Kto: Trade House "Biblio-Globus" a MCP "PODIVM"

Kde: Moskva, Moskva 101000, st. Myasnitskaya, 6/3, budova 1

Kedy: 15. 11. 2017 (15:00)

Zúčastňujú sa: vedenie Obchodného domu "Biblio-Globus"; manuál MCP „PODIVM“; zástupcovia Moskovskej mestskej spoločnosti zberateľov.

2. novembra 1967 začala pravidelná prevádzka systému Orbita. Ide o diaľkový vesmírny rádiový komunikačný systém vytvorený na báze satelitu Molniya na prenos, príjem a následnú retransmisiu programov centrálnej televízie, ako aj na poskytovanie obojsmernej telefónnej, telegrafnej a fototelegrafnej komunikácie, pokrývajúci východné oblasti ZSSR. 1. mája 1965 sa uskutočnil experiment na opätovné vysielanie programov centrálnej televízie (CT) cez komunikačný satelit Molniya-1 na Ďaleký východ. Pre čo najúplnejšie pokrytie území v ZSSR začali budovať obrovskú kolektívnu prijímaciu sieť „Orbit“. A už v roku 1967 bolo uvedených do prevádzky prvých 20 staníc. Odľahlé oblasti Ďalekého severu, Ďalekého východu a Strednej Ázie mali možnosť sledovať centrálny televízny program, ktorý vznikol v Moskve a štyri jeho zábery boli v závislosti od časových pásiem vysielané v zázname do zodpovedajúcej zóny. Do roku 1977 sa počet pozemných staníc zvýšil na 73.

História vzniku a vývoja domácich satelitných komunikačných a vysielacích systémov

M.A. Bykhovsky, M.N. Dyachkovej

Myšlienku vytvorenia globálnych satelitných komunikačných systémov na Zemi predložil v roku 1945 Arthur C. Clarke, ktorý sa neskôr stal slávnym spisovateľom sci-fi. Realizácia tejto myšlienky bola možná až 12 rokov po nástupe balistických rakiet, pomocou ktorých bola 4. októbra 1957 vypustená na obežnú dráhu prvá umelá družica Zeme (AES). Na riadenie letu satelitu bol na ňom umiestnený malý rádiový vysielač - maják pracujúci v rozsahu 27 MHz. O niekoľko rokov neskôr, 12. apríla 1961, prvýkrát na svete uskutočnil Yu.A. Gagarin historický let okolo Zeme na sovietskej vesmírnej lodi Vostok. Zároveň astronaut pravidelne komunikoval so Zemou prostredníctvom rádia. Tak sa začala systematická práca na štúdiu a využívaní kozmického priestoru na riešenie rôznych mierových problémov.

Vytvorenie vesmírnej technológie umožnilo vývoj veľmi efektívnych systémov diaľkovej rádiovej komunikácie a vysielania. V Spojených štátoch sa začali intenzívne práce na vytvorení komunikačných satelitov. Takáto práca sa začala rozvíjať aj u nás. Jeho obrovské územie a slabý rozvoj komunikácií, najmä v riedko osídlených východných regiónoch, kde je vytváranie komunikačných sietí pomocou iných technických prostriedkov (RRL, káblové vedenia a pod.) spojené s vysokými nákladmi, robili tento nový typ komunikácie veľmi perspektívnym.

Pôvodom vytvorenia domácich satelitných rádiových systémov boli vynikajúci domáci vedci a inžinieri, ktorí viedli veľké vedecké centrá. Rozhodujúcu úlohu zohrali kozmické lode a ich nosiče vytvorené v Asociácii pre výskum a výrobu aplikovanej mechaniky na čele so študentom S. P. Koroleva, akademikom M. F. Reshetnevom. Palubné opakovače pre prvé komunikačné satelity boli vyvinuté v Moskovskom vedeckom výskumnom ústave rádiových komunikácií (MNIIRS) pod vedením M. R. Kaplanova. Satelitné systémy boli vytvorené na riešenie rôznych problémov špecialistami z mnohých organizácií.

Nižšie hovoríme o vytváraní domácich satelitných rádiokomunikačných systémov pre civilné použitie a satelitných vysielacích systémov, pri vývoji a implementácii ktorých zohrali kľúčovú úlohu odborníci z Vedecko-výskumného rozhlasového ústavu (NIIR).

Z iniciatívy riaditeľa NIIR prof. A.D. Fortušenko už v roku 1960 vytvoril v ústave špeciálne laboratórium a začal vytvárať tím kvalifikovaných odborníkov v oblasti satelitnej komunikácie. N.I. Kalašnikov bol vymenovaný za vedúceho laboratória. Medzi jeho členov patrili V. L. Bykov, O. S. Krapotin, E. G. Okhtyarkin, L. Ya. Kantor, M. Z. Tseitlin, V. M. Krylov a množstvo ďalších zamestnancov. V roku 1965 sa na základe laboratória zaoberajúceho sa satelitnými problémami vytvorilo oddelenie satelitnej komunikácie a vysielania pod vedením N. I. Kalašnikova. Čoskoro sa N.I. Kalašnikov presťahoval do výučby na Moskovskom elektrotechnickom inštitúte komunikácií (MEIS), stal sa vedúcim oddelenia rádiokomunikačných systémov a L. Ya. Kantor, ktorý viac ako 30 rokov viedol túto oblasť práce v NIIR. , bol vymenovaný za vedúceho oddelenia.

Hlavnými úlohami katedry bolo riešenie problémov súvisiacich s vytváraním satelitných komunikačných systémov pre civilné účely a vysielanie u nás. Tieto úlohy boli nasledovné:

• vývoj satelitných opakovačov pre televízne vysielanie a komunikáciu („Ekran“, „Rainbow“, „Gals“); od roku 1969 sa satelitné opakovače vyvíjali v samostatnom laboratóriu pod vedením M. V. Brodského;
• tvorba systémových projektov pre satelitnú komunikáciu a vysielanie;
• vývoj zariadení pre pozemské stanice (ES) satelitnej komunikácie: modulátory, demodulátory FM signálov znižujúce prahové hodnoty, prijímacie a vysielacie zariadenia atď.;
• vykonávanie komplexných prác na vybavení satelitných komunikačných a vysielacích staníc;
• vývoj teórie FM sledovacích demodulátorov so zníženým prahom šumu, metódami viacnásobného prístupu, modulačnými metódami a kódovaním odolným voči šumu;
• vývoj regulačnej a technickej dokumentácie pre kanály, cesty televízneho a komunikačného vybavenia satelitných systémov;
• Vývoj riadiacich a monitorovacích systémov pre satelitnú komunikáciu a vysielacie siete.

Špecialisti NIIR vytvorili mnoho národných satelitných komunikačných a vysielacích systémov, ktoré sú dodnes v prevádzke. Na NIIR bolo vyvinuté aj vysielacie a prijímacie pozemné a palubné zariadenie pre tieto systémy. Špecialisti ústavu okrem vybavenia navrhli metódy na navrhovanie ako samotných satelitných systémov, tak aj jednotlivých zariadení v nich zahrnutých. Skúsenosti špecialistov NIIR z navrhovania satelitných komunikačných systémov sa odrážajú v mnohých vedeckých publikáciách a monografiách.

Prvé satelitné komunikačné a vysielacie linky cez satelit Molniya-1

Prvé experimenty so satelitnou komunikáciou odrážaním rádiových vĺn z amerického odrazového satelitu „Echo“ a Mesiaca, používaného ako pasívne opakovače, vykonali špecialisti NIIR v roku 1964. Rádioteleskop v observatóriu v obci Zimenki, región Gorkij , dostali telegrafné správy a jednoduchú kresbu z anglického observatória „Jodrell Bank“ N.I. Kalašnikov, V.L. Bykov a L.Ya. Kantor sa zúčastnili experimentov.

Tento experiment preukázal možnosť úspešného využitia vesmírnych objektov na organizáciu komunikácie na Zemi.

Laboratórium satelitnej komunikácie pripravilo niekoľko systémových projektov a následne sa podieľalo na vývoji prvého domáceho satelitného komunikačného systému Molniya-1 vo frekvenčnom pásme pod 1 GHz. Vedúcou organizáciou pre vytvorenie tohto systému bol Moskovský vedecký výskumný ústav rádiových komunikácií (MNIIRS). Hlavným konštruktérom systému Molniya-1 je M. R. Kaplanov, zástupca vedúceho MNIIRS.

V 60-tych rokoch NIIR vyvíjal komplex transceiverov pre troposférický rádiový reléový systém Horizon, ktorý tiež pracoval vo frekvenčnom rozsahu pod 1 GHz. Tento komplex bol upravený a vytvorené zariadenie s názvom „Horizon-K“ bolo použité na vybavenie prvej satelitnej komunikačnej linky „Molniya-1“, ktorá spájala Moskvu a Vladivostok. Táto linka bola určená na prenos televízneho programu alebo skupinového spektra 60 telefónnych kanálov. Za účasti špecialistov NIIR boli v týchto mestách vybavené dve zemské stanice (ES). MNIIRS vyvinula palubný opakovač pre prvú umelú komunikačnú družicu Molniya-1, ktorá bola úspešne vypustená 23. apríla 1965. Bola vypustená na vysokoeliptickú obežnú dráhu s apogeom asi 40 tisíc km, perigeum asi 500 km, a obežná doba okolo Zeme 12 h. Takáto obežná dráha bola vhodná na obsluhu územia ZSSR, ležiaceho v severných zemepisných šírkach, keďže družica bola na každej obežnej dráhe osem hodín viditeľná odkiaľkoľvek v krajine. Štart na takúto dráhu z nášho územia si navyše vyžaduje menej energie ako na geostacionárnu dráhu. Dráha družice Molniya-1 si zachovala svoj význam dodnes a využíva sa aj napriek prevládajúcemu rozvoju geostacionárnych družíc.

Prostredníctvom vesmírnej telekonferencie medzi Moskvou a Vladivostokom sa pravidelne uskutočňovalo televízne vysielanie a komunikačné stretnutia, robili sa rôzne vedecké a experimentálne štúdie, vyvíjali sa metódy a techniky na meranie parametrov a charakteristík segmentu vesmírnej komunikácie.

Práce na vytvorení prvej domácej satelitnej komunikačnej linky viedol S. V. Borodich. Na vývoji sa aktívne podieľali títo odborníci: prof. N. I. Kalašnikov, prof. V. L. Bykov, L. Ya. Kantor, O. P. Krapotin (riešenie systémových problémov), M. Z. Tseytlin, Yu. M. Fomin (vývoj nízkošumových zosilňovačov - LNA), V. P. Minashin (vysielacie zariadenia), V. M. Tsirlin (vývoj zariadení pre TV zvukový kanál) atď.

Prvý satelitný systém na svete „Orbit“ na distribúciu TV programov

Po dokončení výskumu technických možností satelitu Molniya-1 odborníci NIIR N.V. Talyzin a L.Ya. Kantor navrhli vyriešiť problém doručovania televíznych programov z centrálnej televízie do východných oblastí krajiny vytvorením prvého satelitného vysielacieho systému na svete. "Orbita" v pásme 1 GHz na základe zariadenia Horizon-K. Tento návrh bol schválený a rozhodnutím vlády ZSSR bola NIIR určená ako vedúca organizácia pre vytváranie zariadení satelitných komunikačných a vysielacích systémov v krajine. Hlavným konštruktérom tohto vývoja, ktorý mal pre krajinu veľký význam, bol v tých rokoch vymenovaný N. V. Talyzin, zástupca riaditeľa NIIR, a jeho zástupcami boli L. Ya Kantor (pre systémové otázky a prijímacie zariadenie) a M. Z. Tseytlin ( od LNA). Úspešnú realizáciu tohto vývoja uľahčila pozornosť, ktorú mu venoval riaditeľ NIIR A.D. Fortušenko a jeho zástupca V.A. Shamshin.

Typická pozemská stanica "Orbit"

V rokoch 1965-1967 V rekordnom čase bolo súčasne postavených a uvedených do prevádzky vo východných oblastiach našej krajiny 20 pozemských staníc Orbit a nová centrálna vysielacia stanica „Reserve“. Systém Orbita sa stal prvým kruhovým, televíznym, distribučným satelitným systémom na svete, ktorý najefektívnejšie využíval možnosti satelitnej komunikácie.

Pri vytváraní systému Orbit sa veľká pozornosť venovala výberu miest pre umiestnenie pozemských staníc. Miesto na výstavbu stanice Orbita sa snažili vybrať čo najbližšie k televíznym centrám a tak, aby sa vylúčil vplyv rušenia troposférickými rádioreléovými linkami pracujúcimi v rovnakom frekvenčnom rozsahu. Dôležitým rozhodnutím pri vývoji systému bol prechod na použitie relatívne malých parabolických antén s priemerom zrkadla 12 m, pričom v tom čase boli postavené stanice s obrovskými a drahými anténami s priemerom 25-32 m. v medzinárodnom systéme Intelsat.

Na prácach sa podieľali takmer všetky hlavné oddelenia ústavu. Vývoj antény a anténovo-vlnovodnej dráhy, anténneho navádzacieho a sledovacieho systému, prijímacích a vysielacích zariadení, nízkošumového parametrického zosilňovača chladeného tekutým dusíkom, zosilňovača-frekvenčného meniča, sledovacích demodulátorov frekvenčne modulovaných (FM) signálov, audio prenosový systém, redundancia zariadení, monitorovacie systémy parametrov a charakteristík zariadení, napájacie systémy.

Vytvorenie prvého systému distribúcie satelitných TV programov na svete „Orbit“ bolo významným technickým úspechom v oblasti telekomunikácií a umožnilo centrálne televízne vysielanie poskytovať do mnohých veľkých miest a odľahlých oblastí našej krajiny. Príjem televíznych programov v reálnom čase umožnil obyvateľom týchto oblastí cítiť sa ako priami účastníci udalostí odohrávajúcich sa v krajine. 20 miliónov ľudí žijúcich za Uralom malo možnosť sledovať programy centrálnej televízie. Vývojoví lídri N.V. Talyzin, L.Ya. Kantor a M.Z. Tseitlin sa stali laureátmi štátnej ceny, mnohí účastníci projektu boli ocenení rádmi a medailami.

Je potrebné poznamenať, že rozsah, v ktorom nový systém Orbita pracoval 800-1000 MHz, nezodpovedal rozsahu pridelenému v súlade s Rádiokomunikačným poriadkom pre pevnú satelitnú službu. Práce na presune systému Orbita do C-pásma 6/4 GHz vykonávali špecialisti NIIR v období 1970-1972. Stanica pracujúca v novom frekvenčnom pásme dostala názov Orbita-2. Bol vytvorený celý rad zariadení na prevádzku v medzinárodnom frekvenčnom rozsahu - v sekcii Zem-Vesmír - v rozsahu 6 GHz, v sekcii Vesmír-Zem - v rozsahu 4 GHz. Na GS boli ako anténa použité rovnaké parabolické zrkadlá s priemerom 12 m, no pre ne bol vyvinutý vysielací-prijímací horn feed s polarizačným voličom a širokopásmové vlnovodné cesty, oddelené pre príjem a vysielanie. To umožnilo v budúcnosti previesť tieto stanice do duplexnej prevádzky. Pod vedením V. M. Tsirlina bol vyvinutý systém na nasmerovanie a automatické sledovanie antén so softvérovým zariadením. Tento systém využíval extrémny automat a metódu kužeľového skenovania.

V súvislosti so zavedením viachlavňových satelitných relé bolo vyvinuté prijímacie zariadenie pre veľké stanice typu Azimuth, pôvodne na príjem signálov z troch kanálov (v súlade s možnosťami nového satelitu "Molniya-3") a neskôr - šesť kanálov (cez geostacionárny satelit "Rainbow"). Na vstupe prijímacieho zariadenia bol použitý širokopásmový, nízkošumový, kvapalným dusíkom chladený parametrický zosilňovač spoločný pre všetky sudy, za zosilňovačom boli zapnuté písmenové prevodníky na počet sudov potrebný pre danú stanicu. Oddelenie kmeňov sa uskutočnilo pomocou obehových čerpadiel a pásmových filtrov. Požadovaná šírka pásma bola vytvorená v IF ceste na vstupe špeciálneho demodulátora a bola 34 MHz, frekvenčná odchýlka pri prenose obrazových signálov bola zvolená +15 MHz. Prenos zvuku, podobne ako v systéme Orbita, bol realizovaný metódou dočasného multiplexovania obrazového signálu so zvukovými signálmi. Neskôr v systéme Orbita-2 boli kanály na pomocných nosných zorganizované na prenos televíznych zvukových programov a zvukového vysielania. Bola zabezpečená 100% redundancia zariadení a systém sledovania hlavných parametrov a charakteristík staníc.

Pre centrálnu stanicu WS bol vyvinutý vysielač Gradient-K, spočiatku pre tri a potom pre šesť kmeňov. Na zabezpečenie prevádzky vysielačov na jednej anténe boli použité rôzne mostové vlnovodové prídavné obvody. Stanice Orbita-2 sa začali realizovať v roku 1972 a do konca roku 1986 ich bolo vybudovaných približne 100. Mnohé z nich sú stále funkčné prijímacie a vysielacie stanice.

Na vytváraní systému Orbita sa spolu s NIIR aktívne podieľalo mnoho ďalších organizácií: Špeciálna konštrukčná kancelária Moskovského energetického inštitútu (OKB MPEI) - vývoj antény ZS, Moskovský rádiotechnický závod (MRTZ), Štátny dizajn Inštitút rozhlasu a televízie (GSPI RTV) - projektová výstavba budov pre AP, továrne priemyselných ministerstiev (výroba zariadení).

Na vytvorení systémov Orbita a Orbita-2 sa v podstate podieľali tí istí špecialisti. Vývoj GS antén a prvkov dráhy anténa-napájač viedol A. M. Pokras a A. M. Model, práca na vytvorení systému prenosu zvuku metódou časového multiplexovania video signálu a smerovacích antén - V. M. Tsirlin, pracovníci NIIR V. M. Krylov, V. C. Sanin, E. V. Miroshnikov, V. V. Loginov, A. B. Nalbandyan, K. I. Mustafidi, B. C. Akimov, V.N. Bogatyrev, V.G. Petukhov, E.I. Kumysh a ďalší dokončili značné množstvo práce na uvedení prijímacích staníc do prevádzky. Všetky práce na vytvorení centrálnej vysielacej stanice viedli zástupca riaditeľa NIIR V. P. Minashin a V. M. Shifrina.

Následne pre prevádzku siete Orbita-2 bola vytvorená a na obežnú dráhu vypustená prvá sovietska geostacionárna družica „Rainbow“, ktorej viachlavňový palubný opakovač bol vytvorený na NIIR (vedúci práce A.D. Fortušenko a jej účastníci M.V. Brodsky, A. I. Ostrovskij, Yu. M. Fomin, atď.) Zároveň boli vytvorené a zvládnuté výrobné technológie a metódy na pozemné spracovanie vesmírnych produktov.

Pre systém Orbit-2 boli vyvinuté nové vysielacie zariadenia „Gradient“ (I. E. Mach, M. Z. Tseitlin atď.), ako aj parametrické zosilňovače (A. V. Sokolov, E. L. Ratbil, B S. Sanin, V. M. Krylov) a zariadenia na príjem signálu (V. I. Djačkov, V. M. Dorofejev, Ju. A. Afanasjev, V. A. Poluchin atď.).

Prvý systém priameho televízneho vysielania na svete „Ekran“

Servisná oblasť systému Ekran

Rozsiahly rozvoj systému Orbita ako prostriedku na prezentáciu televíznych programov sa koncom 70. rokov stal ekonomicky neopodstatneným z dôvodu vysokých nákladov na stanicu, takže bolo nepraktické inštalovať ho v lokalite s počtom obyvateľov menej ako 100 – 200. tisíc ľudí. Ako efektívnejší sa ukázal systém Ekran, pracujúci vo frekvenčnom pásme pod 1 GHz s vyšším vysielacím výkonom palubného opakovača. Účelom vytvorenia tohto systému bolo pokryť riedko obývané oblasti televíznym vysielaním v regiónoch Sibíri, Ďalekého severu a časti Ďalekého východu. Na jeho realizáciu boli pridelené frekvencie 714 a 754 MHz, na ktorých bolo možné vytvoriť pomerne jednoduché a lacné prijímacie zariadenia. Systém Ekran sa stal v skutočnosti prvým systémom priameho satelitného vysielania na svete.

Profesionálny príjem
zariadenie "Obrazovka - PP"

Pôvodne sa plánovalo vytvorenie systému, v ktorom by bol televízny signál vyžarovaný na Zem v rovnakom formáte, aký bol prijatý pre sieť pozemného televízneho vysielania, s použitím modulácie s jedným postranným pásmom. Zároveň však bol na palube satelitu potrebný vysielač s výkonom niekoľkých kilowattov, čo znemožňovalo splniť obmedzenia Rádiokomunikačného poriadku na hustotu výkonového toku vytvorené na území štátov susediacich s našou krajinou. V. A. Shamshin navrhol použiť FM na prenos signálov zo satelitu pri vytváraní systému Ekran. Tento návrh umožnil znížiť výkon vysielača takmer o jeden rád a vyhovieť odporúčaniam ITU o hustote toku výkonu, ktorý vytvára na zemskom povrchu.

Pre satelit Ekran bol vyvinutý a vyrobený palubný opakovač, ktorý mal v tom čase rekordný výkon až 300 W. V systéme Ekran bola okrem signálov jedného TV programu zabezpečená možnosť vysielania jedného rozhlasového vysielania.

Prijímacie inštalácie tohto systému museli byť nákladovo efektívne tak pre obsluhu malých sídiel, ako aj pre individuálny príjem TV programov. Boli vyvinuté prijímacie zariadenia triedy I a II. Prvé mali slúžiť na dodávanie televíznych programov do miestnych televíznych centier a výkonných pozemných opakovačov. Posledne menované boli navrhnuté na dodávanie TV signálu do opakovačov s nízkym výkonom (zvyčajne zahrnuté v prijímacom zariadení triedy II) alebo do káblovej siete. Pozostávali z jednoduchého prijímača a zariadenia na konverziu FM signálov na AM a ich prenos na VHF kanály. Prvé boli vybavené anténou „vlnového kanála“, ktorá pozostávala zo 16-32 lopatiek, druhá - anténa so štyrmi lopatkami.

Anténa pre profesionálny prijímač "Ekran - PP"

Prvý satelit systému Ekran bol vypustený 26. októbra 1976 na geostacionárnu dráhu na 99° východne. d) O niečo neskôr boli v Krasnojarsku uvoľnené hromadné prijímacie stanice „Ekran-KR-1“ a „Ekran-KR-10“ s výstupným televíznym vysielacím výkonom 1 a 10 W. Pozemská stanica vysielajúca signály na družicu Ekran mala anténu s priemerom zrkadla 12 m, bola vybavená vysielačom Gradient s výkonom 5 kW, pracujúcim v pásme 6 GHz. Prijímacie inštalácie tohto systému, vyvinuté špecialistami NIIR, boli najjednoduchšie a najlacnejšie prijímacie stanice zo všetkých implementovaných v tých rokoch. Do konca roku 1987 dosiahol počet inštalovaných staníc Ekran 4500.

Systém Ekran je stále v prevádzke. Nakoľko pôsobí vo frekvenčnom pásme pridelenom Rádiokomunikačným poriadkom pre pozemné televízne vysielanie a musí spĺňať emisné normy na území iných štátov, oblasť jej pokrytia je obmedzená na územie západnej a východnej Sibíri.

Vytvorenie systémov „Orbit“ a „Ekran“ umožnilo centrálne televízne a rozhlasové vysielanie do celej ázijskej časti krajiny. Školiteľmi diela boli A. D. Fortušenko, V. A. Shamshin, V. L. Bykov, L. Ya. Kantor, I. S. Tsirlin, Yu. M. Fomin, M. V. Brodsky, hlavnými účinkujúcimi boli V. D. Kuznecov, A. S. Ostrovskij, A. V. Sokolov, V. I. Dyachkov, E. I. Kumysh a ďalší. Leninovou cenou bol ocenený príspevok k vytvoreniu systému „Screen“ V. A. Shamshina a I. S. Tsirlina.

Distribučné systémy pre televízne programy „Moskva“ a „Moskva - globálne“

Ďalší pokrok vo vývoji systémov satelitného TV vysielania je u nás spojený s vytvorením moskovského systému, v ktorom boli technicky zastarané satelitné systémy Orbit, ktoré mali veľké antény a veľkú spotrebu energie, nahradené malými satelitmi. Vývoj malých AP začal v roku 1974 z iniciatívy N. V. Talyzina a L.Ya Kantora.

Pre moskovský systém bol satelit Horizon vybavený vysokovýkonnou hlavňou pracujúcou v rozsahu 4 GHz na vysoko smerovú anténu. Energetické pomery v systéme boli zvolené tak, aby zabezpečili použitie malej parabolickej antény s priemerom zrkadla 2,5 m na prijímacej stanici bez automatického navádzania. Základnou črtou moskovského systému bolo prísne dodržiavanie noriem pre spektrálnu hustotu toku energie na zemskom povrchu, ktoré stanovuje Rádiokomunikačný poriadok pre systémy pevnej služby. To umožnilo použiť tento systém na televízne vysielanie v celom ZSSR. Systém zabezpečoval kvalitný príjem centrálneho TV programu a rozhlasového vysielania. Následne bol v systéme vytvorený ďalší kanál, určený na prenos novinových pásov. Moskovský systém začal fungovať v roku 1979 prostredníctvom satelitu umiestneného na pozícii 14° západne. atď., a potom boli do systému zavedené satelity na pozíciách 53°E. d., 80° východne. d., 90° vd. d., 140° vd. e) Prostredníctvom týchto satelitov sa vysielali bloky centrálneho televízneho programu, ako aj rozhlasového vysielania Mayak s časovým posunom pre príslušné časové pásma našej krajiny. Vďaka svojej jednoduchosti a malej veľkosti sa systémy Moskva rozšírili. Bolo vyrobených asi 10 tisíc ZS rôznych úprav.

Vývoj systému prebiehal v úzkej spolupráci s priemyselnými podnikmi. Stanice sa neustále zlepšovali, zvyšovala sa ich spoľahlivosť a znižovali sa náklady. Stanica obsahovala TV opakovače rôznych výkonov pre rôzne frekvenčné televízne kanály.

Tieto stanice sa rozšírili aj v domácich inštitúciách v zahraničí (v Európe, severnej Afrike a na mnohých ďalších územiach), čo umožnilo našim občanom v zahraničí prijímať domáce programy. Pri vytváraní moskovského systému bolo použitých množstvo vynálezov a originálnych riešení (zariadenie, ktoré zavádza nelineárne predskreslenie na zvýšenie odolnosti príjmu TV signálu proti šumu, nechladené parametrické zosilňovače a tranzistorové nízkošumové zosilňovače, riadené kompandéry v audio kanáli atď. .), čo umožnilo zlepšiť ako konštrukciu systémov (pracuje s 2,5 m anténami a bez navádzania), tak aj jeho hardvérové ​​systémy. Tento systém slúžil ako prototyp pre mnoho satelitných systémov vytvorených neskôr v Spojených štátoch a západnej Európe, v ktorých sa satelity so stredným výkonom pracujúce v pevnom pásme satelitných služieb používali na doručovanie televíznych programov na satelity malej veľkosti a strednej ceny.

Moskovský systém funguje dodnes. Do konca roka 2005 zorganizovala vysielanie na jednom kanáli v digitálnej forme v balíku viacerých TV programov. Používa sa ako distribučný systém pre celoruské, regionálne a komerčné vysielanie programov a zabezpečuje príjem celoruských programov s časovým posunom v zodpovedajúcich vysielacích oblastiach. Za týmto účelom sú stanice dodatočne vybavené na príjem niekoľkých televíznych programov, ktoré sú potom šírené analógovou formou na pozemné televízne vysielače.

V rokoch 1986-1988 Uskutočnil sa vývoj špeciálneho systému „Moskva-Global“ s malými satelitmi, ktorý je určený na dodávanie centrálnych televíznych programov domácim zastupiteľským kanceláriám v zahraničí, ako aj na prenos malého množstva diskrétnych informácií. Tento systém je tiež v prevádzke. Poskytuje organizáciu jedného TV kanála, troch kanálov na prenos diskrétnych informácií rýchlosťou 4800 bps a dvoch kanálov rýchlosťou 2400 bps. Diskrétne kanály na prenos informácií boli použité v záujme Výboru pre televízne a rozhlasové vysielanie, TASS a APN. Systém fungoval cez vysokovýkonný kmeň satelitu Horizon, rovnaký ako v moskovskom systéme, ale napojený na globálnu anténu. Na pokrytie takmer celého územia zemegule využíva dva satelity umiestnené na geostacionárnej dráhe na 11° západne. dlhý a 96° východne d) Prijímacie stanice majú zrkadlo s priemerom 4 m, zariadenie môže byť umiestnené buď v špeciálnom kontajneri alebo v interiéri. Vývoj nízkošumových vstupných zosilňovačov pre prijímacie zariadenie stanice sa uskutočnil v úzkej spolupráci s podnikmi Ministerstva elektronického priemyslu ZSSR.

Vývojovými lídrami moskovsko-globálneho systému boli Yu.B. Zubarev, L. Ya. Kantor a V. G. Yampolsky. Práce na návrhu zariadenia viedol A. I. Bobrov, systémové problémy riešili B. A. Lokshin a E. A. Zlotnikova, navádzací systém vyvinuli V. M. Tsirlin, V. P. Shulga a G. N. Kudeyarov, na vývoj zvukových programov prenosového zariadenia dohliadal E. Ya.Chechovsky, tvorbu modemov viedol V. M. Dorofeev, anténne systémy vyvinul G. G. Tsurikov.

Satelitný TV systém - vysielanie v pásme 12 GHz

Od roku 1976 začala NIIR pracovať na vytvorení systému satelitnej televízie, ktorý bol v tých rokoch zásadne nový vo frekvenčnom rozsahu 12 GHz (STV-12) pridelenom podľa medzinárodného plánu pre takéto satelitné televízne vysielanie, ktoré by nemalo obmedzenia na vyžarovanie. sila obsiahnutá v systémoch „Ekran“ a „Moskva“ a mohla zabezpečiť pokrytie celého územia našej krajiny viacprogramovým televíznym vysielaním, ako aj výmenu programov a riešenie problému republikového vysielania. Pri vytváraní tohto systému bola vedúcou organizáciou NIIR.

Špecialisti inštitútu vykonali výskum na určenie optimálnych parametrov tohto systému a vyvinuli viachlavňové palubné opakovače a vysielacie a prijímacie zariadenia. V prvej fáze vývoja tohto systému sa používal domáci satelit Hals, signály sa prenášali v analógovej forme a používali sa importované prijímacie zariadenia. Neskôr sa prešlo na digitálne zariadenia založené na cudzom satelite, ako aj na vysielacie a prijímacie zariadenia.

Vytvorenie systému Intersputnik

V roku 1967 sa začal rozvoj medzinárodnej spolupráce medzi socialistickými krajinami v oblasti satelitnej komunikácie. Jeho cieľom bolo vytvorenie medzinárodného satelitného systému Intersputnik, určeného pre potreby Bulharska, Maďarska, Nemecka, Mongolska, Poľska, Rumunska, ZSSR a Československa pre telefonickú komunikáciu, prenos dát a výmenu TV programov. V roku 1969 bol vypracovaný predbežný návrh tohto systému a právny základ organizácie Intersputnik a v roku 1971 bola podpísaná dohoda o jeho vytvorení.

Systém Intersputnik sa stal druhým medzinárodným satelitným komunikačným systémom na svete (po systéme Intelsat). Špecialisti NIIR vyvinuli projekty AP, ktoré boli s pomocou ZSSR postavené v mnohých krajinách socialistickej komunity. Prvý AP v zahraničí vznikol na Kube a druhý v Československu. Celkovo NIIR dodalo do zahraničia viac ako desať satelitov na príjem TV, rozhlasu a špeciálnych programov.

Spočiatku Intersputnik využíval umelú družicu typu Molniya-3 na vysokoeliptickej dráhe a od roku 1978 dve viachlavňové geostacionárne družice typu Horizon s obežnými bodmi 14° západne. D. a 53° (a potom 80°) E. d) Na stanici bol pôvodne nainštalovaný vysielač Gradient-K a prijímací komplex Orbita-2. Neskôr sa začali používať 3 kW vysielače Helikon a prijímače Shirota vyvinuté v NIIR a ako LNA boli použité zosilňovače Elektronika 4/60. Bolo nainštalované zariadenie na vytváranie kanálov „Gradient-N“, vyvinuté v Kyjeve odborníkmi pod vedením L. G. Gasanova (typ OKN, s FM každého nosiča s analógovým signálom) a neskôr začali používať pokročilejšie zariadenie MDVU-40. a „Interchat“ (vyvinuté v spolupráci s maďarským inštitútom TKI). Hlavnými vývojármi tohto zariadenia na NIIR boli poprední vedci ústavu v oblasti digitálnych komunikačných systémov V. M. Tsirlin, V. M. Dorofeev a G. Kh. Pankov. Bol vypracovaný predpis, ktorý definoval technické požiadavky na AP, vzťah medzi technickými službami, riaditeľstvom a službami správy komunikácií.

Všetky systémové a technické riešenia na vytvorenie systému Intersputnik, ako aj satelitné vybavenie, vytvorili špecialisti NIIR spolu s experimentálnym závodom NIIR Promsvyazradio a spolupracujúcimi organizáciami. Systém Intersputnik je v prevádzke dodnes, prenajíma si choboty ruského vesmírneho súhvezdia, ako aj využíva svoj geostacionárny satelit LMI-1, ktorý sa nachádza na pozícii 75° východne. d) Práce sa uskutočnili v spolupráci s výrobným zväzom Iskra (Krasnojarsk), moskovským a podolským rádiotechnickým závodom. Vedúcim diela bol S.V.Borodich.

Vytvorenie satelitného spojenia pre vládnu komunikáciu

V roku 1972 bola uzavretá medzivládna dohoda medzi ZSSR a USA o vytvorení priamej linky vládnej komunikácie (DGL) medzi hlavami štátov v prípade núdze. Realizáciou tejto dôležitej vládnej dohody boli poverení špecialisti NIIR. Hlavným dizajnérom vývoja LPS bol V.L. Bykov a zodpovednými vykonávateľmi boli I.A. Yastrebtsov, A.N. Vorobyov.

Pozemská stanica systému Intersputnik na Kube

Na území ZSSR boli vytvorené dve satelitné stanice: jedna (v Dubne pri Moskve) s anténou s priemerom 12 m na organizovanie LPS kanála cez sovietske satelity Molniya-3, druhá (v Zoločeve pri Ľvove) s anténa s priemerom 25 m na prevádzku cez satelity „Intelsat-IVa“ medzinárodnej spoločnosti Intelsat. LPS bola uvedená do prevádzky v roku 1975. Premáva cez konečnú stanicu Dubna dodnes. Bola to prvá skúsenosť s vytváraním satelitného spojenia v medzinárodnom systéme Intelsat domácimi špecialistami.

V rokoch 1960-1980 Špecialisti NIIR riešili pre náš štát veľmi dôležité a technicky zložité problémy vytvárania národných satelitných komunikačných a vysielacích systémov. Boli vytvorené systémy na distribúciu TV programov na rozsiahlom území našej krajiny, vrátane priameho satelitného televízneho vysielania. Mnohé systémy vytvorené na NIIR boli prvé na svete: „Orbita“, „Ekran“, „Moskva“ atď. Zariadenia pre pozemnú časť týchto systémov, ako aj palubné zariadenia, vyvinuli aj NIIR a vyrábal domáci priemysel.

Satelitné komunikačné a vysielacie systémy umožnili uspokojiť potreby desiatok miliónov občanov našej krajiny, najmä tých, ktorí žili v riedko osídlených oblastiach západnej Sibíri a Ďalekého východu. Vytvorením satelitných systémov v týchto regiónoch mali občania po prvýkrát možnosť prijímať centrálne televízne programy v reálnom čase. Pomocou satelitných systémov boli vyriešené problémy rýchleho prenosu centrálnych novín do týchto regiónov, ich včasného uvoľnenia a doručenia obyvateľstvu. Zavedenie satelitných systémov bolo mimoriadne dôležité pre hospodársky a sociálny rozvoj tak ťažko dostupných oblastí Sibíri a Ďalekého východu, ako aj celej krajiny.

Satelitné systémy zohrali veľkú úlohu pri rozvoji verejnej komunikačnej siete spájajúcej európsku a východnú časť nášho štátu. Prvé diaľkové a zónové satelitné komunikačné linky boli postavené na základe vybavenia vyvinutého špecialistami NIIR. Obyvateľstvo Sachalinu, Kamčatky, územia Chabarovsk a mnohých ďalších vzdialených území dostalo prístup k verejnej telefónnej sieti. Satelitná komunikácia a vysielanie sa u nás dlhé roky vyvíjajú v súlade s koncepciou vypracovanou vedcami NIIR a schválenou vládou.

Vedci NIIR vykonali originálny vedecký výskum zameraný na vytvorenie metód na výpočet rôznych typov zariadení používaných v satelitných komunikačných systémoch. Vytvorili tiež metodiky navrhovania satelitných komunikačných systémov a napísali množstvo základných monografií a vedeckých článkov o problémoch satelitnej komunikácie.

Za vytvorenie domácej satelitnej komunikácie a systémov televízneho a rozhlasového vysielania získali ocenenia mnohí špecialisti inštitútu: lídri vo vývoji prvého satelitného systému na svete na distribúciu televíznych programov „Orbit“ N.V. Talyzin, L.Ya. Kantor a M.Z. Tseytlin sa stal laureátom štátnej ceny; rovnakú cenu za vytvorenie meracích systémov pre satelitné komunikačné systémy na lodiach Akadémie vied získali S. V. Borodich, I. E. Mach, A. I. Cukublin, za vývoj satelitného opakovača „Ekran“ Leninova cena bola udelená I. S. Tsirlinovi a V. A. Shamshin, za vytvorenie nových vysielacích systémov pre vysielanie - V. L. Bykov, M. I. Krivosheev, S. S. Shlyuger, za vytvorenie nových rádiových zariadení pre RRL, TRRL a satelitné systémy - A. V Sokolov a V. M. Tsirlin.

Literatúra

1. Kantor L. Ya. Výsledky a trendy vo vývoji satelitnej komunikácie a vysielania v Rusku// Zborník NIIR. –1999.
2. Kantor L. Ya. Z histórie NIIR a mojej// Zborník NIIR, 2005.
3. Sokolov A.V. Prvé rádiové relé, prvé troposférické a prvé satelitné komunikačné linky. Ako to bolo? Ako to začalo?// Proceedings of NIIR, 1999.
4. 110 rokov rozhlasu (zborník článkov)// Ed. Yu. V. Gulyaev a M. A. Bykhovsky. –M.: Rádiotechnika, 2005.

Príbeh

TV systém "Orbit"

Systém Orbita začal pravidelnú prevádzku 2. novembra 1967, keď bolo otvorené televízne centrum v Ostankine. Vysielanie bolo určené pre Ďaleký sever, Sibír, Ďaleký východ a Strednú Áziu. V roku 1971 bol do Uralu, Strednej Ázie a časti Kazachstanu zaslaný duplikát prvého programu - program „Vostok“, berúc do úvahy štandardný čas. Od 1. januára 1976 vysiela Ostankino na ôsmich kanáloch: okrem štyroch hlavných programov sa cez satelitný systém Orbita vysielajú ďalšie štyri zábery prvého programu špeciálne pre východné územia ZSSR s časovým posunom + 2, +4, +6 a +8 hodín. Prvá epizóda programu „Time“ na systéme Orbita-1 bola teda odvysielaná o 12:30 moskovského času. Satelitný systém Ekran, ktorý bol uvedený do prevádzky 26. októbra 1976, umožňuje prijímať digitálne prenosy do verejných prijímačov v obývaných oblastiach Sibíri a Ďalekého severu. Od 1. januára 1977 sa všetky programy ČT vysielali farebne.

1. januára 1982 Centrálna televízia preložila svoje programy: večerný Štvrtý sa stal Druhým programom, ktorého celoúnijný štatút zabezpečili štyri zábery pre východné územia. Začala pracovať o 8:00 a po dennej prestávke pokračovala vo vysielaní o 18:00 s vydaním „News“.

Aktuálny stav siete

V súčasnosti Channel One, využívajúci systém Orbita, vysiela do piatich zón (obežné dráhy sú označené aj počas prevencie):

• Zóna A - Kamčatka, Čukotka, Magadan, Sachalin („Orbita-1“, časové pásma +7, +8);
• Zóna B - Ďaleký východ, východná Sibír („Orbita-2“, časové pásma +6, +7);
• Zóna B - stredná Sibír („Orbita-3“, časové pásma +3, +4);
• Zóna G - Západná Sibír („Orbita-4“, časové pásma +2, +3);
• Zóna D - Stredné Rusko („Orbita-5“, časové pásma −1, 0).

1. februára 2007 spustil kanál NTV, ako je uvedené na webovej stránke, „ piaty orbit – najmä pre obyvateľov Sibíri". Diváci Novosibirsku, Barnaulu, Tomsku, Omsku a niektorých ďalších sibírskych mestách teraz môžu sledovať programy kanála v rovnakom čase ako Moskovčania.

Odkazy

• Pred štyridsiatimi rokmi sovietski dizajnéri vynašli prvý televízny systém "Orbita"

Poznámky

Nadácia Wikimedia. 2010.

• Orbivarieta
• Orbitálna rovina

Pozrite si, čo je „Orbit (TV sieť)“ v iných slovníkoch:

Orbit (jednoznačné označenie)- Dráha je nejednoznačný pojem: Dráha je dráha nebeského telesa v gravitačnom poli iného telesa; Orbit je synonymom očnej jamky; obec Orbita v Španielsku; Satelitná televízna sieť Orbit pokrývajúca východné regióny... ... Wikipedia

ORBIT- satelitný komunikačný systém vyvinutý v ZSSR (funguje od roku 1965). Zahŕňa sieť pozemných staníc a umelých zemských satelitov Molniya, Rainbow, Horizon... Veľký encyklopedický slovník

ORBITA (satelitný komunikačný systém)- „ORBITA“, satelitný komunikačný systém vyvinutý v ZSSR (v prevádzke od roku 1965). Zahŕňa sieť pozemných staníc a umelých satelitov Zeme „Molniya“, „Rainbow“, „Horizon“... encyklopedický slovník

Pohrebná dráha- Za pohrebnú dráhu sa považuje dráha, ktorej nadmorská výška je o 200 kilometrov vyššia ako výška geostacionárnej dráhy. Vybité orbitálne vozidlá sa posielajú na obežnú dráhu na likvidáciu, aby sa znížila pravdepodobnosť kolízií a uvoľnilo sa miesto na... ... Wikipedia

Obežná dráha Mesiaca- Dráha Mesiaca je trajektória, po ktorej sa Mesiac otáča okolo spoločného ťažiska so Zemou, ktoré sa nachádza približne 4700 km od stredu Zeme. Každá revolúcia trvá 27,3 pozemského dňa a nazýva sa hviezdny mesiac. V priemere je Mesiac vzdialený od ... Wikipedia

"ORBIT"- názov satelitného komunikačného systému. Komunikačné satelity Molniya 1 sa v systéme používajú od roku 1965, satelity Molniya 3 od roku 1974 (v rokoch 1971–1977 boli v prevádzke aj satelity Molniya 2). Systém zahŕňa vysielacie a prijímacie pozemské stanice (pozri obrázok). Prvých 20 staníc...... Veľký encyklopedický polytechnický slovník - Štylizovaný obraz medziplanetárnej dopravnej siete. Zelený pruh je jednou z mnohých možných ciest umiestnených na povrchu svetlozelenej fajky. Miesta, kde zelené pólo... Wikipedia

0 👁 719

29. novembra 1967 bol vytvorený komunikačný systém vesmírneho satelitu Orbita pomocou Molniya-1 na spojenie Moskvy s Vladivostokom.

Málokedy premýšľame o tom, ako je organizovaný pohyb v blízkozemskom priestore. Napríklad, že z vesmírnej stanice je to čo by kameňom dohodil, menej ako z Moskvy do Petrohradu, a signál prijímaný parabolou prekonal väčšiu vzdialenosť, než prejde priemerné auto za päť rokov. Každému štartu navyše predchádza starostlivý návrh, podľa ktorého sa bude zariadenie pohybovať vo vesmíre.

Orbity, ktoré si vyberieme

Keď v roku 1961 začali špecialisti z OKB-1 Korolev vytvárať prvý sovietsky komunikačný satelit Molnija-1 pre televízny systém Orbita, stáli pred problémom výberu cieľovej obežnej dráhy pre ich duchovné dieťa. Na prvý pohľad sa zdala najefektívnejšia výška 36-tisíc kilometrov. Každý na ňom je nepretržite v priamej viditeľnosti približne 1/3 povrchu Zeme. Z takejto obežnej dráhy však nie je možné zabezpečiť komunikáciu vo vysokých zemepisných šírkach a televízne vysielanie na Ďalekom severe. Navyše Sovietsky zväz vtedy nemal nosiče na vynášanie ťažkých satelitov na geostacionárnu obežnú dráhu.

Riešenie našli balisti, ktorí prišli s obežnou dráhou, na ktorú by sa dal vypustiť komunikačný satelit, ktorý už bol vo vývoji. Bola to veľmi pretiahnutá dráha s minimálnou výškou (perigeum) 500 kilometrov a maximálnou výškou (apogeem) 40 000 kilometrov. Obdobie obehu bolo 12 hodín a v súlade so zákonmi nebeskej mechaniky strávil satelit väčšinu času v oblasti apogea. Sklon dráhy (63,4°) bol zvolený tak, aby v tomto období bol satelit viditeľný z väčšiny územia ZSSR. Priaznivé podmienky na komunikáciu trvali osem hodín, potom družica prešla na druhú stranu Zeme a na ďalšej dráhe apogeum prešlo nad Severnou Amerikou. Opäť bol k dispozícii na opätovné televízne vysielanie až po 16 hodinách.

Komunikačný satelit Molniya-1 bol úspešne vypustený na túto obežnú dráhu na tretí pokus 23. apríla 1965 a hneď na druhý deň sa medzi Moskvou a Vladivostokom uskutočnila prvá vesmírna komunikačná relácia v Sovietskom zväze. Pre nepretržité televízne vysielanie bolo potrebné udržať vo vesmíre súčasne tri družice Molniya a na Zemi postaviť zložité antény. Veľké parabolické „zrkadlá“ sledovali zložitú trajektóriu satelitu na oblohe: rýchlo vystúpil na západ, zdvihol sa k zenitu, prekročil ho, potom sa začal pohybovať opačným smerom, znova sa otočil a zrýchlil a zostúpil na východný horizont. Ďalším komplikujúcim faktorom boli výrazné zmeny rýchlosti pri pohybe po predĺženej obežnej dráhe, v dôsledku čoho sa vplyvom Dopplerovho javu neustále menila frekvencia prijímaného signálu na Zemi.

Trajektória zvolená pre prvý sovietsky komunikačný satelit bola neskôr nazvaná orbita Molniya. Jeho vývojom s príchodom výkonnejších rakiet sa stala vysokoeliptická dráha Tundra s perigeom 500 kilometrov, apogeom 71 000 a dobou obehu 24 hodín. Obežné dráhy s takouto periódou sa nazývajú geosynchrónne, pretože kozmická loď, ktorá sa po nich pohybuje, vždy prechádza svojím apogeom nad rovnakou oblasťou Zeme. Efektívnosť používania satelitov na obežnej dráhe Tundry sa výrazne zvyšuje, pretože dokážu obsluhovať vybranú oblasť viac ako 12 hodín na každej obežnej dráhe a na organizáciu nepretržitej komunikácie stačia dve zariadenia. Pozemné zariadenia však zostávajú zložité, pretože geosynchrónne satelity neustále menia svoju polohu na oblohe a musia byť monitorované.

Vznášať sa na oblohe

Prijímacie zariadenie sa radikálne zjednoduší, ak satelit zostane voči Zemi nehybný. Z celého súboru geosynchrónnych dráh je to dosiahnuté iba na jednej kruhovej dráhe, umiestnenej striktne nad rovníkom (sklon 0°). Táto dráha sa nazýva geostacionárna, pretože sa na nej zdá, že satelit sa vznáša nad vybraným bodom na rovníku vo výške 35 786 kilometrov.

Američania ako prví vypustili geostacionárny satelit, no nepodarilo sa im to hneď. Prvé dva pokusy v roku 1963 skončili neúspešne a až 10. septembra 1964 sa satelit Sincom-3 dostal na geostacionárnu dráhu. Zaujímavosťou je, že do vesmíru odštartoval 19. augusta a takmer mesiac sa s pomocou vlastného motora plazil do pre neho zvoleného bodu státia. Prvý domáci geostacionárny satelit Raduga-1 bol vypustený až 22. decembra 1975. Odvtedy sa GEO neustále dopĺňa a dnes sa na ňom nachádza viac ako 400 satelitov a v jeho blízkosti sa pohybuje ďalších 600 vozidiel.

Presne povedané, v dôsledku rôznych porúch a chýb v umiestnení geostacionárny satelit „nevisí“ úplne nehybne nad rovníkom, ale vykonáva oscilačný pohyb vzhľadom na svoj stacionárny bod. Keď sa premietne na zemský povrch, jeho dráha pripomína malú osmičku. Okrem toho môže zariadenie v dôsledku gravitačných porúch „unášať“ pozdĺž svojej obežnej dráhy. Aby zariadenie zostalo na zvolenom stacionárnom bode a neopustilo cieľ pozemných antén, musí pravidelne upravovať svoju obežnú dráhu. Na tento účel je na palube palivová rezerva. Od toho niekedy závisí životnosť geostacionárnej družice.

Jednoduché geometrické konštrukcie ukazujú, že v zemepisných šírkach nad 81° sú geostacionárne satelity pod horizontom, čo znamená, že komunikácia s ich pomocou v polárnych oblastiach je nemožná. V praxi je mobilná komunikácia prostredníctvom geostacionárneho satelitu obmedzená na zemepisnú šírku 65-70° a pevná komunikácia - 70-75°. Komunikácia cez GSO má ešte jeden vážny nedostatok. Na ceste k satelitu a späť prejde rádiový signál viac ako 70-tisíc kilometrov, pričom na ňom strávi štvrť sekundy. Ak vezmeme do úvahy čas potrebný na spracovanie signálu a jeho prenos po pevných linkách, oneskorenie môže výrazne presiahnuť pol sekundy. V dôsledku toho internetové služby cez satelit reagujú pomaly a telefonická komunikácia sa stáva nepríjemnou, pretože ani moderné nástroje na „zrušenie ozveny“ si vždy nedokážu poradiť s veľkými oneskoreniami. Aby sme sa zbavili týchto nedostatkov, je potrebné znížiť výšku satelitov.

Orbitálne prvky

Slovo „orbit“ v latinčine znamená „dráha“ alebo „cesta“. Obežnú dráhu blízko Zeme charakterizuje množstvo parametrov: najnižšia a najvyššia nadmorská výška (perigeum a apogeum, ktoré určujú aj obežnú dobu), sklon (uhol medzi rovinou obežnej dráhy a rovinou zemského rovníka), zemepisná dĺžka. vzostupného uzla, ktorý určuje, „akým smerom“ (okolo ktorej čiary v rovine rovníka) je orbita naklonená a argument perigee, ktorý udáva, ako sa eliptická dráha otáča vo svojej vlastnej rovine. Gravitačné poruchy z iných planét, tlak slnečného žiarenia, neguľatý tvar Zeme, jej magnetické pole a atmosféra vedú k tomu, že obežné dráhy satelitov sa môžu časom nápadne meniť. Preto sa počas prevádzky družice pravidelne vykonávajú merania trajektórie a v prípade potreby sa upravuje jej dráha.

Súhvezdie Irídium

Komerčné a vládne komunikačné satelitné systémy sa formujú na relatívne nízkych obežných dráhach. Technicky tieto trajektórie nemožno nazvať vhodnými na komunikáciu, pretože satelity na nich sú väčšinou viditeľné nízko nad horizontom, čo negatívne ovplyvňuje kvalitu príjmu a v horskom teréne to môže znemožniť. Preto čím je obežná dráha nižšia, tým viac satelitov by malo byť v systéme. Ak sú tri satelity dostatočné pre globálny komunikačný systém v GSO, potom na obežných dráhach v strednej nadmorskej výške (5 000 - 15 000 kilometrov) je potrebných 8 až 12 kozmických lodí. A pre výšky 500-2000 kilometrov je potrebných viac ako päťdesiat satelitov.

A predsa sa do konca 80. rokov vytvorili predpoklady na implementáciu komunikačných systémov na nízkej obežnej dráhe. Po prvé, satelity v GEO boli čoraz viac preplnené. „Parkovacie miesta“ na tejto obežnej dráhe podliehajú medzinárodnej registrácii a susedné satelity by nemali fungovať na rovnakých rádiových frekvenciách, aby sa navzájom nerušili. Po druhé, pokrok v oblasti rádiovej elektroniky umožnil vytvoriť lacné (a čo je najdôležitejšie, ľahké) satelity s pomerne širokými možnosťami. Raketa schopná vyniesť na geostacionárnu obežnú dráhu len jeden veľký komunikačný satelit by mohla vyhodiť na nízku obežnú dráhu celý „balíček“ takýchto zariadení. Po tretie, koniec studenej vojny a proces odzbrojovania uvoľnil stovky medzikontinentálnych balistických rakiet, ktoré by sa dali použiť na vypustenie malých satelitov za výhodné ceny. A napokon, práve v týchto rokoch začal rýchlo rásť dopyt po mobilnej komunikácii, ktorá sa vyznačuje používaním nízkovýkonných všesmerových antén, ktoré „nedosahujú“ GSO. Všetky tieto faktory spôsobili, že vypustenie aj veľmi veľkého počtu lacných satelitov na nízkej obežnej dráhe bolo výnosnejšie ako vytvorenie konštelácie niekoľkých ťažkých geostacionárnych satelitov.

Medzi prvé komunikačné systémy na nízkej obežnej dráhe patrili Orbcomm (USA) a Gonets (Rusko). Neposkytovali prenos hlasu, ale boli určené na odosielanie textových správ a zbieranie informácií z rôznych senzorov, napríklad meteorologických. Dnes Orbcomm zahŕňa 29 satelitov s hmotnosťou 42 kilogramov na obežných dráhach vo výške 775 kilometrov. Systém Messenger spočiatku obsahoval iba 6 satelitov, a preto doručovanie správ mohlo trvať niekoľko hodín. Teraz prechádza treťou generáciou satelitov, počet prevádzkovaných zariadení dosiahol deväť, no v budúcnosti by sa mal zvýšiť na 45 - po deväť na piatich takmer polárnych dráhach (sklon 82,5°) vo výške 1500 kilometrov.

Polárne dráhy sú tie, ktoré prechádzajú cez severný a južný pól Zeme, to znamená, že sú umiestnené kolmo na rovník. Akákoľvek časť zemského povrchu pravidelne spadá do zorného poľa satelitu na polárnej obežnej dráhe. Ak použijete niekoľko takýchto obežných dráh, natočených navzájom pod uhlom, a na každej vypustíte niekoľko satelitov v rovnakých intervaloch, môžete nepretržite skúmať celý povrch Zeme. Presne tak funguje sieť satelitnej telefónie Iridium. Využíva polárne dráhy so sklonom 86,4° a nadmorskou výškou 780 kilometrov. Spočiatku v nich bolo umiestnených 77 satelitov, odkiaľ pochádza aj názov systému: iridium – 77. prvok Mendelejevovej periodickej tabuľky. Deväť mesiacov po spustení, v novembri 1998, však Iridium skrachovalo. Cena hovoru, dosahujúca až sedem dolárov za minútu, sa ukázala pre spotrebiteľov príliš vysoká, čiastočne preto, že systém Iridium poskytoval skutočne globálnu komunikáciu – od pólu k pólu. Systém GlobalStar, spustený o niečo neskôr, kvôli hospodárnosti využíva namiesto polárnych dráh so sklonom 52°, čo obmedzuje komunikáciu na 70. rovnobežku (približne v zemepisnej šírke Yamal). Na prevádzku však stačí 48 satelitov (plus štyri náhradné) a náklady na komunikáciu v tom istom roku 1999 neboli vyššie ako dva doláre za minútu.

Satelity Iridium sa už pripravovali na deorbitu a spálenie v hustých vrstvách atmosféry, keď celý systém zakúpilo americké ministerstvo obrany. Iridium je dodnes jediným satelitným komunikačným systémom, ktorý poskytuje nepretržité telefónne služby na celom svete. Od roku 2006 napríklad poskytuje trvalé internetové pripojenie polárnej stanici Amundsen-Scott na južnom póle. Rýchlosť pripojenia je 28,8 kilobitov za sekundu, podobne ako starý telefónny modem.

Využitie priestoru v blízkosti Zeme

Podľa prvej aproximácie sú dráhy satelitov rozdelené na nízke (do 2000 kilometrov od Zeme), stredné (pod geostacionárnou dráhou) a vysoké. Lety s ľudskou posádkou sa nevykonávajú vyššie ako 600 kilometrov, pretože kozmické lode by nemali vstúpiť do radiačných pásov obklopujúcich našu planétu. Energetické vnútorné protóny predstavujú nebezpečenstvo pre životy astronautov. Maximálna intenzita žiarenia sa dosahuje vo výške okolo 3000 kilometrov, čomu sa vyhýbajú všetky kozmické lode. Vonkajší elektronický pás nie je taký nebezpečný. Jeho maximum leží niekde medzi zónami navigácie a geostacionárnych satelitov. Satelity pracujúce na vysoko pretiahnutých eliptických dráhach zvyčajne stúpajú ešte vyššie. Ide napríklad o röntgenové observatórium (USA), ktoré pozoruje ďaleko od radiačných pásov, aby sa zabránilo rušeniu, a budúce ruské observatórium Radioastron, ktorého údaje sú tým presnejšie, čím väčšia je vzdialenosť od tých, ktorí s ním pracujú v pár pozemských. Najvyššie blízkozemské dráhy, ktoré možno rovnako považovať za blízke slnečné dráhy, ležia vo výške 1,5 milióna kilometrov blízko tzv.

Spolu so Slnkom

Blízko polárnych dráh je ďalšia dôležitá trieda dráh, nazývaná dráhy, ktoré majú vždy konštantnú orientáciu vzhľadom k. Na prvý pohľad sa zdá, že je to v rozpore so zákonmi nebeskej mechaniky, podľa ktorých rovina obežnej dráhy zostáva konštantná, čo znamená, že keď sa Zem pohybuje okolo Slnka, musí sa k nemu otočiť najskôr na jednu alebo druhú stranu. Ak však vezmeme do úvahy, že Zem má sploštený tvar, ukáže sa, že obežná rovina zažíva precesiu, to znamená, že sa mierne otáča od otočenia k otočeniu. Správnou voľbou výšky a sklonu môžete zabezpečiť, aby rotácia obežnej roviny presne zodpovedala oblúku, ktorý Zem okolo Slnka prejde. Napríklad pre výšku obežnej dráhy 200 kilometrov by mal byť sklon o niečo väčší ako 96° a pre 1000 kilometrov by mal byť väčší ako 99° (čísla viac ako 90° zodpovedajú orbitálnemu pohybu voči dennej rotácii Zeme) .

Hodnota SSO spočíva v tom, že pri pohybe po nej družica prelietava nad pozemskými objektmi vždy v rovnakú dennú dobu, čo je dôležité pre vesmírne fotografovanie. Navyše vďaka blízkosti SOF k polárnym dráham dokážu monitorovať celý zemský povrch, čo je dôležité pre meteorologické, mapovacie a prieskumné satelity, ktoré sa súhrnne nazývajú satelity zemského diaľkového prieskumu Zeme (ERS). Určitý výber parametrov SSO umožňuje, aby sa satelit nikdy nedostal do zemského tieňa a vždy zostal na slnku blízko hranice dňa a noci. Satelit nezaznamenáva zmeny teploty a solárne panely mu neustále dodávajú energiu. Takéto dráhy sú vhodné na radarové mapovanie zemského povrchu.