Лекция 14. Технические параметры Intelsat, Intersputnik, KazSat
Цель лекции: изучение технических характеристик систем спутниковой связи.
Содержание: проводится сравнение параметров ССС «Intelsat», «Интерспутник», «Kazsat».
Т а б л и ц а 14.1
| Параметры спутниковых систем | Intelsat | "Интерспутник" | ||
| Статус | Глобальная | Глобальная | ||
| ИСЗ | Intelsat VII (VII A) | Intelsat VI | « Экспресс» | « Экспресс» |
| Позиция на ГО | 1°, 18°, 50°, 53° з. д.; 66°, 174°,177° в.д. | 24,5°, 27,5°, 34,5° з.д.; 60°, 63° в.д. | 80° в.д. | 14° з.д. |
| Год запуска | 1994, 1996, 1995,1995, 1995,1993, | 1991, 1991, 1990, 1990,1989 | ||
| Расчетный срок существования, лет | 3/5 | 5/7 | ||
| Масса ИСЗ, кг | ||||
| Мощность источника питания, Вт | 4000 (5300) | |||
| Диапазон, ГГц | 6/4; 14/11 | 6/4; 14/11 | 6/4; 14/11 | 6/4; 14/11 |
| Число стволов на ИСЗ | 26+10 (14) | 38+10 | 5+1 | 8+2 |
| Зона обслуживания1 | ГЛ; 2хПГЛ; 4хЗЛ; УЛ; 3хУЛ (14/11) | ГЛ; 2хПГЛ; 4хЗЛ; 2хУЛ; 2хУЛ (14/11) | ГЛ; ПГЛ; УЛ (14/11) | ГЛ; ЗЛ; УЛ (14/11) |
| Мощность на ствол, Вт | 20/30 (ГЛ; УЛ); 10/16 (ПГЛ;ЗЛ); 35/50 (14/11) | 10/16(ГЛ; ПГЛ); 5,5/10 (ЗЛ); 20/40 (14/11) | 10,5 | |
| ЭИИМ, дБВт | 26/29(ГЛ); 33(ПГЛ;ЗЛ); 33/36 (УЛ); 47/45 (УД 14/11) | 26/29(ГЛ); 33(ПГЛ;ЗЛ); 33/36 (УЛ); 47/45 (УД 14/11) | 25,6 (ГЛ); 28 (ПГЛ); 36,8 (14/11) | 25,9 (ГЛ); 31,7 (ЗЛ); 36,8 (14/11) |
| Полоса частот ствола, МГц | 10х36; 22х72; 4х112 (8х112) | 12х36; 34х72; 2х241 | ||
| Добротность ИСЗ, дБ/К | -12 (ГЛ); -8,5 (ПГЛ) | -14 (ГЛ); -9,2 (ПГЛ) | -17 (ГЛ;ПГЛ); -10 (14/11) | -14 (ГЛ); -6 (14/11) |
| Пропускная способность, каналы | __ | 35000 ТФ, 3ТВ | __ | __ |
1ГЛ – глобальный луч, ПГЛ – полуглобальный луч; ЗЛ – зоновый луч; УЛ – узкий луч
Технический облик и основные характеристики «KazSat-103»
В создании космической системы «KazSat» участвовали более 15 зарубежных и отечественных фирм, в том числе ведущие производители бортового телекоммуникационного оборудования - Boeing, Alcatel Alenia Spazio Italia, ComDev.
Создание космической системы «KazSat» осуществлял ГКНПЦ имени М.В.Хруничева на базе малого космического аппарата связи и телевещания на геостационарной орбите 103 градуса восточной долготы, принадлежащей Российской Федерации. Строительство наземного комплекса управления (НКУ) и системы мониторинга (СМС) производится на территории Казахстана. Общий вид КА «Kazsat» представлен на рисунке 13. Его основные характеристики в таблице 3. Частотный план «Kazsat» в таблице 4, результаты расчетов ЭИИМ и добротность БРТК по данным имитационного моделирования в таблице 5.
Рисунок 14.1 – Внешний вид КА «Kazsat»
Космический аппарат «Kazsat», размещенный на геостационарной орбите, осуществляет через 12 транспондеров связь и телевещание, охватывающее всю территорию Республики Казахстан и часть сопредельных государств.
Т а б л и ц а 14.2 - Основные характеристики КА «KazSat»
| Параметры рабочей орбиты: | |
| - тип орбиты: | ГСО |
| - наклонение: | 0 град.; |
| - долгота точки стояния (диапазон) | 103º в.д |
| “Сухая” масса КА | 695 кг |
| Заправляемый запас ксенона | 60 кг |
| Срок активного существования | 10 лет |
| Технический ресурс | 12,5 лет |
| Количество стволов ретрансляции | |
| Диапазон частот БРТК | Ku |
| Полоса пропускания стволов БРТК | 72 МГц |
| Масса полезной нагрузки | 110 кг |
| Номинальное энергопотребление полезной нагрузки | 1300 Вт |
| Точность поддержания положения КА в точке стояния: | |
| – по долготе | ±0,05 град. |
| – по широте | ±0,05 град. |
| Точность ориентации КА при работе БРТК | 0,1 град |
Т а б л и ц а 14.4 - Частотный план МКА «KazSat»
| Номер транс- пондера | Централь- ная частота в радиоли- нии вверх, MГц | Централь- ная частота в радиоли- нии вниз, MГц | Рабочая ширина полосы пропускания транспондера, MГц | Поляризац. в радиоли- нии вверх | Поляризац. в радиолинии вниз |
| K1 | 14041,67 | 10991,67 | X | Y | |
| K2 | 14041,67 | 10991,67 | Y | X | |
| K3 | 14125,0 | 11075,0 | X | Y | |
| K4 | 14125,0 | 11075,0 | Y | X | |
| K5 | 14208,33 | 11158,33 | X | Y | |
| K6 | 14208,33 | 11158,33 | Y | X | |
| K7 | 14291,67 | 11491,67 | X | Y | |
| K8 | 14291,67 | 11491,67 | Y | X | |
| K9 | 14275,0 | 11575,0 | X | Y | |
| K10 | 14275,0 | 11575,0 | Y | X | |
| K11 | 14458,33 | 11658,33 | X | Y | |
| K12 | 14458,33 | 11658,33 | Y | X | |
| Маяк | - | 11199,5 | - | - | R |
Размеры зоны обслуживания представлены на рисунке 7.2. Зона обслуживания обеспечивается совмещенной приемо-передающей антенной с диаграммой направленности 2,5 х 3,6 град., формируемой двухзеркальной системой с профилированным основным зеркалом.
В зону уверенного приема сигнала спутника попадают республики Средней Азии, Кавказ, центральные части Российской Федерации, в том числе Московская область.
Т а б л и ц а 14. 5 - Результаты расчетов ЭИИМ и добротности БРТК МКА «KazSat» по данным имитационного моделирования
| Города | ЭИИМ, дБВт | Добротность, дБ/К | ||||
| по ТЗ | расчет- ное | запас ЭИИМ | по ТЗ | расчет- ное | запас добротности | |
| Астана | 51,50 | 52,97 | 1,47 | 4,30 | 8,74 | 4,44 |
| Алматы | 49,05 | 52,15 | 1,65 | 3,30 | 7,29 | 3,99 |
| Актау | 50,50 | 51,03 | 0,53 | 3,30 | 6,50 | 3,20 |
| Петропавловск | 50,50 | 52,23 | 1,73 | 3,30 | 8,50 | 5,20 |
| Караганда | 52,50 | 52,97 | 0,47 | 5,30 | 8,75 | 3,45 |
| Усть-Каменогорск | 50,50 | 52,76 | 2,26 | 3,30 | 9,15 | 5,85 |
KazSat предназначен для организации каналов телерадиовещания, телефонной связи, передачи данных, широкополосного доступа к сети Интернет, создания и развития VSAT-сетей, создания ведомственных и корпоративных сетей связи, оказания пакета мультимедийных услуг.
Наземный комплекс управления
Навигация спутника «KazSat» будет осуществляться в Наземном комплексе управления космическими аппаратами (НКУ), который расположен в ста километрах от Астаны в городе Акколь Акмолинской области. Общая площадь НКУ составляет 6 916 кв. км. В Комплексе установлено самое современное на сегодняшний день оборудование, соответствующее мировым стандартам. НКУ состоит из трех основных подразделений – центра мониторинга, центра управления и отдела полезной нагрузки.
Наземный комплекс управления (НКУ) и система мониторинга связи на территории Республики Казахстан обеспечивают решение задач управления, контроля и поддержания заданных характеристик КА на этапе его штатной эксплуатации.
Система «Галс»
Система «Галс» предназначена для организации спутникового ТВ- вещания с возможностью непосредственного приема на индивидуальные приемные установки.
Первый спутник «Галс» выведен на орбиту в марте 1994 г. Спутник работает в диапазоне частот НТВ 11,7...12,5 ГГц, предназначенном для непосредственного спутникового ТВ – вещания.
ИСЗ «Галс» имеет три высокочастотных ствола. Мощность двух стволов, работающих на антенну с широким лучом 2,5хl,250, составляет 100 Вт, ствол, работающий с узким лучом 1,25х0,90, имеет мощность 50 Вт. Спутник создает высокую ЭИИМ: 56 и 57 дБВт для широкого и узкого лучей соответственно. Такая ЭИИМ позволяет принимать сигналы спутника на простую приемную установку с диаметром антенны 0,5 м, вполне соответствующую мировым стандартам индивидуального приема.
Платформа спутника «Галс» идентична платформе, используемой для ИСЗ «Экспресс», и также имеет высокую точность удержания на орбите не хуже 0,20 в направлениях север-юг и запад-восток. Срок службы спутника составляет 5... 7 лет.
Линия подачи программ на спутник «Галс» работает в диапазоне 18 ГГц, специально выделенном для этой цели Регламентом радиосвязи. Для подачи программ используется специальная земная станция с антенной диаметром 7 м и передатчиком мощностью 200 Вт. В России станция подачи программ для спутников типа «Галс» сооружена в г. Дубна под Москвой.