Космическая связь. Центры, системы и развитие космической связи

Сегодня уже никого не удивляет множество спутниковых тарелок на крышах жилых домов. Космическая связь прочно вошла в жизнь обычного обывателя. Даже в отдаленных районах теперь есть возможность смотреть телепередачи и пользоваться услугами интернета, при этом имея высокий уровень сигнала. Но все это стало возможным благодаря работе центров космической связи, о которых и пойдет речь в данной статье.

Всемирная сеть

В современном мире сеть опоясывает весь мир. В России возможность принимать качественные телевизионные сигналы обеспечивает Федеральное государственное унитарное предприятие «Космическая связь». Это одно из десяти самых крупных спутниковых операторов в мире, с собственным центром компрессии телепрограмм. Кроме того, оно обеспечивает мультиплексирование цифровых потоков, формирует пакеты федеральных программ теле- и радиовещания.

Космическая составляющая

Предприятие состоит из орбитальной группировки из 12 спутников всех диапазонов. Зоной обслуживания спутников является вся территория России, СНГ, Европы, Африки и Ближнего Востока, Австралия, Северная и Южная Америки, а также Азиатско-Тихоокеанского региона. Орбитальное расположение космических аппаратов на дуге орбиты – от 14° западной долготы до 145° восточной долготы.

Земная компонента

Инфраструктура, которая находится на земле, - это пять центров космической связи. Расположены они по всей территории России. В своей деятельности предприятие руководствуется Федеральной целевой программой развития телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2018 годы. Спектр предоставляемых услуг очень широк:

• управление, космическая связь и мониторинг космических структур и аппаратов;
• связь и вещание (теле- и радиовещание, цифровое и спутниковое телевидение) для 52 стран;
• правительственная и президентская связь;
• магистральная и морская связь.

Системы космической связи

Передача информации по каналу Земля – космический спутник и обратно осуществляется различными способами. В космосе используются телеметрические, телефонные, телеграфные, телевизионные системы. Наиболее популярна система радиосвязи. Основные отличительные черты космической связи с летательными космическими объектами следующие:

• постоянно меняющееся положение космических летательных аппаратов;
• непрерывное изменение частоты сигнала на приеме;
• ограниченные зоны прямой видимости с наземными пунктами связи;
• ограничения мощности передатчиков, расположенных на космических летательных аппаратах;
• огромная дальность связи.

Развитие космической связи

Всем известно, что первая связь с человеком в космосе осуществилась 12 апреля 1961 года. Космонавтом был Юрий Гагарин, на протяжении всего его полета поддерживалась устойчивая двусторонняя телефонно-телеграфная связь Земли и космического корабля «Восток» в диапазоне метровых и декаметровых волн.

В дальнейшем космическая связь с землей усовершенствовалась, и уже в августе 1961 года во время полета космонавта Г.С. Титова появилось с уменьшенным до 10 кадров в секунду телевизионное изображение. Сегодня применяются телевизионные системы обычного стандарта, а дальность связи достигает 350 миллионов километров (при полетах на Марс).

Технологическая и экономическая составляющая

Срок службы спутника на орбите составляет около 15 лет. За это время происходит развитие новых технологий связи. Один спутник с выводом на орбиту стоит до 230 миллионов долларов и задача владельца – это запустить и эффективно использовать его как объект аренды. В России всего две крупные корпорации, которые могут себе позволить иметь спутник на геостационарной орбите – ФГУП «Космическая связь» и ОАО «Газпром космические системы».

Проблемы коротких волн

Радиосвязь с космическими объектами и самолетами, находящимися на расстояниях более 1 000 километров, ведется в коротковолновом диапазоне. Но в современном мире этого диапазона уже не хватает. Причины такого положения следующие:

• в коротковолновом диапазоне без значительных помех могут работать порядка тысячи радиостанций, а их сегодня работает в разы больше.
• Все возрастающий уровень помех требует использования более мощных передатчиков.
• Принципиальный дефект такого диапазона – многолучевое распространение волн и эффект замирания сигнала в точке приема. Это делает практически невозможной связь в этом диапазоне не очень больших расстояниях.

Ультракороткий волновой диапазон менее загружен, но прием осуществляется только в зоне видимости.

Выход – спутники

Именно наличие ретранслятора сигнала в космосе, а именно на спутниках, дает перспективы и открывает новые возможности для развития космической связи. Она сможет обеспечить надежную связь с удаленными объектами в космосе и покрыть поверхность планеты надежной радио- и телевизионной магистральной сеткой. На спутниках могут быть установлены активные и пассивные ретрансляторы сигнала, а сами спутники могут быть как стационарные (неподвижные относительно Земли), так и летающие на низких орбитах.