RU2570833C1 - Method for low-orbit global satellite communication and system therefor - Google Patents

Method for low-orbit global satellite communication and system therefor Download PDF

Info

Publication number
RU2570833C1
RU2570833C1 RU2014119539/07A RU2014119539A RU2570833C1 RU 2570833 C1 RU2570833 C1 RU 2570833C1 RU 2014119539/07 A RU2014119539/07 A RU 2014119539/07A RU 2014119539 A RU2014119539 A RU 2014119539A RU 2570833 C1 RU2570833 C1 RU 2570833C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
space
spacecraft
orbit
information
low
Prior art date
Application number
RU2014119539/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014119539A (en
Inventor
Анатолий Алексеевич Безруков
Юрий Григорьевич Выгонский
Евгений Аркадьевич Голубев
Евгений Парфенович Екимов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Спутниковая система "Гонец"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Спутниковая система "Гонец" filed Critical Открытое акционерное общество "Спутниковая система "Гонец"
Priority to RU2014119539/07A priority Critical patent/RU2570833C1/en
Publication of RU2014119539A publication Critical patent/RU2014119539A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2570833C1 publication Critical patent/RU2570833C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: invention relates to space communication and can be used when designing space operational communication systems for various purposes. A low-orbit global space information system consists of space and ground segments, includes subscriber spacecraft and is linked through telecommunication and information space to consumers on land, on water and in the air of a user segment. The space segment consists of N information nodes, which consist of main and associated spacecraft in the form of annular clusters linked by a local area network, wherein space information nodes are located in adjacent orbital planes, and the ground segment consists of a network of clusters which are interlinked directly or through the telecommunication and information space of a specific country with ground information nodes, each linked to space information nodes, which are also linked to all associated subscriber spacecraft.
EFFECT: faster operation, high noise-immunity and technological effectiveness of communication.
2 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к космической связи и может быть использовано при проектировании космических систем оперативной связи различного назначения (МПК В64G 1/10, Н04В 7/185).The present invention relates to space communications and can be used in the design of space systems for operational communications for various purposes (IPC B64G 1/10, НВВ 7/185).

Одним из новых направлений развития спутниковой связи с начала 90-х годов стали системы связи на базе низкоорбитальных КА. К низкоорбитальным спутникам LЕО (LowEarthOrbit) относятся КА, высота орбит которых находится в пределах 700-1500 км. Низкоорбитальная группировка может содержать от одного до нескольких десятков малых спутников массой до 500 кг. Для охвата связью большой территории Земли применяют орбиты, на которых могут находиться несколько КА, лежащих в различных плоскостях. Для низкоорбитальной спутниковой связи РФ "Гонец-Д1М" высота круговых орбит составляет 1500 км с наклонением 82,5°.Since the beginning of the 90s, communication systems based on low-orbit spacecraft have become one of the new directions in the development of satellite communications. The low-orbit satellites LEO (LowEarthOrbit) include spacecraft, the orbits of which are in the range of 700-1500 km. A low-orbit constellation can contain from one to several dozen small satellites weighing up to 500 kg. To cover a large area of the Earth with communications, orbits are used, on which several spacecraft can be located, lying in different planes. For low-orbit satellite communications of the Russian Federation “Gonets-D1M”, the height of circular orbits is 1,500 km with an inclination of 82.5 °.

Повышенный интерес к низкоорбитальной спутниковой связи объясняется возможностью предоставления услуг персональной связи, включая радиотелефонный обмен, при использовании сравнительно дешевых и малогабаритных спутниковых терминалов. Низкоорбитальные системы позволяют обеспечить бесперебойную связь с терминалами, размещенными в любой точке Земли, и, практически, не имеют альтернативы при организации связи в регионах со слаборазвитой инфраструктурой связи и низкой плотностью населения.The increased interest in low-orbit satellite communications is explained by the possibility of providing personal communication services, including radiotelephone exchanges, using relatively cheap and small-sized satellite terminals. Low-orbit systems make it possible to ensure uninterrupted communication with terminals located anywhere on the Earth, and practically have no alternative when organizing communications in regions with an underdeveloped communications infrastructure and low population density.

Одним из главных преимуществ, способствующих развитию низкоорбитальных систем спутниковой связи, является биологический фактор. Так, для обеспечения требований биологической защиты человека от излучения СВЧ рекомендуемый уровень мощности непрерывного излучения радиотелефона должен составлять не более 50 МВт. Эффективный прием сигнала такой мощности, например, геостационарным спутником сопряжен со значительным усложнением КА, развертыванием больших антенн и точным их позиционированием. Для низкоорбитальных спутниковых систем длина радиолиний во много раз меньше и проблема создания многолучевых антенн менее остра. К этим системам относятся, прежде всего, системы Iridium и Globalslar, создаваемые зарубежными консорциумами при ведущей роли таких крупных компаний-производителей, как Motorola/Lockheed и Oualcomm/Loral соответственно.One of the main advantages contributing to the development of low-orbit satellite communications systems is the biological factor. So, to meet the requirements of biological protection of a person from microwave radiation, the recommended level of continuous radiation power of a radiotelephone should be no more than 50 MW. Effective signal reception of such power, for example, by a geostationary satellite, is associated with a significant complication of the spacecraft, the deployment of large antennas and their exact positioning. For low-orbit satellite systems, the length of radio links is many times shorter and the problem of creating multi-beam antennas is less acute. These systems include, first of all, the Iridium and Globalslar systems created by foreign consortiums with the leading roles of such large manufacturing companies as Motorola / Lockheed and Oualcomm / Loral, respectively.

Низкоорбитальные системы рассматривались специалистами на заре становления спутниковой связи, но до недавних пор не пользовались широкой популярностью. На то имелся ряд причин, среди которых не последнее место занимает определенная инерция взглядов и суждений, согласно которой спутник «должен быть виден долго и непрерывно», а лучше всего «быть неподвижным для наблюдателя», т.е. находиться на геостационарной орбите.Low-orbit systems were considered by specialists at the dawn of the establishment of satellite communications, but until recently they were not widely used. There were a number of reasons, among which not the last place was occupied by a certain inertia of views and judgments, according to which the satellite “should be visible for a long time and continuously”, and it is best to “be motionless for the observer”, i.e. be in geostationary orbit.

Правда, за последнее десятилетие было создано несколько низкоорбитальных систем, но для ограниченного применения, связанного, главным образом, с передачей коротких и относительно редких сообщений (примером может служить первый проект российской системы «Гонец-Д». И лишь заманчивая идея глобальной персональной связи, основанной на современной технологии, возродила интерес к низкоорбитальным спутниковым системам.True, over the past decade several low-orbit systems have been created, but for limited use, mainly related to the transmission of short and relatively rare messages (an example is the first draft of the Russian system “Gonets-D.” And only the tempting idea of global personal communication, based on modern technology, revived interest in low-orbit satellite systems.

Известна система связи в сети с наземными и космическими абонентами, включающая космический сегмент в виде находящихся на орбитах КА различного целевого назначения и наземный сегмент в виде станций, которые в совокупности образуют сеть связи с наземными и космическими абонентами (см. RU №2070738, М. кл. G08С 15/28, 1996 г.).A known communication system in a network with ground and space subscribers, including the space segment in the form of spacecraft in orbits for various purposes and the ground segment in the form of stations, which together form a communication network with ground and space subscribers (see RU No. 2070738, M. C. G08C 15/28, 1996).

Эта система характеризуется низкой оперативностью связи и недостаточной помехоустойчивостью.This system is characterized by low communication efficiency and insufficient noise immunity.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа заявленному изобретению, является двухуровневая система спутниковой связи, включающая космический и наземный сегменты, содержащие соответственно низкоорбитальные группировки спутников, расположенных на круговых орбитах в трех равномерно разнесенных плоскостях и группировки спутников, расположенных на средневысотных эллиптических орбитах в двух орбитальных плоскостях. Обе космические группировки оснащены межспутниковой связью. Наземный сегмент включает управляющий комплекс, потребительский комплекс и наземные каналы связи с сетью общего пользования, мобильные и стационарные абонентские станции, координирующие станции связи, размещенные в расчетных точках Земли и соединенные с наземными ретрансляторами, см. RU №98659, кл. Н04В 7/185, 2006 г.The closest analogue, selected as a prototype of the claimed invention, is a two-level satellite communication system, including space and ground segments, respectively containing low-orbit constellations of satellites located in circular orbits in three evenly spaced planes and constellations of satellites located in mid-altitude elliptical orbits in two orbital planes. Both space groups are equipped with inter-satellite communications. The ground segment includes a control complex, a consumer complex and terrestrial communication channels with a public network, mobile and stationary subscriber stations, coordinating communication stations located at the calculated points of the Earth and connected to terrestrial repeaters, see RU No. 98659, cl. HB04 7/185, 2006

Данная система характеризуется низкой оперативностью, помехоустойчивостью и технологичностью передачи сообщений за счет большого числа каналов связи при обслуживании космических абонентов (например, КА дистанционного зондирования земли (ДЗЗ)) наземными средствами управления.This system is characterized by low responsiveness, noise immunity and adaptability of message transmission due to the large number of communication channels when servicing space subscribers (for example, remote sensing spacecraft (ERS)) with ground-based control means.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение оперативности, помехоустойчивости и технологичности передачи сообщений за счет снижения числа каналов связи КА-Земля, особенно при обслуживании комических абонентов.The problem solved by the invention is to increase the efficiency, noise immunity and adaptability of message transmission by reducing the number of communication channels KA-Earth, especially when servicing comic subscribers.

Решение указанной задачи обеспечено тем, что используют способ глобальной низкоорбитальной спутниковой связи.The solution to this problem is ensured by using the global low-orbit satellite communication method.

Суть данного способа проиллюстрирована на фиг. 1 и заключается в следующем.The essence of this method is illustrated in FIG. 1 and is as follows.

1. Космический сегмент системы разбивают на кольца космических информационных узлов - равномерно смещенных орбитальных плоскостей. Для обеспечения глобальности связи и оперативности взаимодействия в реальном масштабе времени целесообразно ввести смещение орбитальных плоскостей на 30° одна относительно другой по долготе восходящего узла (оптимально шести космических колец - плоскостей).1. The space segment of the system is divided into rings of space information nodes - uniformly displaced orbital planes. To ensure global connectivity and real-time interaction, it is advisable to introduce a displacement of the orbital planes of 30 ° one relative to the other in the longitude of the ascending node (optimally six space rings - planes).

2. В каждое кольцо включают N равномерно разнесенных по орбите космических информационных узлов (КИУ) (оптимально 8 узлов в каждом кольце для обеспечения глобальности связи и оперативности взаимодействия в реальном масштабе времени) и сдвинутых относительно идентичных космических информационных узлов, расположенных в соседних кольцах, на половину дуги - расстояния между соседними узлами в одном кольце.2. Each ring includes N space information nodes (KIUs) uniformly spaced in orbit (optimally 8 nodes in each ring to ensure global communications and real-time interaction) and shifted relatively identical space information nodes located in adjacent rings on half an arc - the distance between adjacent nodes in one ring.

3. В каждый из этих узлов включают взаимодействующие через локальные сети низкоорбитальный космический аппарат (НКА) связи с находящимися в зоне его радиовидимости космическими аппаратами-абонентами системы пользователей (например, КА ДЗЗ с орбитами 200-800 км), представляющими собой кластер.3. In each of these nodes include a low-orbit spacecraft (SCA) interacting via local networks with the subscriber systems of the user system located in the zone of its radio visibility (for example, a remote sensing spacecraft with orbits of 200-800 km), which are a cluster.

4. Наземный сегмент формируют из сети связанных между собой непосредственно или через телекоммуникационное или информационное пространство наземных информационных узлов, каждый из которых связывают через космический радиоканал с основными объектами (НКА) космических информационных узлов каждого из колец космического сегмента системы.4. The ground segment is formed from a network of ground-based information nodes connected directly to each other or via telecommunication or information space, each of which is connected via a space radio channel to the main objects (NSC) of the space information nodes of each of the rings of the space segment of the system.

Поскольку КА-абоненты кластеров взаимодействуют только с основными низкоорбитальными КА своего космического информационного узла, исключаются радиоканалы наземных средств управления КА-абонентами, что повышает технологичность и обеспечивает глобальность управления КА-абонентами, в т.ч. за пределами территории России путем использования КА низкоорбитальной связи в качестве космических ретрансляторов с межспутниковой линией связи. Вместе с тем существенно повышается помехоустойчивость и оперативность информационного взаимодействия до масштабов времени, близкого к реальному.Since spacecraft-subscribers of clusters interact only with the main low-orbit spacecraft of their space information node, the radio channels of ground-based control facilities for spacecraft-subscribers are excluded, which increases technological effectiveness and ensures global control of spacecraft-subscribers, including outside the territory of Russia by using the low-orbit communication spacecraft as space relays with an inter-satellite communication line. At the same time, noise immunity and efficiency of information interaction are significantly increased up to the time scale close to real.

Таким образом, за счет исключения радиоканалов взаимодействия между КА-абонентами системы с наземными средствами управления повышается технологичность, оперативность и помехоустойчивость системы, а также обеспечивается глобальность управления КА-абонентами через КА низкоорбитальной связи по межспутниковой линии связи.Thus, due to the exclusion of radio channels of interaction between spacecraft subscribers of the system with ground-based control systems, the manufacturability, responsiveness and noise immunity of the system are increased, and global control of spacecraft subscribers through spacecraft of low-orbit communication via the inter-satellite communication line is ensured.

На фиг. 2 представлена спутниковая система для реализации предложенного способа, где:In FIG. 2 presents a satellite system for implementing the proposed method, where:

1. Космический сегмент системы.1. The space segment of the system.

2. Кольцо (плоскость) космических информационных узлов.2. The ring (plane) of space information nodes.

3. Космический информационный узел.3. Space information node.

4. Низкоорбитальный основной космический аппарат связи.4. Low-orbit primary communication spacecraft.

5. Космический аппарат - абонент (например, КА ДЗЗ).5. A spacecraft - a subscriber (for example, a remote sensing spacecraft).

6. Кластер космических аппаратов-абонентов.6. Cluster of spacecraft subscribers.

7. Наземный сегмент системы.7. The ground segment of the system.

8. Сеть наземных информационных узлов.8. A network of ground information nodes.

9. Телекоммуникационное и информационное пространство.9. Telecommunication and information space.

10. Наземный информационный узел.10. Ground information node.

11. БРК-КИС основного низкоорбитального КА связи.11. DBK-KIS of the main low-orbit communication spacecraft.

12. Модем БРК-КИС низкоорбитального космического аппарата связи.12. Modem BRK-KIS low-orbit spacecraft communications.

13. БРТК КА-абонента.13. BRTK KA-subscriber.

14. Модем БРТК КА-абонента.14. The modem BRTC KA-subscriber.

15. Пользовательский сегмент системы.15. User segment of the system.

Система состоит из космического 1, наземного 7 и пользовательского 15 сегментов. Космический сегмент 1 состоит из N соединенных между собой межспутниковыми линиями связи (МЛС) космических информационных узлов (КИУ), например из восьми узлов, расположенных в каждой из смещенных орбитальных плоскостей, например шести орбитальных плоскостей (разнесенных одна относительно другой на 30° по долготе восходящего узла). Каждый КИУ состоит из основного низкоорбитального (НКА) 4 и связанных с ним космических аппаратов-абонентов (КАА) 5, образующих кластеры 6 со своими кольцевыми орбитами. Основной НКА 4 и связанные КАА 5 - в КИУ 3 удалены друг от друга до 700÷2000 км. В одной орбитальной плоскости НКА 4 может быть несколько, например восемь, кластеров 6. КАА, объединенные в кластеры, соединены с НКА локальными сетями межспутниковой связи.The system consists of space 1, ground 7 and user 15 segments. Space segment 1 consists of N interconnected inter-satellite communication lines (MLS) of space information nodes (KIU), for example, of eight nodes located in each of the displaced orbital planes, for example, six orbital planes (spaced one relative to the other by 30 ° in longitude ascending node). Each KIU consists of a main low-orbit (SCA) 4 and associated spacecraft-subscribers (KAA) 5, forming clusters 6 with their own circular orbits. The main NKA 4 and the associated KAA 5 - in KIU 3 are removed from each other up to 700 ÷ 2000 km. In one orbital plane of a satellite 4, there can be several, for example, eight, clusters 6. CAA clustered in a cluster are connected to the satellite by local inter-satellite communication networks.

Наземный сегмент (НС) 7 состоит из связанных между собой непосредственно или через телекоммуникационное и информационное пространство 9 страны (например, России) сети наземных информационных узлов (НИУ) 8. Указанные НИУ по космическим каналам связаны с основными НКА 4, а также по наземным или радиоканалам связи - с потребителями пользовательского сегмента 15 системы. При этом, НКА 4, в свою очередь, связаны со всеми КАА-абонентами 5.The ground segment (NS) 7 consists of a network of ground-based information nodes (NRUs) connected directly or via telecommunication and information space 9 of a country (for example, Russia) 8. These NRUs are connected via space channels to the main NKA 4, as well as to ground or radio channels of communication - with consumers of the user segment 15 of the system. Moreover, NKA 4, in turn, are associated with all KAA subscribers 5.

При работе системы связь абонентов осуществляется по сетям НИУ и КИУ. Взаимодействие НИУ системы осуществляется только с основными КА 4 каждого КИУ. Потребители системы пользовательского сегмента 15 на суше, на воде и в воздухе через телекоммуникационное и информационное пространство имеют доступ для получения целевой информации ко всем основным НКА 4 КИУ 3 космического сегмента системы 1, связанным, в свою очередь, с КАА-абонентами (5), за счет чего существенно снижается количество каналов Земля-КА по управлению КА-абонентами и обеспечивается необходимая оперативность, помехоустойчивость и технологичность передачи сообщений.During the operation of the system, subscribers are connected via the NRU and KIU networks. The interaction of the NRU system is carried out only with the main spacecraft 4 of each KIU. Consumers of the user segment 15 system on land, on water and in the air through telecommunications and information space have access to receive target information to all the main spacecraft 4 KIU 3 of the space segment of system 1, which, in turn, is associated with KAA subscribers (5), due to which the number of Earth-KA channels for spacecraft-subscriber management is significantly reduced and the necessary efficiency, noise immunity and adaptability of message transmission are ensured.

На фиг. 3 приведен вариант структурной схемы бортового радиотехнического комплекса (БРТК) с фидерными каналами в диапазоне 0,3-0,4 ГГц и абонентскими каналами в диапазоне 2,2-2,6 ГГц, бортовым ретрансляционным комплексом (БРК) с межспутниковой линией связи (МЛС) в диапазоне 2,2-2,6 ГГц и бортовым комплексом командно-измерительной системы (БКИС) с каналом управления в диапазоне 0,3-0,4 ГГц.In FIG. Figure 3 shows a variant of the structural diagram of the on-board radio complex (BRTC) with feeder channels in the range 0.3-0.4 GHz and subscriber channels in the range 2.2-2.6 GHz, on-board relay complex (DBK) with an inter-satellite communication line (MLS) ) in the range of 2.2-2.6 GHz and the on-board complex of the command and measurement system (BKIS) with a control channel in the range of 0.3-0.4 GHz.

Функционирование приемных и передающих устройств обеспечивается антенно-фидерной системой (АФС), входящей в состав КА.The functioning of the receiving and transmitting devices is provided by the antenna-feeder system (APS), which is part of the spacecraft.

Приемные и передающие устройства функционируют под управлением распределенной вычислительной сети - бортового вычислительного комплекса. Бортовой вычислительный комплекс (БВК) состоит из основного вычислительного модуля (ОВМ), периферийных вычислительных модулей (ВМ) и бортового программного обеспечения (ПО).Receiving and transmitting devices operate under the control of a distributed computer network - an on-board computer complex. The on-board computer complex (BVK) consists of the main computing module (OBM), peripheral computing modules (VM) and on-board software (software).

Для обслуживания абонентов КА в диапазоне 0,3/0,4 ГГц для приема и передачи используется 7-лучевая конформная решетка. Выходы 10 передатчиков подключаются к высокочастотному (вч) коммутатору, который осуществляет подключение любого из передатчиков ко входу одного из 7 диплексеров.For servicing spacecraft subscribers in the range of 0.3 / 0.4 GHz, a 7-beam conformal grating is used for reception and transmission. The outputs of 10 transmitters are connected to a high-frequency (RF) switch that connects any of the transmitters to the input of one of the 7 diplexers.

Схема подключения 10 приемников к 7 выходам диплексеров аналогична. Таким образом, 3 "холодных" приемных устройства и 3 "холодных" передатчика через переключатель могут заместить любой, соответственно, приемник или передатчик, вышедший из строя в любом из лучей.The connection scheme of 10 receivers to 7 outputs of diplexers is similar. Thus, 3 “cold” receivers and 3 “cold" transmitters through a switch can replace any, respectively, receiver or transmitter that has failed in any of the beams.

Выбор 3 работающих передатчиков из 7 определяется бортовым вычислительным комплексом.The choice of 3 working transmitters from 7 is determined by the on-board computer complex.

В фидерном канале в диапазоне 2,2/2,6 ГГц используется 7-лучевая конформная решетка. 2 приемо-передающих устройства подключаются к определенным лучам по указаниям бортового вычислительного комплекса (БВК) в зависимости от местоположения связывающихся земных станций (ЗС).The feeder channel in the 2.2 / 2.6 GHz band uses a 7-beam conformal array. 2 transceivers are connected to certain beams according to the instructions of the onboard computer complex (IAC), depending on the location of the communicating earth stations (AP).

Все приемные тракты строятся идентично: после линейного усилительного тракта производится цифровая обработка сигнала: демодуляция, декодирование и разуплотнение. Тракт промежуточной частоты (ПЧ) приемного устройства в диапазоне 0,3-0,4 ГГц имеет полосу 1 МГц. На многоканальный цифровой демодулятор поступает сигнал частотой 10 МГц. Цифровой многоканальный демодулятор одновременно обрабатывает групповой сигнал, содержащий несколько независимых GMSK сигналов.All receiving paths are constructed identically: after the linear amplifying path, digital signal processing is performed: demodulation, decoding and decompression. The intermediate frequency (IF) path of the receiving device in the range of 0.3-0.4 GHz has a band of 1 MHz. A multi-channel digital demodulator receives a signal with a frequency of 10 MHz. A digital multi-channel demodulator simultaneously processes a group signal containing several independent GMSK signals.

Тракт ПЧ приемного устройства в диапазоне 2,6 ГГц имеет полосу 1,2 МГц.The IF path of the receiver in the 2.6 GHz band has a band of 1.2 MHz.

Передающие тракты также строятся идентично. Уплотнение и формирование сигналов осуществляется цифровым модулятором.Transmission paths are also constructed identically. Signal compaction and shaping is done by a digital modulator.

Модуляторы и демодуляторы (модемы) реализуются на базе сигнальных процессоров, функционирующих под управлением бортового ПО по схеме "горячий" -"холодный".Modulators and demodulators (modems) are implemented on the basis of signal processors operating under the control of on-board software according to the “hot” - “cold” scheme.

Модем - устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации. Модулятор в модеме осуществляет модуляцию несущего сигнала при передаче данных, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс при приеме данных из канала связи. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. Само формирование данных для передачи и обработки принимаемых данных осуществляет т.н. терминальное оборудование (в его роли может выступать и персональный компьютер).A modem is a device used in communication systems for physically interfacing an information signal with its distribution medium, where it cannot exist without adaptation. The modulator in the modem modulates the carrier signal during data transmission, that is, changes its characteristics in accordance with changes in the input information signal, the demodulator performs the reverse process when receiving data from the communication channel. The modem serves as the terminal equipment of the communication line. The formation of data for the transmission and processing of received data is carried out by the so-called terminal equipment (a personal computer may also play its role).

Бортовой вычислительный комплекс функционально объединяет:The on-board computer complex functionally combines:

- основной вычислительный модуль (ОВМ) с холодным резервом;- The main computing module (OVM) with cold reserve;

- 7 периферийных вычислительных модулей абонентского канала КА (ВМ-А) диапазона 0,3/0,4 ГГц каждый с холодным резервом;- 7 peripheral computing modules of the spacecraft subscriber channel (VM-A) in the range 0.3 / 0.4 GHz each with a cold reserve;

- 1 периферийный вычислительный модуль канала управления КА (ВМ-КУ) диапазона 0,3/0,4 ГГц с холодным резервом;- 1 peripheral computing module of the spacecraft control channel (VM-KU) of the range 0.3 / 0.4 GHz with cold reserve;

- 2 периферийных вычислительных модуля фидерного канала (ВМ-Ф) диапазона 2,2/2,6 ГГц с холодным резервом;- 2 peripheral computing modules of the feeder channel (VM-F) of the 2.2 / 2.6 GHz band with cold reserve;

- 2 периферийных вычислительных модуля межспутниковых каналов (ВМ-М) диапазона 2,2/2,6 ГГц с холодным резервом.- 2 peripheral computing modules for inter-satellite channels (VM-M) in the 2.2 / 2.6 GHz band with cold standby.

Все вычислительные модули обмениваются информацией с помощью системного канала, обеспечивающего трафик всех одновременно работающих стволов.All computing modules exchange information using a system channel that provides traffic for all simultaneously working trunks.

ОВМ имеет возможность управлять включением питания периферийных вычислительных модулей с помощью канала управления и загружать в них рабочую программу.OVM has the ability to control the power-up of peripheral computing modules using the control channel and load the work program into them.

Программы, загружаемые в периферийные вычислительные модули, выбираются из ППЗУ, входящего в состав ОВМ (по схеме "горячий - холодный"), либо из ППЗУ соответствующих ВМ (по схеме "горячий - холодный"). Целевая информация, принятая по каналам ретрансляции, функционирующим в составе БРК, хранится в двух запоминающих устройствах для хранения целевой информации (ЗУ ЦИ) по схеме "горячий - холодный".Programs loaded into peripheral computing modules are selected from the EEPROM, which is part of the OBM (according to the "hot - cold" scheme), or from the EEPROM of the corresponding VMs (according to the "hot - cold" scheme). Target information received via relay channels operating as part of DBK is stored in two memory devices for storing target information (memory CI) according to the hot-cold scheme.

Программные средства периферийных вычислительных модулей имеют возможность управлять синтезаторами приемных устройств.Software peripheral computing modules have the ability to control synthesizers of receiving devices.

ОВМ и ВМ абонентских каналов КА взаимодействует с помощью специальных интерфейсов с передающими устройствами. ОВМ взаимодействует с устройством сбора телеметрической информации (УС ТМИ), аварийно-временным устройством (АВУ), бортовым комплексом управления (БКУ) в составе устройств выдачи команд системам объекта и устройств управления конфигурацией БРТК, БРК и БКИС.The OBM and VM of the subscriber channels of the spacecraft interacts using special interfaces with transmitting devices. The OBM interacts with a telemetry information collection device (US TMI), an emergency-time device (AVU), an on-board control complex (BKU) as part of command issuing devices for facility systems and BRTK, BRK and BKIS configuration control devices.

АВУ с таймерами "контрольных интервалов" резервировано по схеме три "горячих" с мажорированием исполнительных функций по схеме "два из трех".AVU with timers of “control intervals” is reserved according to the three “hot” scheme with majorization of executive functions according to the “two out of three” scheme.

Три коммутатора ВЧ тракта передающей антенны, выполняющие функции переключения выходных сигналов СВЧ основного и резервного комплектов усилителей частотных диапазонов.Three switches of the RF path of the transmitting antenna, which perform the functions of switching the output signals of the microwave primary and backup sets of amplifiers of frequency ranges.

Два генератора опорной частоты ("эталоны частоты" - ЭЧ) с устройством размножения (УР), функционирующие в составе БРТК, БРК и БКИС по схеме "горячий-холодный".Two reference frequency generators ("frequency standards" - ECH) with a propagation device (UR), operating as part of the BRTK, BRK and BKIS according to the "hot-cold" scheme.

Одно устройство коммутации первичного электропитания (КПП). Диплексер и приемо-передающая антенна канала управления частотного диапазона 0,3/0,4 ГГц.One primary power switching device (PPC). Diplexer and transceiver antenna of the control channel in the frequency range of 0.3 / 0.4 GHz.

Программный комплекс БРТК, БРК и БКИС.The software package BRTK, DBK and BKIS.

В системе реализованы все операции предлагаемого способа и обеспечивается достижение поставленной цели изобретения.The system implements all the operations of the proposed method and ensures the achievement of the goal of the invention.

Claims (2)

1. Способ глобальной низкоорбитальной спутниковой связи с космическими абонентами системы пользователей в низкоорбитальной информационной системе, отличающийся тем, что космический сегмент системы формируют из шести колец космических информационных узлов, смежные орбитальные плоскости которых равномерно смещены на 30° по долготе восходящего узла, при этом в каждом из упомянутых колец формируют восемь космических информационных узлов, равномерно разнесенных по орбите и сдвинутых один относительно другого в смежных плоскостях на половину дуги-расстояния между соседними космическими аппаратами в одной плоскости, причем в каждом из упомянутых узлов содержится низкоорбитальный космический аппарат связи, выполненный с возможностью взаимодействия через локальные сети с находящимися в зоне его радиовидимости космическими аппаратами-абонентами системы пользователей, представляющими собой кластеры, причем наземный сегмент системы формируют из сети связанных между собой непосредственно или через телекоммуникационное или информационное пространство наземных информационных узлов, каждый из которых выполнен с возможностью связи через космический радиоканал с основными объектами космических информационных узлов низкоорбитальной связи каждого из колец космического сегмента системы.1. A method for global low-orbit satellite communication with space subscribers of a user system in a low-orbit information system, characterized in that the space segment of the system is formed of six rings of space information nodes, adjacent orbital planes of which are uniformly offset 30 ° in longitude of the ascending node, with each of these rings form eight space information nodes uniformly spaced in orbit and shifted one relative to the other in adjacent planes on the polo the fault of the arc-distance between adjacent spacecraft in the same plane, and in each of the mentioned nodes there is a low-orbit communication spacecraft configured to interact through local networks with spacecraft-subscribers of the user system, which are clusters located in the zone of its radio visibility, and a system segment is formed from a network of interconnected directly or via telecommunication or information space terrestrial information nodes, each of which is configured to communicate via the space radio channel with the main objects of the space information nodes of the low-orbit communication of each of the rings of the space segment of the system. 2. Система, реализующая способ по п. 1, включающая космический и наземный сегменты, отличающаяся тем, что космический сегмент состоит из равноразнесенных в орбитальных плоскостях шести орбитальных колец, каждое из которых включает восемь космических информационных узлов, состоящих из подключаемых по межспутниковым линиям связи через модемы бортовых ретрансляционных комплексов низкоорбитального космического аппарата связи и космических аппаратов-абонентов, составляющих кластер узла, низкоорбитальные космические аппараты в каждом узле связаны через модемы бортового ретрансляционного комплекса между собой и сетью входящих в состав наземного сегмента наземных информационных узлов, связанных сетью телекоммуникационного и информационного пространства с потребителями пользовательского сегмента. 2. The system that implements the method according to p. 1, including space and ground segments, characterized in that the space segment consists of six orbital rings equally spaced in the orbital planes, each of which includes eight space information nodes, consisting of interconnected via inter-satellite communication lines via modems of onboard relay complexes of a low-orbit communications spacecraft and subscriber spacecraft constituting a cluster of a node, low-orbit spacecraft in each node they are not connected via modems of the airborne relay complex to each other and to the network of ground-based information nodes that are part of the ground segment, connected by the telecommunication and information space network to users of the user segment.
RU2014119539/07A 2014-05-15 2014-05-15 Method for low-orbit global satellite communication and system therefor RU2570833C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119539/07A RU2570833C1 (en) 2014-05-15 2014-05-15 Method for low-orbit global satellite communication and system therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119539/07A RU2570833C1 (en) 2014-05-15 2014-05-15 Method for low-orbit global satellite communication and system therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014119539A RU2014119539A (en) 2015-11-20
RU2570833C1 true RU2570833C1 (en) 2015-12-10

Family

ID=54553046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014119539/07A RU2570833C1 (en) 2014-05-15 2014-05-15 Method for low-orbit global satellite communication and system therefor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2570833C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692418C2 (en) * 2017-11-01 2019-06-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Spacecraft command and measuring system
RU2729152C2 (en) * 2017-03-20 2020-08-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС") Method for multi-loop control of space communication apparatus and system for its implementation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2223205C2 (en) * 2002-03-28 2004-02-10 Закрытое акционерное общество "Информационный Космический Центр "Северная Корона" Satellite system in elliptical orbits emulating characteristics of satellite system in geostationary orbit
RU2286584C2 (en) * 2004-09-20 2006-10-27 Алексей Николаевич Армизонов Method for independent instantaneous determination by users of co-ordinates of location, velocity vector components, angular orientation in space and phase of carrier phase of radio signals of ground radio beacons retransmitted by satellites
RU98659U1 (en) * 2010-06-17 2010-10-20 ОАО "Спутниковая система "Гонец" TWO-LEVEL SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2223205C2 (en) * 2002-03-28 2004-02-10 Закрытое акционерное общество "Информационный Космический Центр "Северная Корона" Satellite system in elliptical orbits emulating characteristics of satellite system in geostationary orbit
RU2286584C2 (en) * 2004-09-20 2006-10-27 Алексей Николаевич Армизонов Method for independent instantaneous determination by users of co-ordinates of location, velocity vector components, angular orientation in space and phase of carrier phase of radio signals of ground radio beacons retransmitted by satellites
RU98659U1 (en) * 2010-06-17 2010-10-20 ОАО "Спутниковая система "Гонец" TWO-LEVEL SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729152C2 (en) * 2017-03-20 2020-08-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС") Method for multi-loop control of space communication apparatus and system for its implementation
RU2692418C2 (en) * 2017-11-01 2019-06-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Spacecraft command and measuring system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014119539A (en) 2015-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Hraishawi et al. A survey on nongeostationary satellite systems: The communication perspective
RU2660952C2 (en) Inclined orbit satellite systems
US5926758A (en) Radio frequency sharing methods for satellite systems
US5612703A (en) position determination in an integrated cellular communications system
CA2590791C (en) Satellite communication system employing a combination of time slots and orthogonal codes
CN107251452A (en) The spatial network node of data is received from land node and space nodes
IL258760A (en) Satellite system having increased communications capacity and methods for increasing the capacity of satellite systems
WO1995034138A1 (en) Communications system
RU2570833C1 (en) Method for low-orbit global satellite communication and system therefor
RU2614049C2 (en) Global satellite communication and data transmission system with spacecraft at low circular orbit
RU2322760C2 (en) Regional system for mobile satellite communications and servicing transportation corridors
CN111049564A (en) Satellite communication method
Narytnik et al. Coverage aarea formation for a low-orbit broadband access system with distributed satellites
Liu et al. Satellite routing in space-air-ground integrated IoT networks
RU2659564C1 (en) System of satellite communication with hybrid orbital construction
RU2292646C2 (en) Mobile communication network device
RU2734228C2 (en) Satellite communication space system
RU2714301C1 (en) Method for retransmitting radio signals from a geostationary orbit
RU2619582C2 (en) Multifunctional satellite communication system
JPS6243229A (en) Space communication system
RU2575632C2 (en) Multilevel satellite communication system
RU2660113C1 (en) Global multifunctional info-communication satellite system
RU2660958C2 (en) Inclined orbit satellite systems
Lutz Twelve advantages of stationary satellite systems for point-to-point communication
RU2695540C2 (en) Global satellite communication system on medium circular orbits

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner