А. Д. ФОРТУШЕНКО, В. Л. БЫКОВ
Со дня запуска первого искусственного спутника Земли не прошло и 30 лет; первый в СССР спутник «Молния-1» был запущен немногим более 20 лет назад, поэтому минувшее десятилетие представляет значительный этап в развитии спутниковой связи — самого молодого средства радиосвязи.
Этот этап можно охарактеризовать прежде всего интенсивным развитием спутниковых -систем, созданных в предыдущее десятилетие, — внутрисоюзной системы спутниковой связи и международной системы «Интерспутник». За этот период система спутниковой связи нашей страны по объемным показателям (пропускной способности) выросла почти в 15 раз. Семейство спутников связи пополнилось новыми ИСЗ типа «Радуга» и «Горизонт», запущенными на геостационарную орбиту и позволившими реализовать все ее преимущества. При этом общее число спутников, одновременно работающих в системе, увеличилось в 5 раз, а пропускная способность спутниковых ретрансляторов благодаря улучшению энергетических и массогабаритных характеристик повысилась почти в 3 раза. iB настоящее время общая пропускная способность аппаратуры связи спутников внутрисоюзной системы достигает 10 тыс. эквивалентных[13] дуплексных телефонных каналов, что позволяет увеличить протяженность магистральной сети страны на 15 млн. канало-кило’метров.
Существенно изменилась и земная сеть. Общее число земных станций сети «Орбита» удвоилась и достигло почти 100, из них часть станций, дополнительно оборудованных приемопередающей аппаратурой, помимо приема телевизионных программ обеспечивают телефонный обмен, а также прием программ радиовещания и изображений газетных полос. Построен ряд новых приемопередающих станций с антеннами диаметром 12 м, имеющих многоствольное оборудование и большую пропускную способность; мо- дифидированы перевозимые станции «Марс» с антенной диаметром 7 м.
Усовершенствовались и методы передачи информации — начато широкое применение многостанционного доступа с временным разделением и цифровыми методами модуляции. Создана цифровая сеть передачи программ центрального радиовещания «Орби- та-РВ» и централизованная сеть передачи изображений газетных полос.
Качественной особенностью рассматриваемого периода было создание принципиально новых систем спутникового телевизионного вещания «Экран» и «Москва», обеспечивших совместно о системой «Орбита» охват всей территории нашей страны двухпрограммным цветным телевизионным вещанием по зоновому принципу, т. е. с учетом местных временных сдвигов. Благодаря успехам космической техники, ракетостроения и радиоэлектроники для этих систем удалось создать спутники с передатчиками, обладающими самой ‘большой в мире выходной мощностью, что позволило существенно упростить земные приемные установки и сократить их стоимость.
Большие качественные и количественные сдвиги произошли в развитии Международной системы «Интерспутник»: удвоилось число используемых спутников, более чем в 4 раза возрос телевизионный и телефонный трафик, построены новые земные станции в Алжире, Лаосе, Вьетнаме и Ираке; началась планомерная модернизация системы, предусматривающая усовершенствование приемопередающего оборудования земных станций и переход на новые методы передачи информации. Существенно увеличился трафик нашей страны в международной системе «Интелсат». Построен новый международный центр спутниковой связи «Дубна» для работы в обеих международных системах.
Началось освоение новых диапазонов частот выше 10 ГГц. Созданы и выведены на орбиту космические станции «Луч-1» и «Луч-2» с ретранслятором в диапазоне 11/14 ГГц; совместными усилиями социалистических стран в рамках программы «Интеркосмос» построен международный опытный участок «Дубна» и технологические земные станции I и II классов в диапазонах 11/14 ГГц, что создало реальные технические предпосылки для построения перспективных спутниковых систем большой емкости.
Таков общий перечень достижений спутниковой связи за минувшие 10 лет; рассмотрим их более подробно на примере некоторых конкретных систем.
Внутрисоюзная система спутниковой связи обеспечивает организацию магистральных телевизионных и телефонных каналов между крупными административными, промышленными и культурными центрами, а также передачу центральных программ радиовещания и изображения газетных полос из Москвы в различные города и пункты страны.
В настоящее время в системе используются геостационарные спутники «Радуга», «Горизонт» (международный регистрационный
индекс «Стационар»), а также спутники типа «Молния». Зоны обслуживания спутников «Стационар» (рис. 1) охватывают всю территорию СССР, что позволяет организовать связь между любыми пунктами. При этом основной обмен осуществляется через спутники «Стационар», а спутники «Молния» используются для обслуживания восточных районов и Крайнего Севера.
Технические характеристики спутников -приведены в табл. 1, из которой видно, что новое поколение спутников отличается от ИСЗ «Молния» большим числом ВЧ стволов, повышенной излучаемой мощностью, улучшенной шумовой температурой приемных устройств и, в конечном счете, большей .пропускной способностью. Отличительной особенностью спутника «Горизонт» является применение нескольких антенн с различной направленностью, что позволяет обеспечить как охват всей видимой со спутника поверхности Земли, так и локальный охват территорий; это расширяет функциональные возможности использования спутника.
Земная сеть внутрисоюзной системы связи (табл. 2) состоит из базовых центров, содержащих .несколько станций с антеннами диаметром 25 м (рис. 2) и 12 м, и периферийных земных станций с антеннами диаметром 12 м. Базовые станции расположены в районе гг. Москва и Комсомольск-на-Амуре; через них организо-
Таблица 1
|
Характеристики |
«Молния» |
«Радуга» |
«Горизонт» |
«Экран» |
«Луч» |
|
Точка стояния ИСЗ |
— |
30° в.д, 85° в.д. |
14° З.Д., 53° в.д., 90° в.д. |
99° в.д. |
14° з.д. 53° в.д |
|
Диапазон частот, ГГц |
4/6 |
4/6 |
4/6 |
0,7 |
11/14 |
|
Число ВЧ стволов |
3 |
3 |
6 |
1 |
1 |
|
Мощность передатчика одного |
|
|
10 и 40 |
|
10 |
|
ствола, подводимая к антенне, Вт |
30 |
10 |
200 |
||
|
Ширина полосы частот стволов, |
|
|
|
|
37 |
|
МГц |
37 |
37 |
37 и 40 |
24 |
|
|
Число антенн |
2 |
2 |
6 |
2 |
2 |
|
Коэффициент усиления антенн, дБ |
17 |
23 |
19,22 и 30 |
22 и 33,5 |
27 |
|
Излучаемая мощность ствола, |
|
|
29,32 и 46 |
56,5 |
36,8 |
|
дБВт |
31 |
33 |
|||
|
Шумовая температура приемной |
3000 |
2500 |
2000 |
2000 |
3000 |
|
станции, К |
|||||
|
Год запуска первого ИСЗ |
1973 |
1976 |
1980 |
1976 |
1982 |
Таблица 2
|
|
Типы земных станций |
||||||||
|
|
|
о ВС |
|
л £ 8й |
|
|
|
Интер |
|
|
|
|
« |
|
1 g |
1 Н |
л |
|
космос |
|
|
Характеристики |
о |
о. |
л |
1 н |
СО Я |
И |
£ |
|
|
|
А |
|
и |
ев >, |
ВС ё |
|
|
|
|
|
|
|
Л О СО га |
•9* к а |
а га |
К С \о и |
\э 2 >1 н fct« |
о о £ |
о. if) |
a |
SC |
|
|
\о |
о с |
* |
|
|
* |
¥ |
|
|
|
Диапазон частот, МГц |
4/6 |
4/6 |
4/6 |
4/6 |
4/6 |
4 |
0,7 |
11/14 |
11/14 |
|
Число ВЧ стволов |
3.. 6 |
2…3 |
1 |
6 |
12 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Диаметр антенны, м |
25 |
12 |
7 |
12 |
32 |
2,5 |
— |
12 |
4 |
|
Коэффициент усиления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
антенны, дБ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
52,5 |
|
на передачу |
60 |
54 |
49,5 |
55 |
64,5 |
— |
— |
60 |
|
|
на прием |
58 |
52 |
47,5 |
52,5 |
61,5 |
37,5 |
23 и 30 |
59 |
50 |
|
Число передатчиков |
3…6 |
2…3 |
1 |
6 |
4 |
— |
— |
1 |
1 |
|
Мощность каждого пере |
|
|
|
|
|
|
|
1.5 |
0,25 |
|
датчика, кВт |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
— |
— |
||
|
Эквивалентная шумовая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
температура приемной |
|
200 |
|
160 |
100 |
|
800 |
300 |
300 |
|
станции, К |
200 |
200 |
200 |
||||||
|
Энергетическая доброт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность земной станции, |
|
|
|
|
|
|
|
34 |
25 |
|
дБ/град |
35 |
29 |
24,3 |
31 |
41,5 |
14,5 |
—6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
и+1 |
|
|
|
ван «космический мост» между западом и востоком нашей страны емкостью 240 дуплексных телефонных каналов, по которому осуществляется широкий телефонный обмен, а также дуплексная передача телевизионных программ. Эти станции являются также центрами регионов, и через них осуществляется связь с периферийными станциями этих регионов.
Периферийные станции созданы на основе земных станций «Орбита» путем дооборудования их приемопередающими комплексами и оконечной каналообразу- ющей аппаратурой.
Для ведения телевизионных передач с мест событий создано новое поколение перевозимых станций «Марс-2»с антенной диаметром 7 м в контейнерном исполнении; они отличаются от станций «Марс-1» конструкцией, а также лучшими техническими и эксплуатационными характеристиками.