировано из 22 декабря 2015 года.
  35. . РКК «Энергия» (21 декабря 2015). Дата обращения: 21 декабря 2015. 22 декабря 2015 года.
  36. (рус.) . Спутниковая система "Гонец" . Дата обращения: 15 апреля 2023. 15 апреля 2023 года.

Ссылки

Источник —

seraphina
  • 2020-10-05
  • 1
  • Tags:

Same as Многофункциональная космическая система ретрансляции «Луч»

The title for the last searches