автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ и синтез единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий
Автореферат диссертации по теме "Системный анализ и синтез единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий"
На]
д?вах рукописи
АСТАПЕНКО Дмитрий Юрьевич
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ЕДИНОГО ИНФОКОММУНИКАЦИОННОГО ПОЛЯ НА БАЗЕ КОСМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
Специальности: 05.13.01 - "Системный анализ, управление и обработка
информации (в оборонной н гражданской технике), по техническим наукам"
05.12.13 - "Системы, сети и устройства телекоммуникаций, по техническим наукам"
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва -2006
Работа выполнена в Московской академии рынка труда и информационных технологий.
Научный руководитель: доктор технических наук, ст.н.с,,
яровпков Валерий Иванович
Официальные оппоненты:
док юр Технических каук, профессор, Кузнецов Владимир Васильевич
доктор технических наук, профессор, Голубков Аркадий Семенович
Ведущая организация
ОАО "Московский научно-исследовательский институт радиосвязи"
Защита состоится "26" декабря 2006 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д850.001.01 при Московской академии рынка труда и информационных технологий по адресу 121351, Москва, ул. Молодогвардейская 46, корп. 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской академии рынка труда и информационных технологий.
Автореферат разослан
-Я« г/
2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кавд. техн. наук, профессор
Пересов Ю.И.
/¡06
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы* Информационные и тслскоммуниксщнсчшыв технологии являются инфраструктурной основой развития высокотехнологичных отраслей промышленности н предоставления интеллектуальных услуг. Одним из ключевых элементов современной инфокоммуннкацнонной инфраструктуры являются коммуникационные космические системы связи. В российских условиях, характеризующихся значительным отставанием в инфраструктурной развитии целого ряда окраинных территорий, развертывание космических средств связи, навигации, и мониторинга в ряде случаев является единственной возможностью решения актуальных задач управления и информатизации. Нарастающие объемы и темпы разнородных по форме представления информационных потоков обусловливают целесообразность создания общенациональной системы единого инфокоммуникационного поля (ЕИКП) на базе космических технологий. Такое поле формируется на базе интегрированных систем фиксированной н подвижной спутниковой связи, космической радионавигационной системы, системы сбора и распределения широкополосной информации, совокупности геоннформационных систем мониторинга и контроля территорий, объектов и ресурсов, в том числе - в интересах обороны н национальной безопасности. Отдельно многие из этих систем существуют и сегодня, однако, для обеспечения эффективной работы этих систем необходима их организационно-техническая интеграция под управлением национального оператора космической связи с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных ■ решений.
Диссертация посвящена синтезу информационно-телекоммуникационной инфраструктуры (ИТИ) национального многофункционального оператора космической связи. Задача распределения широкополосной информацией и управления ресурсами является одной из важнейших для развития национального оператора космической связи. Предложенные принципы и методы построения системы единого инфокоммуникационного пространства на территории Российской Федерации (РФ) могут быть основой для построения ИТИ других компаний космической связи.
С учетом изложенного можно сделать вывод об актуальности исследований по теме диссертации в области разработки принципов и методов
Целью работы является решение научной задачи по созданию ИТИ национального многофункционального оператора космической связи на основе разработки методов совершенствования управления и анализа функционирования систем спутниковой связи (ССС), обеспечивающих сбор н распределение широкополосной ннфорй
Объектом исследования являются комплекс систем фиксированной и подвижной спутниковой с язи, космической навигационной системы, системы сборэ и распределения широкополосной информации, геоинформационные системы мониторинга и контроля территорий, объектов и ресурсов.
Предметом исследования являются принципы и методы создания ИТИ многофункционального оператора космической связи и системная интеграция ССС на базе ИТИ.
Задачи нсследовапнп. Для достижения поставленной цели необходимо было решение следующих задач исследования:
1. Анализ состояния существующих систем спутниковой связи и уточнение предъявляемых к ним требований.
2. Формулирование основных направлений развития и совершенствования ССС.
3. Разработка ситуационной модели системы единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий.
4. Выработка предложений по модернизации существующих ССС и по созданию общенациональной системы единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий.
5. Разработка принципов определения основных показателей системы НИКЛ и её математических моделей.
Методы исследований. При решении перечисленных выше задач в работе были использованы системного анализа, методы математического моделирования, математической статистики и прикладные методы теории распространения радиоволн.
Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Ситуационная модель системы единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий,
2. Принципы и методы построения системы ЕИКП.
3. Структура национального оператора космической связи с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений.
4. Приицнпы и расчетные методы определения основных показателей системы ЕИКП.
5. Предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы ЕИКП.
6. Результаты математического моделирования системы ЕИКП.
Научна» новизна. Научная новизна диссертационной работы заключается в комплексной разработке и обосновании принципов построения единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий, включая анализ
существующих технологий ССС н разработку методов, обеспечивающих повышение эффективности за счет увеличения объемов распределяемой информации и повышения пропускной способности:
1. Проведен анализ современного состояния парка отечественных ССС, включая системы оператора космической связи Федерального государственного унитарного предприятия "Космическая связь" Мннинформсвязн России (ФГУП "Космическая связь") и по результатам анализа сформулирован вывод о целесообразности и необходимости модернизации систем фиксированной, и подвижной спутниковой связи.
2. На основе проведенного анализа установлена возможность увеличения объема распределяемой информации и пропускной способности ССС при укрупнении оператора космической связи и многофункциональном использовании бортового и наземного оборудования.
3. Сформулирован вывод о необходимости интеграции систем космической связи в ФГУП "Космическая связь" с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений для создания единого инфокоммуникационного поля на территории Российской Федерации.
4. Впервые разработана ситуационная модель системы единого' инфокоммуникационного поля на базе космических технологий, основой которой/ является национальный многофункциональный оператор космической связи с" функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений.
5. Разработаны принципы и методы построения системы единого инфокоммуникациопного поля на базе космических технологий, обоснованы структура и состав технических средств оператора космической связи ФГУП "Космическая связь".
6. Разработан подход к управлению ИТИ национального многофункционального оператора космической связи,
7. Разработаны и обоснованы принципы и расчетные методы определения основных показателей системы ЕИКП. Произведена оценка минимально числа спутников орбитальной группировки для оргашшции глобальной системы связи и основных характеристик зон видимости, покрытия и обслуживания системы ЕИКП.
в. Разработаны предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы ЕИКП.
9. Разработан проект модернизации отрасли космической связи, целью которого является создание, системы единого инфокоммуникационного поля на базе
космических технологий на территории РФ.
Практическая значимость работы состоит в том, что полученные в неб результаты позволяют провести модернизацию отрасли космической связи, обеспечив при этом повышение качества предоставляемых услуг связи, увеличение объема распределяемой мультимедийной информации, предоставление новых услуг связи, включая трансляцию центральных телевизионных программ, регионального и местного телевешания. Создание диверсифицированного оператора услуг космической связи позволит также реализовать современные концепции теле и радиовещания на индивидуальные антенны. В рамках системы ЕИКП будет обеспечена эксплуатация наземных и космических средств глобальной навигации в качестве функциональных дополнений к системе ГЛОНАСС, Создание многоуровневой интегрированной геоинформационной системы ЕИКП объединит в единой базе данных информацию о физических свойствах участков территории страны, особенностях ее хозяйственного освоения, обеспечивая привязку вновь создаваемых объектов, учет разноплановых ресурсов и решение многих других задач мониторинга территорий РФ,
Разработанные принципы и методы построения ЕИКП позволяют провести необходимые расчеты основных характеристик многофункционального оператора космической связи, включая оценку минимально необходимого числа спутников орбитальной группировки и технических средств, а также выбор технологических решений в области космической связи.
Результаты диссертационной работы являются основой разработанного автором проекта модернизации отрасли космической связи "Система единого инфокоммуникационного поля: модерннзационный проект для России". Данный проект был передан на рассмотрение в правительственные организации н НИИ, задействованные в сфере космической связи или являющиеся крупными абонентами спутниковой связи: администрацию Президента РФ, Министерство информационных технологий и связи РФ, Федеральное космическое агентство, Минобороны РФ, МВД России, ФСБ РФ, ФСО РФ, Минэкономразвития России, МЧС России, Счетную Палату РФ, ФГУП "Рособоронэкспорт", ОАО НТЦ "Космос", Министерства транспорта, связи и автомобильных дорог Самарской области и др. В полученных ответах, в основном одобряющих разработанные принципы и методы построения ЕИКП, высказывается заинтересованность в осуществлении проекта, содержатся предложения по рабочему обсуждению, замечания и рекомендации.
Кроме того, результаты диссертационной работы во многом использовались при создании мультимедийной сети Дальневосточного федерального округа.
Апробации работы. Материалы диссертации докладывались на секции НТС
"Рсскосмос" в обсуждались на научно-методическом семинаре профессорско-преподавательского состава кафедры "РадноеистемотехгапоГ ГОУ Московская академия рынка трудам информационных технологий.
Публикация результатов. По теме исследований опубликовано б работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и списка использованных источников, она изложена на 204 листах, в том числе на 118 листах основного текста. Работа иллюстрирована 8 таблицами н 38 рисунками. Список литературы содержит 58 источников.
Содержание работы
Во введении обосновывается актуальность темы, определены цель и задачи исследования, научная новизна, основные научные положения, выносимые на защиту, и научно-практическая значимость диссертационного исследования.
В первой главе проанализировано состояние существующих систем спутниковой связи, космической радионавигации, мониторинга и контроля территорий и уточнены предъявляемых к ним требования.
Проведен анализ рынка услуг космической связи и тенденций его развития, дана характеристика деятельности основных операторов в облает спутниковых систем связи. Показана необходимость более тесной интеграции операторов и создания национального оператора космической связи с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений с целью удовлетворения современных требований потребителей, улучшения экономических показателей деятельности операторов, а также обеспечение конкурентоспособности по отношению к зарубежным операторам спутниковой связи. В качестве научно-технической базы интеграции предлагается концепция построения единого инфокоммуникационного поля.
Двумя основными способами реализации глобальной (межконтинентальной) связи являются спутники-ретрансляторы и оптоволоконные кабели. Оптоволоконные кабели стали недорогим и наиболее падежным способом обеспечения высокоскоростной передачи данных между двумя точками, причем увеличение достигнутой пропускной способности опережает повышение спроса, приводя к уменьшению стоимости оборудования. Спутники-ретрансляторы по-прежнему имеют преимущество в обеспечении универсального доступа, что важно при теле- и радиовещании в малонаселенных районах, причем системы на основе низкоорбитальных спутников представляют альтернативное средство подвижной связи абонентов, находящихся в любом районе Земли. Однако оптоволоконные системы для создания новых линий связи требуют установки в течение нескольких месяцев или лет, а
новые спутниковые линии связи развертываются в течение минут.
Внедряемые новые технические и технологические решения обеспечивают как повышение качества услуг кабельной и спутниковой связи, так и снижение их стоимости.
В настоящее время космический рынок находится на этапе стабилизации, которому предшествовал до этого период бурного развития, связанный с развертыванием низкоорбитальных спутниковых систем связи и ростом спроса на коммуникационные услуги. На рис. 1 представлены основные услуги, реализуемые предприятиями на рынке космической связи:
qgps
■ Пусвоше усп)/н
■ Сг^утимнше яомчумиканин
Рисунок 1. Тенденции развития сферы успуг космической связи
Наиболее значимыми являются услуги спутниковых телекоммуникаций, на долю которых приходится в среднем до 83% в 2002 г, и 86 % в 2003 г. Основные потребители космических услуг - это преимущественно индивидуальные пользователи, использующие фиксированную спутниковую связь для организации каналов между населенными пунктами; индивидуальные и коллективные пользователи спутникового непосредственного теле- н радиовещания и Интернет. Государственные организации используют спутниковые телекоммуникации для исполнения властных полномочий: управления, контроля и т.д.
Крупнейшим российским национальным оператором спутниковой связи является Федеральное государственное унитарное предприятие "Космическая связь" - ФГУП "Космическая связь" Мининформсвяэи РФ, В его ведении находятся (по состоянию на начало 2005 г.) 17 спутников связи и большое количество наземных станций, обеспечивающих доступ к российским и международным спутникам. ФГУП "Космическая связь" является также акционером компаний Intelsat и Eutclsat (4% акций).
Структура космических услуг, тенденции развития рынка и место России на нем приведены на рис. 2.
структура услуг и продукции россии на мировом космическом рынке
гкги»;о
СииаясзяявеЕн
^ /■■>* тъАттРН
СШЛ.-ДаМя" -- ^ ОСА-104 \
;} г ( - ' 1 1 1 : 1 : ^ ' t -
--
к
' 111 |;»«|— —
Рисунок 2. Сегментация рынка космических услуг и места России на нём
Основные направления деятельности ФГУП "Космическая связь" - фиксированная н -подвижная службы, спутниковая связь, а также обеспечение президентской связи в диапазоне частот подвижной службы. В 2005 г. услуги по распространению телепрограмм занимали в общей структуре загрузки 22,9%, предоставление каналов операторам стран СНГ - 2,4%, иностранным клиентам - 38,9 %, обслуживание спецабонентов - 3,7 %, а резервирование при замене каналов и услуг - 31,1 %.
Российский рынок телевещания можно разбить на три сектора: трансляция федеральных и приравненных к ним каналов; региональное вещание; вещание коммерческих каналов. Решение задачи распределения федеральных каналов в основном осуществляет государственное предприятие "Российская телевизионная и радиовещательная сеть" (РТРС). Для доставки сигнала на наземные станции трансляции телепрограмм, принадлежащих РТРС, используются спутниковые распределительные системы "Москва" и "Экран". В настоящее время закончилась модернизация системы "Москва" с переводом ее на цифровой формат на спутниковом участке, что позволило распределять федеральные программы в пяти вещательных поясах с соответствующим временным сдвигом. Пропускной способности модернизированной системы "Москва" достаточно для распределения пить трех-чеггырех программ, поэтому ее дополнительное коммерческое использование не предусматривается.
Систему "Экран" после завершения модернизации наземной сета системы "Москва" планируется вывести из эксплуатации как устаревшую.
В настоящее время региональное вещание осуществляется преимущественно в доходных регионах и зачастую ограничивается эфирной трансляцией местной программы в областном (краевом) центре и нескольких районных центрах. Через спутники распределяется не более полутора десятка региональных телевизионных программ, из них только четыре -через спутники непосредственного телевизионного вещания.
Наиболее динамичным и перспективным сектором рынка является коммерческое вещание. В России большая часть вещательного трафика идет по спутниковым распределительным системам. Современная схема спутниковой раздачи телевизионных сигналов приведены на рис. 3.
Рисунок 3. Современная схема спутниковой раздачи телевизионных каналов
В тоже время около 2 % населения РФ не имеют возможности смотреть телевизионные передачи даже "Первого канала".
В области космической связи функционирует ещё целый ряд организаций, таких как, например, Международная организация космической связи "Интерепугник" (МОКС "Интерспутник"), ФГУП "Моровязьспутник", ОАО "Газком" и другие. В настоящее время членами МОКС "Иитерспутник" являются правительства 24 государств. В декабре 2005 года МОКС "Интерспутиик" и ФГУП "Космическая связь" достигли договоренности об объединении усилий в области совместного продвижения услуг спутниковой связи. Совместная деятельность предусматривает выработку общей программы по созданию, выводу на геостационарную орбиту и последующей коммерческой эксплуатации новых
спутников связи, сотрудничество в области использования орбигао-частотного ресурса и т.д.
ФГУП "Морсвязьспутник" является оператором береговых земных станций спутниковой системы связи ИНМАРСАТ н предоставляет комплекс разнообразных услуг в области связи и навигации, включая представление услуг подвижной спутниковой связи на всех видах транспорта. Поэтому взаимодействие с "Морсвязьспутник" может оказаться критически важным при формировании универсального пакета предложения спутниковых услуг, включающего в том числе н услуги подвижной спутниковой связи.
ОАО "Газком" создан и эксплуатирует систему спутниковой связи и вещания "Ямал" в составе трех спутников и наземной инфраструктуры. Компания удерживает около 20% российского рынка спутниковой емкости. По сути дела компании ФГУП "Космическая связь" и ОАО "Газком" имеют практически параллельно отстроенные космические и наземные сегменты.
Анализ научно-технического потенциала других НИИ и КБ, занимающихся космической связью, приведены в приложении 2.
Из рассмотрения вышеизложенных материалов следует целесообразность н необходимость создания национального оператора спутниковой связи с функцией заказчика технических средств инфраструктурных решений.
Нарастающие объемы и разнообразие информационных потоков обуславливает необходимость и целесообразность создания единого инфокоммуникационного поля (ЕИКП) на базе космических технологий. Такое поле должно формироваться на базе интегрированных систем фиксированной и подвижной спутниковой связи космической радионавигационной системы, сбора и распределения широкополосной информации, совокупности геоинформационных систем мониторинга и контроля территорий, объектов и ресурсов, в том числе - в интересах обороны и национальной безопасности.
Естественно, создание ЕИКП должно проходить поэтапно с использованием научно-технического задела у всех операторов спуттшковой связи. В качестве первого шага реализации такого подхода можно рассматривать мультисервисную сеть Дальневосточного федерального округа (рис. 4). Здесь решена задача распространения дополнительных радио и телевизионных каналов в регионах по средством реализации специализированных совместных программ с местными компаниями, формирующими ТВ программы н операторами платной связи. На территории ДФО развернута мультимедийная спутниковая сеть, основанйая на использовании малых наземных терминалов (технология УЭЛТ) для осуществления телерадиовещания и предоставления телекоммуникационных услуг. Принято также решение о развертывании аналогичной работы в Центральной России и Сибири.
,1 ' ■ И I ¿.I
Рис. 4. Мулыписераисная сеть Дальневосточного федерального округа
Во второй главе излагаются принципы и методы построения системы единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий.
Идеология создания системы ЕИКП основывается на максимальном использовании имеющегося научно-технического задела в сочетании с максимально быстрым и полным освоением современных решений мирового уровня в области бортовой и наземной радиоэлектроники и алгоритмического обеспечения.
Реализация крупномасштабного проекта по созданию инфокоммуникационного поля позволяет решать комплекс проблем. Закладывается основа для развития "новой экономики", принципиально новые возможности для развития регионов и обеспечения интегральной целостности России за счет единого информационного пространства.
Создание общенациональной системы единого инфокоммуникационного поля иа базе космических технологий отвечает всем современным требованиям, объединяя в себе удовлетворение потребностей сегодняшнего и завтрашнего рынка, развитие конкурентоспособных отраслей экономики и ликвидацию наиболее нетерпимых и существующих сегодня дефицитов развития отечественной экономики, науки и промышленности.
Одним из ключевых элементов современной н нфокомм у никацнон ной инфраструктуры являются информационные и коммуникационные космические средства, В российских условиях, характеризующихся значительным отставанием в инфраструктурной развитии целого ряда окраинных территорий, развертывание космических средств навигации, мониторинга и связи'в ряде случаев является единственной возможностью решения актуальных задач развития и повышения качества жизни населения. Следует
отметить, что отечественная ракетно-космическая промышленность, наука н техника сегодня относятся к одной из немногих отраслей отечественной экономики высокого передела (не связанной с экспортом природных ресурсов), конкурентоспособных по ряду направлений на мировом рынке. Сегодня это касается, прежде всего, услуг по выведению космических аппаратов и взаимовыгодного сотрудничества по созданию и эксплуатации пилотируемых космических систем. Важнейшим приоритетом космической деятельности является создание глобальной интегрированной космической системы, основанной на многофункциональных космических средствах социально-экономического и двойного назначения в интересах решения, в частности, задач связи, ретрансляции, телевещания, навигации, управления КА. Реализуемость такой системы обеспечивается достижением российских технологий космической навигации, долгосрочным устойчивым эволюционным развитием информационных систем. Востребованность определяется необходимостью предоставления потребителям комплексных интегрированных услуг, информационным обеспечением всех сфер жизни и деятельности человека на всей территории страны, необходимостью глобального мониторинга антропогенной деятельности и прогнозирования стихийных явлений и чрезвычайных ситуаций.
Создание единого инфокоммуникационного поля обеспечивается рядом взаимоувязанных взаимодействующих космических и наземных систем. Для их. развертывания и совместной эксплуатации сегодня не требуется проведения длительных и -. дорогостоящих научных исследований. Таким образом, речь идет об организационно-., технической и экономической интеграции существующих систем и их активном развитии уже в качестве интегрированного комплекса.
Центральным элементом системы обеспечения единого поля является система космической связи и передачи данных, доступная как со станций-телепортов, так и с малых терминалов пользователя на основе технологии УЭАТ или схожих с ней технических решений. Такая система связи не только служит "общей шиной", обеспечивая информационный обмен между ключевыми компонентами системы, но и обеспечивает решение ряда приоритетных задач социально-экономического развития. При создании системы единого инфокоммуникационного поля целесообразно создание базовых космических аппаратов новых поколений с постепенным переходом на отечественную микроэлементную базу, а также существенное наращивание удельной доли приемопередающих мощностей, работающих в диапазоне, наилучшим образом обеспечивающем работу с малыми пользовательскими терминалами.
Важную роль в составе обеспечивающей системы единого инфокоммуникационного поля играет система персональной спутниковой связи на носимые терминалы ("трубки"). С
их помощью обеспечивается мобильный доступ к информационным ресурсам, решается задача мобилизации рабочей силы.
На базе космических систем теле- и радиовещания создается комплекс распределения мультимедийной информации в широкой спектральной полосе, обеспечивающий не только трансляцию центральных телевизионных программ, ио и обеспечивающий потребности регионального и местного телевещания, обеспечивающий качественно новый уровень связности отдельных регионов России между собой и с федеральным Центром, наконец, позволяющий реализовать современные концепции телевещания на индивидуальные антенны, создать систему доступа к мультимедийным ресурсам для удаленных регионов, обеспечить решение задач дистанционного образования и повышения квалификации.
Важнейшим элементом системы единого инфокоммуникационного поля является система глобальной спутниковой навигации. В настоящий момент происходит активное уточнение планов окончательного развертывания отечественной системы ГЛОНАСС, направленных на скорейшее введение ее в эксплуатацию по целевому назначению как в военных, так и в гражданских целях. Совместная эксплуатация космических аппаратов для съемок Земли из космоса (средств дистанционного зондирования Земли), систем спутниковой навигации и картографии обеспечивают создание многоуровневой интегрированной геоинформационной системы, объединяющую в единой базе данных информацию о физических свойствах участков территории страны, особенностях ее хозяйственного освоения, обеспечивающей привязку вновь создаваемых объектов, учет разноплановых ресурсов и решение многих других задач мониторинга национальной территории России и зоны ее экономических интересов.
В отличие от геоинформационных систем, обеспечивающих "площадное" покрытие территории страны, на базе космических средств наблюдения и мониторинга создается также комплекс "точечного" мониторинга - национальная система мониторинга особо важных и опасных объектов (ресурсов). Ее введение в строй обеспечит оптимизацию и регулирование экономической и оборонной деятельности страны, путем создания действенного инструмента контроля состояния особо важных объектов и использования природных ресурсов, а также решения задач обмена мониторинговой информацией между различными потребителями и источниками информации. Будут также решаться зацачи обнаружения, раннего оповещения и парирования чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера. Наконец, появится возможность создания автоматизированных комплексов контроля и охраны особо важных участков и объектов в интересах системы пограничной охраны, атомной энергетики, других отраслей экономики и сфер обеспечения национальной безопасности.
Реализация крупномасштабного проекта по созданию общенациональной системы единого ннфокоммуникационного поля на базе космических технологий позволит решить целый ряд задач за счет как прямых, так и косвенных эффектов.
Практическая реализация системы единого ннфокоммуникационного поля в стратегической перспективе может сыграть ключевую роль в полномасштабном хозяйственном освоении огромных территорий на востоке страны.
Широкополосная связь и Интернет следующего поколения, телемедицина, дистанционное образование, удаленная работа, геоинформационные технологии, сети безлюдных производств — все это становится возможным на обширных евразийских территориях, в том числе и благодаря прикладным спутниковым системам.
Дальнейшее развитие получает конкурентоспособное направление российской экономики - производство ракетно-космической техники и оказание космических услуг. При восстановлении производство национальной элементной базы и выхода через 5-10 лет на конкурентоспособные образцы космической техники, возможен выход на соответствующие международные рынки.
В существующей практике по обеспечению космической связью системы фиксированной и подвижной спутниковой связи, системы космической навигации, системы сбора и распределения широкополосной информации, совокупность геокнформационкых систем мониторинга и контроля территорий рассматриваются как вполне самостоятельные системы, решающие свои определенные задачи. Вместе с тем, родственный характер этих' систем предопределяет их взаимовлияние, интеграцию и совместное применение элементов отдельных систем. Однако объединению существующих систем препятствует техническая разобщенность, и на момент начала исследований отсутствие в научной литературе достаточно проработанных концепций единого ннфокоммуникационного поля.
Разработанные методические положения системы ЕИКП в виде большой системы управления позволяют обеспечить рациональный состав участников системы ЕИКП и обосновать их функции.
Новизна и масштабность отечественной системы ЕИКП вызывает значительные затраты на её построение и последующую эксплуатацию. Следует также отметить высокую ответственность принимаемых решений в области космической связи, и в первую очередь, для нужд обороны н безопасности страны. Эти обстоятельства диктуют необходимость оценки эффективности системы ЕИКП.
При оценке эффекта при создании системы ЕИКП предложено выделить два сектора решаемых задач: первый связан с задачами по распределению широкополосной мультимедийной информации, а второй - с мониторингом н контролем отдаленных
территорий. При выявлении факторов полезности системы ЕИКП учитывалась как факторы повышения качества предоставляемых услуг связи, так и косвенные, но масштабные эффекты. Выявленные факторы полезности системы ЕИКП позволяют обоснованно формулировать направления дальнейшего развития отрасли космической связи, обеспечивая максимальный эффект от применения.
Общая характеристика эффекта от решения задач при построении системы ЕИКП
Рисунок 5. Общая характеристика источников эффекта от применения системы ЕИКП
Таким образом, основными принципами построения ЕИКП являются:
• создаётся единым консолидированным национальным оператором спутниковой связи с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений;
• создается на базе взаимоувязанных н взаимодействующих космических и наземных средств;
• предоставляет комплексные интегрированные услуги по связи, теле и радиовещанию, навигации, дистанционному зондированию Земли с цепью обеспечения всех сфер жизни и деятельности на всей территории страны;
• максимальное использование имеющегося научно-технического задела в области космических технологий, обработки и передачи информации;
• использование единой оптимальной орбитальной группировки;
• эффективное использование орбитально-частотного ресурса;
• унификация технических решений при создании бортовых и наземных технических средств;
• использование передовых технологий в области бортовой и наземной радиоэлектроники;
• ориентация на мультисервисные сети связи и современные высокоэффективные технологии н стандарты в области широкополосной передачи данных и спутникового Интернета;
• использование единой инфраструктуры запуска и вывода космических аппаратов (космодромы, ракетоносители и т.д.);
Создание консолидированного национального оператора спутниковой связи может бьггь реализовано различными путями. Наиболее предпочтительным является создание оператора "Росинтерспутник", успешной реализацией такого решения способствует следующие условия:
^ достижение договоренности и разработка сторонами согласованной платформы
действий;
задействование механизма частотно-государственного партнерства;
наличие современного менеджмента в управлении проектом; ^ траспорентность проекта.
Нормативно-правовое обеспечение ЕИКП. Проведенный анализ позволил сформировать основные положения нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы ЕИКП, структура которых может быть представлена в следующем виде:
^ определения н цель системы ЕИКП;
^ цель нормативного правового обеспечения системы ЕИКП;
предмет и направления нормативного правового обеспечения системы ЕИКП.
В Российской Федерации нормативная база космической деятельности складывается из значительного числа документов различного уровня, регламентирующих деятельность государственных органов власти, предприятий различных форм собственности. Общее число документов различного уровня, в которых затрагиваются вопросы космической деятельности, достигает на сегодняшний день свыше 300 актов. Из этого числа только около 30 составляют законодательные акты, а основная масса решений по регулированию космической деятельности приходится на документы исполнительной власти.
Проведенный анализ правовых условий деятельности предприятия космической связи позволил выделить массив нормативных документов, непосредственно регламентирующий функционирование предприятия в основных предметных областях. Значительный объем нормативно-правовой документации потребовал структурирования рассмотренных норм права по определенным критериям, что позволяет определить набор актов для анализа конкретного аспекта деятельности предприятия. Полный охват всего массива документов позволяет также выявить правовые пробелы в регулировании деятельности предприятия и, в случае необходимости, подготовить корректные предложения по их устранению.
Быстрые изменения экономической ситуации требовали оперативного реагирования нормативно-правовой базы космической деятельности. В такой ситуации основой регулирования стали указы Президента Российской Федерации, Постановления и Распоряжения Правительства, а так же ведомственные Положения, детально регламентирующие те или иные вопросы, связанные с осуществлением космической деятельности в Российской Федерации:
> структура управления космической деятельностью;
> вопросы нормативного регулирования космической деятельности;
> вопросы роли Министерства обороиы Российской Федерации в области космической связи;
> структура органов государственного управления в области космической связи;
V вопросы правового регулирования деятельности органов государственного
управления в области космической связи;
> вопросы международного права в сфере спутниковой связи.
Системообразующим документом для формирования и развития единого и
взаимоувязанного комплекса нормативных документов в области правового регулирования является разработанный автором проект модернизации отрасли услуг космической связи.
Возможность формирования единого информационного пространства определяется, в
частности, возможностью вертикально интегрированных компаний оказывать услуги одновременно в нескольких наиболее экономически привлекательных и социально значимых сегментах телекоммуникационного рынка. Появление новых операторов дальней связи в условиях либерализации нормативно-правового регулирования приведет к перераспределению рынка телекоммуникационных услуг РФ и возмонсностн формирования независимой мультисервисной сети связи с множественным доступом в интересах новых операторов междугородной и международной связи. В то же время, при реализации программы снижения уровня конкуренции ("горизонтальная интеграция") тенденция к либерализации регулирования неизбежно должна быть обращена.
В качестве базового варианта при интеграции сетей существующих отечественных операторов рассмотрены принципы по созданию мультисервисной сети связи (МСС) -территориально распределенной пакетно-ориентнрованной сети дальней связи, организованной в интересах различных пользователей на условиях равного доступа и предназначенной для формирования и предоставления мультисервисных услуг. Для этого создается кооперация компаний, которые определяют назначение, облик, принципы структурного и технологического построения сети, решают организационные и финансовые вопросы. В число потенциальных пользователей МСС входят как отечественные операторы связи, так и другие потребители телекоммуникационных услуг на территории РФ и государств ближнего и дальнего зарубежья, в том числе органы государственного управления и спецпотребители, МСС обеспечивает возможность построения сетей междугородной и международной телефонной связи "виртуальными операторами", а также передачу всех видов информации. Пользователь арендует ресурс МСС по схеме минута/байт и пользуется полным или частичным аутсорсингом со стороны владельца сети -технологического оператора. Это позволит использовать ресурс структурных элементов сети одновременно в интересах множества пользователей и сократит издержки.
Основные принципы построения и функционирования МСС:
1. Техническая база МСС создается на основе применения современных технологий наземной и спутниковой связи;
2. Пространственный охват МСС будет включать территорию РФ и, за счет спутникового сегмента, стран ближнего и дальнего зарубежья;
3. Все "виртуальные операторы" имеют равные права доступа к МСС;
4. Обеспёченне нормативных требований, предъявляемых к "виртуальным операторам" в соответствии с лицензиями международной и междугородной связи - возможность сдачи в эксплуатацию сетей связи "виртуальных операторов";
5. Развертывание системы и строительство объектов МСС планируется осуществлять
одновременно во всех регионах РФ для обеспечения сдачи в коммерческую эксплуатацию всей сети в целом;
6. Функционирование и сервисное обслуживание сети обеспечивает технологический оператор - владелец сети;
7. Виртуальные операторы имеют возможность выбора услуг МСС — доступ ко всему ресурсу МСС или к отдельным его фрагментам.
Взаимодействие с "магистральными" операторами обуславливается принятыми моделями в рамках создания мультисервисной сети. Направления взаимодействия с операторами сотовой связи не столь очевидны, поскольку услуги спутниковой и сотовой связи адресованы существенно разнящимся сегментам телекоммуникационного рынка. Еще одно перспективное направление взаимодействия — концепция организации теле- и радиовещания непосредственно на мобильные устройства. В этом случае оператор спутниковой связи может позиционироваться в качестве поставщика мобильного контента для оператора сотовой связи или оператора непосредственного вещания на мобильные устройства. Второе направление представляется сегодня в значительной степени неопределенным.
На рис. 6 представлена общая структура рынка изделий и услуг, возникающего при создании и эксплуатации спутниковой системы связи.
Рьиж систен един tJCWKIwr
w;
Рынкадоентоа юоодчмшх
«мппексю'Ъфд кдог
Рисунок 6. Общая структура услуг при создании и эксплуатации ССС Перспективность развития отдельных сегментов определяется потребностями рынка н уровнем развития соответствующих технологий. Дня России сегодня представляется актуальным решение отдельных проектов социального развития и информатизации с
епртндоыАсйЮ*
Рынк услуг бортоюй еще«™
Рьмс услуг «пупшшвого радиоканала
(vtmsu ОЛШЙ» ШМмМ
применением технологий У5АТ, организация мультисервисных сетей (в том числе -корпоративных, включающих магистральный сегмент, сегмент фиксированной корпоративной связи и передачи данных, а также сегмент персональной подвижной связи и обмена технологическими данными). Сохраняет свою актуальность задача обеспечения бесперебойного вещания федеральных каналов н увеличения количества телеканалов с общероссийским покрытием.
В третье главе изложены технологические особенности построения системы ЕИКП: обоснованы применяемые диапазоны частот и стандарты сжатия изображения и звука для распределения по цифровым каналам, описаны принципы зашиты орбитально - частотного ресурса и приведен обзор перспективных технологий для орбитальной группировки ФГУП "Космическая связь".
Диапазоны частот. Использование различных частот для систем радиосвязи и вещания, включая спутниковые, строго регламентируется международными организациями. Для систем спутниковой связи выделено несколько диапазонов частот.
Таблица I. Диапазоны частот для систем спутниковой свят
Наименование диапазона Полоса частот в ГГц Область применения
L -диапазон 1,452-1,550 и 1,610-1,710 Мобильная спутниковая служба, MSS
S-диапазон 1,93-2,70 Мобильная спутниковая служба, прямое радиовещание
С - диапазон 3,40-5,25 и 5,725-7,075 Фиксированная спутниковая служба, FSS, VSAT
Y-диапазон 7,25 - 8,40 Военная связь и сброс данных со спутников ДЗЗ
Ки - диапазон 10,70- 12,75 и 12,75-14,80 Фиксированная спутниковая служба, VSAT, непосредственное телевешание (DBS, DTV)
Ка - диапазон 15,40 - 26,50 и 27,00 - 30,20 Широкополосная FSS и межепуишковые связи
Большинство действующих систем спутниковой связи на базе геостационарных спутников работают в диапазона* С (6/4 ГГц) и Ки (14/11 ГГц), Ка - диапазон в нашей стране пока применяется менее широко, но идет его бурное освоение в Америке и Европе. Эффективность приемных зеркальных антенн пропорциональна числу длин волн, укладывающихся в ее поперечнике. А длина волны с увеличением частоты уменьшается. Следовательно, при одинаковой эффективности размеры антенн уменьшаются с увеличением частоты. Если для приема в диапазоне С требуется антенна диаметром 2,4 - 4,5 м, то для диапазона Ки се размер уменьшится до 0,6 -1,5 м, для диапазона Ка он может быть
уже 30 - 90 см, а для К- диапазона - всего 10 - 15 см. При одинаковых размерах антенна в диапазоне А'« имеет коэффициент усиления примерно на 9,5 дб больше, чем в диапазоне С. Обычно, ЭИИМ спутников в диапазоне С не превышает 40-42 дБ, тогда как в диапазоне Ки нередки уровни ЭИИМ 50-54 дБ для систем фиксированной спутниковой связи, и даже 60-62 дБ для спутников систем НТВ. По тем же причинам, коэффициент усиления приемных антенн на спутниках-ретрансляторах в диапазоне Ки выше, чем в диапазоне С. В результате, размеры антенн и мощность передающих устройств земных станций в диапазоне Ки в большинстве случаев меньше, чем в диапазоне С. Например, для работы со спутником "Горизонт" в диапазоне С требуются земные станции с антеннами не менее 3,5 м и передатчиком около 20 Вт. В то же время, земные станции с такой же пропускной способностью для работы со спутником "Intelsat" (Intelsat) в диапазоне Ки могут оснащаться антеннами диаметром 1,2 м и передатчиком 1 Вт. В пользу диапазона Ки говорит также факт, что полоса частот, выделенных МСЭ для систем спутниковой связи в этом диапазоне более чем два раза превышает полосу в диапазоне С.
К недостаткам диапазона Ки следует отнести повышенные, по сравнению с диапазоном С, потери во время дождя, что требует создания запаса по усилению антенны для их компенсации. Это ограничивает применение диапазона Ки в регионах с тропическим и субтропическим климатом. Для большинства же районов России необходимый запас не превышает 3-4 дб, для создания которого достаточно увеличить диаметр антенны на 20-30% в сравнении с регионами с сухим климатом.
В связи с изложенным, большинство сетей спутниковой связи на базе VSAT строятся в диапазоне Ки.
Передача в С-диапазоне может покрывать значительную область земной поверхности, что делает спутники особенно пригодными для систем массового обслуживания. С другой стороны, плотность потока мощности сигналов в С диапазоне ограничена из-за совместного использования с PPJ1, что требует антенн большего диаметра, чем для Ки диапазона. Важная особенность сигналов С-диапазона - их устойчивость к атмосферному шуму. Атмосфера земли почти прозрачна для сигналов в диапазоне 4/6 ГГц, Этим же фактором обусловлено то, что сигналы С-диапазона более всего подходят для наземных радиорелейных линий, создающих помехи менее мощным спутниковым сигналом, данное обстоятельство заставляет учитывать это при размещении.
Большая мощность сигналов в диапазоне Ки позволяет обойтись меньшими, более дешевыми антеннами ЗС. К сожалению, сигналы /Ju-диапазона чрезвычайно чувствительны к атмосферным явлениям, особенно туману н сильному дождю. Хотя подобные погодные явления, как известно, воздействуют на небольшую область в течение краткого времени,
результаты могут быть достаточно серьезны, если такие условия совпадают со временем наибольшей нагрузки.
Стандарты сжатия. Революционным шагом в развитии спутникового вещания стало появление в середине 1990-х гг. стандарта MPEG-2, который позволил в одном частотном стволе спутника передавать пакет из десятка каналов (для сравнения в аналоговой форме транслировался всего один канал). В условиях перехода к использованию систем телевидения высокой четкости все большего числа государств особую актуальность приобретает вопрос создания единого международного стандарта для этих систем. В качестве такого стандарта может быть принята система кодирования MPEG-4 (Part 10/H.264/Advan«d Video Codec) или разработанная специалистами компании Microsoft система кодировки изображения Windows Mcd¡a-9/VC-l (AVC/VC-9), пока не получившая статуса стандарта. Применение MPEG-4 в сочетании с видеокодеком Н.264 позволяет отказаться от широкополосных каналов для трансляции цифрового ТВ и телевидения высокой четкости в частности. Применение алгоритма цифровой компрессии звука MPEG позволило почти полностью отказаться от применения распространенных в начале 1990-х гг. форматов сигналов AM/FM и DATS.
В начале 1990-х п. европейскими инженерами было разработано семейство стандартов DVB. регламентирующее передачу цифровых телевизионных каналов по различным по своей природе каналам связи. Первоначально стандарт DVB предназначался для спутникового (DVB-S) н кабельного телевидения (DVB-C), позднее появилась разновидность стандарта для эфирного вещания (DVB-T).
В 2004 г., через 10 лет после утверждения стандарта DVB-S, завершилась разработка нового более совершенного стандарта DVB-S2, позволяющего на 30-40% повысить пропускную способность ретрансляторов, благодаря применению более эффективного механизма сжатия сшнала. Согласно исследованию, проведенному компанией Sky Research, к 2006 г. более 70% поставщиков микросхем для телевизионных ресиверов планируют начать выпуск продукции, работающей по стандарту DVB-S2.
Перспективные технологии. Космические аппараты в целом становятся более производительными. Увеличивается мощность системы электропитания и размеры антенн. Широко используется повторное использование частоты, за счет пространственной и поляризационной избирательности более активно внедряются технологии бортовой обработки сигналов (т.н. "суперкомпьютер в небе"). При использовании электронной фокусировки лучей, могут формироваться по командам с Земли различные зоны обслуживания, которые будут удовлетворять различные потребности пользователей в зависимости от времени суток или от меняющегося рыночного спроса.
К перспективным технологиям относятся:
— Усовершенствованные антенны на базе фазированных решеток;
— Динамическое управление лучами;
— Перспективные антенные комплексы;
— Системы энергопитания повышенной эффективности;
— Турбокодированне;
— Использование перспективных модемов;
— Легкие антенны на базе новых материалов.
Технология создания МСС МСС могут создаваться с использованием различных технологий таких как Х.25, Frame Relay и др. Идеальной сетью, интегрирующей, передающей и маршрутизирующей голос, данные, видеоинформацию на высоких скоростях является сеть на основе ATM-технологий (Asynchronous Transfer Mode). В рамках данной технологии в полной мере реализуются возможности максимально эффективного использования полосы пропускания каналов связи при передаче информации различной природы. Эффективность ATM - технологии заключается ещё и в наличии большого числа интерфейсов между собственно оборудованием ATM и оборудованием, работающим по другим стандартам.
В четвертой главе изложены методологические основы проектирования системы ЕИКП, включающие принципы и расчетные методы определения основных характеристик системы ЕИКП: минимально необходимого числа спутников орбитальной группировки для организации глобальной системы связи н основных характеристик зон видимости, покрытия и обслуживания д ля реализации системы ЕИКП на территории РФ.
Зная координаты ИСЗ в геоцентрической системе, можно вычислить значения азимута А и угла места у дня тобой точки размещения земной станции (ЗС); при этом приходится учитывать неидсальпость поверхности Земли, высоту точки N над поверхностью идеального земного шара. Если считать спутник связи (ИСЗ) расположенным в плоскости экватора с периодом, точно равным звездным суткам (геостационарный ИСЗ), то азимут и угол места для луча антенны ЗС можно вычислить по формулам:
где Де — долгота подспутниковой точки спутника в относительной геоцентрической системе координат; №=42170 км — высота орбиты над центром Земли; Я ~ 6371 км —
А = arctg
+кя ,
(1)
-Ет^соОД-Л»)
радиус Земли; к = 0 при ?>к<0, к = 2 при /рн<0, к = 1 при <ри> 0. В последнее время возрос интерес к использованию для связи спутников на низких и отчасти средних орбитах. Главная причина этого интереса — меньшее затухание сигналов на трассе Земля-спутник, что позволяет создать принципиально новый тип систем спутниковой связи — системы подвижной персональной связи с терминалом размером с обычную телефонную трубку. Высота низких орбит обычно составляет не более 1000 км (чаще всего 700 км).
Низкие и средние орбиты используются только как круговые и полярные (или близкие к полярным), поскольку только при полярной орбите спутник на низкой орбите постепенно, делая оборот за оборотом "обойдет" всю поверхность Земли. Такой спутник можно использовать как носитель сообщений, передаваемых не в реальном масштабе времени, а с запаздыванием: информация "сбрасывается" на Землю в тот момент, когда спутник окажется в районе расположения получателя информации.
Чтобы с помощью спутников на низких орбитах добиться непрерывной связи в реальном масштабе времени, необходимо вывести целое "созвездие" спутников, сменяющих друг друга в необходимом районе - спутники надо вывести на несколько полярнш орбит, плоскости которых смещены. Так, в системе "Иридиум" выводят спутники на 11 орбит по 6 спутников на каждой орбите. Очевидно, что при этом одновременно с непрерывностью связи для каждой точки земной поверхности достигается глобальное покрытие всей Земли. Поэтому системы связи на низких спутниках обычно проектируются как глобальные.
С ростом высоты орбиты увеличивается зона видимости, поэтому можно уменьшить необходимое число спутников; однако возрастает ослабление радиосигналов и для компенсации этого требуется увеличить размер антенн нли мощность передатчиков. Если ИСЗ движется с запада на восток по орбите с периодом обращения, равным длительности звездных суток, круговой и экваториальной (наклонение г = 0), то ИСЗ становится геостационарным. Такой спутник неподвижен относительно поверхности Земли; он как бы висит над некоторой точкой поверхности Земли, расположенной на экваторе на высоте 35875 км над поверхностью Земли.
Достоинства геостационарных ИСЗ для систем связи: ^ непрерывная, круглосуточная связь, без переходов с одного (заходящего) ИСЗ на Другой;
^ на антеннах ЗС можно упростить или исключить системы автоматического сопровождения ИСЗ;
^ более стабильно ослабление сигнала на трассе между земной и космической станцией;
✓ отсутствует (или становится весьма малым) частотный сдвиг, обусловленный эффектом Доплера;
V зона видимости геостационарного ИСЗ—около одной трети земной поверхности;
■/ трех геостационарных ИСЗ достаточно для создания практически глобальной системы связи.
Геостационарная орбита уникальна: ни при каком другом сочетании параметров нельзя добиться неподвижности свободно движущегося ИСЗ относительно земного наблюдателя. Благодаря своим преимуществам геостационарная орбита широко используется спутниками связи и на многих участках в наиболее удобных полосах частот насыщена спутниками до предела.
Однако в полярных широтах углы места антенны земной станции, направленной на геостационарный ИСЗ, малы, а вблизи полюса он просто не виден. Малые углы места приводят к затенению спутника местными предметами, увеличиваются шумы антенной системы станции, создаваемые радиошумовым излучением Земли. Углы места на геостационарный ИСЗ уменьшаются также с удалением по долготе точки приема от долготы ИСЗ. Таким образом, дня обслуживания территорий в высоких широтах геостационарный ИСЗ должен размещаться как можно ближе к центральной долготе обслуживаемой зоны.
Важнейшей характеристикой системы спутниковой связи является зона покрытия — часть зоны видимости, в которой обеспечивается необходимые энергетические соотношения на линии связи при определенных параметрах земной станции. Если диаграммы направленности бортовых антенн ИСЗ на прием и передачу достаточно широки, чтобы охватить всю видимую с ЙСЗ часть Земли при малой неравномерности усиления, то зона покрытия совпадает с зоной видимости — это так называемая глобальная зона покрытия. Такие зоны имели все первые связные ИСЗ, да и сейчас такие зоны создаются на многих ИСЗ (Intelsat, "Молния" и др.) для достижения максимального охвата земной поверхности. Однако для улучшения энергетики линий связи создаются зоны покрытия малого размера, максимально приближенные к границам обслуживаемой территории — региона, государства или даже его части.
Определение зоны видимости. Для этого решается чисто геометрическая задача определения угла места для ЗС в некоторой точке земной поверхности — угла между направлением от этой точки на ИСЗ и поверхностью Земли.
Определение зоны, е которой ИСЗ создает необходимую плотность потока мощности. Дня этого пеобходим энергетический расчет линии спутник-Земля по направлениям, соединяющим ИСЗ с различными точками земной поверхности. Если на оси диаграммы направленности (ДН) передающей антенны ИСЗ необходимая плотность потока у
поверхности Земли достигается с некоторым превышением Д (в децибелах), то для построения зоны необходимо по ДН определить угол р отклонения луча от оси, при котором уменьшение усиления антенны составит и найти пересечение конуса с вершиной в точке стояния ИСЗ и углом при вершине 10 с поверхностью земного шара.
Определение зоны, которая отвечает условию приема космической станцией с необходимым качеством сигналов от находящейся в пределах зоны земной станции с нормированной в данной системе излучаемой мощностью.
Определение зоны покрытия. На карту наносятся все три определенные зоны, и строится их внутренняя огибающая. Таким образом, зоной покрытия является территория, принадлежащая каждой из трех построенных зон, т.е. территория, на которой выполняются условия радиовидимости и условия необходимого качества связи на линиях спутник-Земля и Земля-спутник.
Следует отметить, что упрощенный геометрический способ построения зоны с необходимой плотностью потока неточен. В результате расчета по этому способу получается лишь так называемая заявочная характеристика антенны, приводимая страной-заявителем на первом этапе регистрации создаваемой новой системы спутниковой связи в Международном союзе электросвязи. Заявочную характеристику антенны можно определит как изображенный на географической карте набор контуров, соответствующих постоянному усилению передающей антенны бортового ретранслятора (точнее, постоянному уменьшению усиления антенны на —2, —4 дБ и т.д. относительно максимума диаграммы направленности). При реальном проектировании системы для определения зоны покрытия необходимо учитывать ряд дополнительных обстоятельств. Так, расстояния от ИСЗ до различных точек на поверхности Земли (наклонная дальность </) различны, а, следовательно, несколько различно и затухание радиосигналов; наименьшее расстояние — до подспутниковой точки (т.е. точки, лежащей на прямой между ИСЗ и центром Земли).
Более важным и сложным для учета является то обстоятельство, что в атмосфере Земли возникает дополнительное затухание которое в основном обусловлено частицами влаги, зависит от утла прихода луча (угла места антенн ЗС) и при малых углах заметно возрастает. Это делает невыгодной работу при малых углах, особенно на частотах выше 10 ГГц, и уменьшает зону покрытия по сравнению с построенной чисто геометрически заявочной характеристикой.
Для приближенного построения зоны покрытия и для ориентировочного решения обратной задачи (выбора необходимых характеристик диаграммы направленности бортовых антенн геостационарного ИСЗ) можно воспользоваться представлением поверхности Земли так, как она видна с геостационарного ИСЗ.
Заявочная характеристика антенны (ЗХА) является важнейшей характеристикой ССС и представляет собой набор замкнутых контуров, соответствующих постоянному усилению передающей антенны ИСЗ, изображенных на географической карге.
Рисунок 7. Заявочная характеристика антенны в угловой спутниковой проекции (точка стояния ИСЗ 90° в.д., ширина луча антенны 5 х 5е)
Дня построения ЗХА необходимо решить геометрическую задачу: построить на поверхности Земли линию пересечения этой поверхности с поверхностью конуса, соответствующего постоянному усилению передающей антенны ИСЗ.
Рисунок. 8. Иллюстрация к построению 3X4
Такая коническая поверхность характеризуется определенным ослаблением в децибелах относительно максимального усиления передающей антенны ИСЗ. Коническая поверхность постоянного усиления при пересечении ее с плоскостью, перпендикулярной оси луча антенны, образует окружность, эллипс, иногда, и более сложную фигуру, сформированную для создания зоны покрытия специальной формы. Пересечение конической поверхности с поверхностью земного шара имеет более сложную форму. Имея такую каргу, нетрудно выбрать подходящую для обслужи ваши заданной территории примерную ширину луча антенны ИСЗ, форму сечения луча и точку его прицеливания. Несложно решить и прямую задачу: зная угловой раскрыв луча антенны и координаты точки прицеливания, определить .примерные контуры ЗХА.
Для её построения необходимы следующие исходные данные:
■ координаты ИСЗ в тон или иной системе координат, например геоцентрической (для идеально геостационарного ИСЗ достаточно знать его долготу А4);
■ точка прицеливания луча ДН антенны ИСЗ, например, в обьршых земных координатах - долгота \ и широта <рп;
■ угол Фо раскрыва сечения луча ДН антенны ИСЗ по уровню -3 дБ; если сечение луча эллиптическое, то задаются значения Фо и Ф), соответствующие двум осям эллипса, и угол поворота главной оси эллипса (Фц) (относительно плоскости ХкОкУк системы координат космического аппарата);
■ ослабление усиления антенны Д, для которого строится контур ЗХА (например, -3 дБ);
Ослабление усиления антенны Л в децибелах в области главного лепестка определяется по формуле:
Л = 2018аып{2,7832£Л)/2,7832<У , (3)
где - Ф/Ф„, Ф - угол в плоскости отсчета Фо, для которого значение Д такое же, как и для направления, заданного угловыми параметрами {ий- углом отклонения радиуса-вектора данного направления от оси ДН и углом поворота плоскости, содержащей ось ДН и радиус-вектор, относительно такой же плоскости, проходящей через ось Фо эллиптического сечения луча.
Направление прицеливания бортовой антенны в углах координат системы координат ОнА'кУк^к, имеющей начало в точке размещения ИСЗ рассчитывается следующим образом:
угол между проекцией оси ДН на плоскость Д"кОуУч и осью координат Ог (угол бокового отклонения антенны)
Дсоар^шСл, -Л,-) (4)
°ГС'8 H-Rcostpucos^ - Дс) '
и угол между осью ДН и ее проекцией на плоскость Х*ОкУк (угол подъема антенны)
fisin^cos^ (5)
~ аТС8 Н -Reos<pueos(Au - Л,;)
Элементы матрицы, необходимой для преобразования сисгемы координат космического аппарата к системе координат, связанной с бортовой антенной, описываются системой уравнений (6):
а„ = cüsy„ eos ; ап = sin у/, cos^ sinc+sin^ cosc; a,j = sin (C, eos ty¿ eos - sin^ sin a; an = -cosv„ sin y/,,;
%=-sin^n sin^ sincr+cos yra cos a; йц=-sin an ifs sin <j-cos \jf0 sin cr; 0j,=-sm(ifo'. «л =cos^„sinir; e„ = cos if„ cosa. , Угол между осью ДН антенны н вектором анализа OJJ:
f=arctg {[íg (5аФ0)]/^ sin1 Ц +COS* íl, J , (7>
где e - \jg (Ф„/2)]//^(ф] /2)отношение полуосей эллипса в поперечном сечении ДН антенны.
Линейные координаты точки Л^ в системе координат антенны 0¿(aYa2¡¡\
«м-в^шй,; (8)
и б системе координат космического аппарата:
(9)
V V
Ун Ум
.V м.
где [вд] -транспонированная матрица направляющих косинусов.
Углы г и S, определяющие положение вектора O^N" в системе координат
г,-в. (Ю)
Условие радиовидимости при этих значениях углов т и 8:
arctgjtg^+tg^, ¿ра . 00
Координаты точки N, лежащей на пересечеиии вектора анализа OtN" с поверхностью земного шара, в системе координат КА:
L J (12) У m ; .
где pf =l+lg2T, +tg1â,.
Наклонная дальность OJi:
Координаты точки N в обычной земной (гринвичской) системе координат (широта н долгота этой точки):
• , . dfgт. , (14)
р. =arcsm —; X =arcsm—гь ' +JL . v '
Pfi P<R eu«*
Предложенные в диссертации принципы и расчетные методы позволили определить
космическую группировку для создания ЕИКП. В такую группировку должны входить:
• спутники среднего класса весом до 2,6 тонн, для работы гга ГСО, модифицированные по отношению к действующим аппаратам серии "Экспресс-АМ", обозначение "АМ";
• спутники тяжелого класса весом до 3,2 тонн, созданные на базе новой платформы с мощностью бортовой системы электропитания не менее 10 кВт, для работы на ГСО. Обозначение - "АМУ";
• спутники малого класса весом до 1 тонны, созданные на базе платформы с мощностью бортовой системы электропитания не менее 2 кВт, для работы на ГСО, обозначение - "МД";
• спутники с мощными транспондерами, предназначенными для оказания услуг ОТН, один малого класса и один среднего класса, для работы на ГСО, обозначение - "АТ";
• спутники среднего класса весом до 3 тонн, для работы па высокоэллиптической орбите, условное обозначение - "РВ",
Использование в составе орбитальной группировки различных типов спутников позволит не только расширить спектр предоставляемых услуг, но также предоставит возможность гибкой адаптации космического сегмента к потребностям динамично меняющегося рынка.
В приложениях приведены сведения по используемьгм терминам и определениям, по основным показателям систем спутниковой связи, но апализу научно-технического потенциала НИИ и КБ, занимающихся спутниковой темой, по тенденциям развития сферы услуг космической связи за рубежом, по особенностям создания систем спутниковой связи для силовых ведомств и некоторым технологическим аспектам создания глобальной системы спутниковой связи.
Результаты исследований. Диссертационная работа содержит повое решение актуальной научной задачи по созданию информационно-телекоммуникационной инфраструктуры национального многофункционального оператора космической связи, имеющая существенное значение для повышения обороноспособности и успешного развития экономики страны. В процессе исследований по теме работы получены следующие научные и практические результаты:
1. Проведен анализ современного состояния парка отечественных систем спутниковой связи, включая системы оператора спутниковой связи ФГУП "Космическая связь", в результате которого сформулирован вывод о целесообразности и необходимости модернизации систем фиксированной и подвижной спутниковой .связи и необходимости интеграции существующих систем в ФГУП "Космическая связь" с функцией заказчика
технических средств и инфраструктурных решений. Сформулированы основные направления развития и совершенствования систем ССС.
2. Разработана ситуационная модель системы ЕИКП, основой которой является многофункциональный оператор космической связи. Обоснована его информационно -телекоммуникационная инфраструктура н состав технических средств, выделены перспективные направления развития. Переход на предложенную новую глобальную систему обеспечит реализацию максимально возможного набора современных услуг космической связи для потенциальных заказчиков, включая цифровое телевидение до 30 телевизионных программ (государственных центральных, региональных и коммерческих), телефонную, факсимильную и передачи данных, в том числе видеоизображений.
3. Систематизированы и изложены технологические аспекты построения ИТИ системы ЕИКП. Выделены и обоснованы диапазоны частот Ки (10,70 - 12,75 ГГц и 12,75 - 14,80 ГГц), обеспечивающие при одинаковых размерах антенн больший коэффициент усиления на 9,5 дБ и меньшую мощность передающих устройств ЗС. Обосновано применение стандартов сжатия изображения и звука МРЕ&4, позволяющие отказаться от широкополосных каналов для обеспечения трансляции цифрового телевидения и телевидения -высокой четкости, в частности. Обосновано применение семейства стандартов ОУВ-52, регламентирующего передачу цифровых телевизионных каналов по различным по своей природе каналам связи, что позволяет на 30 - 40 % повысить пропускную способность ретрансляторов, благодаря применению более эффективного механизма сжатия сигнала. Определены перспективные технологии, обеспечивающие повышение производительности систем космической связи.
4. Разработаны принципы и расчетные методы определения основных характеристик системы ЕИКП, включая минимально необходимое число спутников орбитальной группировки для организации глобальной системы связи, и основных характеристик зон видимости, покрытия и обслуживания на всей территории РФ.
Основу группировки должны составлять спутники среднего класса аналогичные серии "АМ", однако в перспективе понадобятся спутники более тяжелого класса "АМУ" для установки в орбитальные позиции 40е в.д., 53" в.д., 80° в.д., позволяющие обслуживать активно развивающиеся географические сегменты рынка.
Должно быть предусмотрено создание системы цифрового теле- и радиовещания на базе 3-х спутников на высокоэллнптических орбитах, предоставляющих услуги спутниковой связи для подвижных и стационарных абонентов.
5. Разработаны предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-
технического обеспечения системы ЕИКП. Проведенный анализ правовых условий деятельности в области космической связи позволил выделить массив нормативных документов, непосредственно регламентирующий функционирование предприятия космической связи в основных предметных областях. Значительный объем нормативно-правовой документации потребовал структурирования рассмотренных норм права по определенным критериям, что позволяет определить набор актов для анализа конкретного аспекта деятельности предприятия. Полный охват всего массива документов позволяет также выявить правовые пробелы в регулировании деятельности предприятия, б. Разработан проект модернизации отрасли космической связи, целью которого является создание системы ЕИКП на территории РФ. Данный проект рассмотрен и в основном одобрен министерствами и организациями, задействованными в обеспечении спутниковой связи на территории РФ или являющимися крупными абонентами услуг космической связи.
Работы, опубликованные по теме диссертации
1. Астапенко Д.Ю. Текущее состояние и тенденции развития сферы услуг космической связи в России и за руйежомЛ Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. - 2004, № 6, с. 115 - 123.
2. Астапенко Д.Ю. Задачи российской орбитальной группировки и перспективы её развития.// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2004, № 8, с. 81 - 94.
3. Астапенко Д.Ю. Краткий обзор перспективных технологий, применяемых е спутниковой связи.!/ Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. - 2005, № 7 ( 19), с. 119 - 129.
4. Астапенко Д.Ю. К вопросу о защите орбитально-частотного ресурса.!! Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. - 2005, Кг 8 (20), с. 111 — 120.
5. Астапенко Д.Ю. Развитие спутниковой группировки ФГУП "Космическая связь".// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. - 2005, .№ 10 (22), с. 115-123.
6. Астапенко Д.Ю. Концептуальная модель системы единого инфокоммуникационного поля на базе• космических технологий./! Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2006, № 10(32), с. 108-115.
Подписано к печати 16 ноября 2006 Тираж 55 экземпляров.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Астапенко, Дмитрий Юрьевич
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ.
1.1. Исходные предпосылки.1.
1.2. Краткий анализ рынка спутниковой связи.1.
1.3. Краткая характеристика организаций, задействованных в сфсрс спутниковой связи.
1.4. Перспективы развития сфсры услуг космической связи.
1.5. I Управления развития национальных систем спутниковой связи.3.1.
1.5.1. Федеральное телевещание.3.1.
1.5.2. Спутниковое радиовещание.3.1.
1.5.3. Услуги VSAT.
1.6. Текущее состояние активов ФГУП "Космическая связь" и предложения по их развитию.
1.7. Апачиз причин неудач мобильной спутниковой связи па низкоорбитальных спутниках.
1.8. Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ЕИКП.
2.1. Методические рекомендации по реализации системы ЕИКП.
2.2. Концепция создания консолидированного национального оператора спутниковой связи.
2.3. Предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы ЕИКП.
2.3.1. Задачи законодательного обеспечения системы ЕИКП.5.5.
2.3.2. Предметная область правового регулирования услуг космической связи
2.3.3. Законодательство в области оказания услуг космической связи
2.4. Принципы создания мультисервиспой сети связи.
2.5. Классификация видов услуг спутниковой связи.
2.5.1. Услуги спутниковой связи первого уровня.
2.5.2. Услуги спутниковой связи второго уровня
2.5.3. Услуги спутниковой связи третьего уровня.
2.6. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННО - ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
ЕИКП.
3.1. Особенности передачи сигналов в различных диапазонах частот.
3.2. Текущий орбиталыю-частотный ресурс и постановка задачи его защиты.
3.3. Принципы структурирования и выделения частот.7.
3.4. Семейство стандартов сжатия MPEG.
3.5. Семейство стандартов DVB.
3.6. Перспективные технологии
3.7. Техплогия создания мультисервиспых сетей связи.
3.8. Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННО - ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЕИКП.
4.1. Функциональные составляющие систем спутниковой связи
4.2. Основные системные принципы создания группировки спутников связи.
4.3. Технические принципы создания перспективных сетей спутниковой связи и вещания России.
4.4. Существующие системы спутниковой связи па высокоэллептических орбитах.
4.5. Орбиты и минимальное число спутников, необходимое для организации глобальной связи.
4.6. Характеристики зон видимости, покрытия и обслуживания.
4.7. Оценка зоны покрытия.
4.8. Оценка контура ЗХА для геостационарного спутника связи.
4.9. Перспективы развития орбитальной группировки.
4.10. Выводы по главе 4.
Введение 2006 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Астапенко, Дмитрий Юрьевич
Актуальность темы. Потребности современной и перспективной экономики диктуют необходимость широкого использования информационных и телекоммуникационных технологий, которые становятся сегодня основой любых перспективных планов и проектов. При этом космические средства являются ключевым элементом будущей инфокоммуиикациоипой инфраструктуры. Российская ракетно-космическая промышленность, паука и техника - одна из до сих пор конкурентоспособных отраслей отечественной экономики. Эти предпосылки обусловливают целесообразность создания общенациональной системы единого иифокоммуникационного поля на базе космических технологий (ЕИКП). Такое поле формируется па базе интегрированных систем фиксированной и подвижной спутниковой связи, космической навигационной системы, системы сбора и распределения широкополосной информации, совокупности геоииформационных систем мониторинга и контроля территорий, объектов и ресурсов, в том числе - в интересах обороны и национальной безопасности. По отдельности многие из этих систем существуют и сегодня, однако, для обеспечения эффективности работы совокупности этих систем необходима их организационно-техническая интеграция.
Идеология создания единого иифокоммуникационного поля основывается на максимальном использовании имеющегося научно-технического задела в сочетании с максимально быстрым и полным освоением современных решений мирового уровня в области бортовой и наземной радиоэлектроники и алгоритмического обеспечения. При этом закладывается основа для развития повой экономики, принципиально новые возможности для развития регионов и обеспечения интегральной целостности России за счет единого информационного пространства. Развивается конкурентоспособное направление экономики - ракетно-космическое, и параллельно с этим - восстанавливается одна из ключевых отраслей, обеспечивающих научно-техническую и экономическую независимость -отечественная микроэлектроппая промышленность.
Разрабатываемая система ЕИКП является системным дополнением к реализуемым сейчас федеральным целевым программам и стратегиям.
В качестве основы для практической реализации этой системы целесообразно рассматривать оператора спутниковой связи Федерального государственное унитарное предприятие "Космическая связь" Мииинформсвязи России (ФГУП "Космическая связь", ГПКС). Па его основе должен быть создан многофункциональный национальный оператор космических услуг с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений, обеспечивающий решение задач единого информационного поля на всей территории России.
Задача создания сильного оператора услуг для государственных и коммерческих пользователей и населения выступает хорошим дополнением к обсуждаемым сейчас идеям интеграции "военного" и "гражданского" космоса па базе общего государственного агентства и подконтрольной промышленности. Создание диверсифицированного оператора позволяет выстроить каналы возмещения затрат на крупные инфраструктурные проекты за счет средств рынка космических услуг корпоративным и конечным пользователям. Наличие на рынке мощного коммерческого игрока-оператора обеспечит привлечение инвестиций, передачу технологий от зарубежных партнеров, полноценный маркетинг космических услуг па внутреннем и внешнем рынке.
В качестве начального шага реализации системы ЕИКП предлагается осуществить полный ребредипг ФГУП "Космическая связь", диверсификацию бизнеса компании, разработку стратегического плана ее деятельности и позиционирование в качестве "оператора универсальной космической услуги". Исходя из этого в диссертации исследуются организационно-технические и технологические аспекты создания системы ЕИКП.
Создание общенациональной системы единого ипфокоммупикациоппого поля на базе космических технологий отвечает веем современным требованиям, объединяя в себе удовлетворение потребностей сегодняшнего и завтрашнего рынка, развитие конкурентоспособных отраслей экономики и ликвидацию наиболее нетерпимых из существующих сегодня дефицитов развития отечественной науки и промышленности.
Информационные и телекоммуникационные технологии являются инфраструктурной основой развития высокотехнологичных отраслей промышленности и производства интеллектуальных услуг. Одним из ключевых элементов современной ипфокоммуникационной инфраструктуры являются информационные и коммуникационные космические средства. В российских условиях, характеризующихся значительным отставанием в инфраструктурной развитии целого ряда окраинных территорий, развертывание космических средств навигации, мониторинга и связи в ряде случаев является единственной возможностью решения актуальных задач развития.
Следует отметить, что отечественная ракетно-космическая промышленность, наука и техника сегодня относятся к одной из немногих отраслей отечественной экономики высокого передела (не связанной с экспортом природных ресурсов), конкурентоспособных по ряду направлений па мировом рынке. Сегодня это касается, прежде всего, услуг по выведению космических аппаратов и взаимовыгодного сотрудничества по созданию и эксплуатации пилотируемых космических систем.
К важнейшим приоритетам космической деятельности относится создание глобальной интегрированной космической системы, основанной па многофункциональных космических средствах социально-экономического и двойного назначения в интересах решения, в частности, задач связи, ретрансляции, телевещания, навигации, управления космическими аппаратами (КА). Реализуемость такой системы обеспечивается достижением российских технологий космической навигации, долгосрочным устойчивым эволюционным развитием информационных систем в XXI веке. Востребованность определяется необходимостью предоставления потребителям комплексных интегрированных услуг, информационным обеспечением всех сфер жизни и деятельности человека па всей территории страны, необходимостью глобального мониторинга антропогенной деятельности и прогнозирования стихийных явлений и чрезвычайных ситуаций.
Создание ЕИКП обеспечивается рядом взаимоувязанных и взаимодействующих космических и наземных систем. Для их развертывания и совместной эксплуатации сегодня пс требуется проведения длительных и дорогостоящих научных исследований. Часть из них разработана и постепенно вводится в эксплуатацию уже сейчас - это прежде всего относится к отечественной глобальной навигационной системе ГЛОПАСС. Для создания остальных требуется решение ряда практических, прикладных просктио-конструкторских задач. Таким образом, в рамках создания ЕИКП речь идет об организационно-технической интеграции существующих систем и их активном развитии уже в качестве интегрированного комплекса.
Центральным элементом системы обеспечения единого поля является система космической связи и передачи данных, доступная как со станций-телепортов, так и с малых терминалов пользователя на основе технологии VSAT или схожих с ней технических решений. Такая система связи пс только служит "общей шиной", обеспечивая информационный обмен между ключевыми компонентами системы, по и обеспечивает решение ряда приоритетных задач социально-экономического развития, включая, например, задачу региональной телефонизации или создания сети тслемедицинских услуг. В настоящее время задачи фиксированной космической связи решаются российскими операторами па базе отечественных спутников семейств "Экспресс" и "Ямал". При создании системы ЕИКП целесообразно создание базовых космических аппаратов новых поколений с постепенным переходом па отечественную микроэлемсптпую базу, а также существенное наращивание удельной доли приемо-передающих мощностей, работающих в диапазоне, наилучшим образом обеспечивающем работу с малыми пользовательскими терминалами.
Важную роль в составе обеспечивающей системы ЕИКП играет система персональной спутниковой связи на носимые терминалы ("трубки"). С их помощью обеспечивается мобильный доступ к информационным ресурсам, решается задача мобилизации рабочей силы. На принципиально иной уровень поднимается качество обеспечения национальной и общественной безопасности. Персональная спутниковая связь в общем комплексе обеспечивающих средств ЕИКП является неотъемлемым элементом телекоммуникационной инфраструктуры будущего.
На базе космических систем теле- и радиовещания предлагается создать комплекс распределения мультимедийной информации в широкой спектральной полосе, обеспечивающий не только трансляцию центральных телевизионных программ, но и обеспечивающий потребности регионального и местного телевещания, обеспечивающий качественно новый уровень связности отдельных регионов России между собой и с федеральным Центром, наконец, позволяющий реализовать современные концепции телевещания на индивидуальные антенны, проект "Народный кинотеатр", создать систему доступа к мультимедийным ресурсам для удаленных регионов, обеспечить решение задач дистанционного образования и повышения квалификации.
Важнейшим элементом системы ЕИКП является система глобальной спутниковой навигации. В настоящий момент предлагается уточнить планы окончательного развертывания отечественной системы ГЛОПАСС, направленных на скорейшее введение ее в эксплуатацию по целевому назначению как в военных, так и в гражданских целях, в том числе с учетом принципов и методов, изложенных в данной работе. В рамках создания предлагаемой системы особое значение приобретает создание системы функциональных дополнений к системе ГЛОНАСС, а также разработка и принятие организационно-технических решений, обеспечивающих создание и обеспечение эксплуатации наземных и космических средств глобальной навигации.
Совместная эксплуатация космических аппаратов для съемок Земли из космоса (средств дистанционного зондирования Земли), систем спутниковой навигации и картографии обеспечивают создание многоуровневой интегрированной геоинформационной системы, объединяющую в единой базе данных информацию о физических свойствах участков территории страны, особенностях се хозяйственного освоения, обеспечивающей привязку вновь создаваемых объектов, учет разноплановых ресурсов и решение многих других задач мониторинга национальной территории России и зоны се экономических интересов.
В отличие от гсоинформацнонпых систем, обеспечивающих "площадное" покрытие территории страны, на базе космических средств наблюдения и мониторинга предлагается создать также комплекс "точечного" мониторинга - национальную систему мониторинга особо важных и опасных объектов (ресурсов). Ее введение в строй обеспечит оптимизацию и регулирование экономической и оборонной деятельности страны, путем создания действенного инструмента контроля состояния особо важных объектов и использования природных ресурсов, а также решения задач обмена мониторинговой информацией между различными потребителями и источниками информации. Будут также решаться задачи обнаружения, раннего оповещения и парирования чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера. Наконец, появится возможность создания автоматизированных комплексов контроля и охраны особо важных участков и объектов в интересах системы пограничной охраны, атомной энергетики, других отраслей экономики и сфер обеспечения национальной безопасности.
Реализация общенациональной системы единого иифокоммупикационного поля на базе космических технологий позволит решить целый ряд задач за счет как прямых, так и косвенных эффектов.
Предлагаемые решения закладывают основу для развития "новой экономики", построенной на знаниях, рассчитанной на производство наукоемкой продукции и экспорт интеллектуальных услуг. При этом создаваемое ЕИКП послужит основополагающим элементов ряда национальных систем управления, мониторинга и распространения информации. В качестве примера можно привести создаваемое в настоящее время единое информационное пространство транспортного комплекса или федеральную систему оперативного контроля состояния природных ресурсов и экономически важных или опасных объектов Российской Федерации, опытный участок которой строится в рамках ФЦП "Электронная Россия".
Реализация ЕИКП создает принципиально новые возможности для развития регионов и обеспечения интегральной целостности России за счет формирования и поддержания единого информационного пространства. Тем самым будет решена одна из задач Программы социально-экономического развития Российской Федерации на среднесрочную перспективу (2006-2008 годы), предусматривающая формирование единого культурного пространства, обеспечение доступа различных групп граждан к культурным ценностям и информационным ресурсам, предполагающее, в частности, повышение адресности и увеличение разнообразия услуг культуры и информационных услуг и достижение максимального охвата населения страны социально значимым пакетом телсрадиопрограмм федерального и регионального уровней.
Практическая реализация системы ЕИКП в стратегической перспективе может сыграть ключевую роль в полномасштабном хозяйственном освоении огромных территорий на востоке страны.
Широкополосная связь и Интернет следующего поколения, телсмсдицина, дистанционное образование, удаленная работа, гсоинформациоипые технологии, сети безлюдных производств - все это становится возможным на обширных евразийских территориях, в том числе и благодаря прикладным спутниковым системам.
Развертывание такой широкомасштабной национальной программы научно-технического характера как создание ЕИКП позволит приостановить "утечку мозгов", восстановить приоритет национальной системы научно-технического образования и создать значительное количество рабочих мест в области высоких технологий.
Дальнейшее развитие получаст конкурентоспособное направление российской экономики - производство ракетно-космической техники и оказание космических услуг. При восстановлении производства национальной элементной базы и выхода через 5-10 лет на конкурентоспособные образцы космической техники, возможен выход па соответствующие международные рынки.
Работы по созданию ЕИКП создают условия для восстапавлепия одной из ключевых отраслей, обеспечивающих научно-техническую и экономическую независимость Российской Федерации - производство отечественных микроэлектронных компонентов.
Реализация системы ЕИКП делает Россию одним из ведущих игроков па мировом рынке космических услуг. При этом следует иметь в виду, что по имеющимся оценкам в период до 2008 г. продолжится слияние глобальных операторов спутниковой связи с региональными. Некоторые региональные будут поглощены, другие войдут в союзы или альянсы с глобальными операторами и будут дополнять их па внутренних рынках. Прогнозируется, что к 2010 г. останется 4-5 групп операторов, каждую из которых возглавит один из ныне действующих глобальных операторов. При реализации такой схемы развития, отечественный оператор спутниковой связи мог бы войти в альянс с одним из ведущих мировых операторов на благоприятных условиях.
Наконец, реализация ЕИКП позволит решить идеологическую задачу по восстановлению престижа отечественной науки, техники и инженерного дела, прежде всего - внутри страны.
Появление новых задач создания единого ипфокоммуннкациоппого поля предопределяет изменение традиционных подходов к организации космической связи, в том числе, к поиску новых принципов и методов построения ЕИКП. Сказанное в определенной мере относится и к разработке технологических аспектов космической связи, в том числе, принципов защиты орбитальио - частотного ресурса, структурирования и выделения частот заказчикам космической связи, а также - концептуальных положений нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы единого ипфокоммупикациоппого поля на базе космических технологий. В этой связи особую актуальность приобретает научная задача разработки концептуальной модели системы единого ипфокоммупикациоппого поля па базе космических технологий.
Настоящая диссертационная работа является продолжением и развитием научных исследований по созданию ЕИКП, которые проведены при непосредственном участии автора и под его руководством.
Тема диссертации утверждена па ученом Совете Московской академии рынка труда и информационных технологий на основании результатов работ, выполненных на кафедре "Радиосистемотехпики", а также - разработки проекта модернизации отрасли услуг космической связи. Данный проект был передан па рассмотрение в организации и ПИИ, задействованные в сфере космической связи или являющиеся крупными абонентами спутниковой связи. Осуществлению диссертационной работы также способствовала заинтересованность ряда предприятий - заказчиков в космической связи.
Таким образом, тема кандидатской диссертации является актуальной.
Цслыо работы является решение научной задачи по созданию информационно-телекоммуникационной инфраструктуры (ИТИ) национального многофункционального оператора космической связи па основе разработки методов совершенствования управления и анализа функционирования систем спутниковой связи (ССС), обеспечивающих сбор и распределение широкополосной информации.
Объектом исследования являются комплекс систем фиксированной и подвижной спутниковой связи, космической навигационной системы, системы сбора и распределения широкополосной информации, геоинформационные системы мониторинга и контроля территорий, объектов и ресурсов.
Предметом исследовании являются принципы и методы создания ИТИ многофункционального оператора космической связи и системная интеграция ССС па базе ИТИ.
На основании анализа современных проблем, отечественных и зарубежных научных работ по теме исследований и в соответствии с целыо диссертационной работы сформулированы следующие задами исследовании:
1. Анализ состояния существующих систем спутниковой связи и уточнение предъявляемых к ним требований.
2. Формулирование основных направлений развития и совершенствования ССС.
3. Разработка ситуационной модели системы единого иифокоммуникационного поля па базе космических технологий.
4. Выработка предложений по модернизации существующих ССС и по созданию общенациональной системы единого иифокоммуникационного поля на базе космических технологий.
5. Разработка принципов определения основных показателей системы ЕИКП и её математических моделей.
Разработка принципов и методов построения системы единого инфок'оммупикациопиого поля в диссертационной работе проиллюстрирована па примере ФГУП "Космическая связь", являющегося российским национальным и международным оператором услуг космической связи.
Методы исследований. При решении перечисленных выше задач в работе были использованы методы математического моделирования, математической статистики и прикладные методы теории распространения радиоволн.
Научная новизна работы: Научная новизна диссертационной работы заключается в комплексной разработке и обосновании принципов построения единого ипфокоммупикационного поля па базе космических технологий, включая анализ существующих технологий ССС и разработку методов, обеспечивающих повышение эффективности за счет увеличения объемов распределяемой информации и повышения пропускной способности:
1. Проведен анализ современного состояния парка отечественных ССС, включая системы оператора космической связи Федерального государственного унитарного предприятия "Космическая связь" Мипипформсвязи России (ФГУП "Космическая связь") и по результатам анализа сформулирован вывод о целесообразности и необходимости модернизации систем фиксированной, радиовещательной и подвижной спутниковой связи.
2. На основе проведенного аиализа установлена возможность увеличения объема распределяемой информации и пропускной способности ССС при укрупнении оператора космической связи и многофункциональном использовании бортового и наземного оборудования.
3. Сформулирован вывод о необходимости интеграции систем космической связи в ФГУП "Космическая связь" с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений для создания единого инфокоммупикацноипого поля па территории Российской Федерации.
4. Впервые разработана ситуационная модель системы единого ипфокоммупнкацноппого поля па базе космических технологий, основой которой является многофункциональный национальный оператор космической связи с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений.
5. Разработаны принципы и методы построения системы единого ипфокоммуникационного поля на базе космических технологий, обоснованы структура и состав технических средств оператора космической связи ФГУП "Космическая связь".
6. Разработан подход к управлению ИТИ национального многофункционального оператора космической связи.
7. Разработаны и обоснованы принципы и расчетные методы определения основных показателей системы ЕИКП. Произведена оценка минимально числа спутников орбитальной группировки для организации глобальной системы связи и основных характеристик зон видимости, покрытия и обслуживания системы ЕИКП.
8. Разработаны предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы ЕИКП.
9. Разработан проект модернизации отрасли космической связи, целью которого является создание системы единого ипфокоммуникационного поля па базе космических технологий па территории РФ.
Автор выносит на защиту следующие научные положения:
1. Ситуационная модель системы единого ипфокоммуникационного поля па базе космических технологий.
2. Принципы и методы построения системы ЕИКП.
3. Структура национального оператора космической связи с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений.
4. Принципы и расчетные методы определения основных показателей системы ЕИКП.
5. Результаты математического моделирования системы ЕИКП.
6. Предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы ЕИКП.
Практическая значимость работы состоит в том, что полученные в ней результаты позволяют провести модернизацию отрасли космической связи, обеспечив при этом повышение качества предоставляемых услуг связи, увеличение объема распределяемой мультимедийной информации, предоставление новых услуг связи, включая трансляцию центральных телевизионных программ, регионального и местного телевещания. Создание диверсифицированного оператора услуг космической связи позволит также реализовать современные концепции телевещания па индивидуальные антенны. В рамках системы ЕИКП будет обеспечена эксплуатация наземных и космических средств глобальной павнгацни в качестве функциональных дополнений к системе ГЛОПАСС. Создание многоуровневой интегрированной геоииформациоиной системы ЕИКП объединит в единой базе данных информацию о физических свойствах участков территории страны, особенностях ее хозяйственного освоения, обеспечивая привязку вновь создаваемых объектов, учет разноплановых ресурсов и решение многих других задач мониторинга территории РФ.
Разработанные принципы и методы построения ЕИКП позволяют провести необходимые расчеты основных характеристик многофункционального оператора космической связи, включая оценку минимально необходимого числа спутников орбитальной группировки и технических средств, а также выбор технологических решений в области космической связи.
Результаты диссертационной работы являются основой разработанного автором проекта модернизации отрасли космической связи "Система единого инфокоммуникациоиного поля: модерпизационный проект для России". Данный проект был передан на рассмотрение в организации и НИИ, задействованные в сфере космической связи или являющиеся крупными абонентами спутниковой связи. Получены ответы и отзывы ряда министерств и организаций с предложениями по рабочему обсуждению, заинтересованностью в осуществлении данного проекта, замечаниями и рекомендациями: от администрации Президента РФ, Министерства информационных технологий и связи РФ, Федерального космического агентства, Минобороны РФ, МВД России, ФСБ РФ, ФСО РФ, Минэкономразвития России, МЧС России, Счетной Палаты РФ, ФГУП "Рособоронэкспорт", Фонда поддержки стратегических исследований и инвестиций Уральского федерального округа, Аппарата полномочного представителя Президента Российской Федерации в Дальневосточном Федеральном округе, Комитета информационных технологий и связи Нижегородской области, ОАО НТЦ "Космос", Министерства транспорта, связи и автомобильных дорог Самарской области и др.
Апробация научных результатов. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-методическом семинаре профессорско-преподавательского состава кафедры "Радиосистемотехпики" ГОУ Московская академия рынка труда и информационных тех пологий.
Публикации. По теме исследований опубликовано 6 работ.
Объем п структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и списка использованных источников, она изложена па 204 листах, в том числе на 118 листах основного текста. Работа иллюстрирована 8 таблицами и 38 рисунками. Список литературы содержит 58 источников.
Заключение диссертация на тему "Системный анализ и синтез единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий"
4.10 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4
1. Разработаны методологические основы создания системы ЕИКП, включающие принципы и расчетные методы определения основных характеристик систем спутниковой связи: минимально необходимого числа спутников орбитальной группировки для организации глобальной системы связи и основных характеристик зон видимости, покрытия и обслуживания для реализации системы единого инфокоммуникациоппого поля па территории РФ.
2. Основу группировки должны составлять спутники среднего класса аналогичные серии "AM", однако в перспективе понадобятся спутники более тяжелого класса "АМУ" для установки в орбитальные позиции 40° в.д., 53° в.д., 80° в.д., позволяющие обслуживать активно развивающиеся географические сегменты рынка.
3. Должно быть предусмотрено создание системы цифрового теле- и радиовещания па базе 3-х спутников па высокоэллиптических орбитах, предоставляющих услуги спутниковой связи для подвижных и стационарных абонентов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании выполненных автором исследований осуществлено решение научной задачи по созданию информационно-телекоммуникационной инфраструктуры национального многофункционального оператора космической связи, имеющая существенное значение для повышения обороноспособности и успешного развития экономики страны.
В соответствии с поставленными задачами исследований автором работы были получены следующие результаты:
1. Проведен анализ современного состояния парка отечественных систем спутниковой связи, включая системы оператора спутниковой связи ФГУП "Космическая связь", в результате которого сформулирован вывод о целесообразности и необходимости модернизации систем фиксированной и подвижной спутниковой связи, необходимости интеграции существующих систем в ФГУП "Космическая связь" с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений для создания единого инфокоммуникациоппого поля. Сформулированы основные направления развития и совершенствования систем спутниковой связи.
2. Разработана ситуационная модель системы единого иифокоммуникациоиного поля па базе космических технологий, основой которой является многофункциональный оператор космической связи. Обоснована его информационно-телекоммуникационная инфраструктура и состав технических средств, выделены перспективные направления развития. Переход на предложенную новую глобальную систему обеспечит реализацию максимально возможного набора современных услуг космической связи для потенциальных заказчиков, включая цифровое телевидение до 80 телевизионных программ (государственных центральных, региональных и коммерческих), телефонную, факсимильную и передачи данных, в том числе видеоизображений.
3. Систематизированы и изложены технологические аспекты построения ИТИ системы ЕИКП. Выделены и обоснованы диапазоны частот Ки (10,70 - 12,75 ГГц и 12,75 - 14,80 ГГц), обеспечивающие при одинаковых размерах антенн больший коэффициент усиления примерно на 9,5 дБ и меньшую мощность передающих устройств земных станций. Обоснованы применение стандартов сжатия изображения и звука MPEG-4, позволяющие отказаться от широкополосных каналов для обеспечения трансляции цифрового телевидения н телевидения высокой четкости, в частности. Обосновано применение семейства стандартов DVB-S2, регламентирующего передачу цифровых телевизионных каналов по различным по своей природе каналам связи, что позволяет на 30 - 40 % повысить пропускную способность ретрансляторов, благодаря применению более эффективного механизма сжатия сигнала. Определены перспективные технологии, обеспечивающие повышение производительности систем космической связи.
4. Разработаны принципы и расчетные методы определения основных характеристик системы ЕИКП, включая минимально необходимое число спутников орбитальной группировки для организации глобальной системы связи, и основных характеристик зон видимости, покрытия и обслуживания па всей территории РФ.
Основу группировки должны составлять спутники среднего класса аналогичные серии "AM", однако в перспективе понадобятся спутники более тяжелого класса "АМУ" для установки в орбитальные позиции 40° в.д., 53° в.д., 80° в.д., позволяющие обслуживать активно развивающиеся географические сегменты рынка.
Должно быть предусмотрено создание системы цифрового теле- и радиовещания па базе 3-х спутников на высокоэллиптических орбитах, предоставляющих услуги спутниковой связи для подвижных и стационарных абонентов.
5. Разработаны предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы единого ипфокоммуникационного поля на базе космических технологий. Проведенный анализ правовых условий деятельности в области космической связи позволил выделить массив нормативных документов, непосредственно регламентирующий функционирование предприятия космической связи в основных предметных областях. Значительный объем нормативно-правовой документации потребовал структурирования рассмотренных норм права по определенным критериям, что позволяет определить набор актов для анализа конкретного аспекта деятельности предприятия. Полный охват всего массива документов позволяет также выявить правовые пробелы в регулировании деятельности предприятия.
6. Разработан модерннзационный проект системы единого инфокоммуникациоппого поля па всей территории Российской Федерации на базе космических технологий, который предложен па рассмотрение министерствам и организациям, задействованным в обеспечении спутниковой связи па территории РФ или являющихся крупными абонентами услуг космической связи.
БИШЮГРЛ ФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Аболиц А.И. Системы спутниковой связи. Основы структурно-параметрической теории и эффективность. - М.: ИТИС, 2004. - 426 е., ил.
2. Анализ и оценка потребностей телекоммуникационного рынка по предоставлению малыми геостационарными аппаратами связи и вещания услуг фиксированной и радиовещательной спутниковых служб на территории Российской Федерации: Отчет по НИР/ГКНПЦ имени М.В.Хруничева, "Хрупичсв Телеком", 2001. - 234 е., ил.
3. Аипилогов В. Курс - па интерактивность.// Connect! Мир Связи, № 7, 2005.
4. Аипилогов В. Приближая будущее Л Connect! Мир Связи, № 7,2005.
5. Астапенко Д.Ю. Текущее состояние и тенденции развития сферы услуг космической связи в России и за рубежом.II Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2004, № 6, с. 115 - 123.
6. Астапенко Д.Ю. Задачи российской орбитальной группировки и перспективы её развития.// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. - 2004, № 8, с. 81 - 94.
7. Астапенко Д.Ю. Краткий обзор перспективных технологий, применяемых в спутниковой связи.// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий.-2005, №7 (19), с. 119-129.
8. Астапенко Д.Ю. К вопросу о защите орбитачьно-частотного ресурса.// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2005, № 8 (20), с. 111-120.
9. Астапенко Д.Ю. Развитие спутниковой группировки ФГУП "Космическая связь".// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. - 2005, № 10 (22), с. 115-123.
Ю.Астапенко Д.Ю. Концептуальная модель системы единого инфокоммуиикационного поля на базе космических технологий.// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2005, № 10 (32), с. 108 - 115.
11. Барабанщикова С. ViaSat: опыт эксплуатации - лучшая рекомендация./7 Connect! Мир Связи, № 12,2005.
12. Жильцов А. Процесс построения спутниковых сетей становится контролируемым.// Connect! Мир Связи, № 12, 2005.
13. Зарубин В.К., Победоносцев И.М. Концепция создания и применения целевой аппаратуры малых космических аппаратов связи и вещания. - М., "Хрупичсв
Телек-ом", 2001.
14. Измайлов 10.: "Мы готовы предоставлять услуги в любом формате на всей территории России".// Connect! Мир Связи, № 12,2005.
15. Интернет-сайт Sea Launch (http:/Avww.boeing.com/spccial/sea-launch)
16. Иптсрнст-сайт ГКНПЦ им. М.В.Хруничева (http://www.khrunichev.com)
17. Интернет-сайт неправительственной организации США Global Security (http://www.globalsecurity.org)
18. Интернет-сайт НПО Прикладной механики (http://www.npopm.ru)
19. Интернет-сайт РКК Энергия (http://www.encrgia.ru)
20. Интернет-сайт ФГ\'П "Космическая связь"(http://www.rscc.ru)
21. Иитсрнет-сайт Федерального космического агентства (http://www.roscosmos.ru)
22. К новым орбитам.// Conncct! Мир Связи, № 8, 2005.
23. Круглый стол: Какая спутниковая связь нужна России.// Conncct! Мир Связи, № 12, 2005.
24. Кто есть кто на российском рынке спутниковой связи?// Connect! Мир Связи, № 12, 2005.
25. Ломов А. Подвижная связь - поколение New. //Connect! Мир Связи, № 12, 2005.
26. Ломов А. Спутниковая связь: зрелость и точный расчет. //Connect! Мир Связи, № 12, 2005.
27. Маркетинговые исследования потребностей спутникового ресурса Российской Федерации. Требования к созданию перспективных систем спутниковой связи и вещания. Обоснование технико-экономических показателей машх космических аппаратов связи и вещания. М., "Хруничев Телеком", 2001. - 86 е., ил.
28. Научно-технический отчет по этапу 1 НИР "Диалог-Проект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложение 1. Оценка состояния и перспектив рынка малых ИСЗ связи и услуг на их базе. - М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКНПЦ имени М.В.Хруничева, 2001. -25 е., ил.
29. Научно-технический отчет по этапу 1 НИР "Диалог-Проект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложение 2. Основные просктно-коиструкторские и кооперационные решения при создании машх ИСЗ связи. - М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКНПЦ имени М.В.Хруничева, 2001. - 70 е., пл.
30. Научно-технический отчет по этапу 1 НИР "Диалог-Проект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложение 3. Сборник рекомендаций по применению проектных, финансовых и маркетинговых решений. - М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКНПЦ имени М.В.Хруничева, 2001.
31. Пайсон Д.Б. ORBCOMM и системы определения местоположения/Аиалтнчсская записка. М., "Профи Т-Цсптр"-АЦЭУ "АэроКосмос", 2001 г.
32. Пайсон Д.Б. Кто отправится к звездам? Участие предприятий в государственных тендерах требует методической поддержки//Исгъшатое военное обозрение. -2003.-№2, С.6.
33. Проектирование и управления разработками космической техники при наличии организационно-экономических ограничений// Раздел 3 Отчета о ПИР "Системологический анализ основных факторов космической деятельности и разработка методов моделирования развития ракетно-космической техники", шифр "Интеграл-МАИ". - М., МАИ, 1998.
34. Пайсон Д.Б. Техническая политика создания космического сегмента спутниковых систем связи. - М.: Изд-во МИ, 2005.
35. Подготовка к IPG в России: правовые аспекты. А.Васюхнова, презентация на Втором всероссийском IPO-конгрессе 14 апреля 2006 г.
36. Прилукова J1. Крах и возрождение глобачьной мобильной спупншковой системы связи// "Иридиум". Днепропетровск, ГКБ "Южное", 2001 г.
37. Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева. 1946—1996. М.: МЕНОНСОВПОЛИГРАФ, 1996
38. Роскосмос. Под общей редакцией А. Н. Пермипова. М.: Рестарт, 2005. г.
39. Советская и российская военная космическая программа. Центр по изучению проблем разоружения МФТИ. Ноябрь 2003 г. Презентация (http://\v\v\v.amiscontrol.ru/course/lectures03b/ppl031119.pdf)
40. Спутниковая связь для МЧС России. Попов А.П., начальник управления ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России.// Технологии и средства связи, № 1, 2006.
41. А. Тронов. Философия разрушения пограничной безопасности. М: Агентство политических новостей, 2004.
42. Эффективность государственного управления: Пер.с англ./ Общ. ред. С.А.Батчикова и С.Ю.Глазьева. - М.: Фонд "За экономическую грамотность", Российский экономический журнал, Издательство АО "Копсалтбанкир", 1998. - 848 с.
43. Euroconsult, 2004, Satellite Finance, July, September 2005.
44. Intelsat: Россия тяготеет к монополии./7 Connect! Мир Связи, № 12,2005.
45. Mark Wade Encyclopaedia Astronautica (www.astronautix.com).
46. Satellite Statistics: Life After the Military? Satellite 2005 Confcrence/Ph\\ McAIister, Director, Space and Telecommunications Division/Futron Corp., March 24, 2005
47. U.S. Government Market Opportunity for Commercial Satellite Operators: For Today or
Here to Stay? April 29, 2003/Futron Corp.
48. ViaSatellite, 2004
49. World Satellite Communications @ Brodcasting Markets Survey, 2003 Edition, Euroconsult, p8.
50. Московский Телепорт. О спутниковой связи. (http://www.vsat.biz/cgi-bin/mtsat?rz=020&sz=l)
51. Технические аспекты систем спутниковой связи. Ефимушкин В. А.// Сети, № 7, 1996.
52. Satellite Industry Overview. U.S. Department of Commerce - Thursday, December 16th 2004.
53. Основные положения Федеральной космической программы России на 2006-2015 годы. (на сайте Роскосмоса, http://ww.roscosmos.ru).
54. Буравин А.Е. Проект создания малых космических аппаратов связи "Руслан ММ".// "Спутниковые системы связи и вещания", Приложение №2 к Ежегоднику 1999/2000, М„ 2001.
55. Ефремов Г.А. Гришко М.И. Буравин А.Е. Спутниковая система связи "Руслан PC" (Малоразмерный спутник связи на геостационарной орбите "Руслан-ММ").// Первый Международный Форум "Высокие технологии оборонного комплекса", 2000.
56. Буравин А.Е. Преимущества использования мсаоразмерных спутников на геостационарной орбите для создания космического сегмента систем связи и вещания/ 4-я Международная Конференция "Спутниковая связь" (ICSC'2000).
57. Проект мулыписервисной сети связи МОКС "Интерспутиик". (http://w4vw.intersputnik.ru/sysprojects.htm).
58. Симонов М.М. Концепция нуждается с, конкретике.// IKS-online, № 1, 2006.
Библиография Астапенко, Дмитрий Юрьевич, диссертация по теме Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
1. Аболиц А.И. Системы спутниковой связи. Основы структурно-параметрической теории и эффективность. М.: ИТИС, 2004. 426 с ил.
2. Анализ и оценка потребностей телекомму}шка1{штного рынка по предоставлению .малыми геостациопарны.т! аппаратами связи и вещатт услуг фиксированной и радиовещательной спутниковых c:iy.)ic6 на территории Российской Федерации: Отчет по НИР/ГКНПЦ имени М.В.Хруиичева, "Хрупичев Телеком", 2001. 234 с ил.
3. Липилогов В. Курс на ннтерактивность.1 I Connect! Мир Связи, Wi 7,2005.
4. Апиилогов В. Нриб.чижая будущее.!! Conned! Мир Связи, 7,2005.
5. Аетапеико Д.Ю. Текущее состояние и тенденции развития сферы услуг космической связи в России и за рубежом.!! Веетник Московской академии рыика труда и ииформациоииых технологий. 2004, Х» 6, с. 115 123.
6. Астаиеико Д.Ю. Задачи российской орбитальной группировки и перспективы её развития.!! Веетиик Московской академии рыика труда и информациоииых технологий. 2004, 8, с. 81 94.
7. Астаиеико Д.Ю. Краткий обзор перспективных технологий, применяемых а спутниковой связи.!! Веетиик Московской академии рыика труда и ииформациоипых технологий. 2005, 7 (19), с. 119 129.
8. Астаиеико Д.Ю. К вопросу о защите орбитально-частотного ресурса.!! Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2005, 8 (20), с. 111-120.
9. Астаиеико Д.Ю. Развитие спутниковой группировки ФГУП "Космическая связь".// Веетиик Московской академии рынка труда и информационных технологий. 2005, 10 (22), с. 115-123.
10. Астаиеико Д.Ю. Концептуальная .модель системы единого инфоко.м.муникациониого поля на базе космических технологий.!! Вестник Московской академии рыика труда и ииформациоиных технологий. 2 0 0 5 Я У 10 (32), с. 1 0 8 115.
11. Барабаищикова ViaSat: опыт эксплуатации лучшая рекомендация.!! Connect! Мир Связи, №12,2005.
12. Жильцов А. Процесс построеиия спутииковых сетей становится ко1ищюлируемым.!! Connect! Мир Связи, у 12, 2005. Г
13. Зарубин В.К., Победоносцев И.М. Коицепция создаиия и применения целевой аппаратуры .малых космических аппаратов связи и вещания. М., "Хруничев
14. Измайлов Ю.: "Мы готовы предоставлять услуги в любом формате па всей территории России".// Connect! Мир Связи, 12,2005.
15. Иитерпет-сайт&д Launch (http://\VA\w.boeing.com/special/sea-launch)
16. Иптериег-сайт ГКНПЦ им.М.В.Хрупичсса (http://\v\w.khrunichev.com)
17. Интернет-сайт иеправитсчьствеииой организации США Global Security (http://wл\лv.globalsecurity.org)
18. Интернет-сайт НПО Прикладной механики (http://\\4\Av.npopm.ru)
19. Интернет-сайт РКК Энергия (http://v\4Vw.energia.ru)
20. Интернет-сайт ФП>П "Космическая tY>>/3b"(http://w\vw.rscc.ru)
21. Интернет-сайт Федерачьиого космического агентства (http://www.roscosmos.ru) 22. К новым орбита.м.// Connect! Мир Связи, 8,2005.
22. Круглый стол: Какая спутниковая связь нужна России.// Connect! Мир Связи, J 2 12, N 2005. 24. Кто ecHw кто иа российском рынке спутниковой связи?// Connect! Мир Связи, Nfi 12, 2005.
23. Ломов А. Подвижная связь поколение New. //Connect! Мир Связи, 12, 2005.
24. Ломов А. Спутниковая связь: зрелость и точный расчет. //Connect! Мир Связи, 12, 2005.
25. Маркетинговые исследования потребностей спутникового ресурса Российской Федерации. Требования к созданию перспективных систем спутниковой связи и вещания. Обоснование технико-экономических показателей .шпых космических аппаратов связи и вещания. М., "Хруничев Телеком", 2001. 86 с ил.
26. Иаучно-технический отчет по этапу 1 НИР "Диалог-Ироект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложеиие
27. Оценка состоятш и перспектив рынка .шпых НСЗ связи и услуг на их базе. М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКИИЦ имени М.В.Хруничева, 2001. 25 с ил.
28. Иаучно-технический отчет но этапу 1 ИИР "Диалог-Ироскт". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложе1Н1е
29. Основные проектно-конструкторские и кооперащиунныс решения при создании .малых НСЗ связи. М., АЦЭУ "AэpoKocюc", ГКИИЦ имепи М.В.Хруничева, 2001. 70 с ил.
30. Иаучно-технический отчет ио этапу 1 ИИР "Диалог-Ироект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Ириложеиие
31. Сборгтк реко.мендаций по применению проектных, фннансовых и маркетинговых решений. М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКИИЦ имеии М.В.Хруничева, 2001.
32. Пайсон Д.Б. Кто отправится к заездам? Участие предприятий в государственных тендерах требует методической поддержки//Независимое военное обозрение. 2003.-№2, Сб.
33. Проектирование и управления разработками организационно-экономических "Системологический анализ космической техники 3 Отчета при о наличии ПИР и ограничетш//Vaijxcn основных факторов космической деятельности разработка методов моделирования развития ракетно-космической техннки", шифр "Интеграл-МАП". М., МАП, 1998.
34. Пайсон Д.Б. Техническая политика создания космического сегмента спутниковых систем связи. М.: Изд-во МИ, 2005.
35. Подготовка к IPO в Россгш: правовые аспекты. А.Васюхнова, презентация на Втором всероссийском IPO-конгрессе 14 апреля 2006 г.
36. Прилукова Л. Крах и возрождение глобалыюй .мобильной спутниковой системы связи// "Иридиум". Днепронетровск, ГКБ "Южное", 2001 г. Ъ
37. Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. СП. МЕПОПСОВПОЛИГРАФ, 1996
38. Роскос.мос. Под общей редакцией А. П. Перлинова. М.: Рестарт, 2005. г.
39. Советская и российская военная космическая програм.ма. Центр по изучению нроблем разоруження МФТИ. Поябрь 2003 г. Презентация Королева. 1946—1996. М.: (http://\v\v\v.amiscontrol.ru/course/lectures03b/ppl031119.pdF)
40. Спутниковая связь для МЧС России. Попов А.П., начальник управления ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России.// Технологии и средства связи, 1, 2006. 41. А. Тронов. Философия разрушеиия пограничной безопасности. М: Агентство нолитических новостей, 2004.
41. Эффективность государственного упраа.чашя: Пер.с англ./ Обн1. ред. А.Батчикова и Ю.Глазьева. М.: Фонд "За экономическую грамот1юсть". Российский экономический журнал, Издательство АО "Коисалтбанкир", 1998. 848 с.
42. Euroconsult, 2004, Satellite Finance, .July, September 2005.
43. Intelsat: Россия тяготеет к .монополии.// Connect! Мир Связи, 12, 2005.
44. Mark Wade Encyclopaedia Astronautica (www.astronautix.com).
45. Satellite Statistics: Life After the Military? Satellite 2005 Conferencc/PhW McAlister, Director, Space and Telecommunications Division/Futron Corp., March 24, 2005 47. U.S. Government Market Opportunity for Commercial Satellite Operators: For Today or
46. World Satellite Communications Brodcasting Markets Survey, 2003 Edition, Euroconsult, p8.
47. Московский Телепорт. О спутниковой связи. (hUp://www.vsat.biz/cgi- bin/mtsat?rz=020&sz=l)
48. Технические аспекты систем спутниковой связи. Ефимуткии В. А.// Сети, 7, 1996.
49. Satellite Industry Overview. U.S. Department of Commerce Thursday, December 16th 2004.
50. Основные пололсения Федеральной кос.иической программы России на 2006-2015 годы. (иа сайте Роскосмоса, http://\vw.roscosmos.ru).
51. Буравии А.Е. Проект создания .малых космических аппаратов связи "Руслан ММ".// "Сиутииковые системы связи и вещаиия", Приложение №2 к Ежегодиику 1999/2000, М.,2001.
52. Ефремов Г.А. Гришко М.И. Буравии А.Е. Спутииковая система связи "Руслан PC" (Малоразмерный спутиик связи иа геостациоиариой орбите "Руелаи-ММ").// Первый Международный Форум "Высокие технологии оборонного комплекса", 2000.
53. Буравии А.Е. Преимущества использования .ма:1ораз.мерных спутников на геостационарной орбите для создатт космического сег.мента систе.м связи и вещания! А-я Международная Конференция "Снутииковая связь" (ICSC2000).
54. Проект .мулынисервисной сети связи МОКС "Пнтерспутник". (http://w4\w.intersputnik.ru/sys_projects.htm).
55. Симонов М.М. Концепция нуждается в конкретике.!! IKS-online, J b 1,2006. N
-
Похожие работы
- Полигауссовы алгоритмы совместной демодуляции-декодирования сигналов в каналах мобильных инфокоммуникационных систем
- Моделирование интеллектуальных систем управления защитой информации в инфокоммуникационных системах ОВД
- Разработка методики взаимодействия удалённых защищенных инфокоммуникационных систем при совместном обслуживании заявки
- Модели предоставления инфокоммуникационных услуг
- Модели, методы и алгоритмы анализа процессов функционирования инфотелекоммуникационных транспортных систем
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность