RU2734228C2 - Satellite communication space system - Google Patents

Satellite communication space system Download PDF

Info

Publication number
RU2734228C2
RU2734228C2 RU2017109101A RU2017109101A RU2734228C2 RU 2734228 C2 RU2734228 C2 RU 2734228C2 RU 2017109101 A RU2017109101 A RU 2017109101A RU 2017109101 A RU2017109101 A RU 2017109101A RU 2734228 C2 RU2734228 C2 RU 2734228C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spacecraft
space
ground
altitude
segment
Prior art date
Application number
RU2017109101A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017109101A (en
RU2017109101A3 (en
Inventor
Дмитрий Владимирович Баканов
Анатолий Алексеевич Безруков
Юрий Григорьевич Выгонский
Евгений Парфенович Екимов
Александр Викторович Котов
Олег Леонидович Химочко
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС")
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС")
Priority to RU2017109101A priority Critical patent/RU2734228C2/en
Publication of RU2017109101A publication Critical patent/RU2017109101A/en
Publication of RU2017109101A3 publication Critical patent/RU2017109101A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2734228C2 publication Critical patent/RU2734228C2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to satellite communication control of space systems with high-altitude surveillance space vehicles (SSV), Earth remote sensing (ERS SV), communication (CSV) and can be used in designing and controlling space systems for various purposes. For this purpose, space satellite communication system includes space segment from orbital groups (OG) SV on low-altitude, medium-altitude and geostationary orbits and ground segment, consisting of at least one ground control station and providing collection of target information from ground, air, sea and space subscribers. Average altitude exhaust gas consists of at least 24 navigation satellites "Glonass" located in three orbital planes (OP) on circular orbits with inclination 64.8°, by 8 spacecraft in each OP, wherein the low-orbit grouping is located in the same OP and consists of at least 12 CSV, at least 3–4 SSV and at least 1–2 ERS SV, wherein spacecraft of all OG are equipped with intersatellite communication channels and communication channels with the ground segment.
EFFECT: technical result consists in improvement of efficiency of transmitting messages and telephone communication.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к управлению спутниковой связью космических систем с разновысотными космическими аппаратами наблюдения (КАН), дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ), связи (КАС) и может быть использовано при проектировании и управлении космическими системами различного назначения.The invention relates to the control of satellite communications of space systems with different-altitude observation space vehicles (CAS), Earth remote sensing (ERS spacecraft), communications (CAS) and can be used in the design and control of space systems for various purposes.

Известны системы спутниковой связи, включающей космический наземный сегменты сети связи, см. RU №2302695 H04B 7/185, 2005 г.Known satellite communication systems, including space ground segments of the communication network, see RU # 2302695 H04B 7/185, 2005

В состав наземного сегмента могут входить наземные абонентские станции (АС) и абонентские терминалы (AT), региональные станции (PC), центры управления (ЦУ) полетом КА (ЦУП КА) и системой (ЦУС), другие элементы с каналами связи.The ground segment may include ground subscriber stations (AS) and subscriber terminals (AT), regional stations (PC), control centers (CC) of spacecraft flight (MCC) and system (NCC), other elements with communication channels.

В состав космического сегмента могут входить околоземные орбитальные группировки низкоорбитальных КАС на круговых орбитах в нескольких орбитальных плоскостях на высотах 1500 км с наклонением 82,5° (KA1), КАН на высотах 500-850 км с наклонениями 81-98° (КА2), КА ДЗЗ на высотах 200-500 км с наклонениями 63-97° (КА3) и КА ретрансляции и связи на геостационарных орбитах с высотами 35000-39000 км (спутники-ретрансляторы (CP)).The space segment may include near-Earth orbital constellations of low-orbit spacecraft in circular orbits in several orbital planes at altitudes of 1500 km with an inclination of 82.5 ° (KA 1 ), a spacecraft at altitudes of 500-850 km with inclinations of 81-98 ° (KA 2 ) , ERS spacecraft at altitudes of 200-500 km with inclinations of 63-97 ° (spacecraft 3 ) and relay and communication spacecraft in geostationary orbits with heights of 35000-39000 km (repeater satellites (CP)).

КА и PC, АС и AT имеют свои собственные зоны радиовидимости (ЗРВ), как показано на фиг. 1. Размеры диаметра (d) ЗРВ КА на поверхности Земли следующие: CP (d=12000 км с ограничением по широте от 66° ю.ш. до 66° с. ш.), КАС (d=6000 км), КАН (d=1000 км), КА ДЗЗ (d=500 км). Размеры (d) ЗРВ наземных средств ограничиваются мощностью передаваемого сигнала и углом места вхождения в связь с КА, как графически показано на фиг. 1.SC and PC, AC and AT have their own radio visibility zones (ROS), as shown in FIG. 1. Dimensions of the diameter (d) of the spacecraft ZRV on the Earth's surface are as follows: CP (d = 12000 km with latitude limitation from 66 ° S to 66 ° N), KAS (d = 6000 km), CAS ( d = 1000 km), ERS spacecraft (d = 500 km). The dimensions (d) of the ground-based air defense systems are limited by the power of the transmitted signal and the angle of entry into communication with the spacecraft, as graphically shown in FIG. 1.

Обмен сообщениями между КА и наземными средствами осуществляется только в области пересечения ЗРВ, т.е. в области зон взаимной радиовидимости (ЗВР) КА и наземных средств, например, ЗВР КА1-CP1-PC-AT1-AT2, ЗВР КА2-CP1-AC1, ЗВР КА3-CP1-AC2.The exchange of messages between the spacecraft and ground facilities is carried out only in the area of intersection of the air defense missile system, in the area of mutual radio visibility (ZVR) of spacecraft and ground means, for example, ZVR KA 1 -CP 1 -PC-AT 1 -AT 2 , ZVR KA 2 -CP 1 -AC 1 , ZVR KA 3 -CP 1 -AC 2 .

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа заявленному изобретению, является двухуровневая система спутниковой связи, состоящая из космического сегмента с абонентами, оснащенными межспутниковой связью, и наземного комплекса в составе управляющего комплекса (УК) с наземными каналами связи (НКС), см. RU №2344547, H04B 7/185, 2007 г.The closest analogue, chosen as a prototype of the claimed invention, is a two-level satellite communication system, consisting of a space segment with subscribers equipped with inter-satellite communications, and a ground complex as part of a control complex (MC) with ground communication channels (NCS), see RU No. 2344547, H04B 7/185, 2007

Недостатком данной системы является низкая оперативность передачи сообщений, обусловленная ограниченностью зоны покрытия CP земной поверхности полосой от 66° ю.ш. до 66° с. ш., а также ограниченностью ЗРВ между наземным сегментом и низкоорбитальными КА космического сегмента.The disadvantage of this system is the low efficiency of message transmission, due to the limited coverage of the CP of the earth's surface by a strip from 66 ° S. up to 66 ° N sh., as well as the limited air defense system between the ground segment and the LEO spacecraft of the space segment.

Задачей, решаемой предложенным изобретением, является повышение оперативности передачи сообщений, в том числе телефонной связи, путем увеличения продолжительности ЗВР между наземным и космическим сегментами.The problem solved by the proposed invention is to increase the efficiency of message transmission, including telephone communication, by increasing the duration of the gold reserves between the ground and space segments.

Решение указанной задачи обеспечено тем, что, (как показано на фиг. 2), космическая система спутниковой связи, включающая космический сегмент из орбитальных группировок космических аппаратов на низковысотных, средневысотных и геостационарных орбитах и наземный сегмент, состоящий из как минимум, одного наземного пункта управления и обеспечения сбора целевой информации от наземных, воздушных, морских и космических абонентов, согласно изобретению, средневысотная орбитальная группировка состоит из не менее 24 космических аппаратов навигации «Глонасс», расположенных в 3-х орбитальных плоскостях на круговых орбитах с наклонением 64,8°, по 8 КА в каждой орбитальной плоскости, при этом низкоорбитальная группировка расположена в тех же орбитальных плоскостях и состоит из не менее 12 космических аппаратов связи, не менее 3-4 космических аппаратов наблюдения и не менее 1-2 космических аппаратов дистанционного зондирования Земли, при этом космические аппараты всех орбитальных группировок снабжены каналами межспутниковой связи и каналами связи с наземным сегментом.The solution to this problem is ensured by the fact that, (as shown in Fig. 2), a space satellite communication system, including a space segment from orbital constellations of spacecraft in low-altitude, medium-altitude and geostationary orbits and a ground segment consisting of at least one ground control point and ensuring the collection of target information from ground, air, sea and space subscribers, according to the invention, the medium-altitude orbital constellation consists of at least 24 Glonass navigation spacecraft located in 3 orbital planes in circular orbits with an inclination of 64.8 °, 8 satellites in each orbital plane, while the low-orbit constellation is located in the same orbital planes and consists of at least 12 communication spacecraft, at least 3-4 observation spacecraft and at least 1-2 Earth remote sensing spacecraft, while spacecraft of all orbital constellations are equipped inter-satellite communication channels and communication channels with the ground segment.

Таким образом, в космический сегмент дополнительно введено определенное количество КА аналогичного класса сложности, например, навигационных КА (НКА) системы «Глонасс» (Доп. KA1, Доп. КА2, …, Доп. КА24) на более высоких орбитах (Н=20000 км), расположенных в 3-х плоскостях (фиг. 3) с наклонением 64,8°, по 8 КА в каждой плоскости и имеющих аналогичные размеры диаметра (d) ЗРВ на поверхности Земли с CP (d=12000 км), но без ограничения по широте от 66° ю.ш. до 66° с.ш. за счет наклонения орбиты 64,8°.Thus, a certain number of spacecraft of the same complexity class was additionally introduced into the space segment, for example, navigation spacecraft (NSA) of the Glonass system (Add. KA 1 , Add. KA 2 , ..., Add. KA 24 ) in higher orbits (N = 20,000 km), located in 3 planes (Fig. 3) with an inclination of 64.8 °, 8 spacecraft in each plane and having similar dimensions of the diameter (d) ZRV on the Earth's surface with CP (d = 12,000 km), but not limited in latitude from 66 ° S latitude. up to 66 ° N due to the inclination of the orbit 64.8 °.

НКА связаны с низкоорбитальными КАС, КАН и КА ДЗЗ по межспутниковым каналам связи, а также между собой через наземные средства наземного сегмента, в который дополнительно введены ЦУП НКА, ЦУ ресурсами связи (ЦУРС), центр управления персональной подвижной спутниковой связью (ЦУ ППСС) и командно-измерительная система (КИС) приема-передачи командно-программной информации (КПИ) НКА.NSA are connected with low-orbit CAS, CAS and ERS spacecraft via inter-satellite communication channels, as well as among themselves through the ground-based means of the ground segment, into which the NCS MCC, the communication resource control center (TsURS), the personal mobile satellite communications control center (PPSS) and command and measuring system (KIS) for receiving and transmitting command and program information (KPI) NCA.

На фиг. 4, на участке земной поверхности от 66° ю.ш. до 66° с.ш., представлены ЗВР дополнительного КА1 (Доп. КА1) из 24-х НКА системы «Глонасс» (Доп. КА1, Доп. КА2, …, Доп. КА24) на орбитах высотой 20000 км, CP1 из 3-х CP (CP1, СР2, СР3) на геостационарных орбитах с высотами 36000-39000 км (CP), КАС (KA1) из 12-ти КАС (КА1-1 -… - КА1-12) на орбитах высотой 1500 км, КАН (КА2) из 6-8-ми КАН (КА2-1 - А2-6) на орбитах высотой 500-850 км и КА ДЗЗ (КА3) из 1-2-х КА ДЗЗ на орбитах высотой 200-500 км с наземными средствами PC, АС и AT1, АТ2, а именно:FIG. 4, on a plot of the earth's surface from 66 ° S latitude. up to 66 ° N, represented by the ZVR of the additional SC 1 (Additional SC 1 ) from 24 satellites of the "Glonass" system (Additional SC 1 , Additional SC 2 , ..., Additional SC 24 ) in orbits with an altitude of 20,000 km, CP 1 of 3 CP (CP 1 , CP 2 , CP 3 ) in geostationary orbits with heights of 36000-39000 km (CP), KAS (KA 1 ) from 12 KAS (KAS 1-1 - ... - SC 1-12 ) in orbits with an altitude of 1500 km, SC (SC 2 ) from 6-8 SC (SC 2-1 - A 2-6 ) in orbits with an altitude of 500-850 km and ERS SC (SC 3 ) from 1 -2 spacecraft ERS in orbits with an altitude of 200-500 km with ground means PC, AS and AT 1 , AT 2 , namely:

ЗР1=КА1 - Доп. КА1 - CP1- PC, ЗВР2=КА2 - Доп. КА1 - CP1 - PC,ZR 1 = KA 1 - Add. KA 1 - CP 1 - PC, ZVR 2 = KA 2 - Add. KA 1 - CP 1 - PC,

ЗР3=КА3 - Доп. КА1 - CP1 - PC.ZR 3 = KA 3 - Add. KA 1 - CP 1 - PC.

В предложенном изобретении, гибкое сочетание ЗРВ CP в широтном диапазоне 66° ю.ш. - 66° с.ш. и КА навигации с КА связи, КА наблюдения и КА ДЗЗ с ЗРВ наземных средств, увеличивает ЗВР орбитальных и наземных средств с учетом покрытия полярных областей Земли выше 66° с.ш. и ниже 66° ю.ш., обеспечивает повышение оперативности передачи сообщений и телефонной связи в глобальном масштабе, т.е. решает поставленную задачу.In the proposed invention, a flexible combination of ZRV CP in the latitudinal range of 66 ° S latitude. - 66 ° N and navigation spacecraft with communication spacecraft, observation spacecraft and remote sensing spacecraft with air defense systems of ground-based facilities, increases the IRR of orbital and ground-based facilities, taking into account the coverage of the polar regions of the Earth above 66 ° N. and below 66 ° S latitude, provides an increase in the efficiency of message transmission and telephone communications on a global scale, i.e. solves the task.

На фиг. 5 представлена практическая схема предложенной системы, где позициями обозначено следующее:FIG. 5 shows a practical diagram of the proposed system, where the positions indicate the following:

1. Космический сегмент.1. Space segment.

2. Спутники-ретрансляторы в количестве 1-3 CP (2-1 - бортовые радиотехнические комплексы CP).2. Satellites-repeaters in the amount of 1-3 CP (2-1 - onboard radio-technical complexes CP).

3. Дополнительные КА, например, 24 НКА «Глонасс» Доп. КА1, Доп. КА2, Доп. КА24 на круговых орбитах (3-1 - бортовые радиотехнические комплексы НКА).3. Additional spacecraft, for example, 24 NSA "Glonass" Add. KA 1 , add. KA 2 , add. SC 24 in circular orbits (3-1 - onboard radio-technical complexes of the NSA).

4. Низкоорбитальная группировка КАС в составе 12 KA1 (4-1 - бортовые радиотехнические комплексы КАС).4. Low-orbit KAS constellation of 12 KA 1 (4-1 - KAS onboard radio systems).

5. Низкоорбитальная группировка КАН в составе 6-8 КА2 и КА ДЗЗ в составе 1-2 КА3 (5-1 - бортовые радиотехнические комплексы КАН и КА ДЗЗ).5. Low-orbit CSC constellation consisting of 6-8 SC 2 and ERS spacecraft consisting of 1-2 SC 3 (5-1 - onboard radio-technical complexes of the CSC and ERS spacecraft).

6. Наземный сегмент.6. Ground segment.

7. Интегрированный центр целевого применения (ИЦЦП).7. Integrated Center for Targeting (PPI).

8. Управляющие комплексы (УК) КАС, КАН, КА ДЗЗ, НКА.8. Control complexes (MC) KAS, KAN, KA DZZ, NKA.

9. УК КАС.9. UK CAS.

9.1. ЦУ связным комплексом (ЦУСК).9.1. CU connected complex (CUSK).

9.2. Центральные станции (ЦС).9.2. Central stations (CS).

9.3. PC.9.3. PC.

9.4. ЦУС.9.4. NCC.

9.5. ЦУП КАС.9.5. MCC CAS.

10. УК КАН и КА ДЗЗ.10. UK KAN and ERS spacecraft.

10.1. ЦУП КАН и КА ДЗЗ.10.1. MCC KAN and spacecraft ERS.

10.2. КИС КАН и КА ДЗЗ.10.2. KIS KAN and spacecraft ERS.

11. УК СР.11. Criminal Code of the SR.

12. Комплекс КИС СР (ККИС CP).12. Complex KIS SR (KKIS CP).

13. КИС CP с НКС в г. Мурманск.13. CIS CP with NKS in Murmansk.

14. КИС CP без НКС в поселке Анадырь и поселке Дудинка.14. KIS CP without NKS in the village of Anadyr and the village of Dudinka.

15. Базовая земная станция (БЗС).15. Base earth station (BZS).

16. ЦУ спутником-ретранслятором (ЦУ CP).16. DC by satellite-repeater (DC CP).

17. ЦУП СР.17. MCC SR.

18. ЦУ PC СР.18. CU PC SR.

19. ЦУ ППСС.19. CU PPSS.

20. Потребительский комплекс (ПК).20. Consumer complex (PC).

21. Наземный специальный комплекс (НСК).21. Ground special complex (NSC).

22. АС1 взаимодействия с КАН.22. AS 1 interaction with the CAS.

23. АС2 взаимодействия с КА ДЗЗ.23. AS 2 interaction with ERS spacecraft.

24. Стационарные AT1 и мобильные АТ2 взаимодействия с КАС и СР.24. Stationary AT 1 and mobile AT 2 interactions with CAS and SR.

25. НКС.25. NKS.

26. УК КАН.26. UK KAN.

26.1. ЦУП КАН.26.1. MCC KAN.

26.2. КИС КАН.26.2. KIS KAN.

Практически, все элементы системы широко известны, см., например, «Низкоорбитальная космическая система персональной спутниковой связи и передачи данных» изд. Юлис 2011 г., стр. 39-156, «Тексты лекций по космической тематике» Москва 1999 г., стр. 140-146, «Энциклопедия «Космонавтика» изд. Советская энциклопедия» Москва 1970 г. стр. 236-238, «Инженерный справочник по космической технике» изд. МО СССР, 1977, стр. 121-132, 293-297, «Радиоуправление» Л.С. Гуткин и др., «Сов. радио» Москва 1970 г. стр. 110, 271-275.Practically, all elements of the system are widely known, see, for example, "Low Earth Earth Orbit System for Personal Satellite Communication and Data Transmission" ed. Yulis 2011, pp. 39-156, "Texts of lectures on space topics" Moscow 1999, pp. 140-146, "Encyclopedia" Cosmonautics "ed. Soviet encyclopedia "Moscow 1970 p. 236-238," Engineering reference book on space technology "ed. Ministry of Defense of the USSR, 1977, pp. 121-132, 293-297, "Radio control" L.S. Gutkin et al., “Sov. radio "Moscow 1970 p. 110, 271-275.

Функциональное назначение элементов системы.The functional purpose of the system elements.

В космическом сегменте (1) КА группировок (3,4,5) взаимосвязаны с группировкой CP (2) по межспутниковым каналам связи, а также между собой через наземные средства, выполняя при этом свои целевые задачи по наблюдению, ДЗЗ, связи, ретрансляции и навигации.In the space segment (1), the spacecraft of the constellations (3,4,5) are interconnected with the CP constellation (2) via inter-satellite communication channels, as well as among themselves through ground-based means, while fulfilling their target tasks of observation, remote sensing, communication, relaying and navigation.

В наземном сегменте (6) интегрированный центр целевого применения (7) осуществляет взаимодействие элементов (8), (11) между собой непосредственно или через НКС (25) при обеспечении управления функционированием системы спутниковой связи околоземных разновысотных космических аппаратов.In the ground segment (6), the integrated target application center (7) interacts the elements (8), (11) with each other directly or through the NCS (25) while providing control over the operation of the satellite communication system of near-earth spacecraft at different altitudes.

УК КАС, КАН, КА ДЗЗ, НКА (8) осуществляет взаимодействие элементов (9) (9.1-9.5) - (10) (10.1-10.2) - (26) (26.1-26.2) при управлении космическим сегментом системы.UK KAS, KAN, SC DZZ, NKA (8) interacts elements (9) (9.1-9.5) - (10) (10.1-10.2) - (26) (26.1-26.2) when controlling the space segment of the system.

УК КАС (9) обеспечивает функционирование и взаимодействие элементов (9.1-9.5) в процессе применения системы связи.UK KAS (9) ensures the functioning and interaction of elements (9.1-9.5) in the process of using the communication system.

ЦУСК (9.1) формирует трафик связи и координирует работу элементов низкоорбитальной спутниковой связи.CUSK (9.1) generates communication traffic and coordinates the work of the elements of low-orbit satellite communication.

ЦС (9.2) осуществляет взаимодействие наземных и бортовых элементов космического и связного комплексов низкоорбитальной спутниковой связи.CS (9.2) carries out the interaction of ground and onboard elements of space and communications complexes of low-orbit satellite communications.

PC (9.3) обеспечивает взаимодействие с КАС в отдельном регионе.PC (9.3) provides interaction with CAS in a separate region.

ЦУС (9.4) является высшим органом управления, обеспечивающим координацию действий элементов (9.1), (10.1) и (16).The NCC (9.4) is the supreme governing body that ensures the coordination of elements (9.1), (10.1) and (16).

ЦУСК (9.1), ЦУП (9.5) КАС осуществляют управление связным ресурсом и полетом КАС.TsUSK (9.1), MCC (9.5) KAS carry out control of the connected resource and the KAS flight.

ЦС (9.2), PC (9.3) обеспечивают прием-передачу командно-программной информации обеспечения полета КАС.TsS (9.2), PC (9.3) provide reception and transmission of command and program information to support the flight of the CAS.

УК КАН и КА ДЗЗ (10) обеспечивает функционирование и взаимодействие элементов (10.1 - 10.2) в процессе функционирования космической системыMC KAN and spacecraft ERS (10) ensures the functioning and interaction of elements (10.1 - 10.2) in the process of functioning of the space system

ЦУП КАН и КА ДЗЗ (10.1) осуществляет управление полетом КА наблюдения и ДЗЗ по всем задачам.MCC KAN and ERS spacecraft (10.1) controls the observation spacecraft and ERS flight for all tasks.

КИС КАН и КА ДЗЗ (10.2) осуществляет прием-передачу командно-программной информации обеспечения управления полетом КАН и КА ДЗЗ.KIS KAN and spacecraft ERS (10.2) carries out transmission and reception of command and program information for flight control of spacecraft and spacecraft ERS.

УК КАН (26) обеспечивает функционирование и взаимодействие элементов (26.1 - 26.2) в процессе функционирования космической системы навигации.UK KAN (26) ensures the functioning and interaction of elements (26.1 - 26.2) in the process of functioning of the space navigation system.

ЦУП КАН (26.1) осуществляет управление полетом КАН по всем задачам.MCC CAS (26.1) carries out flight control of the CAS for all tasks.

КИС КАН (26.2) осуществляет прием-передачу командно-программной информации обеспечения управления полетом КАН.KIS KAN (26.2) carries out the reception and transmission of command and program information to support the flight of the KAS.

УК CP (11) обеспечивает взаимодействие элементов при управлении геостационарной системой ретрансляции.UK CP (11) provides interaction of elements when controlling a geostationary relay system.

ККИС CP (12) обеспечивает функционирование радиотехнических средств СР.KKIS CP (12) ensures the functioning of the SR radio equipment.

КИС CP (13, 14) осуществляет взаимодействие между сегментами (1) и (6) в части управления СР.CIS CP (13, 14) interacts between segments (1) and (6) in terms of CP management.

БЗС (15) через СР (3) обеспечивает взаимодействие AT (24), не имеющих прямого выхода в УК НКА (26), с абонентами сети общего пользования и отдельными элементами сегмента (1).BZS (15) through SR (3) provides interaction of AT (24), which do not have a direct output to the MC of the NCA (26), with subscribers of the public network and individual elements of the segment (1).

ЦУ CP (16) осуществляют общее и технологическое управление СР.CU CP (16) carry out general and technological control of the SR.

ЦУП CP (17) осуществляют управление полетом СР.MCC CP (17) control the flight of the CP.

ЦУ PC (18) осуществляет управление ресурсом связи СР.MC PC (18) manages the CP communication resource.

ЦУ ППСС (19) осуществляет общее и технологическое управление мобильными элементами ППСС.CC PPSS (19) carries out general and technological control of mobile elements of PPSS.

ПК (20) обеспечивает функционирование целевых средств (21), (22) и (23) космической системы.PC (20) ensures the operation of target funds (21), (22) and (23) of the space system.

НСК (21) обеспечивает функционирование специальных средств из состава (20). Стационарные и мобильные элементы АС (22, 23), AT1, АТ2 (24) осуществляют обмен информацией абонентов с КА сегмента (1).NSC (21) ensures the functioning of special means from the composition (20). Stationary and mobile elements of the AC (22, 23), AT 1 , AT 2 (24) exchange information of subscribers with the spacecraft of the segment (1).

НКС (25) осуществляют взаимодействие между элементами сегмента (6).NCS (25) interact between the elements of the segment (6).

Работа предложенной системы спутниковой связи осуществляется следующим образом.The proposed satellite communication system operates as follows.

Радиотехнические элементы наземного сегмента (6) в составе (9-2, 9-3, 13, 14, 15, 10-2, 26.2, 21, 22, 23, 24) и космического сегмента (1) в составе (2-1, 3-1, 4-1, 5-1) связаны между собой через космические радиолинии в диапазоне частот 2.5-3.5 ГГц. Радиотехнические элементы космического сегмента (1) в составе (3-1, 4-1, 5-1) связаны каждый с (2-1) через космические радиолинии в диапазоне частот 30-60 ГГц по межспутниковым каналам связи.Radio-technical elements of the ground segment (6) consisting of (9-2, 9-3, 13, 14, 15, 10-2, 26.2, 21, 22, 23, 24) and space segment (1) consisting of (2-1 , 3-1, 4-1, 5-1) are interconnected through space radio links in the frequency range 2.5-3.5 GHz. The radio-technical elements of the space segment (1), consisting of (3-1, 4-1, 5-1), are each connected to (2-1) through space radio links in the frequency range 30-60 GHz via inter-satellite communication channels.

Элементы интегрированного центра целевого применения (7) в составе (8, 9, 10, 26), (11, 12, 16) и потребительского комплекса (20) в составе (21, 22, 23, 24) связаны между собой через наземные каналы связи (25).Elements of the integrated center for targeted use (7) as part of (8, 9, 10, 26), (11, 12, 16) and the consumer complex (20) as part of (21, 22, 23, 24) are interconnected through ground channels communication (25).

Особенностью применения КИС (13, 14) является то, что КИС (13) имеет выход на НКС (25), а КИС (14) не имеет выхода на НКС (25) и взаимодействует с элементами наземного сегмента (6) во всех предусмотренных режимах через СР (3) космического сегмента (1). (См., например, RU №2575632, H04B 7/185, 2015 г.).A feature of the use of the CIS (13, 14) is that the CIS (13) has access to the NLA (25), and the KIS (14) does not have an exit to the NLA (25) and interacts with the elements of the ground segment (6) in all provided modes through CP (3) of the space segment (1). (See, for example, RU # 2575632, H04B 7/185, 2015).

На НСК (21) от КАН (4) и КА ДЗЗ (5) поступает информация наблюдения и мониторинга поверхности Земли.The NSK (21) receives information from the CSC (4) and the ERS satellite (5) for observation and monitoring of the Earth's surface.

АС1 (22) и АС2 (23) по связным протоколам связаны соответственно с КАН и КА ДЗЗ, и через НКС (25) связаны с элементами сегмента (6). AT (24) по связным протоколам связаны с КАС и CP и, не имея выхода в НКС, связаны с элементами сегмента (6) через БЗС (15).AC 1 (22) and AC 2 (23) are connected, respectively, with the CSC and the ERS spacecraft, and through the NCS (25) are connected with the elements of the segment (6). AT (24) via communication protocols are connected to the CAS and CP and, having no access to the NCC, are connected to the elements of the segment (6) through the LES (15).

Технологическая информация управления КА (сверки времени, рабочие и временные программы, радиоконтроль орбит КА, телеконтроль состояния КА, разовые команды управления, связной трафик) циркулируют между КА группировок (2, 3, 4, 5) космического сегмента (1) и элементами наземного сегмента (6)-(9-1, 9-2, 9-4, 9-5, 10-1, 26-1, 17) через КИС (10-2, 26-2, 13, 14) и PC (9-3).Spacecraft control technological information (time reconciliation, work and time programs, radio monitoring of spacecraft orbits, telecontrol of spacecraft state, one-time control commands, communication traffic) circulate between spacecraft of groupings (2, 3, 4, 5) of the space segment (1) and elements of the ground segment (6) - (9-1, 9-2, 9-4, 9-5, 10-1, 26-1, 17) via CIS (10-2, 26-2, 13, 14) and PC (9 -3).

Гибкое сочетание ЗРВ CP (большие ЗРВ) в широтном диапазоне 66° ю.ш. - 66° с.ш. и КА навигации (большие ЗРВ) с КА связи (средние ЗРВ), КА наблюдения и КА ДЗЗ (малые ЗРВ) с ЗРВ наземных средств, увеличивает ЗВР орбитальных и наземных средств с учетом покрытия полярных областей Земли выше 66° с.ш. и ниже 66° ю.ш., обеспечивая тем самым решение задачи изобретения - повышение оперативности передачи сообщений и телефонной связи в глобальном масштабе.Flexible combination of ZRV CP (large ZRV) in the latitudinal range of 66 ° S latitude. - 66 ° N and navigation spacecraft (large air defense systems) with communications spacecraft (medium air defense systems), observation spacecraft and remote sensing spacecraft (small air defense systems) with ground air defense systems, increases the air defense resources of orbital and ground vehicles, taking into account the coverage of the Earth's polar regions above 66 ° N. and below 66 ° S, thereby providing a solution to the problem of the invention - increasing the efficiency of message transmission and telephone communications on a global scale.

Claims (1)

Космическая система спутниковой связи, включающая космический сегмент из орбитальных группировок космических аппаратов на низковысотных, средневысотных и геостационарных орбитах и наземный сегмент, состоящий из как минимум одного наземного пункта управления и обеспечения сбора целевой информации от наземных, воздушных, морских и космических абонентов, отличающаяся тем, что средневысотная орбитальная группировка состоит из не менее 24 космических аппаратов навигации «Глонасс», расположенных в 3-х орбитальных плоскостях на круговых орбитах с наклонением 64,8°, по 8 КА в каждой орбитальной плоскости, при этом низкоорбитальная группировка расположена в тех же орбитальных плоскостях и состоит из не менее 12 космических аппаратов связи, не менее 3-4 космических аппаратов наблюдения и не менее 1-2 космических аппаратов дистанционного зондирования Земли, при этом космические аппараты всех орбитальных группировок снабжены каналами межспутниковой связи и каналами связи с наземным сегментом.Space satellite communication system, including a space segment of orbital constellations of spacecraft in low-altitude, medium-altitude and geostationary orbits and a ground segment, consisting of at least one ground control point and ensuring the collection of target information from ground, air, sea and space subscribers, differing in that, that the medium-altitude orbital constellation consists of at least 24 GLONASS navigation satellites located in 3 orbital planes in circular orbits with an inclination of 64.8 °, 8 spacecraft in each orbital plane, while the LEO constellation is located in the same orbital planes and consists of at least 12 communication spacecraft, at least 3-4 observation spacecraft and at least 1-2 Earth remote sensing spacecraft, while spacecraft of all orbital groupings are equipped with intersatellite communication channels and communication channels with the ground segment.
RU2017109101A 2017-03-20 2017-03-20 Satellite communication space system RU2734228C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017109101A RU2734228C2 (en) 2017-03-20 2017-03-20 Satellite communication space system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017109101A RU2734228C2 (en) 2017-03-20 2017-03-20 Satellite communication space system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017109101A RU2017109101A (en) 2018-09-20
RU2017109101A3 RU2017109101A3 (en) 2020-04-08
RU2734228C2 true RU2734228C2 (en) 2020-10-13

Family

ID=63639572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017109101A RU2734228C2 (en) 2017-03-20 2017-03-20 Satellite communication space system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734228C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2826818C1 (en) * 2023-12-05 2024-09-17 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Method of transmitting messages in two-level satellite communication system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113448352B (en) * 2021-09-01 2021-12-03 四川腾盾科技有限公司 Double-machine control system of large unmanned aerial vehicle command control station

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375697A (en) * 1980-09-04 1983-03-01 Hughes Aircraft Company Satellite arrangement providing effective use of the geostationary orbit
US5957409A (en) * 1995-03-24 1999-09-28 Virtual Geosatellite Holdings, Inc. Ellipitical satellite system which emulates the characteristics of geosychronous satellites
US6628919B1 (en) * 2000-08-09 2003-09-30 Hughes Electronics Corporation Low-cost multi-mission broadband communications payload
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
RU2349513C2 (en) * 2007-04-13 2009-03-20 Валерий Александрович Меньшиков International aerospace automated system for monitoring of global geophysical events and prediction of natural and anthropogenic disasters (iasasm)
RU2575632C2 (en) * 2013-10-24 2016-02-20 Открытое акционерное общество (ОАО) "Спутниковая система "Гонец" Multilevel satellite communication system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375697A (en) * 1980-09-04 1983-03-01 Hughes Aircraft Company Satellite arrangement providing effective use of the geostationary orbit
US5957409A (en) * 1995-03-24 1999-09-28 Virtual Geosatellite Holdings, Inc. Ellipitical satellite system which emulates the characteristics of geosychronous satellites
US6628919B1 (en) * 2000-08-09 2003-09-30 Hughes Electronics Corporation Low-cost multi-mission broadband communications payload
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
RU2349513C2 (en) * 2007-04-13 2009-03-20 Валерий Александрович Меньшиков International aerospace automated system for monitoring of global geophysical events and prediction of natural and anthropogenic disasters (iasasm)
RU2575632C2 (en) * 2013-10-24 2016-02-20 Открытое акционерное общество (ОАО) "Спутниковая система "Гонец" Multilevel satellite communication system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2826818C1 (en) * 2023-12-05 2024-09-17 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Method of transmitting messages in two-level satellite communication system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017109101A (en) 2018-09-20
RU2017109101A3 (en) 2020-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Hraishawi et al. A survey on nongeostationary satellite systems: The communication perspective
Muri et al. A survey of communication sub-systems for intersatellite linked systems and cubesat missions
US6954613B1 (en) Fixed satellite constellation system employing non-geostationary satellites in sub-geosynchronous elliptical orbits with common ground tracks
US11040786B2 (en) Earth observation satellite information routing system
US20020132578A1 (en) Interactive fixed and mobile satellite network
WO2018005364A1 (en) System and method for communicating with deep space spacecraft using spaced based communications system
Abrishamkar et al. PCS global mobile satellites
RU2734228C2 (en) Satellite communication space system
RU2659564C1 (en) System of satellite communication with hybrid orbital construction
RU2322760C2 (en) Regional system for mobile satellite communications and servicing transportation corridors
RU2570833C1 (en) Method for low-orbit global satellite communication and system therefor
RU2366086C1 (en) Method of developing space relay system incorporating geosynchronous relay-satellites
Ware et al. Lunar Communications Services with Emphasis on Commercialization
Liebrecht et al. The decade of light: innovations in space communications and navigation technologies
Flanegan et al. NASA lunar communication and navigation architecture
Schier NASA's Lunar Space Communication and Navigation Architecture
RU2755019C2 (en) Method for constructing space relay and communication system
Cheruku Satellite communication
Gal et al. Insights into low Earth orbit satellite communication dynamics: quality of service analysis of connection behavior, latency, and Doppler shift
WO2001078256A1 (en) Sub-orbital relays
RU2496233C2 (en) Low-orbit satellite communication system
RU2752753C1 (en) Method for organising communication with objects located in orbit and on surface of planet or satellite of planet, and deep space communication system for implementation of method
RU2660113C1 (en) Global multifunctional info-communication satellite system
Laverty et al. The Kepler satellite system
RU2695540C2 (en) Global satellite communication system on medium circular orbits

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant