В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Александр
Андрей
Калью
Борис
Олег
Виктор
ВасилийАлександр Эйдус
– Мы надеемся, что ФЦП “Сфера” даст новый импульс развитию российской комической индустрии.
Часто в прессе можно наблюдать, как искажается сама идея программы “Сфера”, которая сводится к какой-то конкретной системе. Идея и целевая задача программы “Сфера” заключается в рациональном использовании ресурсов существующих спутниковых систем и разработке новых спутниковых систем связи, ДЗЗ и навигации с учетом их взаимного дополнения и взаимной увязки параметров.
Андрей Гриценко
Развитие экономики России путем запуска высокотехнологичных процессов с выходом на реализацию коммерчески привлекательных проектов, обеспечивающих ускорение экономического развития.
Калью Кукк
– Идеологическое построение системы “Сфера” основано на создании новой глобальной орбитальной архитектуры на основе малоразмерных спутников для предоставления многофункциональных услуг в области связи, дистанционного зондирования Земли и навигации. Аналогичных по архитектуре и по функциям действующих и проектируемых спутниковых систем в мире нет.
Борис Локшин
– Инициаторы развертывания программы “Сфера” полагают, что она станет основой научно-технического и инновационного развития ракетно-космической промышленности Российской Федерации. Основные цели программы, как они заявлены в материалах Госкорпорации “Роскосмос”:
Олег Тимошенко
– Как следует из очень ограниченной публичной информации, планируется создать группировку из 640 низкоорбитальных спутников, которые обеспечат подвижную связь и оптическое наблюдение в режиме реального времени в любой точке Земли.
Александр Эйдус
– Мы надеемся, что новому руководству Госкорпорации “Роскосмос” удастся реализовать сложную задачу – придать проектам Госкорпорации “Роскосмос” государственную и коммерческую направленность. В противном случае космическая индустрия России обречена на постепенное вымирание. Конкретно МЫ надеемся, что наши идеи и проработки в области спутниковой системы M2M/IoT “Марафон IoT” найдут практический отклик.
Калью Кукк
– Во-первых, совершенствование государственного и корпоративного управления на всей территории России, связь и передача данных в труднодоступных районах, включая Арктический регион, управление сухопутным, морским и авиационным движением, комплексный мониторинг состояния окружающей среды, дальнейшее развитие навигационной структуры. Во-вторых, освоение новых космических технологий, разработка современного высокотехнологичного бортового и наземного оборудования и необходимой элементной базы для этих целей.
Борис Локшин
– Ожидается, что в результате реализации Федеральной целевой программы “Сфера” будет достигнута сквозная цифровизация и полная информационная связность существующих и перспективных навигационных, геоинформационных и телекоммуникационных подсистем. В ходе реализации будут модернизированы регламенты и стандарты создания и эксплуатации космической техники, налажено унифицированное приборное производство, освоено серийное, а не штучное производство КА. Получат дальнейшее развитие программы государственного софинансирования проектов, инициируемых частным бизнесом и отбираемых на конкурсной основе. В сферу космической деятельности будут вовлечены технологические платформы, институты развития, в том числе региональные инновационные центры, образовательные кластеры. Более эффективно будет использоваться потенциал институтов РАН, вузов, малых инновационных предприятий.
Развитие телекоммуникационной спутниковой инфраструктуры на ВЭО позволит на качественно новом уровне решать приоритетные социально значимые задачи на всей территории России и в Арктической зоне. С развертыванием системы “Экспресс-РВ” будет достигнуто обеспечение связи на подвижных платформах (самолеты, суда, ж/д транспорт, автомобили), развернута сеть непосредственного звукового вещания. Для освоения нового перспективного рынка межмашинного обмена (М2М) и Интернета вещей (IoT) планируется создание специализированной низкоорбитальной системы с использованием малых спутников. Будут усовершенствованы существующие и развернуты новые навигационные системы и системы ДЗЗ, которые обеспечат глобальный непрерывный мониторинг природы и техносферы.
Андрей Гриценко
– Судя по выступлению Урличича Ю.М. на открытом столе в МФТИ, который состоялся 15 ноября 2018 г., такие механизмы уже запущены.
Калью Кукк
– Тупиковые проекты рождаются из-за попыток занять чужую нишу во временном или географическом пространстве инфокоммуникаций. Прогнозируя развитие спутниковой связи, необходимо исходить из особенностей, дарованных природой и инженерной мыслью этому виду общения.
К этим особенностям относятся:
Поскольку 71% поверхности Земли принадлежит океанам, то естественно, что из всех видов морской радиосвязи спутниковая связь является самой доступной и экономический оправданной. То же самое можно сказать про авиационную радиосвязь. Таким образом, наибольшими перспективами располагают системы с уклоном в морскую и авиационную спутниковую связь. Это в первую очередь относится к системам типа “Инмарсат”.
Вторая особенность определяет дальнейшее развитие международных спутниковых компаний, обеспечивающих связь в странах с большой территорией: Россия, Канада, Китай, США, Бразилия, Австралия, Индия – или одновременное покрытие государств Африки и Юго-Восточной Азии, не имеющих своих национальных спутниковых систем.
Третья особенность определяет эффективность предоставления тех или иных услуг из мультисервисного набора. Многолетняя практика показывает, что основная прибыль определяется передачей тяжелого контента, то есть телевидения и другого видео.
Эти особенности в основном и определяют экономику спутниковой связи. При использовании спутниковой связи для специальных целей, например военных или обеспечения безопасности, необходимость в большинстве случаев подавляет экономическую целесообразность.
Нет оснований утверждать, что спутниковые системы будут выгоднее наземных средств для телефонной связи, передачи данных, ШПД, Интернета, IoT. Однако при массовом обслуживании больших территорий при помощи наземных средств связи всегда возникает одна и та же проблема: как дотянуться до нескольких последних процентов пользователей и во что это обойдется? И вот в этом случае начинают проявляться преимущества спутниковых каналов. Эти несколько процентов (но не больше восьмидесяти) определяют нишу спутниковой связи в данной категории передаваемой информации.
Российские провайдеры VSAT-услуг в течение более 30 лет пытаются объяснить, почему так плохо развивались их сети в С-диапазоне и Ku-диапазоне, а сейчас плохо развиваются и в Ka-диапазоне. Сначала сетовали на отсутствие спутниковой емкости, затем на административные формальности, потом на стоимость оборудования и т.д. А причина в другом. Мы живем вроде бы в условиях рыночной экономики, но реальная российская экономика по своим параметрам до этого не доросла. Среднее и малое предпринимательство развиты очень слабо, а именно средний и малый бизнесы являются основными потребителями VSAT. С другой стороны, количество граждан, которым необходим спутниковый интернет-доступ, быстро сокращается из-за непрекращающегося строительства ВОЛС.
Олег Тимошенко
– Это уже не первая попытка обеспечить всех граждан страны универсальными услугами связи через спутники. Три российских HTS-спутника Ka-диапазона уже запущены для этих целей, и еще один планируется вывести на орбиту в самое ближайшее время. Операторы этих спутников инвестировали значительные средства в спутники, наземную инфраструктуру, но количество подключений абонентов пока очень скромное. Рациональный подход к подобным дорогостоящим проектам предполагает тщательный анализ результатов предыдущих инвестиций. Почему фактические результаты так отстают от первоначальных ожиданий? Не повторится ли этот опыт в еще более дорогостоящем проекте? Особого внимания требует изучение перспектив окупаемости такого глобального проекта в текущих геополитических условиях, когда потенциальный рынок сбыта так сильно ограничен.
Александр Эйдус
– Проект “Марафон IoT” на основе микроспутников c целевой функцией Интернета вещей – это инфраструктурный проект, который позволяет получить новый стимул развития российской космической индустрии.
Андрей Гриценко
– В части систем спутниковой связи: “Экспресс-РВ”, “Скиф”, “Марафон IoT” (“Аврора”), возможно модернизированный “Гонец”. В части систем ДЗЗ – “Смотр”. Но нужны новые проекты по ДЗЗ и спутниковой навигации. Здесь у нас было некоторое затишье.
Калью Кукк
– Таких наших российских проектов, к сожалению, совсем немного. Могут ли они войти в “Сферу” или нет, время покажет. Общее пожелание таково: все национальные космические проекты должны быть в большей или меньшей степени взаимоувязаны. Необходимо максимально соблюдать обратную совместимость, конечно, не в ущерб прогрессу.
Борис Локшин
– В последних по времени материалах ГК “Роскосмос” перечислены следующие системообразующие проекты: система ГЛОНАСС, система спутниковой связи “Экспресс-РВ”, глобальная система “Марафон М2М/ IoT”, система ретрансляции “Луч”, система персональной спутниковой связи “Гонец”, системы дистанционного зондирования Земли.
Олег Тимошенко
– Попытка смешать в “одном котле” большое количество различных проектов может привести к неадекватной оценке рентабельности и связанных рисков каждой из преследуемых задач. Анализ должен делаться для конкретных целевых рынков проекта, а потом можно попытаться найти синергию при использовании единой группировки универсальных спутников.
Андрей Гриценко
– Безусловно. В этом вся сила. Многофункциональная система практически всегда проиграет (в одном сегменте) узкоспециализированным. Но комплексный взаимоувязанный подход и интеграция разных узкоспециализированных систем в одну может дать не просто суммарный, а сверхсуммарный эффект. И это очень важно.
Калью Кукк
– Объединение в одном космическом аппарате технических средств связи, ДЗЗ и навигации уже будет дешевле, чем стоимость трех КА для каждого из функциональных направлений. У всех этих трех направлений есть общие потребности, например синхронизация. То же самое можно сказать и для наземных пунктов приема информации. То есть на поставленный вопрос можно ответить положительно.
Борис Локшин
– Сами по себе системы спутниковой связи, ДЗЗ и навигации значительно различаются по составу группировки, орбитальному построению, диапазонам частот, используемым сигналам и другим показателям, поэтому совмещение нескольких функций в одной группировке едва ли возможно и целесообразно. Если же под “комплексной взаимоувязкой” иметь в виду разработку единых стандартов создания и эксплуатации космической техники, организацию унифицированного приборного производства, переход к серийному выпуску космических аппаратов, о чем говорилось выше, то такая интеграция систем различного назначения может дать значительный эффект в сокращении сроков разработки, снижении стоимости и повышении надежности эксплуатации изделий ракетно-космической техники.
Олег Тимошенко
– Услуги спутниковой связи и спутниковой навигации часто используются совместно, например в мобильных терминалах. Услуги навигации также необходимы и при использовании данных ДЗЗ. Будут ли эти сервисы обеспечиваться одной группировкой или разными системами – это не принципиально. Намного важнее обеспечить максимальный спрос на каждую из этих услуг и окупаемость каждого проекта. Например, если клиент по определенным причинам предпочитает использовать GPS, это не должно ограничивать возможность использования услуг связи или ДЗЗ группировки “Эфир”.
Александр Эйдус
– Такого обоснования нет, поскольку этот проект в основе своей некорректен. Рассуждать можно много, но нет конкретного ответа: что используется в качестве абонентского терминала и по какой цене? Наши исследования показывают, что все подобные проекты ШПД – это мыльные пузыри именно по причине отсутствия адекватных решений для абонентских терминалов.
Андрей Гриценко
– Во-первых, основные характеристики системы “Эфир” разработчиком (АО РКС) представляются достаточно туманно. Их абсолютно недостаточно, чтобы обсуждать перспективность этого проекта. Во-вторых, даже те параметры, которые афишируются, все время меняются. В третьих, по тому, что озвучивается разработчиками, в проекте нет оригинальных идей и решений. Просто нарезали плоскости, в каждой разместили спутники. На каждый спутник навесили массу полезной нагрузки: подвижная связь S-диапазона, аппаратура высокоскоростной связи, аппаратура ДЗЗ. Все завязали межспутниковыми линиями. Это монстр. И он однозначно проиграет узкоспециализированным системам, например, Iridium или модернизированному “Гонцу” в части голосовой связи, “Экспресс-РВ” или “Скифу” в части высокоскоростной связи, “Авроре” в части M2M/IoT. Вывод: в том виде, в котором этот проект афишируется сейчас, говорить о его целесообразности не приходится, реальная коммерциализация невозможна, ключевые решения должны быть пересмотрены.
Калью Кукк
– С разработки “Эфира” (ГМИСС) в АО “Российские космические системы” все и началась. Система включала 288 низкоорбитальных спутников и предназначалась в основном для предоставления услуг телефонной связи Интернета. Затем системе придали новые функциональные возможности и переименовали в “Сферу”. Поэтому нет необходимости отдельно рассматривать составные части.
Борис Локшин
– У меня нет ни одного аргумента в пользу создания в Российской Федерации глобальной низкоорбитальной спутниковой системы широкополосного доступа, но есть много аргументов против такого проекта. И с технической, и с экономической точек зрения глобальная система – крайне невыгодный способ организации зоны обслуживания, так как 79% поверхности Земли – океаны, и спутники три четверти времени просто “греют воду”. Для оказания услуг на суше с низколетящих спутников надо иметь достаточно густую сеть шлюзовых станций, расположенных на территории других государств, и достаточный платежеспособный спрос пользователей в этих государствах, чтобы обеспечить окупаемость проекта. Возможность достижения экономической эффективности вообще является самым спорным моментом в проектах низкоорбитальных многоспутниковых систем. Большинство экспертов полагают, что потребность в емкости низкоорбитальных систем будет значительно меньше, чем необходимо для их окупаемости.
Эти сомнения тем более оправданны для попытки реализации аналогичной системы в Российской Федерации. В этом случае невелика вероятность привлечения значительного числа клиентов из-за рубежа, особенно с учетом сложившейся политической обстановки, а вся существующая и перспективная потребность России в интернет-трафике составляет лишь малую долю объема трафика, необходимого для ее окупаемости. Нельзя забывать и о большом числе уже заявленных в мире и проектируемых систем на низких орбитах, их около 20, и все ориентированы на ту же аудиторию. Реализация отечественного проекта потребует значительных финансовых средств и времени для выполнения большого объема НИОКР, так как спутники на низких орбитах существенно отличаются от традиционных спутников на ГСО и отработанные технические решения не могут быть применены. Задержка во внедрении по сравнению с зарубежными аналогами составит не менее 5–6 лет, и весь мировой рынок к этому времени будет уже поделен.
Еще один спорный момент в проекте – возможность получения частотного ресурса. На выделение частот для глобальных низкоорбитальных систем ФСС только в Федеральную комиссию связи США подано около 20 заявок, и большинство из них в Ка-диапазоне. Если учесть, что одновременно в одной и той же полосе смогут работать не более одной-двух систем, становится очевидной очень малая вероятность получения частот в Ка-диапазоне для отечественной глобальной системы, которая окажется последней в ряду других заявок в МСЭ.
Первоочередные задачи связи в Арктике и связи с подвижными объектами на всей территории РФ могут быть с успехом решены системой “Экспресс-РВ”.
Олег Тимошенко
– Создание коммерчески успешной низкоорбитальной группировки без фокуса на глобальные рынки сбыта выглядит утопической идеей. Даже при столь значительной территории России окупаемость такой системы только за счет российских потребителей сомнительная. Львиная доля потенциальных потребителей такой глобальной сети находится за пределами России, а там намечается жесткая конкуренция других аналогичных систем. Примеров успешного сотрудничества в космосе у России очень много, и это может быть эффективно использовано для решения поставленной задачи. Кооперация с одним из операторов уже создаваемых низкоорбитальных группировок может решить многие преследуемые задачи с наименьшими затратами для российского бюджета и более вероятным положительным результатом. Тут необходим прагматичный подход с учетом прямых интересов России. Например, при разворачивании сети OneWeb планируется сделать более 20 запусков российскими ракетами. Почему бы не поддержать столь выгодный для России проект и не выстроить более глубокую кооперацию? Для использования услуг этой сети в России необходимо создавать локальный наземный сегмент, обеспечивать его эксплуатацию и продажи услуг. Для обеспечения технологической и национальной безопасности следует разработать и запустить серийное производство совместимых российских терминалов с умными антеннами. Такие терминалы могут одновременно работать не только с низкоорбитальной группировкой, но и с традиционными ГСО-спутниками, гарантируя российским пользователям независимость и доступность сервисов. Для еще большего контроля и участия в таком совместном бизнесе можно рассмотреть вход Роскосмоса или других российских компаний в состав учредителей такого международного проекта. При значительно меньшем объеме инвестиций можно решить целый ряд социальных, стратегических и технологических задач.
Виктор Алешин
– “Эфир” – амбициозный, но совершенно не обоснованный с технико-экономической точки зрения проект, как, впрочем, и другие проекты многоспутниковых низкоорбитальных сетей на базе достаточно тяжелых миниспутников класса HTS: OneWeb, Starlink (SpaceX), Boeing, Хунъянь и др. Огромные капитальные затраты на создание подобной орбитальной группировки из сотен, а тем более тысяч космических аппаратов никогда не окупятся, хотя бы из-за непомерных эксплуатационных расходов на ее поддержание в рабочем состоянии. Не следует забывать и о необходимости надежной и безопасной утилизации отработавших свой срок спутников, чтобы не усугублять проблему накопления “космического мусора” в околоземном пространстве.
Кроме того, в настоящее время как в России, так и во всем мире в массовом масштабе практически отсутствуют реальные потребители, готовые оплачивать достаточно дорогие услуги высокоскоростной спутниковой связи, поэтому рентабельность подобных проектов остается под большим вопросом.
Василий Приходько
– Несмотря на активный поиск инновационных решений для телекоммуникационных спутников на геостационарных орбитах, реализация, например, М2М-решений по спутниковым каналам связи пока не получила широкого распространения. В то же время ставший реальностью сегодня эксперимент по опытной эксплуатации на автодорогах общего пользования автономных (высокоавтоматизированных) транспортных средств (постановление Правительства РФ от 26.11.2018 г. № 1415) завтра неизбежно поставит вопрос: как это будет работать на просторах нашей Родины, если на сегодня даже трассы федерального значения имеют белые пятна покрытия сотовой связью? Оставшаяся без связи “скорая” (а это бывает даже в небольших деревнях Московской области) может не успеть спасти жизнь и здоровье человека. И таких примеров жизненной необходимости постоянной устойчивой связи различных оперативных служб и обычных граждан можно привести огромное количество.
Перспективы коммерциализации на начальном этапе невысоки... С другой стороны, начав активное внедрение технологий с поддерживаемых государством пилотных зон, можно показать их востребованность, отработать необходимые процедуры, научиться создавать не только высокотехнологичные космические аппараты, но и недорогие абонентские терминалы для массового производства. Нельзя ни догнать, ни обогнать кого бы то ни было на беговой дорожке, если сидишь на трибуне.
Александр Эйдус
– Эта система нужна как перспективная система для создания телекоммуникационной инфраструктуры в еще неосвоенных регионах России для привлечения инвесторов при освоении арктических регионов. Это инфраструктурный государственный проект. Следует рассматривать систему “Экспресс-РВ” как первый этап. Нужно в перспективе планировать две подобные спутниковые группировки (западную и восточную) для полного обслуживания северных регионов России.
Андрей Гриценко
– Главный “конек” системы “Экспресс-РВ” – это возможность гарантированного обслуживания ограниченной группировкой (от 3 до 4) спутников большей части территории России на углах места выше 60 град. Работа на таких углах – это надежные высокоскоростные каналы для подвижных абонентов (реже возникает перекрытие направления) и относительно простые абонентские станции (угол сканирования луча достаточно мал). Из известных проектов только SpaceX обеспечивает такие углы места на территории России, но для этого нужно развернуть эшелоны № 3, 4 и 5 орбитальной группировки. А это 400+450+375=1225 спутников. Почувствуйте разницу. Поэтому система “Экспресс-РВ” является важной составляющей, не имеющей пока аналогов как для организации высокоскоростных каналов на большей части территории России, так и в зоне Арктики. Хорошо бы реализовать динамическое перераспределение ресурсов и ориентироваться по ситуации при эксплуатации.
Калью Кукк
– О связи в Арктике. Этот вопрос обсуждается не первый десяток лет. В 1989 г. министерствами промышленности, средств связи и общего машиностроения СССР была предложена спутниковая система “Марафон”. Космический сегмент включал в себя три-пять геостационарных спутников “Аркос” и орбитальную группировку из четырех высокоэллиптических ИСЗ “Маяк”. Основным исполнителем по спутникам в целом и спутниковой платформе было определено красноярское ПО “Прикладная механика”, по наземной части – Московский научно-исследовательский радиотехнический институт. Высокоэллиптическая группировка в первую очередь предназначалась для покрытия Арктического региона и как дополнительная составляющая к системе “Инмарсат”. Для согласования этого вопроса с организацией Inmarsat генеральный директор НПО ПМ Михаил Федорович Решетнев и автор этих строк вылетели в Лондон на встречу с президентом Inmarsat. Олоф Лундберг полностью одобрил предложенный проект, и мы договорились о последующем согласовании протоколов и деталей взаимодействия. На полном серьезе рассматривался вопрос о трансполярных авиамаршрутах. Поскольку бюджет 1990 г. был уже сверстан, то вопрос о выделении финансирования проекта “Марафон” (порядка 200 млн руб.) был перенесен на 1991 г. В связи с развалом Советского Союза проект был заморожен и забыт.
С тех пор проблема связи в Арктике в лучшую сторону не изменилась. С учетом будущего развития Арктического региона есть только два пути: развертывание высокоэллиптической группировки спутников и прокладка ВОЛС.
Сегодня, но уже на более совершенном техническом и технологическом витке спирали, пробивает дорогу проект “Экспресс-РВ”, рассматриваемый как передовая часть системы “Скиф”. Сейчас мнение руководства страны склоняется к принятию правильного решения. Хотелось бы надеяться, что финансовые проблемы не явятся тормозом реализации проекта.
Борис Локшин
– В системе “Экспресс-РВ” спутники находятся на высокоэллиптических орбитах (ВЭО) типа “Молния”. Основные преимущества ВЭО по сравнению с ГСО – возможность обслуживания приполярных областей (выше 76–78 град. с.ш.) и высокие углы видимости спутника территорий в высоких широтах, что особенно важно для северных стран, к которым можно отнести и Россию. Последний фактор имеет решающее значение при организации связи с земными станциями, установленными на подвижных платформах (в первую очередь на наземном транспорте), так как позволяет исключить или ослабить затенение спутника, вызываемое окружающими предметами (здания, придорожная растительность, складки местности и т.п.). Считается, что для устойчивой связи угол видимости спутника должен быть не менее 40 град. В то же время на территории Российской Федерации угол места на геостационарные спутники в среднем не превышает 15–20 град. (даже в самой южной точке он составляет 37 град.); угол видимости спутника на ВЭО не менее 40 град. на всей территории. Таким образом, спутник на ВЭО является единственным реально доступным средством организации высокоскоростной связи с подвижными объектами (целесообразность использования глобальных низкоорбитальных систем прокомментирована выше), и ограничивать область использования системы “Экспресс-РВ” только Арктикой совершенно неоправданно. В проектируемой системе предусмотрено обслуживание основной части российской территории со спутника на основном витке (в Восточном полушарии), а полярной области, включая Арктическую зону РФ, – со спутника на сопряженном витке.
Олег Тимошенко
– Спутники “Экспресс-РВ” могут стать существенным вкладом России в международную кооперацию при создании глобальной системы связи. Эти спутники обеспечат услуги на северных территориях стран, прилегающих к Арктике, поддержат дальнейшее развитие навигации по Северному морскому пути, будут активно использоваться самолетами в зоне, недоступной для спутников ГСО. Универсальная глобальная сеть, в которой сервисы низкоорбитальной системы будут расширены возможностями российскими ВЭО- и ГСО-спутников, обеспечит надежную связь в любой точке Земли, а также будет гарантировать важную роль России в таком значимом проекте.
Виктор Алешин
– Система “Экспресс-РВ” рассчитывалась на обеспечение связью и вещанием Арктического региона Российской Федерации, в том числе Северного морского пути. Спутниковая связь и вещание в средних и южных широтах нормально осуществляются и с хорошо освоенной ГСО. Особого тяготения между северными и южными регионами страны, обуславливающего потребность в организации спутниковой связи между ними “в один скачок” через космический аппарат на ВЭО, не наблюдается.
Кроме того, расширение зоны обслуживания системы “Экспресс-РВ” на всю территорию страны неизбежно потребует значительного увеличения числа лучей на спутнике и наращивания пропускной способности его транспондеров, что не может не отразиться негативно на и так немалой стоимости, массо-габаритных и энергетических характеристиках каждого из четырех космических аппаратов орбитальной группировки системы. Земные станции для нее также несколько сложнее и дороже, чем для систем на геостационарной орбите. Поэтому расширение зоны обслуживания системы на всю территорию Российской Федерации, на мой взгляд, пока нецелесообразно.
Правильнее было бы сосредоточиться на решении задач обеспечения нашего вещания и оказания телекоммуникационных услуг (последних, естественно, на коммерческой основе) на другой стороне земного шара – на “сопряженном витке” орбиты “Молния”.
Василий Приходько
– Оценивая перспективы применения системы спутниковой связи на ВЭО типа “Экспресс-РВ” для покрытия различных российских регионов, нужно знать основные технические характеристики бортовых ретрансляционных комплексов, которые, судя по всему, пока не утверждены. Выбор бортовой платформы, доступного средства выведения, частотных диапазонов, применяемых решений в части антенных систем будет определять пропускную способность системы. Можно ожидать, что такие КА будут обеспечивать относительно высокие энергетические характеристики для работы в нескольких транспондерах, покрывающих северные регионы, но будут рассмотрены и возможности обеспечения, например, телефонной связи и низкоскоростной передачи данных через глобальные антенны на всей территории Российской Федерации и прилегающих территориях.
Александр Эйдус
– Наши исследования показывают, что спутниковый рынок M2M/IoT может превратиться в коммерчески обширный рынок только на основе новых спутниковых систем. Действующие спутниковые системы не могут рассматриваться как перспективные системы для рынка M2M/IoT.
Причина – несоответствие ценовых и технических параметров требованиям заказчиков.
Андрей Гриценко
– Системы подвижной спутниковой службы ориентированы, прежде всего, на предоставление услуг голосовой связи. M2M/IoT – не их рынок, и цена не совсем комфортная для активного роста M2M/IoT. Ответ – нет.
Калью Кукк
– На базе действующих низкоорбитальных и геостационарных систем подвижной спутниковой службы (конец 2018 г.) достаточно скромный рынок спутникового M2M/IoT может существовать в рамках передачи данных.
Борис Локшин
– Маркетинговые исследования ведущих компаний (NSR, Cisco, Airbus Defense&Space) показывают коммерческую перспективность рынка M2M/IoT. Хотя доля спутниковых подключений в процентном отношении невелика, в денежном выражении она может составить $2,8 млрд в 2027 г., что больше всего мирового рынка ДЗЗ. На сегодняшний день практически все услуги в сегменте M2M/IoT оказываются через спутники Подвижной спутниковой службы (ПСС), как геостационарные (Inmarsat, Thuraya), так и негеостационарные (Iridium, Globalstar, Orb-comm, “Гонец”).
Анализ показывает, что цена использования указанных систем для целей M2M/IoT весьма высока. В ГСО-системах ниже стоимость трафика, но очень дороги абонентские терминалы, в низкоорбитальных системах, напротив, терминалы более доступны, но стоимость трафика на порядок выше. Все это делает существующие спутниковые системы неконкурентоспособными по отношению к наземным технологиям. Хотя все упомянутые системы ПСС предприняли серьезные усилия для модернизации в сторону добавления услуг M2M/IoТ, а вновь заявленные низкоорбитальные системы Фиксированной спутниковой службы в Ku- и Ка-диапазонах включили M2M/IoТ в перечень своих услуг, ожидать существенного снижения ценовых показателей не приходится в силу высоких капитальных затрат на высокоскоростные многоспутниковые системы ШПД. Сформировалось понимание того, что реальную конкуренцию наземным сетям могут составить только специализированные системы, создаваемые на базе малых спутников класса “нано/микро” и целевым образом ориентированные на оказание услуг M2M/IoT.
Олег Тимошенко
– Нет сомнений в интенсивном росте рынка M2M/IoT, но есть вопрос о доле и нише этого рынка, которая достанется спутниковой связи. В ближайшие годы мы будем свидетелями прорыва в сегменте плоских спутниковых терминалов, которые будут активно использоваться на транспорте. Но тут больше речь идет о морских и воздушных судах, а также междугородних перевозках, так как конкуренция мобильной связи 4G/5G внутри мегаполисов будет увеличиваться, не оставляя места спутникам связи. Мобильные и фиксированные спутниковые терминалы могут выступать точками доступа для большого числа окружающих/проезжающих M2M-датчиков, обеспечивая передачу их данных через спутник там, где нет покрытия сотовой сетью. Все эти задачи могут быть решены с помощью комбинации ГСО- и ВЭО-спутников, а также конкурентоспособного терминала с умной антенной. Ресурса ГСО-спутников сегодня достаточно, а новые HTS- и UHTS-спутники увеличивают этот ресурс на порядки.
Виктор Алешин
– Активный рост рынка услуг Интернета вещей (M2M/IoT) на базе действующих систем спутниковой связи, по моему мнению, весьма сомнителен, поскольку они не рассчитывались для массовой передачи коротких пакетов данных разным потребителям в реальном масштабе времени. Исключением, пожалуй, при определенных условиях ценовой политики могла бы стать только сеть спутниковой связи Iridium-Next, но и это маловероятно как по экономическим, техническим, так и политическим соображениям (в частности, потому, что сеть полностью контролируется с территории США).
Высокоорбитальные системы, как существующие, так и проектируемые перспективные, добавляют к этому еще и серьезные энергетические ограничения: доступ к спутнику возможен только через земную станцию с узконаправленной антенной, желательно “следящей” (типа тех, которые, например, используются на мобильных станциях VSAT), что далеко не всегда приемлемо для M2M. Поэтому развитие данной услуги на базе существующих высокоорбитальных систем спутниковой связи возможно только с использованием специализированных наземных локальных проводных или беспроводных сетей передачи данных типа LPWAN, объединяющих многочисленные источники и получателей информации Интернета вещей и концентрирующих ее потоки для передачи по спутниковым линиям связи. Желательно также иметь возможность обработки пакетов данных на борту спутника, в частности оптимизации и маршрутизации информационных потоков, такая возможность в большинстве существующих систем невозможна.
Александр Эйдус
– Мы и предлагаем создать международную спутниковую систему “Марафон IoT”. Кроме нас известно еще примерно десяток проектов, в которых заявлена подобная задача. Мы надеемся, что наше предложение будет поддержано в 2019 г. и мы сможем перейти к практической реализации этой идеи.
Андрей Гриценко
– Первое: микроминиатюризация спутников – это технологический прорыв, который еще не достиг “дна”. Второе: огромный потенциал заложен в возможностях группового функционирования множества таких спутников в рамках одной системы. Третье: M2M/IoT – очень перспективный рынок. Вывод: – перспектива создания таких систем есть и нам нужно торопиться.
Калью Кукк
– Хотелось бы на это надеяться.
Борис Локшин
– В последние два года целый ряд вновь образованных компаний (стартапов) во многих странах (Австралия, Канада, США, Швейцария, Нидерланды, Франция и др.) заявили о планах создания многоспутниковых низкоорбитальных систем на базе малых спутников специально для оказания услуг в сегменте M2M/IoT. В отличие от систем ШПД здесь не требуется получение предельно высокой пропускной способности ни от системы в целом, ни от отдельного КА, поэтому значительно проще решаются вопросы частотного обеспечения, выведения на целевую орбиту, организации производства спутников и др.
Анализ показывает, что наиболее целесообразно использование спутников класса “микро” с массой до 50 кг. Важно отметить, что это направление спутниковой связи только начинает развиваться, конкуренция на мировом рынке создания спутников и оказания спутниковых услуг класса M2M/IoT пока не очень высока, поэтому шансы на успех значительны.
Олег Тимошенко
– Эти перспективы следует тщательно изучать с точки зрения достаточности платежеспособного спроса. Высокая концентрация устройств с IoT-трафиком будет наблюдаться в зонах активной жизнедеятельности человека, где также высоко проникновение мобильных сетей связи. Стандарт мобильной связи 5G претендует на значительную долю в сегменте M2M/IoT, и эту конкуренцию не стоит недооценивать. Всегда будут оставаться белые пятна, где сотовая связь не сможет обеспечить должное покрытие, но объем этой ниши следует внимательно изучить.
Виктор Алешин
– Создание полноценных низкоорбитальных систем спутниковой связи для настоящего Интернета вещей, сопровождения транспортных средств и тому подобных применений на основе наноспутников (массой 1–10 кг), хотя такие проекты существуют и даже как-то реализуются (Kepler, AISTech, Astrocast, Sky and Space Global, Blink Astro и др.), весьма проблематично. Это обусловлено тем, что для обеспечения даже низкоскоростной передачи данных, но в практически непрерывном режиме космический аппарат должен обладать значительным энергетическим потенциалом (как минимум десятки Ватт мощности). Поэтому он должен нести на своем борту соответствующие солнечные батареи, и весьма энергоемкие, а следовательно тяжелые аккумуляторы (для работы в области земной тени). Кроме того, для периодической корректировки высоты орбиты спутника в период всего срока его активного существования (например, пяти лет) на нем должен быть значительный запас “рабочего тела” для двигательной установки. Для сохранения необходимой направленности антенн и солнечных батарей платформа такого космического аппарата должна иметь трехосную ориентацию в пространстве с достаточно высокой точностью (не более нескольких градусов), то есть она должна быть оснащена тяжелыми маховиками, гироскопическим и прочим оборудованием с немалыми массогабаритными характеристиками.
Поэтому можно обсуждать возможности создания подобных систем только на базе микроспутников массой 50–100 кг. Для них такая перспектива, безусловно, существует, а сама задача является весьма актуальной.
Василий Приходько
– Рискну предположить, что именно низкоорбитальные системы в ближайшее десятилетие будут развиваться наиболее активно. Перспективы применения нано- и микроспутников пока сложно оценить, поскольку помимо технических сложностей их применения (необходимость обеспечения достаточно высокого энергопотребления бортовой аппаратуры, применение сложных бортовых антенных систем, довольно сложный территориально скоординированный наземный сегмент системы, предельно доступные абонентские терминалы и т.д.), будет достаточно сложная координация в части ЭМС с различными космическими и наземными службами.
Александр Эйдус
– Сегодня этот проект называется “Марафон IoT”. Мы считаем, что у российской космической индустрии есть шанс стать коммерчески состоятельной, если этот проект будет поддержан Госкорпорацией “Роскосмос” и будут использованы международные связи для его реализации.
Андрей Гриценко
– Система “Аврора” (теперь “Марафон”) – это легкий и перспективный проект класса M2M/IoT. Легкий, так как в системе изначально планировалось использовать спутники массой около 40 кг. Стоимость и сроки изготовления и развертывания такой системы несоизмеримы с любыми другими нашими проектами в области спутниковой связи. Система относится к глобальной, что важно. Стоимость шлюза минимальна. Любой зарубежный оператор может без особых проблем запустить в работу национальный сегмент. На мой взгляд, это направление перспективно.
Калью Кукк
– Глобальная низкоорбитальная система имеет больше шансов на окупаемость. Прежде всего, надо иметь потенциальных партнеров. Пока таковых, на мой взгляд, нет. Также необходим опыт продвижения коммерческих услуг на мировом рынке. Создание системы типа “Аврора” в национальных рамках может улучшить ситуацию.
Борис Локшин
– В России инициативной группой компаний предложено недавно создание многофункциональной низкоорбитальной системы “Аврора”, нацеленной на обслуживание рынка M2M/IoT (в последних документах она называется “Марафон IoT”). Целевые функции системы включают ретрансляцию данных и подачу сигналов управления реального времени, прием и ретрансляцию информации с воздушных судов (БПЛА) в режиме АЗН-В, ретрансляцию дифференциальных поправок системы ГЛОНАСС и др. Предполагается использование полярных орбит высотой 750 км, куда будут поэтапно выводиться КА массой 40–45 кг, по 21 аппарату в каждую из 12 плоскостей.
Учитывая сказанное выше о перспективности освоения рынка M2M/IoT и невысокой пока конкуренции на этом рынке, а также разумную цену выхода на рынок, полагаю вполне оправданным участие России в возможных попытках формирования кооперации со странами-партнерами по созданию международной спутниковой системы с целевой функцией M2M/IoT (как и всякая глобальная система, данная система может быть экономически эффективной только при условии выхода на международный рынок). Ввиду ограниченности объема рынка реализованы будут, скорее всего, один-два проекта, не более, и тем важнее не упустить время и оказаться в числе участников. Перспективность задачи понимают и в Госкорпорации “Роскосмос”, включив проект “Марафон M2M/IoT” в программу “Сфера”.
Олег Тимошенко
– Низкоорбитальные спутники связи по своей природе обеспечивают глобальное покрытие, и развитие подобных проектов целесообразно делать в рамках международной кооперации, продвигая такие услуги глобально. У России могут быть достаточно весомые позиции в таких проектах в силу наличия собственных средств вывода спутников на орбиту, технологий спутниковой связи и большого накопленного опыта в космической отрасли. Нужно выступать с собственными инициативами и искать партнеров, а также внимательно изучать уже реализуемые проекты.
Виктор Алешин
– Безусловно, следует! Система “Аврора” (новое название “Марафон IoT”) на базе низкой (750 км) орбитальной группировки спутников предназначена в основном для Интернета вещей. Применение миниспутников позволит достаточно быстро, без грандиозных затрат сил и средств создать, а также относительно просто поддерживать вполне работоспособную многоспутниковую орбитальную группировку.
Привлекательной особенностью предлагаемой системы является также использование для построения как бортовых, так и наземных телекоммуникационных устройств готовой аппаратно-программной базы (модулей, узлов и протоколов) доступной и дешевой технологии LoRa, специально ориентированной на потребности M2M/IoT.
Основных проблемных вопроса создания данной системы, на мой взгляд, только два: отсутствие готовой для серийного производства отечественной платформы малого космического аппарата, пригодной для размещения полезной нагрузки, и присвоение необходимых частотных полос в радиочастотном спектре спутниковой связи. Международное сотрудничество, наверное, могло бы весьма поспособствовать их решению.
Ввиду своей относительной простоты этот проект может быть быстро воплощен в жизнь и силами только Российской Федерации, однако в этом случае могут не быть в полной мере реализованы заложенные в него потенциальные возможности предоставления услуг в глобальном масштабе, а следовательно может серьезно пострадать коммерческая составляющая проекта.
Опубликовано: Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2019
Посещений: 3145
Автор
| |||
Автор
| |||
Автор
| |||
Автор
| |||
Автор
| |||
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
