Эволюция в сфере связи

Человеку, далекому от космических технологий, трудно представить себе масштаб изменений, задуманных в отрасли спутниковых услуг на ближайшее десятилетие. Еще 600 новых космических аппаратов на орбите? Казалось бы – орбитальная группировка регулярно обновляется, зачем еще столько? На самом же деле России есть куда стремиться в развитии информационных спутниковых систем. Страна с населением более 145 млн человек, крайне неравномерно распределенным по регионам, имеет обширные зоны, где вообще нет доступа к современным услугам связи. Есть ограничения и в освоении богатых природными ресурсами территорий, таких как малонаселенные области Сибири и Крайнего Севера. Комплексно решить все задачи призвана перспективная государственная программа «Сфера» – главный космический проект нашей страны до 2030 года. Его обсуждение ведется на многих крупных площадках, где собираются представители власти и космической индустрии.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Персональный «Гонец»

Лидер российского спутникостроения – компания «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» – представляет свои разработки по приоритетным проектам госпрограммы. Предприятие в инициативном порядке проработало вопросы создания новых систем спутниковой связи и передачи данных, опираясь на свой многолетний опыт в производстве космических аппаратов связи, функционирующих на разных околоземных орбитах. Сегодня эта тематика активно развивается в направлении низкоорбитальных группировок. В частности, в Решетневской фирме сформирована концепция создания новой орбитальной группировки спутниковой системы персональной связи «Гонец» в составе 24 космических аппаратов на высоте 1 500 км. Новые «Гонцы» будут обладать расширенным функционалом, предоставлять большее количество услуг. Помимо традиционной передачи данных, появится дополнительная услуга голосовой связи, которая позволит обеспечить непрерывную спутниковую телефонную связь на территории России.

«Экспресс-РВ»: связь в транспорте

Следующий перспективный проект – космическая система фиксированной и подвижной спутниковой связи «Экспресс-РВ» предназначена для предоставления услуг по передаче больших массивов данных, а также широкополосного доступа в интернет. Этот космический аппарат будет иметь 12 небольших антенн, формирующих многолучевую зону покрытия на поверхности Земли в приполярном районе и захватывающих всю полярную шапку, включая территорию нашей страны. Система «Экспресс-РВ» будет востребована в предоставлении услуг связи для различных подвижных средств – это интернет в поездах, самолетах, в различных перевозимых комплексах. В группировке системы «Экспресс-РВ» будут работать четыре космических аппарата. Двигаясь по двенадцатичасовой орбите, они будут сменять друг друга, тем самым обеспечивая постоянное покрытие одной и той же зоны.

«Скиф» средних орбит

Высокоскоростной доступ в интернет обеспечит и новая система связи на средних орбитах «Скиф». Она будет обслуживать малонаселенные пункты, в которых будут установлены антенны, передающие и принимающие информацию через спутники и дальше ретранслирующие ее для жителей населенного пункта или, к примеру, для какого-либо удаленного северного промышленного объекта. Подобные антенны можно также устанавливать на кораблях, которые ходят по Северному морскому пути.

В рамках этого проекта предусмотрен первый этап разработки космических аппаратов «Скиф» – создание спутника-демонстратора для отработки основных технических решений и защиты орбитально-частотного ресурса. Предполагается, что экспериментальный аппарат будет запущен в октябре следующего года. На втором этапе будет разработана полноценная группировка, размещенная в одной или трех орбитальных плоскостях – в зависимости от объема финансирования, которое будет выделено под этот проект. Чем больше орбитальных плоскостей, тем больше кратность покрытия и тем лучше глобальность охвата всей поверхности земного шара.

«Мы представляем свое видение негеостационарной орбитальной группировки связи и передачи данных, которая будет создаваться в рамках «Сферы». Ее низкоорбитальный сегмент – это малые космические аппараты системы «Марафон». На восьми тысячах километров – две орбитальные плоскости космических аппаратов широкополосного доступа «Скиф» и плюс эллиптическая группировка – четыре плоскости по одному аппарату системы «Экспресс-РВ».

«Марафон IoT» для интернета вещей

В компании «ИСС» развернуты работы по одному из самых крупных и значимых проектов госпрограммы «Сфера» – созданию космической системы передачи данных «Марафон IoT» для предоставления услуг интернета вещей. Основная идея ее реализации – это формирование глобального информационного поля вокруг поверхности Земли. Предполагается размещение спутников в 12 орбитальных плоскостях. Общее количество аппаратов в них – 264. Этого достаточно, чтобы осуществлять глобальное покрытие территории всей Земли и обеспечивать передачу данных от нескольких миллионов и даже десятков миллионов абонентов. Наиболее востребованными будут такие социально важные услуги системы интернета вещей «Марафон IoT», как «кнопка жизни», мониторинг лесных пожаров, перемещение опасных грузов, мониторинг различных инженерных сооружений, которые требуют постоянного контроля. Система будет востребована не только на территории Российской Федерации, но и глобально по всему миру.

Глобальный «Марафон»

Для того чтобы адаптировать российский «Марафон» в общемировом масштабе, предполагается использование стандартных протоколов связи LoRaLPWAN, чтобы любая страна могла автономно, координируясь с центром управления в России, создавать свои региональные центры по предоставлению услуг интернета вещей, по распространению абонентских терминалов, созданию региональных станций.

По проекту «Марафон IoT» в компании «ИСС» был проработан предварительный облик космического аппарата, выпущены материалы аванпроекта. На их основе подготовлен проект тактико-технического задания, который в настоящее время уже утвержден в госкорпорации «Роскосмос».

Высоконадежная элементная база space

В компании «ИСС» имеется необходимый производственный задел для реализации поточного крупносерийного производства космических аппаратов системы «Марафон». Для организации новых рабочих мест предполагается задействовать доступные площади – около 2 000 кв. м в новом монтажно-испытательном корпусе Решетневской фирмы. На сегодня в компании проработана предварительная компоновка рабочих мест сборки и отработки космического аппарата, для того чтобы обеспечить темп изготовления по одному спутнику в два или в три дня. Более детально необходимость технологического дооснащения производства будет рассмотрена в рамках работы над эскизным проектом системы. «Сегодня быстрее всех мы собираем спутники «ГЛОНАСС» – это восемь месяцев. Остальные – от 14 до 20 месяцев. А здесь – три дня. Это вопрос не технологии, а скорее психология, – пояснил концепцию изготовления новых микроспутников генеральный директор «ИСС» Николай Тестоедов. – Нам надо отказаться от нескольких «священных коров». Первая – «каждый спутник должен пройти полный цикл испытаний». А мы будем испытывать один из ста или, может быть, из десяти аппаратов. Вторая – «на каждом спутнике должна быть высоконадежная элементная база space». Нет – в «Марафоне» будет обычная индустриальная база. Идея заложена в живучести и работе системы, а не отдельно взятого аппарата».

Заглядывая в будущее

Новые разработки специалистов компании «ИСС» позволяют обеспечить предоставление всех услуг связи, необходимых для развития цифровой экономики на территории России и в зонах ее стратегических интересов. Это высокоскоростная передача данных, обеспечение связи подвижных абонентов, передача трафика между небольшими населенными пунктами, глобальное предоставление услуг по передаче коротких сообщений интернета вещей.

Это перспективы, которые стоят перед железногорским спутникостроительным предприятием на ближайшие пять, а может быть, и больше лет. Особенно при крупносерийном производстве малых космических аппаратов системы «Марафон IoT». Задачи, которые будут выполнять новые спутниковые системы, позволят повысить качество жизни в первую очередь удаленных населенных пунктов нашей страны, обеспечить промышленную и экологическую безопасность на различных опасных объектах. Также будет повышена безопасность при перемещении людей в труднодоступных районах. У них появится «кнопка жизни», которая может в любое время вызвать спасателей, сообщить свое местоположение, для того чтобы организовать своевременную помощь. Помимо этого, будет решена важная задача обеспечения постоянной полноценной связью Северного морского пути. И естественно, это предпосылки для более глубокого освоения северного шельфа и арктических районов России.