Как устроена космическая связь

Все кто смотрит телевизор, в курсе, что без спутников невозможно увидеть большинство известных телеканалов (исключение кабельное телевидение). Да и большинство семей уже давно владеет спутниковыми тарелками, которые принимают сигналы лучше, чем антенны из прошлого века. Хотя нам кажется, что спутниковое телевидение пришло в нашу жизнь совсем недавно, оно существует уже довольно давно, и чтобы оно функционировало стабильно, а наши телевизоры показывали качественную картинку, существуют центры космической связи. В один такой центр мы сегодня пойдем на экскурсию.

Номер 1

Сегодня специальный репортаж о том, как устроена самая крупная в России станция космической связи.


Центр космической связи "Дубна" был введен в эксплуатацию в 1980 году и приурочен к московской олимпиаде 1980г., для обеспечения трансляции игр на страны Европы и Атлантического региона. После олимпийских игр ЦКС стал использоваться  как объект правительственной связи Кремля с руководством других стран.

Номер 2


Много интересного об этом объекте нам рассказал Александр Петрович Дука — директор ЦКС "Дубна". Кроме этой станции, в России функционирует еще 4 подобные (всего 5), но не такие крупные. Все они входят в ФГУП "Космическая связь". Центр космической связи обеспечивает работу спутниковых каналов связи и телерадиовещания.

Номер 3


Всего в систему космической связи входят

— 24 приемо-передающих земных станций спутниковой связи с антенными системами от 2,4 до 32 метров. 27 приёмо-передающих земных станций для обеспечения телеметрии и телеуправления космическими аппаратами ГП КС, "Еutelsat", "ABS";

Номер 4


— 11 измерительных и мониторинговых наземных станций для для проведения орбитальных испытаний, предоставления доступа земных станций к космическому сегменту и мониторинга загрузки спутниковых транспондеров западной дуги ГП КС, "Еutelsat", "ABS";

— 2 независимые опто-волоконные линии связи емкостью 20 Гбит/c (каждая) работают в режиме резервирования друг друга и обеспечивают надежную связь объекта с Техническим центром "Шаболовка" ГП КС. Они позволяют связать ЦКС "Дубна" практически с любым оператором связи Москвы;

Номер 5


— 4 высоковольтных фидера (2 х 10 кВ и 2 х 6 кВ) обеспечивающие резервируемое энергопитание объекта. Для надежной работы технологического оборудования в ЦКС реализована система бесперебойного электропитания общей мощностью 700 КВА. В случае форс-мажорных обстоятельств электроснабжение объекта может быть обеспечено от автономной дизельной электростанции общей мощностью 1800 КВА.

Номер 6


Как было выше сказано, комплекс имеет 24 станции спутниковой связи с антенными системами от 2,4 до 32 метров, которые позволяют организовывать каналы передачи через российские и зарубежные спутники связи. Так как с земли невозможно объять все антенны в один кадр, пришлось украсть фото, на котором все видно достаточно подробно.

Номер 7


ГКС также принадлежит самая крупная в России орбитальная группировка из 13 геостационарных спутников, работающих в С-, Ku-, Ка- и L- диапазонах. Зоны обслуживания космических аппаратов ГПКС, расположенных на дуге орбиты от 14° з.д. до 145° в.д., охватывают всю территорию России, страны СНГ, Европы, Ближнего Востока, Африки, Азиатско-Тихоокеанского региона, Северной и Южной Америки, Австралии.

Номер 8


Вещание происходит с транспондера, который находится на спутнике. На одном спутнике может находится 40-60 транспондеров. Большинство из них находятся над экватором на высоте 35 786 км. Поэтому спутниковые антенны в Северном полушарии устанавливают в южном направлении.

Номер 9


Зеркало, которое все неправильно называют тарелкой, собирает сигнал, приходящий со спутников, концентрирует его и отражает на приемник-передатчик, который расположен над плоскостью зеркала.

Номер 10


При высоте орбиты спутников 35 786 км. путь луча от Земли требует около 0,12 секунды, а ход луча земля-спутник-земля занимает примерно 0,24 секунды. При этом полная реальная задержка при использовании спутниковой связи составит почти полсекунды.

Обратите внимание на табличку.

Номер 11


Срок службы одного спутника составляет 15 лет. Этого времени вполне хватает на работу и обеспечение разивающихся за это время технологий спутниковой связи. Потом спутник устаревает, и на его замену приходит новый. Спутники очень дорогие, 190-230 млн. долларов стоит постройка и вывод спутника на геостационарную орбиту.

Номер 12


Основная задача владельца спутника: построить, запустить и сдавать в аренду потребителям его частотный диапазон.В качестве владельца выступают крупные организации (компании с огромными финансовыми возможностями и сильной инфраструктурой). В России таких организаций всего две: (ОАО “Газпром космические системы” и ФГУП “Космическая связь”), которые заказывают постройку, финансируют производственный процесс и производят запуск самих спутников на геостационарную орбиту. Дальше обеспечивают повседневную эксплуатацию (коррекцию положения спутника на орбите, мониторинг и управление работой бортового оборудования).

Номер 13


Далее мы идем в здание, где находятся компьютеры, которые работают со своими космическими аппаратами, обрабатывают сигналы и сюда идёт постоянный приём телеметрии.

Номер 14


Номер 15


Я знаю, что среди вас есть специалисты по космической связи, здесь все в порядке?

Номер 16


Территория ГКС усеяна спутниковыми тарелками всех размеров.

Номер 17


Номер 18


Есть даже вот такой необычной формы.

Номер 19


А это самая большая тарелка — 32 м. в диаметре. Внушительный размер.

Номер 20


Номер 21


Номер 22


Как нам рассказали, спутниковое телевидение в России очень актуально, что можно заметить, если проехаться на машине вдоль городов или деревень, на домах которых зачастую стоят ржавые тарелки "Триколора". Прокладывать кабели в отдаленные места довольно дорого и нерентабельно, а в районах вечной мерзлоты они на вес золота, тут следует учитывать, что и кабели не вечны.

Номер 23


В конце экскурсии попадаем в главный центр управления.

Номер 24


Здесь находятся сервера компании и множество мониторов, по картинкам на которых специалисты отслеживают качество передачи сигналов.

Номер 25


Номер 26


Теперь и вы знаете, как устроена космическая связь, спасибо что дочитали этот пост!
Отдельная благодарность "Триколору", которая провела эту экскурсию по ЦКС в честь своего 10-летия. С 15 ноября у них заработало вещание двух каналов в формате "4K Ultra HD" разрешением 3840?2160 (для сравнения, HD-формат — 1920х1080).

источник

1 комментарий

avatar
«Зеркало, которое все неправильно называют тарелкой, собирает сигнал, приходящий со спутников, концентрирует его и отражает на приемник-передатчик, который расположен над плоскостью зеркала» — верно, но лишь для однозеркальной антенны. Большие конструкции собирают в основном по двухзеркальной схеме Кассегрена.
Конструкция антенны Кассегрена включает в себя основное параболическое зеркало и гиперболическое вспомогательное зеркало. Один из двойных фокусов гиперболы расположен в фокусе всей системы и расположен в центре излучателя, другой фокус — в фокусе параболы. Собственно большая часть антенн, что на снимках, так и сделана.
Чтоб понятно было — схема:

  • Gvv
  • +3
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.