|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КА "Ураган-М"
|
|
|
Спутники связи и навигации
Спутники связи
Спутники связи служат для обеспечения телевизионных передач, радиотелефонной,
радиотелеграфной и др. видов радиосвязи между наземными станциями расположенными
на расстояниях до 10-15тыс.км. Бортовая радиоаппаратура таких ИСЗ принимает сиг-
налы наземных радиостанций, усиливает их и ретранслирует на другие наземные радио-
станции. Спутники связи, выведенные на геостационарные орбиты (ГСО Н = 35786км.)
постоянно находятся над определёнными районами земной поверхности, средневысотные
спутники занимают диапазон от 5 до 15 тыс.км. для покрытия всей земной поверхности
таких спутников требуется около 10 (такие спутники нашли применение в системе GPS).
Существуют низкоорбитальные спутники, которых для покрытия связью всей земной по-
верхности нужно не менее пятидесяти.
«Молния»
30.10.1961г. вышло Постановление ЦК КПСС и СМ СССР о разработке спутника свя-
зи (активного ретранслятора) «Молния-1» работающего в дециметровом диапазоне.
Работа была поручена КБ Королева. На базе спутников связи «Молния-1» предполага-
лось создать систему радиосвязи на территории Советского Союза и всего северного
полушария. Такая система в сочетании с местными радиорелейными линиями могла бы
обеспечить передачу телевизионных программ Центрального телевидения во все основ-
ные районы СССР. 22.08.1964г. РН «Молния» (8К78) с космодрома Байконур вывела на
орбиту спутник «Космос-41» - экспериментальный спутник связи типа «Молния-1». Па-
раметраы орбиты: наклонение 64град. период обращения 715мин. перигей 394км. апогей
39855км. Официальным началом полетов спутников серии «Молния» стало 23.04.1965г.
Спутник проработал на орбите до 26 ноября 1965г. Официальное открытие телевизи-
онной сети «Орбита» с использованием спутников связи «Молния-1» произошло 2 ноября
1967г. В 1974г. КА «Молния-1» был выведен на ГСО с параметрами: наклонение 15град.
период обращения 1435мин. перигей 35727км. апогей 35804км. Он получил обозначение
«Молния-1С».
На рисунке изображен ИСЗ
связи «Молния-1»
1-Датчик ориентации антен-
ны на Землю. 2- Антенный
привод. 3-Радиатор-холо-
дильник. 4-Запас рабочего
тела для проведения кор-
рекции. 5- Корректирующая
двигательная установка.
6- Панель-нагреватель. 7-
Датчик ориентации для про-
ведения коррекции. 8-Дат-
чик солнечной ориентации.
9- Герметический корпус.
10-Солнечная батарея. 11-
Остронаправленная антенна.
|  |
В 1966г. проект был передан филиалу №2 ОКБ-1 (ОКБ-10, позднее преобразованное
В НПО Прикладной Механики им. Решетнева) в г.Железногорске Красноярского края. В
НПО ПМ были созданы аппараты Молния-1+ (1967г.), Молния-2 (1971г.), Молния-3
(1974г.), Молния-1Т (1983г.), Молния-3К (2001г.).
«Молния-1» имеет длину около 4,4м. диаметр корпуса 1,4м. размах панелей сол-
нечных батарей 8,6м. Основная часть аппаратуры и оборудования размещается в герме-
тичном корпусе. Снаружи корпуса установлены корректирующая двигательная установка,
солнечные батареи, антенны, внешние радиаторы системы терморегулирования, исполни-
тельные органы и шар-баллоны с запасами азота системы ориентации. На борту спут-
ника имелись три ретранслятора (один рабочий и два резервных) мощностью по 40Вт.
для ретрансляции широкополосных передач либо двусторонней многоканальной телефо-
нии с возможностью вторичного уплотнения телефонных каналов тональным телеграфом
или фототелеграфом, либо телевидения с одновременной передачей звукового сопровож-
дения. Ретрансляция производится через параболическую остронаправленную антенну
(для резервирования имеются 2 антенны) которая автономно ориентируется на Землю.
Большая мощность бортового ретранслятора в сочетании с остронаправленной антенной
позволили разработать сравнительно простые земные станции, принимающие телевизион-
ные сигналы (диаметр антенны 12—15м.), сократить стоимость всего комплекса земной
аппаратуры и в короткий срок создать широко разветвленную сеть приемопередающих
станций «Орбита» благодаря которым 80% населения нашей страны смогли принимать
передачи Центрального телевидения.
Учитывая значительную энергоемкость аппаратуры и большую длительность сеансов
связи система электропитания (СЭП) должна была обеспечивать значительную и постоян-
ную мощность. Для этого использовались солнечные батареи постоянно ориентированные
на Солнце и буферные аккумуляторные батареи. Поскольку солнечные батареи были
жестко связаны с корпусом то и весь КА ориентировался системой ориентации в направ-
лении на Солнце. После отделения спутника от последней ступени РН его продольная
ось (по которой направлена и ось гироскопа) с помощью оптических датчиков и микро-
двигателей направлялась на Солнце, после чего раскручивался гироскоп и КА стабили-
зировался в этом направлении. Гироскопическая система стабилизации дополняется
традиционными микродвигателями, работающими на сжатом азоте, с их помощью корректи-
руются незначительные отклонения объекта от заданного положения под воздействием
возмущений. Сочетание силового гироскопа и микродвигателей позволило создать очень
экономичную систему ориентации с минимальными расходами рабочего тела.
ИСЗ «Молния-1» выводятся на эллиптические орбиты с большим эксцентриситетом
и апогеем, расположенным над Северным полушарием; высота апогея около 40 тыс.км.
высота перигея 460—630 км. наклонение к плоскости экватора 63—65град. период обра-
щения около 12ч. При таких орбитах для пунктов, находящихся на территории СССР и
других стран Северного полушария, обеспечиваются сеансы связи длительностью до 8—
10час. Система из трёх ИСЗ на таких орбитах поддерживает непрерывную круглосуточ-
ную связь.
«Молния-1+» - 1Т» - 2» - 3» - 3к»
Расчетный срок службы лет - 2 - 2 - 1 - 3 - 5
Стартовая масса кг. -1600 -1600 -1700 -1740 -1740
Мощность СЭП вт. - 460 - 930 - 960 -1000 -1470
Всего за время эксплуатации (1965-1997гг.) было запущено 94 КА «Молния-1» всех
модификаций, 20 КА «Молния-2» (1971-1977гг.) и 52 КА «Молния-3» (1974-1999гг.).
«Горизонт»
| Спутник связи «Горизонт» разработан и изготовлен
специалистами НПО прикладной механики. Он предназначен
для обеспечения телевещания, ретрансляции телефонно-
телеграфной информации, а также обеспечения связи с
самолетами и судами. Масса КА 2300кг. Срок активного
существования на ГСО 3 года. Спутники используются для
передачи программ ОРТ и РТР и радиостанций «Радио
России» и «Маяк» а так же для передачи данных, телефон-
ной связи и Интернета. Региональные ретрансляционные
центры принимают эти сигналы с помощью антенны диамет-
ром 7-12м. Первый пуск КА «Горизонт» состоялся 19
декабря 1978г. с космодрома Байконур. РН «Протон» с
разгонным блоком ДМ вывела спутник на орбиту с парамет-
рами: наклонение 25град. период обращения 1436мин. пе-
ригей 21844км. апогей 49719км. Предполагалось выведе-
ние на ГСО, однако из-за нештатной работы последней
ступени РН спутник вышел на нерасчетную орбиту и не
мог использоваться по назначению. Всего за период с
1978 по 2000г. на орбиту выведено 33 КА этого типа два
пуска закончились аварией РН.
|
«Экран» (11Ф647)
Спутник разработан НПО ПМ и предназначен для телерадиовещания на территорию
Сибири и Дальнего Востока. 26 октября 1976г. РН «Протон» (8К82К) с разгонным бло-
ком ДМ на ГСО был выведен первый спутник «Экран». Аппарат оборудован одним борто-
вым ретрансляторам мощностью 200Вт. Срок его активного существования 1 год, масса
2000кг. мощность СЭП 1800вт. Сигнал со спутника принимается довольно простыми на-
земными антеннами коллективного пользования, которые могут устанавливаться на
крыши домов. К 1978г. на орбите работало два аппарата но скоро возникла необходи-
мость их замены. С мая по октябрь 1978г. было предпринято три попытки запуска КА
– все оказались неудачными. На орбите не осталось ни одного работающего аппарата.
К тому времени система работала уже почти два года, и жители Крайнего Севера и Си-
бири успели привыкнуть к телевидению, оно прочно вошло в их повседневный быт.
Оставшись без телевидения жители пикетировали райкомы и горкомы. Не удивительно,
что подготовку нового спутника к запуску и исправление неполадок в работе носителя
взял под свой контроль главный идеолог М.А.Суслов. Тем более что система «Экран»
обеспечивала телевещанием и «стройку века» - БАМ. С 1979г. система «Экран» снова
заработала, и больше перебоев в ее работе не было.
В 1984г. началась разработка следующей модификации спутника — «Экран-М». От
своего предшественника он отличался тем, что был оборудован не одним, а двумя
ретрансляторами. Срок активного существования доведен до 3 лет, стартовая масса
2050кг. КА «Экран-М» имеет ту же базовую платформу КАУР-3, что и спутники «Радуга»
(«Грань») и «Горизонт». Двигательная установка обеспечивает удержание в точке сто-
яния в направлении запад-восток с точностью 0.5град. поскольку коррекция по широте
не предусмотрена то величина отклонения наклонения орбит у старых спутников дости-
гает 14–15град.
Первый «Экран-М» вышел на орбиту 27 декабря 1987г. Однако задействовать вто-
рой передатчик на территории СССР оказалось невозможно, так как вопреки регламен-
там регулирующих организаций на его частоте работали автоответчики «свой-чужой» на
военных и гражданских самолетах, что создавало большие помехи работе системы в рай-
онах аэропортов. До 2001г. было запущено четыре КА «Экран-М». всего же с 1976г. на
орбиту был выведен 21 спутник серии «Экран».
Эксплуатация КА непосредственного телевещания всего с двумя ретрансляторами
давно стала экономически невыгодной. Средства, необходимые для запуска «Экрана-М»
могут быть возвращены не ранее чем через девять лет что превышает срок существова-
ния КА. Решение проблемы видится в переходе на цифровое телевещание с использова-
нием спутниковых антенн-«тарелок», практикуемое сейчас во всем мире. Однако такой
переход связан с большими финансовыми затратами как государства и компаний (замена
передающих систем, заказ КА нового типа), так и телезрителей (покупка антенн и
всего сопутствующего оборудования).
«Экспресс»
Серия геостационарных телекоммуникационных спутников, разработанных в начале
90-х гг. коллективом НПО ПМ под руководством академика М.Ф.Решетнёва.
«Экспресс» — родоначальник серии. Всего было изготовлено и запущено 2 аппарата
этого типа. Первый запуск осуществлён 13 октября 1994г. РН «Протон» (8К82К) с раз-
гонным блоком ДМ2М вывела спутник на орбиту с параметрами: наклонение 0,05град.
период обращения 1436мин. перигей 35775км. апогей 35798км. Спутники выработали
свой ресурс и выведены из эксплуатации.
«Экспресс-А» — модификация серии, разработанная совместно с компанией Alcatel
Space. Всего изготовлено 4 спутника один из которых был потерян в результате
аварии РН. Первый удачный запуск спутника Экспресс-А осуществлён 12 марта 2000г.
«Экспресс-АМ» — дальнейшая модификация серии, разработанная совместно с фран-
цузскими, японскими и немецкими партнёрами. Первый запуск осуществлён 29 декабря
2003г. Всего запущено 7 КА последний в феврале 2009г.
«Экспресс-МД» - самостоятельная серия, разработанная ГКНПЦ им М.В. Хруничева
совместно с итальянскими партнёрами. Первый запуск на орбиту был запланирован на
лето 2008г. но состоялся лишь в феврале 2009г.
«Гонец»
КА «Гонец-Д1» («Гонец-Д») является гражданским вариантом КА «Стрела-3» и вхо-
дит в состав Многофункциональной системы персональной спутниковой связи (МСПСС)
«Гонец». Масса аппарата 225кг. срок активного существования 1,5 года мощность СЭП
50вт. Первый КА «Гонец-Д» («Космос-2199») запущен РН «Циклон-3» 13.07.1992г. а
первый «Гонец-Д1» («Космос-2325») 19.02.1996г. В орбитальную группировку входит 9
КА, расположенных в двух плоскостях на орбитах высотой 1500км. (в одной плоскости –
три КА, во второй– шесть КА). Плоскости разнесены друг относительно друга на 90град.
КА обеспечивает возможность:
- передачи информации в цифровом пакетированном виде между абонентами, расположен-
ными в любых точках Земного шара. Время доставки информации 1-2мин. при распо-
ложении отправителя и получателя в общей зоне обслуживания КА. Он обеспечивает
полную обработку информации на борту и ее хранение в течение всего времени дос-
тавки, что не требует создания сложной наземной инфраструктуры. Фактически спут-
ник является космическим «электронным почтовым ящиком», в который одни абоненты
могут записать сообщения, а другие- их считывать. При этом гарантируется высокая
достоверность доставки сообщений независимо от местоположения абонента и конфи-
денциальность информации. Объем бортового ЗУ 1,5 Мбайт;
- автоматизированного сбора данных различного назначения;
- сбора координат местоположения подвижных пользователей путем использования або-
нентских терминалов специальной модификации.
В соответствии с ФКП -2015 в 2009-2010г.г. планируются запуски 6 КА «Гонец-М»
с последующим доведением состава орбитальной группировки к 2015г. до 18 КА.
Система «Гонец-М» позволяет обеспечить:
- Связь с удаленными пользователями в труднодоступных районах (геологическими пар-
тиями, нестационарными поселениями и т.д.)
- Связь в чрезвычайных ситуациях (стихийные бедствия-наводнения, землетрясения,
извержения вулканов и т.д., аварии на опасных объектах)
- Сбор информации экологического и промышленного мониторинга
- Мониторинг основных фондов (локализация аварийных участков магистральных трубо-
проводов, обнаружение и оповещение об аварийных ситуациях):
- Мониторинг подвижных объектов (двусторонний обмен текстовой и телеметрической
информацией, отображение расположения, диагностику, и т.д.).
«Галс»
КА «Галс» разработан НПО ПМ - это первый спутник телевизионного вещания с кор-
рекцией наклонения. Срок активного существования 5 лет, масса 2500кг. мощность СЭП
2400вт. Спутник обеспечивает возможность обслуживания любых, ограниченных шириной
диаграммы направленности антенн, территорий в пределах зоны радиовидимости при
помощи системы поворота антенн. Первый запуск состоялся 20.01.1994г. с космодрома
Байконур (стартовый комплекс №81Л). РН «Протон» (8К82К) с разгонным блоком ДМ2М вы-
вела спутник на орбиту с параметрами: наклонение 0,6град. период обращения 1436мин.
перигей 35779км. апогей 35791км.
КА "Галс"
 
КА "Луч"
«Луч»
КА «Луч» разработан НПО ПМ и предназначен для обеспечения связи пилотируемых
комплексов (станция «Мир»), обмена ТВ-программами между телецентрами, проведения
телемостов, телеконференций, организации связи в чрезвычайных условиях и в трудно-
доступных районах. Аппарат выводится на ГСО РН «Протон». Срок активнрого существо-
вания 3 года, масса 2400кг. мощность СЭП 1750вт. Первый пуск состоялся 25.10.1985г.
«Купон»
12.11.1997г. с космодрома Байконур (площадка №200) РН «Протон-К» с разгонным
блоком ДМ-2 на ГСО выведен спутник «Купон». Этим запуском начато создание спутни-
ковой системы связи и передачи данных «Банкир», которую заказал Центральный банк
России. Система предназначена, в первую очередь, для ускорения прохождения платежей
в банковской системе России. Спутник массой 2300кг. изготовлен в НПО Лавочкина.
«Ямал»
06.09.1999г. с космодрома «Байконур» РН «Протон-К» с разгонным блоком ДМ-2М
вывела на орбиту два спутника связи «Ямал-1» и «Ямал-2», принадлежащих российскому
акционерному обществу «Газком». На спутнике «Ямал-1» вскоре после старта возникли
«серьезные проблемы», которые не позволяют использовать его по Назначению. Аппарат
разработан НПО ПМ.
«Меридиан»
В 2006г. на геостационарную орбиту выведен новый спутник связи разработанный
НПО ПО - «Мередиан».
Навигационные спутники
Навигационные спутники, функционирование которых поддерживается специальной
наземной системой обеспечения, служат для обеспечения навигации судов и самолетов,
определения координат наземных объектов. С помощью навигационной радиотехнической
аппаратуры в нескольких точках орбиты измеряются дальность и скорость относительно
судна (самолета). Результаты этих измерений в сочетании с известными геоцентричес-
кими координатами, определяемыми на моменты измерений по информации, хранящейся в
запоминающем устройстве и передаваемой по радио во время сеансов связи, позволяют
определить положение судна (самаолета), с которого проведены измерения. Для повыше-
ния точности навигационных расчетов используют систему из нескольких спутников,
движущихся по разным орбитам, и сеть наземных станций, ведущих систематические изме-
рения положений спутников для уточнения параметров их орбит.
«Ураган»
Первый спутник навигационной системы ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутни-
ковая система) созданный в НПО прикладной механики им. Решетнева был выведен на
орбиту 12 октября 1982г. с космодрома Байконур. РН «Протон» (8К82К) с разгонным
блоком ДМ- 2 вывела на орбиту с параметрами: наклонение 65град. период обращения
673мин. перигей - 19100км. апогей 19100км. три спутника типа «Ураган». 24 сентября
1993г. система была официально принята в эксплуатацию. В 1995г. спутниковая группи-
ровка достигла 24 ед. а затем из-за недостаточного финансирования и малого срока
службы (срок активного существования 3 года), число работающих спутников постепенно
сократилось.
В августе 2001г. была принята федеральная целевая программа «Глобальная нави-
гационная система». В декабре 2001г. на орбиту были выведены три КА «Ураган» явля-
ющихся частью системы ГЛОНАСС. Один из трех является навигационным спутником нового
поколения «Ураган-М» (для системы ГЛОНАСС-М) со сроком эксплуатации 7 лет. Масса
КА 1415кг. масса полезной нагрузки 260кг.
Для начала работы навигационной системы необходимо было в течение 2007-2009гг.
вывести на орбиту 18 спутников и вновь довести группировку спутников до 24. Но по
состоянию на 27 марта 2008г. орбитальная группировка достигла лишь 16 работающих
спутников. 25 декабря 2008г. количество было доведено до минимально необходимых 18
ед. (по другим данным до 20 из которых функционирует 19 - один выведен на техобслу-
живание).
Общее количество спутников введенных на орбиту за все время существования
ГЛОНАСС составило 101.
В настоящее время погрешность определения координат составляет порядка 50м.
при использовании КА «ГЛОНАСС» и порядка 15м. для КА «ГЛОНАСС-М» с улучшенным бор-
товым стандартом частоты. Точность американской системы (GPS) при наземных уточня-
ющих сигналах, может достигать трёх метров.
На завершающем этапе находятся работы по созданию нового космического аппарата
для системы ГЛОНАСС-К. В нем применены новые принципы: модульность, открытость
схемы (негерметичная платформа), а потому срок его службы составит 12 лет планиру-
ется обеспечить точность до пяти метров. На орбиту «Глонасс-К» будет выведен в
2010г.
«Цикада»
В 1973г. начались испытания гражданского варианта навигационной системы
«Циклон» для нужд торгового морского. Первый пуск КА получившего название «Залив»
25.05.1973г. закончился неудачей из-за аварии РН 11К65М. 14.09.1973г. с космодрома
Плесецк (стартовый комплекс 132) РН 11К65М вывела на околоземную орбиту КА «Залив».
Параметры орбиты: наклонение 83град. период обращения 105 мин. высота орбиты около
1000км. В 1976г. КА был принят в эксплуатацию под наименованием «Цикада». Всего за
1973-1998гг. было запущено 34 КА «Залив». 24.01.1995 РН 11К63М вывела на ю орбиту
спутник «Цикада-1».
КА "Цикада"
  КА "Надежда"
«Надежда»
Для работы в составе международной спутниковой системы аварийного оповещения
«КОСПАС-САРСАТ», предназначенной для поиска и передачи информации о судах и самоле-
тах, терпящих бедствие на базе КА «Залив» был создан КА «Надежда». Стартовая масса
КА 830кг. мощность СЭП 140вт. Срок активного существования 2 года. Аппаратура уста-
новленная на борту КА позволяет определять координаты в любом районе Земли с точ-
ностью до 3,6км. Первый пуск состоялся 29.06.1982г. с космодрома Плесецк (старто-
вый комплекс № 132). РН 11К65М вывела КА на орбиту с параметрами: наклонение 83
град. период обращения 105мин. перигей 1004км. апогей 1041км.
Благодаря системе «КОСПАС-САРСАТ» обнаружено и спасено более 20 тыс. человек,
проведено около 5700 спасательных операций. Всего за четверть века выведено на
орбиту 10 КА «Надежда» изготовленных на омском ПО «Полет».
«Стерх»
В настоящее время специалистами
ПО «Полет» (филиал ГКНПЦ им.Хруничева)
разработан КА «Стерх», который заменит
КА «Надежда» и обеспечит развитие и
более эффективное использование систе-
мы «КОСПАС-САРСАТ». Основные характе-
ристики КА: срок активного существо-
вания 5 лет, масса 170кг. длина 3,5м.
(с раскрытой штангой гравитационной
системы ориентации 10,4м.). Высота при-
полярной, близкой к круговой, орбиты
около 1000км. Первый полет состоялся
21 июля 2009г. второй запланирован на
конец сентября 2009г.
|  |
Наверх
|
