Многофункциональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами



Многофункциональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами
Многофункциональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами
Многофункциональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами
Многофункциональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами
Многофункциональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами
Многофункциональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами

 


Владельцы патента RU 2503127:

Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" (RU)

Изобретение относится к области радиосвязи с применением спутников-ретрансляторов на высокой, например, геостационарной орбите и предназначено для преимущественного использования в глобальных космических системах ретрансляции и связи, осуществляющих информационный обмен с космическими и наземными абонентами. Технический результат состоит в повышении оперативности доставки информации от космических абонентов, а также обеспечении централизованного управления каналами ретрансляции и связи космической системы ретрансляции. Для этого система построена с возможностью передачи информации с космического абонента через спутники-ретрансляторы, для чего спутники-ретрансляторы содержат бортовую ретрансляционную аппаратуру для передачи информации между космическими абонентами и наземными пунктами приема и передачи информации, космические абоненты содержат аппаратуру для передачи и приема информации через спутники-ретрансляторы, наземные пункты приема и передачи информации содержат аппаратуру для информационного обмена с космическими абонентами через спутники-ретрансляторы, система построена с возможностью централизованного контроля и управления каналами ретрансляции и связи. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области радиосвязи с применением спутников-ретрансляторов на высокой, например, геостационарной орбите и предназначено для преимущественного использования в глобальных космических системах ретрансляции и связи, осуществляющих информационный обмен с космическими и наземными абонентами.

Известна многофункциональная космическая коммуникационная система, включающая группировки спутников на геостационарной, средневысотной и низковысотной орбитах, в которой как минимум один геостационарный спутник посредством линии связи соединен с наземным пунктом управления (патент РФ №2302695, H04B 7/185). При этом геостационарные спутники соединены друг с другом линиями связи и предназначены для ретрансляции:

- управляющих сигналов с наземного пункта управления на средне- и низковысотные спутники, с которыми они имеют возможность соединения посредством линий связи;

- информационных сигналов, полученных от средне- и низковысотных спутников, на наземный пункт управления.

Известна многоцелевая космическая система, которая включает в себя спутники-ретрансляторы (СР) на высокой эллиптической орбите, наземный комплекс управления спутниками-ретрансляторами (НКУ СР) и низковысотными космическими абонентами (НКУ КА), средства информационного обмена с КА непосредственно с наземными пунктами приема и передачи информации (ПППИ), средства информационного обмена между наземными абонентами (НА) и центральными земными станциями (ЦЗС) через упомянутые СР (патент РФ №2360848, B64G 1/10, H04B 7/185, G01S 13/06).

При полном комплексе информационного обмена с КА, включающего в общем случае обмен контрольно-управляющей информацией (командно-программной и телеметрической) и прием информации целевого назначения, в качестве упомянутого ПППИ в указанной системе выступают:

- входящая в состав НКУ КА командно-измерительная станция, осуществляющая передачу на КА комадно-программной информации (КПИ) и прием с КА телеметрической информации (ТМИ);

- станции наземного комплекса приема, обработки и распространения космических данных, осуществляющие прием с КА целевой информации (ЦИ).

Многоцелевой характер данной системы обусловлен, в частности, обслуживанием КА и НА, при этом в числе последних подразумеваются аварийные радиобуи системы спасания КОСПАС-САРСАТ, гидрометеорологические платформы и станции подвижной спутниковой связи, которые наряду с КА в процессе своего функционирования принимают сигналы для определения местоположения от космических навигационных систем типа ГЛОНАСС и дифференциальных поправок к сигналам этой системы.

Недостатками вышеописанной системы является низкая оперативность доставки информации от КА, а также отсутствие централизованного управления ее каналами ретрансляции и связи.

Данная космическая система наиболее близка к космической системе по предлагаемому изобретению и поэтому выбрана в качестве прототипа.

Целью предлагаемого изобретения является повышение оперативности доставки информации от космических абонентов, а также обеспечение централизованного управления каналами ретрансляции и связи космической системы ретрансляции.

Многофункциональная космическая система для информационного обмена с космическими и наземными абонентами по предлагаемому изобретению, как и указанный прототип по патенту РФ №2 360 848, содержит спутники-ретрансляторы на высокой, например, геостационарной орбите, наземный комплекс управления СР и КА, средства информационного обмена с КА непосредственно с наземными ПППИ и средства информационного обмена между НА и ЦЗС через упомянутые СР.

Для достижения указанной цели предлагаемая система построена с возможностью передачи информации с КА через СР, для чего СР содержат бортовую ретрансляционную аппаратуру для передачи информации между КА и ПППИ, космические абоненты содержат аппаратуру для передачи и приема информации через СР, а ПППИ содержат аппаратуру для информационного обмена с космическими абонентами через спутники-ретрансляторы, предлагаемая система построена с возможностью централизованного контроля и управления каналами ретрансляции и связи, для чего содержит центр управления ретрансляцией и связью (ЦУРС), а ПППИ и ЦЗС содержат, соответственно, имитаторы аппаратуры космических и наземных абонентов.

При этом ЦУРС соединен наземными линиями связи с НКУ СР и НКУ КА, ПППИ и ЦЗС, а ПППИ - с НКУ КА.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1 - 6, где:

- на фиг.1 представлена структура системы в целом;

- на фиг.2 показан состав аппаратуры космического абонента;

- на фиг.3 показан состав аппаратуры спутника-ретранслятора;

- на фиг.4 показан аппаратурный состав наземного пункта приема и передачи информации;

- на фиг.5 показан аппаратурный состав центральной земной станции;

- на фиг.6 показан аппаратурный состав центра управления ретрансляцией и связью.

Предлагаемая многофункциональная космическая система ретрансляции (МКСР) в соответствии с представленной на фиг.1 структурой содержит следующие основные части:

- высокоорбитальный спутник-ретранслятор (1), находящийся, например, на геостационарной орбите;

- космический абонент (2), находящийся на низкой околоземной орбите;

- наземный комплекс управления спутниками-ретрансляторами (3), структурно состоящий из центра управления полетом (ЦУП) СР и командно-измерительной станции (КИС) СР (на фиг.1 не показаны);

- наземный комплекс управления космическими абонентами (4), также состоящий из ЦУП КА и КИС КА (на фиг.1 не показаны);

- наземный пункт приема и передачи информации (5);

- наземные абоненты (6);

- центральная земная станция (7);

- центр управления ретрансляцией и связью (8). Кроме того на фиг.1 изображены:

- потребители целевой информации (9);

- каналы спутниковой связи (11-19);

- каналы наземной связи (20-26).

Назначение спутниковых и наземных каналов и виды передаваемой по ним информации будут рассмотрены в ходе дальнейшего изложения логики работы представляемой МКСР.

Для простоты изложения такие составляющие МКСР, как НКУ СР, НКУ КА, СР, КА, ПППИ и ЦЗС показаны на фиг.1 в единственном числе, хотя принципиально их количество рамками данного изобретения не ограничивается.

В рассматриваемой МКСР НКУ СР 3 осуществляет формирование и передачу на СР 1 КПИ и съем ТМИ по каналу 11, предназначенному для управления СР 1. В свою очередь, НКУ КА 4 осуществляет формирование и передачу на КА 2 КПИ и съем ТМИ по каналу 12, предназначенному для непосредственного управления КА 2. Формируемая на борту КА 2 целевая информация (например, данные, полученные при дистанционном зондировании Земли) передаются непосредственно на ПППИ 5 при нахождении в его зоне радиовидимости по каналу 13.

В отличие от системы-прототипа, в рассматриваемой МКСР КА 2 имеет возможность по каналу 14 передавать ЦИ и ТМИ в направлении на СР 1, через который ЦИ и ТМИ ретранслируется по каналу 15 на ПППИ 5. В обратном направлении ПППИ 5 передает по каналу 15 адресованную КА 2 КПИ, которая ретранслируется на данный КА по каналу 14.

В описанных выше случаях канал 12 образует прямой канал управления КА 2, а каналы 14 и 15 - так называемый спутниковый контур управления этим КА.

Для функционирования спутникового контура управления КА 2 НКУ КА 4 формирует и передает на ПППИ 5 по каналу 20 адресованную КА 2 КПИ, а в обратном направлении принимает полученную от него ТМИ. В то же время, принятая ПППИ 5 от КА 2 по каналам 13 или 15 ЦИ по каналу 21 передается одному из потребителей ЦИ 9 для последующей обработки.

Таким образом, при использовании не менее двух геостационарных СР 1 и по крайней мере такого же количества ПППИ 5 возможно обеспечить управление и съем ЦИ с КА 2 при нахождении последнего в любой точке его орбиты и в любой момент времени независимо от того, находится ли КА 2 в зоне радиовидимости КИС НКУ КА 4 или ПППИ 5.

Для информационного обмена с Землей как непосредственно, так и через СР 1 в состав бортовой аппаратуры 30 КА 2 входят (фиг.2):

- целевая аппаратура 31, осуществляющая, например, наблюдение за поверхностью Земли;

- бортовой комплекс управления (БКУ) 32, осуществляющий контроль и управление всеми системами КА 2;

- аппаратура информационного обмена с наземными ПППИ, включающая приемопередающую аппаратуру (ППА) канала «космос-Земля» 33 совместно с антенной 34 для непосредственной связи с НКУ КА 4 и ПППИ 5;

- аппаратура для передачи и приема информации через СР, включающая ППА канала «космос - космос» 35 совместно с антенной 36 для связи с ПППИ 5 через СР 1.

Бортовая аппаратура 30 КА функционирует следующим образом. Командно-программная информация, задающая программу работы целевой аппаратуры 31 и КА 2 в целом на определенном участке его орбиты, может быть заложена в БКУ 32 двумя способами.

При непосредственном управлении КА 2 с Земли ППА канала «космос-Земля» 33 через антенну 34 принимает КПИ от НКУ КА 4 по каналу 12. В обратном направлении по каналу 12 на НКУ КА 4 передается квитанция о надлежащей закладке КПИ в БКУ 32 и, при необходимости, ТМИ о состоянии КА 2 и его бортовой аппаратуры 30.

При управлении КА 2 через СР 1 прием КПИ на борту КА 2 осуществляется ППА канала «космос-космос» 35 через антенну 36 по каналу 14. По этому же каналу в обратном направлении передаются квитанции и ТМИ.

Заложенная в БКУ 32 программа работы целевой аппаратуры 31 содержит, в частности, режим передачи на Землю формируемой целевой аппаратурой 31 ЦИ: непосредственно на ПППИ 5 по каналу 13 или через СР 1 по каналу 14. В соответствии с этим целевая аппаратура 31 после отработки заложенной в БКУ 32 программы и формирования ЦИ осуществляет ее передачу либо с использованием ППА канала «космос -Земля» 33, либо ППА канала «космос-космос» 35.

Для обеспечения вышеописанного информационного обмена между космическими абонентами 2 и ПППИ 5 по каналам 14 и 15, связи с наземными абонентами 6 по каналам 17 и с центральными земными станциями 7 по каналам 18, а также управление и контроль СР 1 и его ретрансляционной аппаратуры по каналам 11 в состав бортовой аппаратуры 40 СР 1 входят (фиг.3):

- бортовой комплекс управления 41, осуществляющий контроль и управление всеми системами СР 1;

- приемопередающая аппаратура командно-измерительной системы (ППА КИС) 42 совместно с антенной 43 для связи БКУ 41 с НКУ СР 3;

- бортовая ретрансляционная аппаратура для передачи информации между КА и наземными ПППИ, включающая бортовой ретранслятор контроля и управления КА (РТР КУ) 44, антенну 45 для связи с КА 2 и антенну 46 для связи с ПППИ 5;

- бортовые ретрансляторы связи и передачи данных (РТР СПД) 47 совместно с антенной 48 для связи с НА 6 и антенной 49 для связи с ЦЗС7.

По каналу 11 ППА КИС 42 осуществляет прием от НКУ СР 3 и передачу в БКУ СР 41 КПИ, которая преобразуется в БКУ 41 в управляющие сигналы для РТР КУ 44 и РТР СПД 47. Эти управляющие сигналы задают, при необходимости, требуемую конфигурацию ретрансляционных стволов обоих РТР, включают РТР КУ 44 и наводят его антенну 45 в точку нахождения КА 2 в периоды проведения сеансов ретрансляции. Это связано с тем, что наземные абоненты 6 должны иметь постоянный доступ к каналам связи СР 1, в то время как космические абоненты 2 в силу специфичности своей работы выходят на связь с СР 1 в заранее запланированные промежутки времени. Исключение составляют специальные стволы РТР КУ 44, предназначенные для постоянного приема специальных сигналов от КА 2, излучаемых ими в случае возникновения на борту КА 2 нештатной ситуации.

БКУ 41 производит также контроль состояния РТР КУ 44 и РТР СПД 47 с помощью установленных в них телеметрических датчиков путем периодического опроса состояния этих датчиков, формирует массив ТМИ и через ППА КИС 42 и антенну 43 передает эту информацию на НКУ СР 3 по каналу 11.

Хотя при описании функционирования бортовой аппаратуры КА 30 и бортовой аппаратуры СР 40 это не упоминалось, но следует иметь ввиду, что входящие в состав этой аппаратуры БКУ 32 и 41 обеспечивают контроль и управление всеми бортовыми системами КА 2 и СР 1, а не только указанной аппаратурой.

Для обеспечения информационного обмена с КА 2 как непосредственно, так и через СР 1 в состав аппаратуры 50 ПППИ 5 входят (фиг.4):

- приемник ЦИ 51 совместно с антенной 52 для приема ЦИ непосредственно с борта КА 2;

- ППА канала СР - ПППИ 53 совместно с антенной 54 для информационного обмена с КА 2 через СР 1;

- коммутатор-маршрутизатор (КМ) 55 для обеспечения связи с НКУ КА 4, ЦУРС 8 и потребителями целевой информации 9;

- блок управления (БУ) 56.

Кроме того, для обеспечения контроля состояния каналов ретрансляции в состав аппаратуры ПППИ 50 входят имитаторы аппаратуры космических абонентов 57 совместно с антенной 58.

По каналу 20 ПППИ 5 получает от НКУ КА 4 команды для проведения сеансов непосредственной связи с КА 2 или ретрансляции через СР 1. Команды поступают в БУ 56 через КМ 55 и преобразуются в управляющие сигналы для приемника ЦИ 51 и его антенны 52 или для ППА 53 и ее антенны 54. Эти управляющие сигналы управляют временем включения упомянутых устройств 51 и 53, обеспечивают наведение антенны 52 на КА 2 и слежение за ним в течение сеанса связи, а также управляют перенацеливанием антенны 54 в случае изменения положения СР 1. Принятая по каналам 13 (от КА 2) или 15 (от СР 1) ЦИ поступает на КМ 55, затем по каналу 21 потребителю ЦИ 9.

Если по каналу 15 ППА 53 принимает от КА 2 (через СР 1) ТМИ, то КМ 55 по команде от БУ 56 осуществляет ее передачу на НКУ КА 4 по каналу 20. В обратном направлении от НКУ КА 4 передается для КА 2 КПИ, которая КМ 55 направляется в ППА 53 для дальнейшей ретрансляции по каналу 15.

Помимо информационного обмена с космическими абонентами 2 представляемая МКСР обеспечивает информационный обмен с наземными абонентами 6, осуществляемый с помощью центральных земных станций 7 по каналам 17 (НА-СР) и каналам 18 (СР-ЦЗС). По каналу 19 производится тестирование сквозного канала ретрансляции НА-СР-ЦЗС с помощью имитатора аппаратуры НА, размещаемой на ЦЗС 7.

В зависимости выполняемых функций НА 6 может работать только на передачу (аварийные радиобуи системы КОСПАС-САРСАТ, платформы сбора метеоданных и т.п.), только на прием (приемники корректирующих сигналов навигационных спутниковых систем, приемники спутникового теле- и радиовещания) или на прием и передачу (подвижная связь). Соответственно, связанная с той или иной группой НА 6 ЦЗС 7 будет оснащаться аппаратурой либо только для приема сигналов от СР 1, либо только для их передачи на СР 1, либо для приема и передачи этих сигналов.

Типовой состав аппаратуры 60 ЦЗС 7 для работы в МКСР приведен на фиг.5. Данная аппаратура включает в себя:

- приемопередающую (в общем случае) аппаратуру 61 канала СР -ЦЗС совместно с антенной 62;

- имитаторы аппаратуры наземных абонентов 63 совместно с антенной 64 для тестирования сквозного канала ретрансляции НА-СР-ЦЗС;

- блок управления 65;

- интерфейсное устройство 66, которое обеспечивает связь ЦЗС 7 с ЦУРС 8 по каналу 26, а также связь приемопередающей аппаратуры канала СР-ЦЗС 61 с внешними поставщиками или потребителями информации (на фиг.5 не показана).

Объединение в рассматриваемой МКСР различных по своему назначению каналов ретрансляции и связи как и в системе-прототипе способствует, во-первых, передаче с использованием одной и той же орбитальной группировки СР корректирующих сигналов спутниковых навигационных систем, поскольку все абоненты МКСР являются их потребителями.

Во-вторых, практически всем абонентам МКСР необходимо обеспечить связь в глобальном или близком к нему масштабе, что принципиально возможно достичь одним и тем же составом орбитальной группировки СР.

В третьих, наличие в составе аппаратуры 40 СР 1 ретрансляторов, работающих как периодически (РТР КУ 44), так и постоянно (РТР СПД 47) позволяет более полно использовать энергетические ресурсы СР 1.

С целью рассмотрения реализации в представляемой МКСР централизованного контроля и управления каналами ретрансляции и связи обратимся к фиг.1.

Для решения главной целевой задачи по обеспечению информационного обмена с космическими абонентами ЦУРС 8 осуществляет прием от потребителей ЦИ 9 по каналу 25 заявок на съем с определенных КА 2 необходимой им ЦИ. С другой стороны, ЦУРС 8 получает от НЕСУ КА 4 по каналу 23 заявки на съем с КА 2 ТМИ и передачу на них КПИ через СР 1.

На основании полученных вышеперечисленных заявок ЦУРС 8 формирует и передает в НКУ КА 4 по каналу 23 планы проведения сеансов ретрансляции с КА через СР 1. Для обеспечения наведения антенн ПППИ 5 на СР 1 НКУ СР 3 формирует начальные условия (НУ) движения СР 1, которые по каналу 22 через ЦУРС 8 передаются в НКУ КА 4. Используя полученные данные, НКУ КА 4 формирует и передает на ПППИ 5 по каналу 20:

- команды управления аппаратурой ПППИ 5;

- целеуказания для наведения антенн ПППИ 5 на СР 1.

Благодаря описанным действиям земной сегмент МКСР подготавливается к проведению сеансов ретрансляции. Процесс подготовки космического сегмента МКСР выполняется следующим образом.

НКУ КА 4 выдает в ЦУРС 8 и далее в НКУ СР 3 НУ движения КА 2, по которым НКУ СР 3 осуществляет расчет программ наведения антенны абонентского канала 45 на КА 2 и слежения за ним в процессе сеанса ретрансляции. Одновременно ЦУРС 8 выдает в НКУ СР 3 планы проведения сеансов ретрансляции с КА 2 через СР 1 для формирования в НКУ СР 3 и последующей передачи на СР 1 по каналу управления 11 КПИ, включающей программу работы РТР КУ 44 в процессе подготовки и проведения сеанса ретрансляции.

КПИ для задания программы работы КА 2 на орбите с целью получения ЦИ и последующей ее передачи в ПППИ 5 разрабатывается НКУ КА 4, а затем закладывается на борт КА 2 либо непосредственно с НКУ КА 4 или через СР 1. Во втором случае указанная КПИ выдается в ПППИ 5 и передается далее по каналам 15 и 14 на борт КА 2.

Необходимо также отметить, что для планирования сеансов ретрансляции НКУ СР 3 выдает в ЦУРС 8 по каналу 22 следующую дополнительную информацию:

- ограничения на работу каналов ретрансляции, связанные, например, с профилактическими работами с СР 1, сменой местоположения СР 1 или возникновением на его борту нештатных ситуаций. Эта же информация передается с ЦУРС 8 в НКУ КА 4 по каналу 23 и в ЦЗС 7 по каналу 26;

- планы закладок КПИ на СР 1.

НКУ КА 4 передает в ЦУРС 8 по каналу 23 сведения об изменении состава парка космических абонентов, обслуживаемых МКСР.

Контроль состояния каналов ретрансляции и связи осуществляется в представляемой МКСР следующим образом. Для контроля каналов ретрансляции РТР КУ 44 привлекаются входящие в состав ПППИ 5 имитаторы аппаратуры космических абонентов 57, представляющие собой наземные прототипы приемопередающей аппаратуры канала «космос -космос» 35 КА 2. Указанный на фиг.1 канал 16 имеет такие же характеристики, как и канал 14, благодаря чему в процессе передачи контрольных сигналов между имитатором аппаратуры КА 57 и приемопередающей аппаратурой 53 канала СР - ПППИ производится надлежащая проверка состояния каналов ретрансляции информации между КА 2 и ПППИ 5. Тестирование каналов ретрансляции осуществляется по командам блока управления 56, выдаваемым в аппаратуру 57 и 53, и производится как периодически в соответствии с заложенной в блоке управления 56 программой, либо по запросам из ЦУРС 8, переданным по каналу 24. По этому же каналу блок управления 56 выдает в ЦУРС 8 через КМ 55 сообщения о результатах произведенного тестирования.

Дополнительной информацией для контроля состояния каналов ретрансляции служит получаемая НКУ СР 3 с борта СР 1 ТМИ о состоянии бортовой аппаратуры 40 СР 1 и получаемая НКУ КА 4 с борта КА 2 ТМИ о состоянии бортовой аппаратуры 30 КА 2. Эта ТМИ поступает в ЦУРС 8 по каналам 22 и 23 соответственно.

Аналогичным образом выполняется контроль каналов ретрансляции и связи 17 и 18, задействованных через РТР СПД 47. Каждая из ЦЗС 7 в соответствии с заложенной блоке управления 65 с участием имитатора аппаратуры НА 63 и аппаратуры 61 канала СР - ЦЗС осуществляет периодическое тестирование сквозного канала НА-СР-ЦЗС с выдачей результатов тестирования в ЦУРС 8 по каналу 26. При необходимости ЦУРС 8 может по тому же каналу послать ЦЗС 7 запрос на внеплановое тестирование упомянутого сквозного канала.

Как видно, еще одной отличительной особенностью предлагаемой МКСР является то, что для контроля состояния каналов ретрансляции МКСР ЦНИИ 5 и ЦЗС 7 в отличие от аналогичных станций системы-прототипа содержат имитаторы аппаратуры соответственно космических и наземных абонентов.

Как следует из вышеизложенного и из фиг.1, для обеспечения централизованного управления каналами ретрансляции и связи в предлагаемой МКСР ЦУРС 8 соединен с НКУ СР 3, НКУ КА 4, ПППИ 5 и ЦЗС 7, а ПППИ 5 соединен с НКУ КА 4.

ЦУРС 8 для решения возложенных на него задач в составе своей аппаратуры 60 содержит (фиг.6):

- устройства анализа и обработки информации 61;

- устройства подготовки и планирования сеансов ретрансляции и связи 62;

- информационно-вычислительный комплекс 63;

- устройства связи с внешними абонентами 64.

Устройства анализа и обработки информации 61 и устройства подготовки и планирования сеансов ретрансляции и связи 62 представляют собой совокупность автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов на базе персональных компьютеров, использующих ресурсы информационно-вычислительного комплекса (ИВК) 63, в том числе имеющуюся в его составе информационную базу данных. ИВК 63 выполняет также функции управления распределением данных между АРМ указанных устройств 61 и 62, поступающих от внешних абонентов (НКУ СР 3, НКУ КА 4, ПППИ 5, потребителей ЦИ 9 и ЦЗС 7) по наземным каналам связи 22, 23, 24, 25 и 26 соответственно через устройство связи с внешними абонентами 64.

Устройства анализа и обработки информации 61 используют для своей работы следующие данные, получаемые от:

1)НКУСР:

- ТМИ о состоянии СР и его бортовой аппаратуры ретрансляции и связи;

- НУ движения СР;

- ограничения на проведение сеансов ретрансляции и связи;

- квитанции об исполнении команд управления бортовой аппаратурой СР и закладке КПИ на СР;

2)НКУКА:

- ТМИ о состоянии бортовой аппаратуры КА;

- НУКА;

- об изменении состава парка КА;

- о состоянии ПППИ;

- о результатах тестирования канала ретрансляции КА-СР-ПППИ;

- о результатах проведения сеансов ретрансляции;

3) ЦЗС:

- о состоянии ЦЗС;

- о результатах тестирования канала НА-СР-ЦЗС.

Результатом работы устройств анализа и обработки информации является расчет зон взаимной видимости КА 2 и СР 1, а также определение ограничений (во времени) на проведение сеансов ретрансляции и связи. Эта информация через ИВК 63 поступает на устройства подготовки и планирования сеансов ретрансляции и связи 62.

Указанные устройства 62 используют для своей работы следующие данные:

- от потребителей ЦИ - заявки на ретрансляцию ЦИ с КА;

- от НКУ СР - планы закладок КПИ на СР;

- от НКУ КА - заявки на съем с КА ТМИ и передачу на них КПИ.

Результатом работы устройств подготовки и планирования сеансов ретрансляции и связи 62 являются:

- КПИ для СР в части управления его ретрансляционной аппаратурой, выдаваемая в НКУ СР;

- планы проведения сеансов ретрансляции, выдаваемые в НКУ КА;

- ограничения на организацию каналов ретрансляции и связи, выдаваемые в НКУ КА и ЦЗС;

- сообщения об отмене сеансов ретрансляции, выдаваемые в НКУ СР и в НКУ КА.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить оперативность доставки целевой информации от низкоорбитальных космических абонентов и управления ими при использовании минимального количества наземных пунктов приема и передачи информации, а также обеспечить централизованное управление каналами ретрансляции и связи многофункциональной космической системы ретрансляции, что позволяет оперативно реагировать на запросы потребителей информации, на изменение состояния технических средств системы и планировать их загрузку, повышая тем самым эффективность использования имеющихся ресурсов.

Из известных авторам источников патентных и информационных материалов не известна совокупность признаков, эквивалентных (или совпадающих) с признаками данного предполагаемого изобретения, поэтому заявитель склонен считать техническое решение отвечающим критерию «новизна».

Настоящее решение технически реализуемо, поскольку базируется на известных и отработанных устройствах, и предполагается к использованию в многофункциональной космической системе ретрансляции, предназначенной для информационного обмена с космическими и наземными абонентами.

1. Многофункциональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами, содержащая наземный комплекс управления спутниками-ретрансляторами и космическими абонентами, средства информационного обмена космических абонентов непосредственно с наземными пунктами приема и передачи информации, средства информационного обмена между наземными абонентами и центральными земными станциями через спутники-ретрансляторы на высокой, например, геостационарной орбите, отличающаяся тем, что спутники-ретрансляторы содержат бортовую ретрансляционную аппаратуру для передачи информации между космическими абонентами и наземными пунктами приема и передачи информации, космические абоненты содержат аппаратуру для передачи и приема информации через спутники-ретрансляторы, наземные пункты приема и передачи информации содержат аппаратуру для информационного обмена с космическими абонентами через спутники-ретрансляторы, многофункциональная космическая система ретрансляции содержат центр управления ретрансляцией и связью, а наземные пункты приема и передачи информации и центральные земные станции содержат, соответственно, имитаторы аппаратуры космических и наземных абонентов.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что центр управления ретрансляцией и связью соединен с наземными комплексами управления спутниками-ретрансляторами и космическими абонентами, наземными пунктами приема и передачи информации и центральными земными станциями, а наземные пункты приема и передачи информации соединены с наземным комплексом управления космическими абонентами.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что аппаратура центра управления ретрансляцией и связью содержит устройства анализа и обработки информации, устройства подготовки и планирования сеансов ретрансляции и связи, информационно-вычислительный комплекс и устройства связи с внешними абонентами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в спутниковых системах связи и наблюдения. Спутниковая система связи и наблюдения содержит от 1 до 7 спутников с аппаратурой связи и наблюдения.

Изобретение относится к области телекоммуникаций в авиации и, более конкретно, к системе маршрутизации сообщений адресно-отчетной системы авиационной связи (ACARS) в направлении множества передающих сред, предназначенной для установки на борту летательного аппарата, содержащей: базу данных, содержащую множество профилей маршрутизации, при этом каждый профиль представляет собой список, указывающий уровень приоритета для каждой передающей среды; средства выбора для извлечения из запроса на отправку сообщения ACARS идентификатора профиля маршрутизации и для выбора в профиле маршрутизации, хранящемся в базе данных и соответствующем указанному идентификатору, передающей среды в зависимости от уровня приоритета, после чего выбранную таким образом указанную передающую среду используют для передачи указанного сообщения.

Изобретение относится к области дистанционного управления бортовой регистрирующей аппаратурой (БРА) космических аппаратов (КА). Техническим результатом является повышение удобства и надежности одновременного подключения к устройству различной бортовой регистрирующей аппаратуры.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к сбору и передаче спутниковых данных, и может быть использовано для передачи изображений на Землю и наблюдений Земли.

Изобретение относится к системам спутниковой связи, в частности к низкоорбитальной системе спутниковой связи, использующей легкие спутники, функционирующие на низких околоземных орбитах.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системе цифровой обработки для полезных нагрузок спутников связи, и может быть использовано в системах спутниковой связи с множеством направленных лучей.

Изобретение относится к области дистанционного управления бортовой регистрирующей аппаратурой (БРА) космических аппаратов (КА). Техническим результатом является повышение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения возможности подключать различные детекторы.

Изобретение относится к средствам связи, а именно к организации радиолинии связи, и может быть использовано для постановки ретранслятора при организации радиолинии связи.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам и способам спутниковой связи, и может быть использовано для обеспечения связи низкоорбитальных космических аппаратов с наземной станцией.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к космической межспутниковой связи, и может быть использовано в космической спутниковой навигационной группировке ГЛОНАСС. Технический результат заключается в увеличении объема и достоверности передаваемой и принимаемой информации. Для этого бортовая аппаратура межспутниковых измерений (БАМИ) состоит из радиопередающего устройства, циркулятора, приемо-передающей антенны, входного усилителя приемника, радиоприемного устройства, модульного контроллера управления, формирователя радиосигнала, блока логики и коммутации, что также позволяет обеспечить автономность функционирования космической спутниковой группировки, повысить точность эфемеридного и частотно-временного обеспечения системы, оперативную доставку информации со всех навигационных космических аппаратов (НКА), передачу командно-программной и прием телеметрической информации, оперативный контроль целостности космической системы, передачу данных на НКА единой космической системы, снижение нагрузки на вычислительные средства наземного комплекса управления. 1 ил.

Изобретение относится к беспроводной связи, а именно к способу предоставления услуги факсимильной связи. Техническим результатом является обеспечение корректного использования услуги факсимильной связи в спутниковой линии связи. Указанный технический результат достигается тем, что после передачи сообщения "многостраничный сигнал" в вызываемый терминал, если уровень услуг блока функции межсетевого взаимодействия (IWF) вызываемой стороны не принимает подтверждение сообщения от вызываемого терминала до наступления первого временного порога, уровень услуг блока IWF вызываемой стороны формирует подтверждение сообщения и передает это сформированное подтверждение сообщения в модем блока IWF вызываемой стороны; после приема сообщения CONNECT от модема вызываемой стороны уровень услуг блока IWF вызываемой стороны принимает факсимильные данные, передаваемые модемом блока IWF вызываемой стороны, и сохраняет эти факсимильные данные следующей страницы в буфере; и если уровень услуг блока IWF вызываемой стороны принимает подтверждение сообщения от вызываемого терминала до переполнения буфера, уровень услуг блока IWF вызываемой стороны передает принятое сообщение CONNECT и факсимильные данные, находящиеся в буфере, в вызываемый терминал. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области систем связи для вызова служб неотложного реагирования с борта самолета. Техническим результатом является обеспечение оперативной связи со службами неотложного реагирования устройства связи, расположенного на борту самолета. Система содержит бортовую сеть для беспроводного обмена сигналами связи с устройствами связи экипажа самолета и/или пассажиров самолета; наземную сеть доступа для одновременного обмена сигналами связи с авиакомпанией, к которой относится упомянутый самолет, и точкой доступа общественной безопасности; сеть воздух-земля для передачи упомянутых сигналов связи между бортовой сетью и наземной сетью доступа для установления связи между упомянутыми устройствами связи и наземной сетью связи; и систему связи служб неотложного реагирования, выполненную с возможностью реагировать на вызов служб неотложного реагирования с устройства связи экипажа самолета и/или пассажира самолета, для одновременного взаимного соединения упомянутого устройства связи с членом экипажа самолета через бортовую сеть и с точкой доступа общественной безопасности, и/или авиакомпанией, которой принадлежит самолет, и/или государственным агентством через бортовую сеть, сеть воздух-земля и наземную сеть доступа. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах направленной передачи цифровых данных между воздушным судном и наземными станциями. Технический результат состоит в повышении качества передачи данных между воздушным судном и наземной станцией. Для этого в схеме расположения производят обмен данными в цифровом виде и непосредственно, а другими словами непосредственно при помощи направленных антенн, между воздушным судном и наземными станциями. Более того, лепестки передачи адаптируют во время полета, так что направленные антенны на воздушном судне облучают только те зоны на земле, которые расположены на минимальном расстоянии в поперечном направлении от линии полета воздушного судна. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи с применением спутников-ретрансляторов на высокоэллиптических орбитах. Технический результат состоит в повышении эффективности использования бортовой приемопередающей аппаратуры спутника-ретранслятора, участвующей в формировании многолучевого покрытия зоны обслуживания. Для этого на спутнике-ретрансляторе устанавливают угловой размер зоны покрытия многолучевой антенны не менее углового размера зоны обслуживания в самой широкой ее части, поддерживают в процессе движения спутника-ретранслятора направление оси центрального луча многолучевой антенны на центр зоны обслуживания, определяют активные лучи, зоны которых перекрываются с зоной обслуживания, и пассивные лучи, зоны которых не перекрываются с зоной обслуживания, подключают активные лучи к бортовой приемопередающей аппаратуре, осуществляют периодически контроль совпадения зон лучей с зоной обслуживания, по результатам контроля отключают от бортовой аппаратуры те активные лучи, зоны которых не перекрываются с зоной обслуживания, и подключают к бортовой приемопередающей аппаратуре те пассивные лучи, зоны которых перекрываются с зоной обслуживания. 5 ил.

Изобретение относится к системам связи, которые используются в салоне летательных аппаратов (ЛА), и позволяет оптимизировать по пространству и массе решение для передачи ВЧ-сигнала для системы связи в ЛА. Изобретение раскрывает, в частности, цифровой сигнальный процессор для системы связи в салоне ЛА, который включает средство подачи задаваемого цифрового сигнала, подходящего для формирования соответствующей формы волны для преобразования заданного сигнала услуги и заданного шумового сигнала. 5 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к системе спутниковой связи. Технический результат состоит в расширении связи между транспортным средством и спутником в зоне невидимости спутника. Для этого стационарная приемопередающая система содержит первую антенну, предназначенную для размещения вне зоны невидимости спутника, и вторую антенну, соединенную с первой антенной и предназначенную для размещения в зоне невидимости спутника. Стационарная система сконфигурирована для приема через первую антенну сигналов нисходящей линии связи, переданных спутником на одной несущей частоте нисходящей линии связи, и для передачи принятых сигналов нисходящей линии связи на одной несущей частоте нисходящей линии связи в зоне невидимости спутника через одну-вторую антенну. Мобильная система предназначена для установки на транспортном средстве, содержит третью антенну и четвертую антенну и сконфигурирована для приема через третью антенну сигналов нисходящей линии связи, переданных стационарной системой на одной несущей частоте нисходящей линии связи, для приема через четвертую антенну сигналов нисходящей линии связи, переданных спутником на одной несущей частоте нисходящей линии связи, для определения, находится ли транспортное средство в зоне невидимости спутника или в зоне видимости спутника, и для передачи сигналов восходящей линии связи на одной несущей частоте восходящей линии связи через третью антенну, если транспортное средство находится в зоне невидимости спутника, или через четвертую антенну, если транспортное средство находится в зоне видимости спутника. Стационарная система дополнительно сконфигурирована для приема через вторую антенну сигналов восходящей линии связи, переданных мобильной приемопередающей системой на одной несущей частоте восходящей линии связи, и для передачи принятых сигналов восходящей линии связи на спутник на одной несущей частоте восходящей линии связи через первую антенну.2 н. и 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к устройству для калибровки многолучевой спутниковой системы, и предназначено для обеспечения калибровки на любой частоте в пределах диапазона рабочих частот спутниковой системы. Устройство содержит диаграммообразующую схему, обеспечивающую множество трактов сигнала, причем устройство содержит калибровочный процессор для определения фазового и амплитудного сдвигов тестового тракта множества трактов сигнала посредством коррелирования калибровочного тона, извлеченного из тестового тракта, с опорным калибровочным сигналом, причем калибровочный процессор конфигурирован для определения фазовых и амплитудных сдвигов тестового тракта для по меньшей мере двух калибровочных тонов по меньшей мере двух различных частот. Устройство также содержит средство для применения коррекции на основе определенных фазового и амплитудного сдвигов к тестовому тракту в диаграммообразующей схеме. Два калибровочных тона по меньшей мере двух различных частот могут быть калибровочными тонами, введенными на двух различных частотах, а также калибровочными тонами, преобразованными на две различные частоты посредством диаграммообразующей схемы. Изобретение позволяет вычислить фазовый и амплитудный сдвиги для любого тракта через диаграммообразующую схему для любой частоты в диапазоне рабочих частот многолучевой спутниковой системы и коррекции, применяемых для формирования или обработки требуемых лучей нисходящей или восходящей линии связи многолучевой спутниковой системы. 6 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области спутниковых телекоммуникаций. Техническим результатом является уменьшение плотности теплового потока на поверхности раздела канала, работающего в режиме вне полосы. Устройство мультиплексирования сверхвысокочастотных каналов содержит множество элементарных фильтров, подключенных параллельно к общему выходному органу доступа посредством поперечного волновода, причем каждый фильтр содержит нижний конец, закрепленный на общем для всех фильтров основании, и верхний конец, противоположный основанию, наружную периферийную стенку, по меньшей мере, одну внутреннюю полость, определяющую внутренний канал, сигнальный вход, подключенный к внутренней полости, и сигнальный выход, подключенный к поперечному волноводу. Это устройство мультиплексирования дополнительно содержит проводяще-излучающее устройство, соединенное механическим и термическим образом с, по меньшей мере, двумя фильтрами, причем это проводяще-излучающее устройство содержит, по меньшей мере, одну теплопроводную пластину и связано с наружными периферийными стенками каждого из, по меньшей мере, двух фильтров, причем пластина закреплена на уровне верхнего конца фильтров. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении быстродействия передачи информации за счет компенсации изменения групповой задержки. Для этого система содержит средство для определения, по меньшей мере, одного из: отклонения фазы для частотного канала из множества частотных каналов, демультиплексированных из несущей, для компенсации изменения групповой задержки в несущей и отклонения коэффициента усиления для частотного канала для компенсации изменения коэффициента усиления с несущей; и средство для применения определенного, по меньшей мере, одного из: отклонения фазы и отклонения коэффициента усиления в частотном канале до восстановления несущей из указанного множества частотных каналов. Поэтому изобретение обеспечивает возможность цифровой компенсации любого нежелательного изменения групповой задержки и коэффициента усиления, внесенного, например, аналоговыми компонентами, такими как фильтры в системе спутниковой связи.3н и 5 з.п.ф-лы, 10 ил.
Наверх