В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Подходит к завершению 2011 г. – юбилейный год российской космонавтики. Более пятидесяти лет человечество успешно осваивает космическое пространство и развивает космические технологии. За этот достаточно короткий промежуток времени были совершены многочисленные открытия. Разнообразные сервисы космических систем в значительной степени проникли во все сферы жизнедеятельности человека. Персональная спутниковая связь, спутниковые телевидение, Интернет и навигация стали повседневными технологиями для многих из нас. Космические системы – как совокупность космических аппаратов (КА) и наземных комплексов – в зависимости от целевой принадлежности могут существенно отличаться по составу и характеристикам технических средств. Но неизменной остается крайне важная роль наземных комплексов управления (НКУ) в обеспечении надежности и качества спутниковых услуг.
Компания SYRUS SYSTEMS, один из ведущих системных интеграторов на рынках инфокоммуникационных технологий России и стран СНГ, в течение 20 лет успешно работает в отрасли спутниковой связи. Специалистами компании реализовано множество проектов наземных спутниковых комплексов, при этом был накоплен большой опыт внедрения крупногабаритных антенн. Чтобы предлагать заказчикам самые современные спутниковые решения, мы отслеживаем основные тенденции развития отрасли.
До начала 90-х гг. прошлого века единым генеральным заказчиком космической техники и средств управления КА являлось Министерство обороны. НКУ всех КА – от военного до социально-экономического назначения – создавались в рамках наземного автоматизированного комплекса управления (НАКУ) Минобороны, под которым понимается вся совокупность территориально разнесенных НКУ. Это позволяло использовать многопунктную технологию управления КА, которая обеспечивала надежное выполнение технологических циклов управления (вероятность выполнения сеансов связи была не менее 0,99), давала возможность резервировать пункты и сеансы связи и перераспределять технические средства при возникновении различных неисправностей как на борту КА, так и в оборудовании наземных комплексов.
Однако наличие многопунктных НКУ, обеспечивающих возможность проведения большого числа сеансов связи с КА в течение суток, в условиях, когда все расходы на эксплуатацию НАКУ несло Минобороны, обусловило отсутствие у разработчиков КА экономических стимулов к качественному совершенствованию технологии управления КА, сокращению числа сеансов измерений и управления и переносу обеспечивающих функций (навигация, диагностика состояния) на борт КА. В результате в течение многих лет технология управления не менялась и была достаточно дорогостоящей. Стоит также отметить, что использование многопунктных технологий с привлечением многочисленных наземных средств приводит к большой инерционности в замене средств управления уже существующих КА на технические средства новых поколений. В условиях снижения бюджетных ресурсов на поддержание технической готовности и модернизацию НАКУ этот процесс затянулся на длительное время.
Таким образом, назрела необходимость в отказе от использования традиционных подходов к созданию НКУ КА в пользу более экономичных и динамично развивающихся технологий.
Решение данной задачи связано с переходом на однопунктные технологии управления с интеграцией центра управления полетами КА с наземными станциями командно-измерительной системы, совмещением в едином регионе решения задач управления КА и обработки информации. При этом под однопунктной понимается технология, при которой все операции управления КА (передача на борт командно-программной информации, съем с борта телеметрической информации, проведение измерений текущих навигационных параметров, сверки и коррекции бортовой шкалы времени) осуществляются средствами одного контрольно-измерительного пункта (КИП) НКУ.
Процесс перехода на однопунктные технологии, реализуемые в рамках самостоятельных (не связанных с комплексом Минобороны) НКУ, идет полным ходом. Эти НКУ создаются для управления не только связными, но и некоторыми другими типами КА (навигационными, дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), дальнего космоса). Самостоятельные наземные комплексы и средства управления КА построены и продолжают создаваться в рамках структур, находящихся в ведении Роскосмоса и других государственных и коммерческих организаций. На некоторых объектах размещены автономные радиотехнические комплексы, участвующие в обеспечении управления КА дальнего космоса, средневысотными и низкоорбитальными научными КА, в том числе зарубежными. Однопунктные НКУ оснащаются антенными комплексами, оборудованием и программным обеспечением ЦУПа и КИПа.
Рядом акционерных обществ по заказам государственных или коммерческих структур созданы однопунктные и малопунктные (двухпуктные) НКУ КА связи и телевещания. Такие НКУ имеют спутниковые системы “Экспресс", “Галс", “Ямал", “Бонум-1" и KazSat. Построению этих НКУ поспособствовали объективные обстоятельства, заключающиеся в том, что российские компании имеют возможность использовать международный опыт и подготовленные кадры для управления КА собственной разработки. Современные ЦУПы создаются на базе персональных компьютеров или рабочих станций высокой производительности, включаемых в единую ЛВС ЦУПа. Также для хранения баз данных и архивации информации используются надежные серверы с большой оперативной и дисковой памятью.
Опыт создания НКУ КА различного целевого назначения показывает, что НКУ создается для управления КА конкретного типа. При этом заново создаются центр или сектор управления полетами КА, специальное программное обеспечение, общесистемное программное обеспечение и программное обеспечение обмена информацией. Необходимое резервирование с целью обеспечения требуемой надежности работы достигается установкой на КИПе дополнительных комплектов технических средств.
Важнейшим и наиболее сложным элементом НКУ являются наземные станции командно-измерительных систем (НС КИС), предназначенные для обеспечения обмена информацией между ЦУПом и КА и измерения текущих навигационных параметров движения КА.
Благодаря появлению на рынке открытых программных платформ, НС КИС приобретают новый облик. Создаются многофункциональные контрольно-измерительные системы, обеспечивающие управление КА разовыми командами, программной и специальной информацией, прием с КА телеметрической информации, а также измерение текущих навигационных параметров движения КА, построенных в разное время и разными производителями. Компания SYRUS SYSTEMS активно работает в русле этой тенденции: в частности, нами разработаны и построены земные станции КИС в ЦКС “Дубна" в 2011 г. и в НКУ спутником KazSat в 2006 г. Другой особенностью современных НС КИС является совмещение функций управления КА с выполнением целевой задачи, как это наиболее часто реализуется в наземных комплексах управления КА ДЗЗ. Принимая во внимание малое время радиоконтакта однопунктного НКУ и низкоорбитального КА, выдача полетного задания и прием накопленной информации выполняются одновременно на разных частотах через единый антенный комплекс.
Тенденции последних лет в создании НКУ открывают перспективы развития НС КИС с обеспечением управления в международном диапазоне волн, унификацией аппаратуры и увеличением информативности и гибкости управления КА.
В целом в настоящее время комплексы и средства управления КА гражданских государственных ведомств и коммерческих организаций как единый комплекс не оформлены, создаются и развиваются независимо друг от друга при отсутствии общего плана и координации. Важными задачами, стоящими перед головными государственными ведомствами космической отрасли, являются проведение единой технической политики и координация работ в области создания и эксплуатации средств управления КА, объединение и упорядочение создания новых НКУ КА как государственной, так и коммерческой принадлежности, оптимизация развития технических средств НКУ с целью соблюдения государственных интересов в космосе.
Для обеспечения надежного выполнения задач управления КА военного, двойного (военного и гражданского), научного и социально-экономического назначения, а также для дальнейшей экономии государственных бюджетных средств и развития международного сотрудничества по решению руководства Минобороны и Росавиакосмоса был создан единый Государственный НАКУ КА и измерений. Этим решением предусмотрено переоснащение действующих комплексов в соответствии с новыми требованиями единого стандарта управления КА и взаимодействия в рамках единой сети. Новые же НКУ сегодня создаются с учетом унификации процессов управления КА. Начался новый этап развития НКУ КА.
Опубликовано: Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2012
Посещений: 10886
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
