Анализ на създаването и развитието на нискоорбитални спътникови комуникационни системи

И така, „рояците“ от спътници в ниски орбити трябваше да премахнат недостатъците на геостационарните сателитни комуникационни системи и да осигурят на земляните евтини и достъпни мобилни комуникации. Но от цялото разнообразие от проекти на НССС само четири системи са достигнали практическа реализация. Две от тях - Indium и Globalstar - са системи за гласова комуникация и данни. Системите ORBCOMM и Gonets са нискоскоростни системи за предаване на данни.

Иридиева система

Iridium Communications Inc. (Iridium) е създадена през 1989 г. от емблематичната американска научна и технологична компания Motorola и е единственият в света оператор на мобилни сателитни услуги (MSS) със 100% покритие на земната повърхност, включително полярните ширини.

Номиналната орбитална група (OG) на космическия кораб Iridium се състои от 66 основни и 6 резервни спътника в шест орбитални равнини с наклон на орбиталната равнина 86,4°, височина на орбита 780 km и период на въртене на сателита 100,4 минути. Lockheed Martin беше избран за разработчик на платформата (LM700) за космическия кораб Iridium. Полезният товар (релето) е проектиран и произведен от Motorola. Масата на спътника е около 689 кг. Гарантираният период на активно съществуване (CAC) е 8 години.

Изстрелването на първия сателит от следващо поколение Iridium е планирано за 2015 г.

Разходите за надграждане на орбиталното съзвездие Indium се оценяват на 2,9 милиарда долара.

Данни за финансовото представяне на Indium Communications Inc. за последните четири години са дадени в табл. 1. От масата. 1 от данните показва, че през 2009 г. финансовото представяне на системата Indium леко спадна спрямо рекордната 2008 г., въпреки че броят на потребителите на системата се увеличи.

българскиперспективите на оператора едва ли ще променят извода, че най-грандиозният и нашумял проект в световните комуникационни летописи за нискоорбитална мобилна комуникационна система - проектът Иридиум - се е оказал търговски провал.

Система Globalstar

Консорциумът от международни телекомуникационни компании Globalstar е основан през 1991 г. Всъщност Globalstar, Inc. основана през 1995 г. за реализиране на проект за мобилни сателитни комуникации на сателити с ниска орбита. Системата Globalstar осигурява комуникация за повече от 80% от територията на Земята между географски ширини 70°N и 70°S.

В системата Globalstar потребителските терминали предават данни в L-обхвата, сигналът от сателита към тези терминали се предава в S-обхвата, а C-обхватът се използва за комуникация на сателити с шлюзове. Най-фундаменталната разлика между Globalstar и Iridium е отхвърлянето на комуникационните линии сателит-сателит. В системата Iridium сигналът, получен от сателита от абоната, се препредава през съседни сателити до шлюза, който е най-близо до извикания абонат. В системата Global-star обаждането на абоната се пренасочва към най-близката наземна шлюзова станция, която превключва повикването през обществени наземни линии. Опростяването на космическия кораб доведе до значително намаляване на цената на космическия сегмент, но усложни наземния компонент на системата. Като цяло разходите за внедряване на системата Globalstar на първия етап надхвърлиха 3,4 милиарда долара.

Редовната OG (орбитална констелация) на космическия кораб Globalstar се състои от 48 основни и 8 резервни спътника в 8 орбитални равнини с наклон на орбиталната равнина 52°, орбитална височина 1410 km и орбитален период от около 114 минути. Гарантиран CAC KA 7,5 години.

Space беше избран за разработчик на платформата за космически кораб Globalstar за първия етап.Системи/Лорал. Ретранслаторът е доставен от Alcatel. Сглобяването на сателитите с цел намаляване на цената им обаче беше извършено в Италия във фабриките на Alenia Spazio. Всеки сериен спътник на системата Globalstar струва около $16 млн. Разгръщането на OG SC на системата е извършено от 1998 до 2000 г. с помощта на 6 изстрелвания на ракети-носители (РН) Союз-У и 7 изстрелвания на Delta II LV (4 SC във всяко изстрелване). От началото на експлоатацията на системата са изстреляни 72 спътника, 12 от които са загубени при изстрелването на ракетата-носител "Зенит" през 1998 г.

От масата. От данните става ясно, че през 2009 г. приходите на системата Globalstar са били $64 млн. Това е половината от приходите от рекордната 2006 г. Броят на българските потребители на системата през този период е намалял над четири пъти. Надеждите на Globalstar да достигне 4 милиарда долара приходи в началото на този век не се сбъднаха.

Така проектът Globalstar, подобно на проекта Iridium, беше търговски провал.

система ORBCOM

ORBCOMM Global L.P. е създадена от Orbital Sciences Corporation и Teleglobe през 1990 г. за внедряване и експлоатация на глобалната нискоорбитална система за предаване на данни ORBCOMM.

Центърът за управление на системата се намира в The Dalles близо до Вашингтон. В Съединените щати има четири земни станции. Около 20 станции и мрежови центрове работят в Европа, Азия, Африка и Южна Америка.

Космическият сегмент на системата ORBCOMM включва 35 спътника в шест орбитални равнини (31 космически кораба в четири равнини с наклон 45°, два космически кораба в равнина с наклон 70° и два космически кораба в равнина с наклон 108°), височината на орбитата е 830 km. Разгръщането на системата като част от 35 космически кораба е извършено през 1997-1999 г. с помощта на 6 изстрелвания на ракети носители Pegasus и Taurus, разработени от Orbital Sciences Corporation.

КАORBCOMM е базиран на платформата на MicroStar Orbital Sciences Corporation. Гарантиран сателит SAS за 5 години. Масата на космическия кораб е около 43 кг. Сателитите работят в режим на гравитационна стабилизация. Сателитното комуникационно оборудване включва 17 процесора за съобщения и 7 антени. Каналът за предаване на данни "интерфейс сателит - земна станция" е с мощност 2 W, скорост на трансфер на данни 57,6 kbps при честота 137,56 MHz. Всеки космически кораб е оборудван с GPS приемник. Цената на производството на един сателит е около $2,5 млн. Около $2 млн. на месец се харчат за оперативни разходи за поддържане на системата в работно състояние. Цената на едно изстрелване е около 15 милиона долара.

От масата. 1 от данните показва, че през 2009 г. приходите на системата ORBCOMM възлизат на $27,6 млн. Това е по-малко от приходите за 2008 г. ($30,1 млн.) и 2007 г. ($28,2 млн.). Надеждата на компанията ORBCOMM да достигне изплащането на проекта също не се оправда. Системата ORBCOMM, както и проектите Globalstar и Iridium се оказаха търговски несъстоятелни.

Система "Месинджър"

АД „Спътникова система „Гонец“ е създадена през 1997 г. за реализиране на проект за мобилна комуникация на нискоорбитални спътници.

Системата "Gonets" е предназначена за пакетно предаване на данни между абонати. В допълнение, системата може да реши проблемите с наблюдението на местоположението на движещи се обекти (техните координати се определят с помощта на GPS / TJIOHACC приемници или с помощта на средствата на системата Gonets) и да наблюдава състоянието на движещи се и неподвижни обекти. Центърът за управление на системата се намира в Москва. Регионалните комуникационни станции са разположени в Москва, Железногорск и Южно-Сахалинск.

Съставът на OG и времето за създаване на системата са се променяли многократно във времето. В един от вариантите системата трябваше да се състои от 12-24сателити в 2 или 4 орбитални равнини. В друга версия космическият сегмент на системата включваше 36 космически кораба в 6 самолета. При третия вариант е трябвало да бъдат изстреляни 45 космически кораба в 5 самолета и т.н. Само орбитата с наклон 82,5° и надморска височина от около 1400 км остава непроменена от вариант на вариант.

Разработчикът на платформата от сателити "Гонец" на всички модификации е OJSC "Информационни сателитни системи", кръстен на академик M.F. Решетнев" (МКС). Ретранслаторът за космическия кораб е доставен от ФГУП "НИИ ТП".

Първото изстрелване на два демонстрационни космически кораба "Gonets-D1" беше направено през 1992 г. През 1996, 1997, 2000 и 2001 г. бяха изстреляни четири тройки спътници на космическия кораб Gonets-D1. Изстрелването през 2000 г. завърши с аварията на ракетата-носител Cyclone-3, което доведе до загуба на сателити. Поради това демонстрационният НССБ "Гонец-Д1" беше разгърнат в непълен състав.

Според нас актуализацията на системата Gonets е много закъсняла и е малко вероятно да помогне за привличането на клиентска база и съответно финансовия просперитет на компанията. Създаването на конкурентна комуникационна система, базирана на космическия кораб Gonets-M, според нас изисква дълга и упорита работа на ръководството на компанията, подкрепена от високото качество на космическите кораби, които формират космическия сегмент на системата. И с качеството на вътрешните космически кораби през последните 10-15 години не само системата "Гонец" има проблеми. Поради тази причина от 12 изведени в орбита спътника в момента в системата работят само 2 (и двата изстреляни през 1996 г.). Следователно системата преживява трудни времена, като е загубила почти всички клиенти.

Само държавните ведомства (около сто абонатни терминала) остават потребители на услугите на системата. Надеждите за използването на системата "Messenger" в GAS "Vybory" остават надежди. Сътрудничеството с ORBCOMM все още не надхвърля декларациитенапреднал.

Доходите (Таблица 1) на компанията са много илюзорни. Броят на потребителите през последните 3 години е намалял повече от 12 пъти (Таблица 2). Надеждите на компанията за обслужване на 2 милиона абонати през 2010 г. и изплащане на проекта не се оправдаха.

Независимо от това, сателитната система Gonets OJSC мисли за глобален бизнес.За да направите това, според мениджърите на компанията, ще трябва да разширите OG до 36 сателита, но това е малко вероятно да се случи.Техническите изисквания за системата включват сателитна SAS от 5 години.Около 160 милиона долара са изразходвани за системата Gonets-D1, но системата все още не е създадена.Цената на космическия сегмент на обещаващата система Gonets-M на 18 сателита, според експертни оценки, ще възлизат на S225-230 милиона. Експертите оценяват цената на космическия кораб "Гонец-М" в орбита на S12,5 милиона. Тази цена включва разходите за услуги по изстрелване, цената на ракетите-носители и цената на космическия кораб, но не включва разходите за застраховка. отива, според експертни оценки, на $ 45-50 милиона.

Така българският проект НССС - проектът "Гонец" претърпя очевидно пазарно фиаско, но продължава уверено да усвоява много бюджетни пари без надежда за пазарни перспективи на системата.

Средствата, инвестирани в създаването на NSSS, можеха да бъдат използвани за изграждане и извеждане в орбита на поне 100 геостационарни комуникационни спътника с 3000 транспондера, но. такива са времената!

Литература:

Бородич СВ. За използването на сателитни комуникационни системи със спътници в ниски орбити // Електросвязь. - 1995. - № 9.
Новини от космонавтиката. -1995-2010г.
Сайтове на Iridium Communications Inc., Globalstar, Inc., Inmarsat PL$ и ORBCOMM Inc.