Орлов А.Г., Севастьянов Н.Н. Бортовой ретрансляционный комплекс (БРК) спутника связи. Принципы работы, построение, параметры (2014) (1152061), страница 3
Текст из файла (страница 3)
«Купон» входил в создаваемую систему спутниковой космической связи «Банкир», финансируемую группой банков во главе с Центральным банком Российской Федерации. Запуск на орбиту спутника был вы9полнен РН «Протон» с разгонным блоком ДМ-2М в декабре 1997 г., спутникпроработал примерно один месяц и был потерян из-за отказов в бортовойэлектронике. После этого программа «Купон» заказчиком была остановлена.Можно также упомянуть проекты для обеспечения фиксированной подвижной и персональной связи с геостационарной орбиты «Зеркало», «Марафон»,«Сигнал», «Садко» и др. Однако все эти разработки к 2000 г. так и не вышли изстадии проекта.
Такая ситуация свидетельствовала, с одной стороны, о высоком творческом потенциале и готовности специалистов страны к выполнениюинновационных разработок в области телекоммуникаций. С другой стороны,уже выполненные и доведенные до изготовления и запуска проекты (как,например, «Купон») показали техническую и технологическую неготовностькосмической отрасли к созданию современных спутников связи. Особенно четко это проявилось в реализации программы разработки нового типа служебнойплатформы геостационарного спутника связи «Ямал», когда весь состав бортовой аппаратуры пришлось разрабатывать заново, так как соответствующегокласса приборов в космической отрасли страны просто не оказалось.Начало программе «Ямал» было положено образованием севернымипредприятиями газодобывающей отрасли в ноябре 1992 г.
ОАО «Газком».Н.Н. Севастьянов был организатором создания этой компании, а затем еёруководителем. Одним из первых шагов в создании информационной системы для этих предприятий предлагалась разработка российского спутникасвязи нового поколения «Ямал». Проект был представлен для рассмотренияна технические советы предприятий «Ямбурггаздобыча», «Тюменбургаз»,«Уренгойгазпром», «Надымгазпром», «Тюментрансгаз», а также в «Газпромбанк».
В итоге проект был одобрен техническими советами организаций отрасли и их руководителями.Более детальная проектная проработка создаваемого спутника показала,что необходимо сосредоточиться на следующих принципиальных вопросах:– использование негерметичной легкой конструкции корпуса и другихдеталей спутника с применением композитных материалов;– создание бортового ретрансляционного устройства с высоким коэффициентом полезного действия, высокой энергетикой в приемлемых весах дляувеличения числа транспондеров на космическом аппарате;– использование высокоточной надежной системы управления ориентацииантенн ретранслятора на Землю и точного удержания спутника в точке стоянияс применением инерционных маховиков и электрореактивных двигателей;– применение высокоэффективных солнечных и аккумуляторных батарейдля обеспечения энергоснабжения спутника;– применение современного бортового вычислительного комплекса дляобеспечения полностью цифрового управления спутником и его бортовымисистемами;10– достижение длительного ресурса работы спутника на орбите.
В качестве первого шага была поставлена задача получения ресурса в 10 лет.Последнее требование длительного ресурса работы в условиях негерметичной платформы стало критическим. Оказалось, что, несмотря на длительный период производства спутников связи в стране, бортового оборудования(гироскопических измерительных систем, инерционных маховиков, ЦВМ,оптоэлектронных устройств и т.д.), имеющего требуемую долговечность (10–12 лет безотказной работы на геостационарной орбите в условиях воздействияфакторов космического пространства), не существует.
Перед разработчикаминового спутника встала сложнейшая задача. Было понятно, что ее решениепотребует участия в разработке специалистов высшего уровня компетенции.Это условие и определило в конечном итоге кооперацию работ по разработкеи созданию нового спутника связи ОАО «Газком». Основным предприятиемпо созданию служебной платформы стало НПО «Энергия», к созданию БРКбыли привлечены специалисты основной организации по созданию бортовыхретрансляторов – Московского начуно-исследовательского института радиосвязи (МНИИРС). Ввиду того что предприятие МНИИРС, как и большинствоостальных предприятий, находилось в то время в глубоком кризисе, «Газкому» пришлось взять эту задачу на себя.
С помощью структуры «совместногопредприятия» удалось подключить к проекту таких опытных специалистов,как А.Г. Орлов, В.И. Могучев, А.И. Сигал и др. К работам были привлеченытакже лидирующие западные компании, такие как SSL, NEC. В итоге былаосуществлена разработка бортового ретрансляционного комплекса для первого спутника «Ямал-100» и создан коллектив разработчиков БРК для последующих изделий. По всем остальным составляющим разработки спутника также были привлечены квалифицированные специалисты.Следует подчеркнуть, что создание «Ямал-100» и «Ямал-200» обеспечилоинновационный прорыв в отечественной индустрии КА связи гражданскогоназначения, в сравнении с ранее упомянутыми советскими и российскимиспутниками и вывело производство платформ КА и его полезной нагрузки(БРК) на качественно новый уровень.В итоге важнейшие подсистемы КА связи – БРК, созданные ОАО «Газком»(«Газпром космические системы») в рамках проектов «Ямал-100», «Ямал-200»,«Ямал-300», – по принципам проектирования и параметрам соответствовалидостигнутому мировому уровню для аналогичных КА.
Полученные в ходе работ по созданию БРК результаты послужили материалом для настоящей монографии. В ней рассмотрены вопросы построения современного многоствольного БРК, его составных частей, принципы работы БРК, его параметры, ряд физических процессов, возникающих при совместной ретрансляции сигналов, атакже вопросы надежности. Приведена история развития проектов.В.Н. Бранец11ПРЕДИСЛОВИЕКосмическая связь с использованием ретрансляторов, установленныхна ИСЗ, являлась естественным логическим продолжением наземной радиорелейной связи, в которой «пассивные» или «активные» (с усилением) ретрансляторы сигналов устанавливались на специальных высотных радиовышках или башнях.Преимущества космической ретрансляции сигналов перед наземнымирадиорелейными линиями становятся очевидными при обеспечении связи на дальние расстояния (однопутная ретрансляция), особенно в труднодоступных местностях и при необходимости быстрого развертываниясвязи.Однако для практической реализации идеи космической связи с помощью специализированных ИСЗ потребовалось осуществить серьезные технологические и технические разработки, для того чтобы:– создать адекватные поставленной задаче специальные космические аппараты связи с повышенным сроком работы, имеющие соответствующиебортовые системы электропитания, ориентации, терморегулирования;– решить ряд специальных задач по созданию средств выведения КА связи на геостационарные орбиты, созданию техники поддержания устойчивости постоянного нахождения КА на этих орбитах;– разработать и реализовать специальные системы бортового и наземногоуправления КА связи;– создать или усовершенствовать существующие электрорадиоэлементыс повышенными требованиями к надежности и ресурсу в условиях агрессивного воздействия таких факторов космического пространства, как глубокий вакуум, радиация, повышенные механические нагрузки;– разработать и оптимизировать принципы построения и технологиипромышленного производства полезной нагрузки КА связи – БРК, обеспечивающей коммерческую эффективность КА при построении наземных сетей связи массового обслуживания.История становления и развития космической связи в постсоветской России рассмотрена в кандидатской диссертации одного из авторов настоящеймонографии [21] и в работе [29].
Излагаемый ниже подход к принципам построения, проектирования и эксплуатации ключевой для КА связи подсистемы БРК основывается на результатах этих работ. Авторы настоящей монографии были непосредственными участниками и руководителями указанных работ.12Следует отметить, что рассматриваемые здесь вопросы не исчерпывают всю область современной индустрии БРК, касающуюся, например,военного применения или использования в подвижной мобильной связи.Для этих применений используются другие принципы построения, соответствующие своим тактико-техническим требованиям и задачам.В настоящее время при создании БРК коммерческого использования появился ряд новых направлений, применявшихся ранее только в КА военногоназначения, таких как использование цифровых методов, активных антенныхрешеток, многолучевых антенн, более коротковолновых СВЧ диапазонов.ОАО «Газпром космические системы» также предусматривает в своих инновационных программах, осуществляемых на коммерческой основе, промышленную реализацию некоторых из упомянутых перспективных направлений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
