В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Валентин Анпилогов, к.т.н., научный эксперт журнала
Космическая отрасль Японии активно развивается с 1970-х годов. На начальном этапе в качестве основного приоритета были приняты программы создания спутников непосредственного ТВ-вещания, при этом ставилась задача освоить космические информационные технологии, развивая свои национальные компании. Постепенно проекты становились все более амбициозными, и их реализация все в большей степени осуществлялась именно за счет ресурсов национальных компаний. Сегодня можно констатировать, что Япония в полной мере обладает современной технологической базой для создания самых совершенных спутников связи и вещания. Казалось бы, исходная задача решена и технологическая вершина достигнута, но космическое агентство Японии думает и о будущем, вкладывая серьезные средства в реализацию натурных экспериментов, призванных определить пути технологического развития спутниковой связи в XXI веке. Именно в интересах будущего технологического прорыва была принята и сегодня близка к практической реализации программа создания принципиально нового геостационарного спутника связи и вещания KIZUNA (рис. 1). Этот спутник запущен 18.02.2008 г. японской ракетой-носителем Н-ПА и выведен на геостационарную орбиту в позицию 143E. Экспериментальный спутник массой 2700 кг (на ГСО) и мощностью 5200 Вт со сроком службы 5 лет создан компанией Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. по заказу Japan Aerospace Exploration Agency и обошелся вместе с запуском в $484 млн.
Рабочий диапазон частот спутника 20/30 ГГц (Ka-диапазон). Полезная нагрузка выполнена по схеме с коммутацией сигналов на борту (рис. 2). Спутник оснащен двумя (№ 1 и № 2) приемопередающими зеркальными многолучевыми антеннами (МЛА) с размером раскрыва 2,4 м (ширина луча 0,4/0,3 градуса).
Антенна № 1 предназначена для формирования 10 рабочих зон в регионе Южной Азии (рис. 3); антенна № 2 - для формирования фиксированных лучей в регионе Японии (9 областей Японии), части Южной Кореи, Пекина, Шанхая.
Кроме того, спутник имеет активные фазированные решетки (отдельно передающую и отдельно приемную), которые могут создавать более широкую рабочую зону (примерно 1 градус) в любой точке на поверхности Земли, видимой со спутника (от центральных регионов Тихого океана до границ Индии). Скорость перенацеливания луча достигает 2 мс, что позволяет реализовать пространственно-временное разделение каналов.
Энергетика, создаваемая МЛА в рабочих зонах, столь велика, что на земле предусмотрено использование абонентских станций типа VSAT с антенной 45 см, которые позволят передавать информацию на скорости в пределах 1,5-6 Мбит/c и принимать поток до 155 Мбит/c. При увеличении антенны до 1,2 м достигается скорость на передачу и прием до 155 Мбит/с.
Применение больших земных станций с антенной 5 м позволяет организовать симметричный дуплексный канал с предельной скоростью 1,2 Гбит/c.
Программа экспериментов включает как апробирование аппаратуры с обработкой на борту (в том числе и сопоставление эффективности применения АФАР с традиционным использованием зеркальных многолучевых антенн), так и отработку современных прикладных задач с использованием технологий VSAT:
Эксперименты начнутся в июле 2008 г. Сегодня идет подготовка спутника к штатной работе. По сообщениям Japan Aerospace Exploration Agency, спутник "чувствует себя хорошо". Солнечные батареи раскрылись и работают, многолучевые антенны раскрылись (рис. 4), точность удержания составляет 0,08 град. В начале марта произошел отказ солнечного датчика пока без серьезных последствий для функционирования (по-видимому, проблемы с точностью прицеливания антенн все же возникнут. Прим. автора). Управление и контроль бортовыми системами спутника осуществляется из центра Katsuura (пять других японских центров находятся в "горячем" резерве). Идет подготовка центра сетевого управления и контроля для работы с наземным сегментом.
Вместо заключения
Япония за 30 лет прошла путь от начинающего игрока в космической отрасли до ведущей космической державы. На этом пути преодолено множество трудностей, начиная с первых спутников вещания серии BSE, которые работали всего несколько дней, многократных отказов собственных ЛБВ и неудач с ракетоносителями и заканчивая самыми современными спутниками и ракетоносителями собственной разработки и производства.
Создание экспериментального спутника, ориентированного на будущий технологический прорыв, показывает, что космической отрасли связи и вещания продолжает уделяться особое внимание на государственном уровне.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #2, 2008
Посещений: 6516
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
