Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Практикум" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Приложения к статье "Спутниковые системы массового обслуживания в Ка-диапазоне"

Приложение 1
Определение широкополосного доступа
В зарубежных и российских публикациях устоялось понятие "широкополосный доступ", или, сокращенно, ШПД. Имеются многочисленные исследования проникновения ШПД, однако в подавляющем большинстве исследований не дано определение ШПД. В результате такие исследования малоценны,  поскольку каждый исследователь вкладывает свой смысл в понятие и количественную оценку скорости ШПД.

Применительно для РФ целесообразно определить скорость каналов ШПД не менее: 768 кбит/с – прямой канал и 256 кбит/с – обратный канал.

Аналогичные скорости каналов ШПД рекомендованы в 2010 г. для США и Канады (материалы FCC и U.S. DEPARTMENT OF COMMERCE, National Telecommunications and Information Administration, Washington, D.C., April 13, 2009, табл. 1).


Приложение 2
Обобщенные соотношения оценки параметров спутников на ГСО

В [1] проведен анализ изменения параметров спутников связи в С-,  Кu-и Ка-диапазонах частот примерно с 1960 до конца 2006 г. На основе результатов этого анализа получены обобщенные соотношения, отражающие взаимное соответствие между массой спутника в начале срока службы и мощностью его системы электропитания.


Для спутников на основе космических платформ с трехосной стабилизацией [1, рис.1]:

WH = 0,18 М1,38 ,                              (1)

где
WH - мощность системы электропитания в начале САС, Вт; М - масса спутника на ГСО в начале САС, кг.

Следует отметить, что соотношение (1) достаточно точно отражает взаимосвязь между массой и мощностью системы электропитания для спутников FSS (для тяжелых спутников непосредственного вещания BSS значение WH занижено примерно на 15-18%).

В процессе эксплуатации спутника происходит деградация солнечных батарей [5]. Потенциальная мощность системы электропитания постепенно снижается.

В результате для периода окончания САС 15 лет следует уточнить (1), приняв для перспективных спутников

WK = 0,157 М1'38 ,                              (2)

где
WK - мощность системы электропитания в конце САС 12-15 лет, Вт. Основополагающие параметры для геостационарного    спутника    связи взаимосвязаны [2, 3, 4]:

• отношение массы полезной нагрузки (включая антенны) к общей "сухой" массе спутника

хm = (30 ± 5)%;                                (3)

• отношение мощности потребления полезной нагрузки к общей мощности системы электропитания спутника

хр = (75 ± 7)%.                                 (4)

С другой стороны, массу и потребление полезной нагрузки спутников систем массового доступа к сети Интернет можно представить в виде:

xm = 10(Na + ) + Ма (кг),           (5)

хр = (αNa + β)P/ 0,55 (Вт),         (6)

где
Na - число активных передатчиков в абонентских лучах;
- число активных передатчиков для работы фидерных лучей;
Р - мощность передатчика в насыщении (все передатчики приняты идентичными по мощности);
α< 1 и β< 1 - потребление в линейном режиме относительно потребления в насыщении, α = 0,65 для квазилинейного режима и β = 0,55 для линейного режима (рис. 2);
Ма - общая масса антенной системы БРТК  (Ма =  (27 ±  3)%  от массы БРТК для обычных  спутников без многолучевых антенн).


Границы (%) допущения в приведенных выше соотношениях связаны с типом применяемых двигателей коррекции и особенностями конструктивного исполнения космической платформы.
Стоимость любой глобальной сверхинформативной системы составляет несколько миллиардов долларов

Приложение 3
Точность прицеливания лучей

Точность прицеливания лучей определяется рядом факторов. Многие факторы, влияющие на неточность удержания луча, могут быть компенсированы за счет орбитальной юстировки, но факторы, обусловленные неточностью удержания спутника, температурными деформациями корпуса космической платформы и самой конструкции антенны, компенсированы быть не могут. Чем уже луч, тем сильнее проявляются факторы нестабильности на энергетических показателях радиолиний. На рис. За и 3б приведены оценки снижения энергетики для абонентских станций в зависимости от точности удержания луча для лучей 0,4 и 0,7 град.


При среднем значении неточности прицеливания луча, которая гарантируется производителями космической платформы 0,14 град., снижение энергетики для абонентов в луче 0,7 град. не превысят 1 дБ. Для лучей 0,4 град, снижение составляет 6 дБ. Соответственно для лучей менее 0,6 град. применение многолучевой антенны должно быть обеспечено системой бортовых пеленгаторов для каждой антенны в отдельности. Каждый пеленгатор может    обеспечить    компенсацию
температурных деформаций и нестабильности спутника до 0,03 град., то есть группировки лучей, формируемые разными антеннами, будут расходиться между собой максимум на 0,06 град.

Оптимальный вариант без применения пеленгаторов предусматривает использование лучей не уже 0,7–0,75 град. При уменьшении ширины диаграммы направленности лучей до 0,6 и менее пеленгатор необходим. Точностные характеристики пеленгатора позволяют обеспечить сужение луча примерно до 0,3 град.

Соответственно потери энергии для абонентов в 90% зоны не превысят 1 дБ, а для приграничных в зоне абонентов потери за счет неточности на удержание группировок лучей могут достигать не более 2 дБ.

Литература:

  1. Paul R. Anderson and Lucy Bartami-an. Growth Trends in Communication Satellites and the Impact on Satellite System Architecture, The Aerospace Corporation, 26th International Communications Satellite Systems Conference (ICSSC) 10 - 12 June 2008, San Diego, CA, AIAA 2008-5440.
  2. C. Mahle, G. Hube, Efficiency of Communications Satellite, Comsat Lab., AIAA International Satellite Conference, 1992, p. 1853- 1859.
  3. Анпилогов В.Р., Малые спутники связи на геостационарной орбите -аргументы "за" и "против" // Спутниковая связь и вещание-2000, приложение к журналу "Технологии и средства связи".
  4. Анпилогов В.Р. Эффективность и стоимость геостационарных ИСЗ фиксированной связи и вещания // Технологии и средства связи. - 1999. -№ 4.
  5. STRETCHED LENS ARRAY: THE ANSWER TO IMPROVING SOLAR ARRAY RELIABILITY.
    Henry W.  Brandhorst Jr.l, Julie A. Rodiekl, & Mark J. O’Neill. Space Research Institute, Auburn University, AL 36849.

Опубликовано: Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2011
Посещений: 5592

Статьи по теме

В рубрику "Практикум" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций