Как нам анонсируют руководители ФКА, заканчивается, предположительно в феврале, разработка федеральной космической программы до 2040 года. Программа разрабатывается по поручению Президента, и первоначально, если кто помнит, должна была быть готова к весне прошлого года. Произошла серьёзная, почти годовая задержка. К этому есть объективные причины - такую программу составить непросто: нужно учесть и оценить все возможные варианты путей развития. Есть и субъективные - действия отдельных организаций и людей, предлагающих свои идеи. Хочется предполагать себя одним из таких субъективных факторов. Чтобы руководству Роскосмоса жизнь не казалась лёгкой, среди прочих я предложил создать проект, который может иметь коммерческие перспективы и в силу масштабности стать основой ФКП (то есть, он и будет определять политику в области СВ, место размещения новых космодромов и т. д.). Сейчас это предложение рассматривается в Роскосмосе, при этом дело поставлено так, что в силу названных цифр перспективного коммерческого оборота его рассмотрение не может быть проигнорировано или проведено поверхностно. Речь идёт о создании геостационарной группировки спутников связи из предположительно не менее чем 70 спутников. Так как вопрос непростой, хотелось бы рассмотреть его с технической стороны на форуме и услышать дельные замечания и возражения. Вот он:
Сущность проекта
Предлагается выведение спутниковой группировки на геосинхронные орбиты с доступным наклонением (51° или 48°) и согласованием её орбитальных параметров таким образом, чтобы проекция движения спутников на Землю приходилась на одну линию. Такая линия будет иметь вид двойной петли (восьмёрки), при этом видимая с Земли линия расположения спутников будет неподвижна. После заполнения орбит спутниками и насыщения линии их расположения наземные станции приёма в каждом секторе линии всегда будут «видеть» один спутник. При этом появляются вопросы с согласованным переключением связи спутников в моменты перехода между секторами и наложением сигналов двух спутников, которые решаются технически. После этого видимая линия движения спутников по свойствам и ресурсам будет эквивалентна геостационарной орбите (ГСО), за исключением наличия точки самопересечения.
Предположительно, такая группировка спутников обеспечит дополнительный сектор услуг космической связи с объёмом около 30% по информационно-физическим параметрам от имеющегося. В настоящее время годовой объём этого рынка оценивается в 30-60 миллиардов долларов, но разумно рассчитывать на сумму до 5-10 миллиардов, так как предлагаемая связь содержит риск перерывов при потере одного спутника, необходим демпинг при выходе на рынок, и не все точки видимой линии удастся задействовать. Неполнота использования ресурса спутников будет компенсирована их серийностью и более высокой (~ на 40%) грузоподъёмностью носителей, так как при выведении не потребуется разворот плоскости орбиты.
Ниже в таблице показаны затраты до начала эксплуатации типичного спутника связи в 1999 и 2004 годах, а также – в составе предлагаемой группировки для двух уровней подготовки технической базы (предположительно).
Год 1999 2004 В ценах 2004 В ценах 2004
Стоимость производства спутника, млн. долл. 144 130 100 75
Кол-во стволов С-диапазона 28 28 28 28
Кол-во стволов Ku-диапазона 24 24 24 24
Пусковые услуги, млн. долл. 100 70 40 25
Страхование, млн. долл. 21(8%) 50(20%) 21(15%) 5(5%)
Суммарные затраты, млн. долл. 264 250 161 105
Период окупаемости, лет 4,8 7,5 ? ?
При наименьших вложениях экономия достигается за счёт применения носителя меньшей размерности и серийности операций по сборке и подготовке спутника. Вложения в технологии (последний столбец) позволят снизить затраты за счёт серийного выпуска комплектующих и снижения стоимости выведения при применении новых средств. При массовом выведении однотипных спутников достаточно ограничиться самострахованием, страховые услуги теряют смысл.
Из таблицы можно сделать грубую оценку стоимости создания группировки - около 10 миллиардов долларов непосредственных затрат, но, с учётом необходимости вложений в технологии и инфраструктуру, суммарно проект может потребовать от 15 до 25 млрд. долл., при том, что часть вложений будет востребована и для других целей.
Особенностью спутниковой группировки будет необходимость развёртывания её в короткие сроки, с последующим ожиданием наполнения предложения услуг связи спросом, что может занять несколько лет.
Размещение спутников по разным орбитам исключает их групповое выведение. Принципиально возможно, но неудобно выведение на низкую орбиту одним носителем двух спутников, оснащённых разгонными блоками, с последующим их выведением на целевые орбиты. При этом время ожидания второго запуска составит около недели.
Так как стоит задача развёртывания группировки в короткие сроки, нецелесообразно ориентироваться на носитель тяжёлого класса. Но даже такой носитель, как «Зенит-3», будет способен вывести на переходную к геосинхронной орбиту груз до 6 т (2,6-3,2 т на целевой орбите), что вполне достаточно для самых смелых планов. В довольно близкой перспективе возможно появление других носителей аналогичной грузоподъёмности «Ангара-3» и «Союз 2-3», что повысит надёжность процесса развёртывания группировки и увеличит скорость развёртывания. Кроме того, предлагается рассмотреть возможность создания специальнного носителя пакетной схемы близкой грузоподъёмности на основе семи ракетных блоков с двигателями РД-120, использующего перелив компонентов между блоками. Его свойства будут наилучшим образом соответствовать поставленной задаче. Актуальность этого носителя существенно повысится, если удастся сажать его боковые блоки на воду и в дальнейшем повторно использовать. Оценка такой возможности показывает, что малая размерность блоков (диаметр баков 2,2 – 2,66 м, длина – не более 13 м) позволит относительно легко перенести нагрузки при возвращении, приводнении и ожидании на воде, а также удобна при извлечении и транспортировке.
Минусом прямого выведения является привязка места размещения космодрома к проекции на Землю линии размещения спутников, которая, в свою очередь, должна быть ориентирована на географию потребителей.
Другой способ выведения, решающий проблему грузоподъёмности, предполагает использование заправки ракетных блоков на низкой орбите Земли. Он потребует создания специального средства доставки топлива на орбиту и орбитальной заправочной станции. Этот способ позволяет развернуть группировку из спутников такой массы, под которую не имеется в наличии подходящего носителя или достаточной технической базы для его массового производства. Для выведения таким способом на целевую орбиту спутников в диапазоне реально мыслимых масс потребуются носители лёгкого класса со последней ступенью, приспособленной к дозаправке в орбитальных условиях. Фактически на целевую орбиту будет выводиться тот же полезный груз, который будет доставляться с помощью такого носителя на заправочную станцию.
Из-за прецессии орбиты станции точки пресечения её плоскости с экватором ежедневно будут смещаться на ~ 4° по долготе. Это значит, что в течение 3-4 месяцев имеется возможность выведения с заправочной станции на любую из требуемых геосинхронных орбит.
Орбитальная заправочная станция может не только сыграть существенную роль в деле развёртывания группировки, но и обслуживать её в дальнейшем, в том числе - осуществить плановую замену устаревающих спутников на более тяжёлые.
Я правильно понял, что предлагается использовать 70 непрерывно перенастраиваемых КА на орбите 51° вместо одного-нескольких КА на ГСО ?
Предположительно, 70 КА (а это -минимум, можно и больше) будут эквивалентны 30-40 аппаратам на ГСО. Возможно - меньше или больше, в зависимости от оснащения и способа разделения сигнала между спутниками. Требуется не непрерывная перенастройка, а синхронное переключение в определённые моменты времени.
И при этом все 70 должны работать ОДНОВРЕМЕННО, без пробелов... Ужос.
Повеситься.
А Вы рассматривали вопрос, на сколько устойчива такая орбита? Есть у меня некоторые сомнения на этот счет.
ЦитироватьИ при этом все 70 должны работать ОДНОВРЕМЕННО, без пробелов... Ужос.
Повеситься.
Если один из спутников выйдет из строя, то образуется пробел в связи 24*60/70=20,5 минуты. При 150 спутниках (близко к пределу насыщения псевдотраектории) - 9,5 минут. Поэтому прямое вещание через такую систему будет содержать элемент ненадёжности. Отсюда назначение спутников - связь, передача данных.
ЦитироватьА Вы рассматривали вопрос, на сколько устойчива такая орбита? Есть у меня некоторые сомнения на этот счет.
Предварительно проблемы будут в том же объёме, что и для ГСО. Корректируются теми же средствами. Возможно (не могу посчитать) будет дополнительная прецессия плоскостей орбит, вызванная несферичностью Земли. В этом случае корректировку можно игнорировать. Остальные неприятности (влияние Луны и пр.) мне неведомы и пока под вопросом. Буду благодарен за информацию.
Вопрос ещё в востребованности такой спутниковой системы. Может, тогда уж заморочиться с низкоорбитальной системой связи?
ЦитироватьВопрос ещё в востребованности такой спутниковой системы. Может, тогда уж заморочиться с низкоорбитальной системой связи?
Для меня вопроса нет - НННШ (с).
Орбиты ГСО и Молния по удобству перекрывают возможности этой идеи ПОЛНОСТЬЮ. Кстати, уверен, что специалисты по орбитальной баллистике подробно рассматривали предлагаемую Михальчуком орбиту еще с 50-х годов.
ЦитироватьЦитироватьА Вы рассматривали вопрос, на сколько устойчива такая орбита? Есть у меня некоторые сомнения на этот счет.
Предварительно проблемы будут в том же объёме, что и для ГСО. Корректируются теми же средствами. Возможно (не могу посчитать) будет дополнительная прецессия плоскостей орбит, вызванная несферичностью Земли. В этом случае корректировку можно игнорировать. Остальные неприятности (влияние Луны и пр.) мне неведомы и пока под вопросом. Буду благодарен за информацию.
В свое время пришлось перевести спутники Молния с наклонения 65 градусов на 62,8 как раз из-за повышенной неустойчивости первой. Т.ч. нюансы возможны.
Такая система действительно приемлема для обслуживания северных районов, но там вполне справляются Молнии, и гораздо дешевле. С остальным справятся классические геостационары.
ЦитироватьВопрос ещё в востребованности такой спутниковой системы. Может, тогда уж заморочиться с низкоорбитальной системой связи?
Низкоорбиталка - это отдельный бизнес, он может и начисто прогореть, как Иридиум. Здесь речь идёт о геостационарной связи, рынок которой уже есть. Такой системой можно замахнуться на долю 20-30% этого рынка. Сразу этот ресурс не будет востребован, придётся побороться за место под солнцем. ГСО уже насыщена спутниками, и в ближайшее время потребность в новых ресурсах связи может возникнуть сама собой. Кроме того, ничто не мешает стимулировать эту потребность.
Конечно, вопрос востребованности не решён и им легче всего обосновать отказ. Но хотелось бы предвидеть и другие возможные причины отказа.
ЦитироватьЦитироватьВопрос ещё в востребованности такой спутниковой системы. Может, тогда уж заморочиться с низкоорбитальной системой связи?
Для меня вопроса нет - НННШ (с).
Орбиты ГСО и Молния по удобству перекрывают возможности этой идеи ПОЛНОСТЬЮ. Кстати, уверен, что специалисты по орбитальной баллистике подробно рассматривали предлагаемую Михальчуком орбиту еще с 50-х годов.
В 50-х годах такая система не могла быть востребована. ГСО, конечно, удобнее, но её возможности близки к исчерпанию. Орбиты Молнии имеют очевидные недостатки: сильное влияние несферичности Земли в перигее, регулярное прохождение радиационных поясов, возможность использования для связи только части траектории.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьВопрос ещё в востребованности такой спутниковой системы. Может, тогда уж заморочиться с низкоорбитальной системой связи?
Для меня вопроса нет - НННШ (с).
Орбиты ГСО и Молния по удобству перекрывают возможности этой идеи ПОЛНОСТЬЮ. Кстати, уверен, что специалисты по орбитальной баллистике подробно рассматривали предлагаемую Михальчуком орбиту еще с 50-х годов.
В 50-х годах такая система не могла быть востребована. ГСО, конечно, удобнее, но её возможности близки к исчерпанию. Орбиты Молнии имеют очевидные недостатки: сильное влияние несферичности Земли в перигее, регулярное прохождение радиационных поясов, возможность использования для связи только части траектории.
Востребована не могла быть, но проработки начались одновременно с проработками ГСО - иначе и быть не могло, математики - они такие... ;)
Что касается исчерпания возможностей ГСО - а как по Вашему, интересно, отнесутся владельцы геостационарных КА к системе, аппараты которой будут
пересекать ГСО на скорости >1000 км/ч, да ещё и
140 раз в сутки ?
Они вообще будут против, как конкуренты. Однако, пересечение ГСО будет всего в двух точках и проблема коснётся только тех, кем они заняты. Прежде всего они будут жаловаться на помехи связи, поэтому в районе пересечения с ГСО связь придётся отключать, либо убрать оттуда спутник. Пролёты же спутников, как механическую угрозу, надо ещё обосновать. Что-то мне подсказывает, что регулярное "промахивание" не составит труда при среднем расстоянии между спутниками более 1000 км. Если что, можно подправить эксцентриситет орбит, чтобы они не пересекали ГСО.
Нашли бы Вы себе лучше другую проблему ...
ЦитироватьОни вообще будут против, как конкуренты. Однако, пересечение ГСО будет всего в двух точках и проблема коснётся только тех, кем они заняты.
Пардон, только праздниками можно объяснить такую оплошность. За сутки спутники будут дважды пересекать ГСО в одной точке.
ЦитироватьНашли бы Вы себе лучше другую проблему ...
Себе - сколько угодно. Но эта задача заготовлена специально для Роскосмоса. :wink:
Не понимаю - если спутники всё равно не геостационарные - то зачем их так высоко поднимать? Любая геосинхронная выше атмосферы подойдёт :)
Не понял вопроса. Спутники не геостационарные, да. Но спутниковая система - геостационарная. Всё для удобства потребителя, который один раз наводит тарелку в определённую точку неба и пользуется связью.
Размах - это серьёзно и надолго!
Да видимо мы созрели для такой постановки вопроса.
Но думаю количество спутников можно и увиличить до 100 или 150 штук.
Роботизировать и создать систему обслуживания, ремонта и пополнения запасов.
Вес спутников тонн этак 10-15, простые, я бы сказал дубовые - надёжностью лет на 30-50 а то и больше, брать размером антен и простотой комплектации.
Орбита действительно геостационарная но не круговая экваториальная а наклонная
Кстати она не обязательно проходить должна через стандарнтный геостационар, может быть выфше или ниже.
Очень нравиться размах.
И превращение недостатка(высокоширотности космодромов) в достоинство.
Думаю рано или поздно Россия придёт к этому варианту - лучше пораньше.
Видимо, вы не разобрались с небесной механикой, а я поленился выложить картинку (но её сложно сделать наглядно, да и руки пока не доходят). Дело в том, что спутники будут летать по разным геосинхронным орбитам (у каждого - своя) с одинаковым наклонением, но будут двигаться по одной наблюдаемой с Земли псевдотраектории. Поэтому система обслуживания отпадает. Спутники нужно вовремя менять, а отработавшие - уводить. Это не сложно, так как спутники будут идентичны по свойствам, и недороги из-за большой серии. Не стоит заморачиваться и с большой массой - она реально не нужна.
В остальном - в целом согласен.
А мне идея с единой орбитой интереснее
1 - орбита фиксированна и возможен единый контроль и межорбитальное обслуживание.
2 - меньше разброда и легче управление.
3 - трёх и ли четырёх орбит вполне хватит для покрытия зоны приёма.
4 - имеются большие "окна" для выхода из зоны земного притяжения для межпланетных полётов.
Имея всего несколько выбранных орбит легче проводить замену и ремонт.
При разных же орбтитах обслуживание существенно усложняется.
У единой орбиты будет единственное приемлемое решение: ГСО.
А можно узнать - зачем СТОЛЬКО спутников. Если на сэкономленный от наклонения вес повесить систему связи МЕЖДУ спутниками (сделать из них маршрутизатор) и повысить мощность единичного сигнала, чтобы расширить окно каждого спутника, то столько и не надо. Нет?
ЦитироватьА можно узнать - зачем СТОЛЬКО спутников. Если на сэкономленный от наклонения вес повесить систему связи МЕЖДУ спутниками (сделать из них маршрутизатор) и повысить мощность единичного сигнала, чтобы расширить окно каждого спутника, то столько и не надо. Нет?
Хороший и ещё не проработанный вопрос: можно ли органично (без перестройки наземной аппаратуры) и безболезненно постепенно наращивать группировку. Однако изначально необходим минимум спутников. Принцип такой: в каждом секторе наблюдения спутник всё-таки движется, и, похоже, его придётся сопровождать приёмной антенной. Сопровождение в секторе 3-5 градусов не требует антенны с движущимися частями, неподвижная антенна обеспечит устойчивый приём не всё время, с некоторыми разрывами. Цель очевидна: относительная простота приёмной аппаратуры. 70 спутников - предполагаемый минимум оптимальной плотности, При 150 плотность спутников приближается к тому, что творится на ГСО.
Не вижу, что здесь может изменить маршрутизатор.
Однако минимальная плотность может быть и меньше (но будет ли от этого легче?). Проект нужно разрабатывать, и тогда найдётся оптимум.
Нужно посоветоваться...
Крайнее событие этой темы - ответ их Роскосмоса. Вот он:
(http://www.energoobmen.ru/images/Roskosmoslist1.JPG) (http://www.energoobmen.ru/images/Roskosmoslist1.JPG)
(http://www.energoobmen.ru/images/Roskosmoslist2.JPG) (http://www.energoobmen.ru/images/Roskosmoslist2.JPG)
Хотелось бы знать мнение по следующим вопросам:
1. Если брать не наш, а мировой уровень развития спутниковых технологий, то каковы дальнейшие возможности наращивания пропускной способности спутниковых каналов связи, прежде всего, путём освоения новых частот, и насколько сложно их освоить?
2. Что может означать: "кластеры спутников на ГСО" в смысле их орбитального расположения?
3. Насколько я знаю, в планах ФКП геосинхронные высокоэллиптические орбиты не значатся, так?
Нужно квалифицированное мнение по этим вопросам. Ну и буду рад услышать мнения и тех, кто себя специалистами не считает. :D
Цитировать2. Что может означать: "кластеры спутников на ГСО" в смысле их орбитального расположения?
Состыкованные спутники?
ЦитироватьЦитировать2. Что может означать: "кластеры спутников на ГСО" в смысле их орбитального расположения?
Состыкованные спутники?
Это когда несколько спутников в одной точке. Например, "Астры".
Или большой спутник с многолучевой антеной и ядерным источником энергии - о необходимости таких спутников на ГСО всё время говорили большеви... тьфу, то есть я говорил :wink:
Cюда же относится и повышение энергетики спутников.
15-20 тонн на ГСО - это 75-100 тонн на LEO, так что нужен будет сверхтяжелый носитель - серийный, дешевый, простой и надежный.
А уж с такой машинкой можно будет и "Луна, Марс, далее везде" :)
Так соединятся запросы коммерческой, научной и флаговтыкательной космонавтики.
Вообще надо отметить, что ответ грамотный и достаточно подробный. Имхо, конечно :)
ЦитироватьЦитироватьЦитировать2. Что может означать: "кластеры спутников на ГСО" в смысле их орбитального расположения?
Состыкованные спутники?
Это когда несколько спутников в одной точке. Например, "Астры".
Тогда какое это имеет отношение к делу? Итак ясно, что ресурс геостационарной точки можно покрыть как одним, так и несколькими спутниками. Предложение касалось увеличения орбитально-частотного ресурса геостационарных систем связи.
Кстати насчет самой идеи 70 спутников на геосинхронных орбитах.
В рамках "Иридиума" для полного покрытия земной поверхности планировали использовать 65 спутников на низких орбитах.
Может проще всё-таки 70 спутников запустить на LEO, чем на геосинхронку? И размеры антенн, мощность передачи потребуется на порядки меньше при высоте орбит спутников ~ 700 км.
При таком числе спутников вообще не ясно, зачем нужны геосинхронные орбиты, если вся поверхность Земли покрывается с низких.
70 спутников будет очень недостаточно при высоте орбиты 700 км. Насчёт меньшей мощности на порядки сильно сомневаюсь. Дело в том, что нужно оценивать одновременно и мощность передатчика и мощность приёмника. Если на таких орбитах разместить передатчики с мощностью, меньшей на порядки, то для связи потребуется их сопровождение направленной антенной. Что сводит на нет потребительские качества системы.
Низкоорбитальные системы связи - это прежде всего телефонная связь в неширокой полосе частот, соответственно, низкий траффик информации. Такие системы связи не будут иметь прямой конкуренции с геостационарными. Последние ориентированы на передачу больших массивов информации между стационарными потребителями. Используются стационарные направленные антенны, что позволяет уменьшить мощность передатчика и энергопотребление приёмника.
ЦитироватьКстати насчет самой идеи 70 спутников на геосинхронных орбитах.
В рамках "Иридиума" для полного покрытия земной поверхности планировали использовать 65 спутников на низких орбитах.
Вообще изначально 77 спутников, потому и "Иридиум" - 77-й элемент таблицы Менделеева.
Интересно, если вместо 70ти ГСОшных спутников заняться низкоорбитальной системой, хватит денег соорудить Teledesic? Хотя б в урезанном варианте (288 спутников)... Или глобальный низкоорбитальный инет все еще за гранью реальности?
ЦитироватьИнтересно, если вместо 70ти ГСОшных спутников заняться низкоорбитальной системой, хватит денег соорудить Teledesic? Хотя б в урезанном варианте (288 спутников)... Или глобальный низкоорбитальный инет все еще за гранью реальности?
Хотя это и близко к оффтопу, но всё-таки отвечу. Низкоорбитальную систему придётся разрабатывать "с нуля", и затраты именно системной составляющей будут велики. Предлагаемая система делается путём тиражирования удачного варианта спутника связи с относительно небольшими доработками.
ЦитироватьВообще надо отметить, что ответ грамотный и достаточно подробный. Имхо, конечно :)
Суть всей переписки следующая (если кратко):
1. Я - правительству: Мы могём! 8)
2. Правительство - Роскосмосу: А могём ли мы? :roll:
3. Роскосмос: Могём, и ещё не так могём. Но не будем. :|
ЦитироватьЦитироватьВообще надо отметить, что ответ грамотный и достаточно подробный. Имхо, конечно :)
Суть всей переписки следующая (если кратко):
1. Я - правительству: Мы могём! 8)
2. Правительство - Роскосмосу: А могём ли мы? :roll:
3. Роскосмос: Могём, и ещё не так могём. Но не будем. :|
Это Вы напрасно - в этот раз их ответ ВЕРНЫЙ.
Главных недостатков (причем непрошибаемых) у Вашей идеи два:
1. Высокая стоимость [/size](затраты до ввода в эксплуатацию).
2. Относительно низкая надежность, и как следствие - неустойчивый канал связи (в случае работы системы с 2-3 отказавшими КА, что при их количестве НЕИЗБЕЖНО).
ЦитироватьЦитироватьИнтересно, если вместо 70ти ГСОшных спутников заняться низкоорбитальной системой, хватит денег соорудить Teledesic? Хотя б в урезанном варианте (288 спутников)... Или глобальный низкоорбитальный инет все еще за гранью реальности?
Хотя это и близко к оффтопу, но всё-таки отвечу. Низкоорбитальную систему придётся разрабатывать "с нуля", и затраты именно системной составляющей будут велики. Предлагаемая система делается путём тиражирования удачного варианта спутника связи с относительно небольшими доработками.
То же самое можно сказать - с точностью наоборот - и про Вашу систему,
mihalchuk. Вы думаете, так легко синхронизировать по времени сигнал, непрерывно передаваемый следующему КА, как эстафетная палочка ?
ЦитироватьГлавных недостатков (причем непрошибаемых) у Вашей идеи два:
1. Высокая стоимость [/size](затраты до ввода в эксплуатацию).
2. Относительно низкая надежность, и как следствие - неустойчивый канал связи (в случае работы системы с 2-3 отказавшими КА, что при их количестве НЕИЗБЕЖНО).
По пунктам:
1. Высокая стоимость получается потому, что проект большой. Недостатком это назвать нельзя, но согласен - чем больше сумма, тем меньше вероятность рализации.
2. Эта "низкая надёжность" - относительна. В случае потери одного спутника на ГСО связь прекращается, ждём, когда разместят следующий. В нашем случае получим пробел связи минут 20. Не вижу здесь ничего критичного. Прямое вещание, конечно, от этого пострадает, но, например, интернет - нет. Кроме того, можно проявить фантазию и дублировать каналы связи с разных спутников.
ЦитироватьЭто Вы напрасно - в этот раз их ответ ВЕРНЫЙ.
Ответ как раз ошибочный. Во-первых, вопрос о необходимости включения этого проекта в ФКП мной не ставился. Во-вторых, для решения, если они за него взялись, нужно найти правильное обоснование. Но с технической стороны его нет. А заявить о технико-экономическом риске авторы письма не решились, так как за этим могло последовать требование об его оценке. Указаная в ссылке на ФКП система спутников на высокоэллиптических орбитах по масштабам и близко не стоит рядом с предлагаемой системой.
Собственно, не в предложенной системе дело. Геостационарные системы связи можно моделировать и другими способами. Вопрос был о том, сможет ли Роскосмос решиться на что-нибудь значительное, сулящее отдачу для страны, или нет.
ЦитироватьТо же самое можно сказать - с точностью наоборот - и про Вашу систему, mihalchuk. Вы думаете, так легко синхронизировать по времени сигнал, непрерывно передаваемый следующему КА, как эстафетная палочка ?
Ну почему же - непрерывно? Пакетами его, пакетами! :P
Цитировать1. Высокая стоимость получается потому, что проект большой. Недостатком это назвать нельзя, но согласен - чем больше сумма, тем меньше вероятность рализации.
Не просто высокая, а неоправданно высокая.
Цитировать2. Эта "низкая надёжность" - относительна. В случае потери одного спутника на ГСО связь прекращается, ждём, когда разместят следующий. В нашем случае получим пробел связи минут 20. Не вижу здесь ничего критичного. Прямое вещание, конечно, от этого пострадает, но, например, интернет - нет. Кроме того, можно проявить фантазию и дублировать каналы связи с разных спутников.
Дешевле разместить в той же точке на ГСО запасной спутник. Интернет не обязательно является основным в загрузке транспондеров и для него так же весьма желательна непрерывность связи. Но даже при работе всех 70-ти спутников будут происходить значительные колебания зоны покрытия.
ЦитироватьЦитировать1. Высокая стоимость получается потому, что проект большой. Недостатком это назвать нельзя, но согласен - чем больше сумма, тем меньше вероятность рализации.
Не просто высокая, а неоправданно высокая.
Попробуем оправдаться.
Вложив деньги, имеем технологии производства более-менее современных спутников связи, имеем мощности для их массового производства, получаем соответствующий опыт, модернизируем средства выведения, наращиваем, и значительно, ресурс каналов связи, производим в массовом количестве соответствующую наземную аппаратуру, и на всём этом пытаемся делать деньги. Кроме того, за счёт системных возможностей столь крупной группировки откроются новые ниши деятельности. По крайней мере, предлагаемое направление деятельности, требующее больших затрат, имеет смысл. Ориентировочныезатраты - на уровне совокупных по МКС, предполагаемый результат - 20% рынка космической связи.
Сравните с обсуждаемыми на форуме полётами на Луну и т. д.
ЦитироватьЦитировать2. Эта "низкая надёжность" - относительна. В случае потери одного спутника на ГСО связь прекращается, ждём, когда разместят следующий. В нашем случае получим пробел связи минут 20. Не вижу здесь ничего критичного. Прямое вещание, конечно, от этого пострадает, но, например, интернет - нет. Кроме того, можно проявить фантазию и дублировать каналы связи с разных спутников.
Дешевле разместить в той же точке на ГСО запасной спутник. Интернет не обязательно является основным в загрузке транспондеров и для него так же весьма желательна непрерывность связи. Но даже при работе всех 70-ти спутников будут происходить значительные колебания зоны покрытия.
Запасной спутник в какой-то мере решает проблему надёжности: можно иметь пару-тройку запасных спутников на ГСО и в течение пары недель подводить их на замену аварийных. Но он не решает проблему расширения орбитально-частотного ресурса!
Про колебания зоны покрытия можно подробнее?
ЦитироватьПопробуем оправдаться.
Вложив деньги, имеем технологии производства более-менее современных спутников связи, имеем мощности для их массового производства, получаем соответствующий опыт, модернизируем средства выведения, наращиваем, и значительно, ресурс каналов связи, производим в массовом количестве соответствующую наземную аппаратуру, и на всём этом пытаемся делать деньги. Кроме того, за счёт системных возможностей столь крупной группировки откроются новые ниши деятельности. По крайней мере, предлагаемое направление деятельности, требующее больших затрат, имеет смысл. Ориентировочныезатраты - на уровне совокупных по МКС, предполагаемый результат - 20% рынка космической связи.
Сравните с обсуждаемыми на форуме полётами на Луну и т. д.
Но почему не вкладываться в нормальные геостационарные спутники? По сути же получается, что 70 спутников выполняют функцию одного ГСОшного.
ЦитироватьЗапасной спутник в какой-то мере решает проблему надёжности: можно иметь пару-тройку запасных спутников на ГСО и в течение пары недель подводить их на замену аварийных. Но он не решает проблему расширения орбитально-частотного ресурса!
На практике в одной точке нормально уживаются несколько спутников, или же можно увеличивать массу единичного спутника. И несмотря на некоторые заморочки, ГСО весьма далека от полного заселения.
ЦитироватьПро колебания зоны покрытия можно подробнее?
Спутник довольно существенно смещается по своей восьмерке за 20 минут. Сейчас точность стабилизации в своей точке ГСОшных спутников и точность наведения их антенн составляет сотые доли градуса, чтобы потребители могли принимать устойчивый сигнал на простейшие антенны. Удастся ли вам обеспечить такую же стабильность зоны покрытия даже с использованием перенацеливаемых антенн на спутнике?
ЦитироватьНо почему не вкладываться в нормальные геостационарные спутники? По сути же получается, что 70 спутников выполняют функцию одного ГСОшного.
??? Вкладываться в геостационарные спутники надо, никто не спорит. А в данном случае 70 спутников обеспечивают полноценное функционирование 66-68 геостационарных точек, что эквивалентно такому же количеству спутников.
ЦитироватьНа практике в одной точке нормально уживаются несколько спутников, или же можно увеличивать массу единичного спутника. И несмотря на некоторые заморочки, ГСО весьма далека от полного заселения.
Какой по-вашему неиспользованный ресурс ГСО? Здесь будут проблемы. Конечно, можно вместо одного большого спутника вывести несколько поменьше, но для потребителя важен суммарный частотный диапазон. Однако, если какая-то точка стояния на ГСО за кем-то закреплена, то у её хозяина нужно спрашивать разрешения, как я понимаю.
ЦитироватьСпутник довольно существенно смещается по своей восьмерке за 20 минут. Сейчас точность стабилизации в своей точке ГСОшных спутников и точность наведения их антенн составляет сотые доли градуса, чтобы потребители могли принимать устойчивый сигнал на простейшие антенны. Удастся ли вам обеспечить такую же стабильность зоны покрытия даже с использованием перенацеливаемых антенн на спутнике?
Вообще-то перенацеливаемые антенны на спутниках я не предполагал. Сойдут и неподвижные, сканирующие свой сектор по мере движения спутника. Насчёт ваших цифр по точности наведения я имею сомнения. Если потребитель имеет метровую тарелку, а сигнал - 10 ГГц, то при длине волны 3 см получим угловую расходимость около 2 градусов. За 20 минут спутник пройдёт около 5 градусов, перед нами стоит задача сопровождать спутник в этом секторе наземной аппаратурой, при этом аппаратура не должна иметь подвижных частей.
Цитировать??? Вкладываться в геостационарные спутники надо, никто не спорит. А в данном случае 70 спутников обеспечивают полноценное функционирование 66-68 геостационарных точек, что эквивалентно такому же количеству спутников.
Но в одной точке не нужно столько спутников. К тому же в высоких широтах часть спутников просто не будет видна.
ЦитироватьКакой по-вашему неиспользованный ресурс ГСО?
Наверно перед тем, как делать предложение, вам нужно было исследовать этот вопрос. У России например с десяток точек не используется.
ЦитироватьЗдесь будут проблемы. Конечно, можно вместо одного большого спутника вывести несколько поменьше, но для потребителя важен суммарный частотный диапазон.
Раз в одной точке уживается несколько спутников, значит диапазона им хватает.
ЦитироватьОднако, если какая-то точка стояния на ГСО за кем-то закреплена, то у её хозяина нужно спрашивать разрешения, как я понимаю.
Нужно, как и на "точку" для 70 спутников.
ЦитироватьВообще-то перенацеливаемые антенны на спутниках я не предполагал. Сойдут и неподвижные, сканирующие свой сектор по мере движения спутника.
Тогда зона покрытия будет плавать.
ЦитироватьНасчёт ваших цифр по точности наведения я имею сомнения.
В НК про это постоянно пишут.
ЦитироватьЕсли потребитель имеет метровую тарелку, а сигнал - 10 ГГц, то при длине волны 3 см получим угловую расходимость около 2 градусов. За 20 минут спутник пройдёт около 5 градусов, перед нами стоит задача сопровождать спутник в этом секторе наземной аппаратурой, при этом аппаратура не должна иметь подвижных частей.
И как при этом добиться постоянного уровня сигнала?
ЦитироватьЦитироватьА в данном случае 70 спутников обеспечивают полноценное функционирование 66-68 геостационарных точек, что эквивалентно такому же количеству спутников.
Но в одной точке не нужно столько спутников. К тому же в высоких широтах часть спутников просто не будет видна.
Первое - не понял. Второе - в высоких широтах столько спутников и не нужно.
ЦитироватьЦитироватьКакой по-вашему неиспользованный ресурс ГСО?
Наверно перед тем, как делать предложение, вам нужно было исследовать этот вопрос. У России например с десяток точек не используется.
По моим данным 8-летней давности точки стояния на ГСО (их 226) были распределены. Здесь можно посмотреть 2 таблицы:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/243/20.shtml
Обратите внимание, что запуски (табл. 2) осуществляются в те же точки на замену. Исключение составляет точка 49 град., которая, насколько я помню, тоже наша, но в то время оказалась пустой. Ещё одну точку мы потеряли в 90-х - пустую точку могут заполнять те, кто успеет. Итак, наших точек немного - дюжина. Не думаю, что за последнее время что-то изменилось. Хотя расположение спутников можно в некоторой степени уплотнить в связи с освоением новых частотных диапазонов, вряд ли кто-то решится ломать имеющуюся систему.
ЦитироватьЦитироватьЗдесь будут проблемы. Конечно, можно вместо одного большого спутника вывести несколько поменьше, но для потребителя важен суммарный частотный диапазон.
Раз в одной точке уживается несколько спутников, значит диапазона им хватает.
Диапазон, точнее, частотный ресурс - величина фиксированная. А как его распределить - на один спутник, или на несколько - вопрос техники дела.
ЦитироватьЦитироватьОднако, если какая-то точка стояния на ГСО за кем-то закреплена, то у её хозяина нужно спрашивать разрешения, как я понимаю.
Нужно, как и на "точку" для 70 спутников.
Одна точка на 70 спутников. Точки у нас есть и свои. Кроме того, лёгким эксцентриситированием( 8) ) орбиты можно избежать пересечения с ГСО. Но, конечно, в районе пересечения проекций орбит (одна-две точки) спутнки придётся отключать.
ЦитироватьЦитироватьВообще-то перенацеливаемые антенны на спутниках я не предполагал. Сойдут и неподвижные, сканирующие свой сектор по мере движения спутника.
Тогда зона покрытия будет плавать.
Именно так! И на этом основана система.
ЦитироватьЦитироватьЕсли потребитель имеет метровую тарелку, а сигнал - 10 ГГц, то при длине волны 3 см получим угловую расходимость около 2 градусов. За 20 минут спутник пройдёт около 5 градусов, перед нами стоит задача сопровождать спутник в этом секторе наземной аппаратурой, при этом аппаратура не должна иметь подвижных частей.
И как при этом добиться постоянного уровня сигнала?
Техническими средствами. На спутнике и на приёмнике. И не постоянного, а приемлемого уровня, так как задача состоит в том, чтобы обеспечить устойчивый приём сигнала.
Тут говорили о возможном перерыве в связи в 20 минут... Хорошо, это при отказе одного спутника. А если через один? Инернет можно вычеркнуть из списка предоставляемых услуг.
Да, для серфинга или почты, если письма разбить на мелкие кусочки, это не очень критично, но для такого режима вполне достаточно, например, Гонцов.
ЦитироватьПервое - не понял.
70 спутников будут обеспечивать связью только один регион, но такого количества там может быть просто не нужно.
ЦитироватьВторое - в высоких широтах столько спутников и не нужно.
Уже на широте Москвы немалая часть спутнико не будет видна.
ЦитироватьДиапазон, точнее, частотный ресурс - величина фиксированная. А как его распределить - на один спутник, или на несколько - вопрос техники дела.
Раз продолжают запускать все более мощные спутники, значит частотный ресурс использован еще не полностью.
ЦитироватьИменно так! И на этом основана система.
А как быть пользователям на периферии зоны покрытия?
ЦитироватьТехническими средствами. На спутнике и на приёмнике. И не постоянного, а приемлемого уровня, так как задача состоит в том, чтобы обеспечить устойчивый приём сигнала.
Вы, кажется, что-то говорили о коммерции. И это значит будет такой рекламный слоган - у конкурентов уровень сигнала постоянный, а у нас - приемлемый. :wink: А то на Экспессах-АМ зачем-то мучаются с точностью удержания в точке 0,05 градуса...
ЦитироватьТут говорили о возможном перерыве в связи в 20 минут... Хорошо, это при отказе одного спутника. А если через один? Инернет можно вычеркнуть из списка предоставляемых услуг.
Да, для серфинга или почты, если письма разбить на мелкие кусочки, это не очень критично, но для такого режима вполне достаточно, например, Гонцов.
Нужно подумать вот над чем. Возможно, в течение лет 10 произойдёт резкий скачок траффика из-за роста обмена видеофайлами. Тогда ресурсы связи вполне могут быть задействованы. Перерыв в 20 минут, конечно, проблема. Она должна быстро решаться путём замены спутника, и это вполне возможно благодаря именно большому числу спутников в группировке, что позвролит иметь в резерве как спутники, так и средства выведения.
Цитировать70 спутников будут обеспечивать связью только один регион, но такого количества там может быть просто не нужно.
Уже на широте Москвы немалая часть спутнико не будет видна.
Я так думаю, что спутники будут стабилизированы относительно нормали к поверхности Земли, антенны их будут неподвижно установлены и будут сканировать очень широкий сектор вдоль проекции траектории на Землю (восьмёрки). Невидимые в одной части Земли спутники будут работать в другой её части.
ЦитироватьРаз продолжают запускать все более мощные спутники, значит частотный ресурс использован еще не полностью.
Это правда, не весь частотный диапазон используется всеми. Но несмотря на это на ГСО со своим спутником не встрять. "Владельцы" точек на ГСО постепенно заменяют старые спутники на более новые. Есть ещё возможность освоения новых диапазонов, но она небезгранична: во-первых, чем дальше, тем труднее, во-вторых, начинает сказываться поглощение сигнала атмосферой. Насколько я помню, чистого частотного диапазона уже нет, остались "лоскутные" диапазоны, в которых полосы пропускания и поглощения чередуются.
ЦитироватьА как быть пользователям на периферии зоны покрытия?
Там, где сигнал принимается устойчиво, проблем не будет. Где неустойчиво, потребителю предстоит выбирать, пользоваться ли этой системой связи. На границе зоны покрытия луча внутри зоны устойчивой связи потребитель должен будет вовремя переключаться на другой луч от другого спутника. И это должна делать аппаратура, автоматически. Задача решаема, возможно, имеет смысл установить в неё приёмник ГЛОНАСС.
ЦитироватьВы, кажется, что-то говорили о коммерции. И это значит будет такой рекламный слоган - у конкурентов уровень сигнала постоянный, а у нас - приемлемый. :wink: А то на Экспессах-АМ зачем-то мучаются с точностью удержания в точке 0,05 градуса...
Другой коммерческий подход: продавать не сигнал, а услуги связи. Чтобы потребитель и не знал такого выражения, как "уровень сигнала".
Предложенный здесь способ имитации ГСО действительно не единственный. Можно, например, заполнить круговую экваториальную орбиту выше или ниже геостационарной, и переключать сигналы аналогичным способом. Но интересно рассмотреть моделирование с использованием высокоэллиптических орбит. Можно подобрать параметры высокоэллиптической орбиты таким образом, чтобы вблизи апогея спутник относительно поверхности земли двигался со скоростью, близкой к нулевой. Для такой экваториальной орбиты апогей будет заметно ниже ГСО, но для орбит с ненулевым наклонением может быть и выше. Использование эффекта "зависания" спутника в апогее высокоэллиптической орбиты для создания имитирующей ГСО системы связи может быть оправдано.
Ниже на рисунках показаны часовые интервалы движения спутника по 12- и 24-часовой эллиптическим орбитам. Для 12-часовой для случая наклонения 65 градусов приведены часовые параметры: Угол относительно апогея, Расстояние от центра Земли, условная широта и условная долгота проекции спутника на Землю. Долгота приведена в условных градусах, в целях удобства восприятия процесса движения пересчёт при превышении 260 градусов не делался.
Для суточной высокоэллиптической орбиты в апогее требуется в четверо бОльшая мощность сигнала, чем для ГСО при прочих равных условиях.
(http://www.enextec.ru/NK/Vysokoellptical%20orbit.JPG) (http://www.enextec.ru/NK/Vysokoellptical%20orbit.JPG)
(http://www.enextec.ru/NK/Vysokoellptical%20orbit24.JPG) (http://www.enextec.ru/NK/Vysokoellptical%20orbit24.JPG)
Ну да. То есть вернулись к давно открытой и вовсю эксплуатируемой идее - орбиты типа "Молния"(12-час) и "Тундра"(24-час). Чего и требовалось доказать.
Действитльно, орбиты во многом удобные, количество КА можно снизить до 3-4 (что имхо САМОЕ важное), и все задачи решаются :).
Хэппи-энд.
Ничего себе - хэппи-энд! Да ничего не будет!
Поковыряются с тремя-четырьмя спутниками, может быть и сделают, заказав электронику, а то и сами спутники за рубежом. Может быть, и запустят, но погоду такая система в распределении рынка связи не сделает.
К тому же, эти орбиты не выглядят лучше круговой геосинхронной с наклонением. Обе орбиты показывают довольно большое пробегание спутника по небу, необходима следящая система, которая будет по карману далеко не каждому желающему. Спутники регулярно проходят через радиационные пояса.
12-часовая орбита типа "Молния" позволяет использовать спутник до 8 часов в сутки. + ещё 8 часов, но они привязаны к другому полушарию.
24-часовая вообще не смотрится. 8 часов в сутки спутник будет вдвое дальше, чем аппарат на ГСО, потребуется вчетверо бОльшая мощность сигнала. А ближе, чем ГСО, он будет очень короткое время. При наклонении орбиты 65 град. зависание не получится, спутник будет двигаться по небу и потребуется слежение. Ситуация будет аналогична предлагаемой схеме, и, если реализовать переключение сигналов, то получим то же самое, но с указанными минусами. Для реализации зависания нужно увеличить наклонение, а это не очень удобно. Кроме того, неясно, насколько такая вытянутая орбита будет устойчива к возмущениям.
Вот, нашёл по теме:
http://www.spacecenter.ru/Kentavr_2.htm
ЦитироватьВот, нашёл по теме:
http://www.spacecenter.ru/Kentavr_2.htm
ЭЭЭ... Холмс, но как?! как компенсируется "вертикальная" составляющая гравитационной силы на этом рисунке?!
ЦитироватьЦитироватьВот, нашёл по теме:
http://www.spacecenter.ru/Kentavr_2.htm
ЭЭЭ... Холмс, но как?! как компенсируется "вертикальная" составляющая гравитационной силы на этом рисунке?!
А там дальше в тексте описано, вот:
ЦитироватьРеализация PGEO осуществляется базовым сегментом - фазированной четверкой спутников, развернутых на высокоэллиптической орбите (HEO) "Кентавр", в которой реализовано синхронное переключение работы бортовых систем связи со спутника нисходящего с апогейного участка - на входящий.
Орбита "Кентавр" - особая 12-и часовая HEO орбита, трасса которой на апогейных участках основного и сопряженного витка представлена характерной для GEO узкой вытянутой несимметричной "восьмеркой".
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/5861.jpg)
ЦитироватьЦитироватьВот, нашёл по теме:
http://www.spacecenter.ru/Kentavr_2.htm
ЭЭЭ... Холмс, но как?! как компенсируется "вертикальная" составляющая гравитационной силы на этом рисунке?!
Сиё для меня пока неясно. У орбиты те же апогей и перигей, период обращения. Методом исключения можно предположить, что такая форма проекции орбиты получается уменьшением наклона линии апсид относительно экваториальной плоскости (апогей и перигей нем соответствуют высшей и низшей точке проекции).
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьВот, нашёл по теме:
http://www.spacecenter.ru/Kentavr_2.htm
ЭЭЭ... Холмс, но как?! как компенсируется "вертикальная" составляющая гравитационной силы на этом рисунке?!
Сиё для меня пока неясно. У орбиты те же апогей и перигей, период обращения. Методом исключения можно предположить, что такая форма проекции орбиты получается уменьшением наклона линии апсид относительно экваториальной плоскости (апогей и перигей нем соответствуют высшей и низшей точке проекции).
Да это же не реальная орбита, а ее виртуальный аналог, согласно системе из 4х КА. Что собой представляют реальные их орбиты и их проекции на поверхность, я указал в предыдущем.
ЦитироватьДа это же не реальная орбита, а ее виртуальный аналог, согласно системе из 4х КА. Что собой представляют реальные их орбиты и их проекции на поверхность, я указал в предыдущем.
Как я понял, это самая настоящая проекция реальной орбиты. Система связи включает 4 спутника, которые расположены на разных орбитах, но имеют одну проекцию, которую отрабатывают с разницей в 6 часов. Пока один спутник работает, он проходит экстремально узкую петлю восьмёрки, которая является почти прямой. Этот участок и называется псевдоГСО, хотя, на глаз, он занимает градусов 40 неба. Как в этом случае должна быть устроена приёмная следящая аппаратура, нужно ещё подумать. Может ли простой житель позволить купить себе такой приёмник?
А кто мешает использовать плоскую антенну?
ЦитироватьА кто мешает использовать плоскую антенну?
Я, конечно, не специалист в антеннах, но всё-таки - нельзя ли раскрыть суть предложения?