Спутниковая система «Марафон IoT»: состав орбитальной группировки

Добрый день, я - Михаил Валов, заместитель генерального конструктора АО «Информационные спутниковые системы» имени академика Михаила Фёдоровича Решетнёва».
Сегодня речь в нашем диалоге, в нашем разговоре пойдёт о спутниковых группировках.
Всё это начинается с того, какие задачи ставятся перед орбитальными группировками. Это очень важно. Хотим ли мы обслуживать часть земного шара, южные регионы или северные регионы, а может быть, всю Землю?
А давайте возьмём арбуз! Замечательный предмет, который позволит нам рассказать немножко о плоскостях и наклонениях. Представьте себе, это северный полюс, вот здесь у нас хвостик, это южный полюс, это наша планета. Даже раскраска позволяет говорить о том, что можно его разделить на какие-то плоскости.
Давайте подробнее разберёмся. Итак, северный и южный полюс, плоскость экватора. Мы знаем, что экватор охватывает Землю ровно посередине. Это нулевое наклонение в нашем понимании. Для того, чтобы сделать наклонение 90 градусов, мы поднимаем этот листочек. Потом мы будем нарезать этот арбуз на 12 ровных плоскостей, но сейчас эта плоскость у нас одна, а их должно быть 12. Даже раскраска арбуза говорит нам, ну-ка сейчас посчитаем…1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 плоскостей, как раз этот арбуз демонстрирует нашу модель орбитальной группировки - 12 плоскостей по 22 космических аппарата.
Давайте попробуем разобраться, что такое зона обслуживания. Зона обслуживания у нас глобальная, как мы с вами говорили. То есть мы должны покрыть весь земной шар связью.
Для этого-то у нас существует огромное количество аппаратов. Попробуем разобраться, почему их такое большое количество.
Итак, на примере вот этого элементарного фонарика можно рассмотреть зону обслуживания одного космического аппарата. Представьте себе, этот фонарик создаёт определённый луч и на нашем арбузе или Земле делает пятно обслуживания связи. Чем орбита у вас ниже, тем пятно становится ярче. Значит, пропускные способности и скорости в этом пятне больше. Мы выбираем определённый компромиссный вариант, но вместе с тем, у нас меняется зона пятна. А если меняется зона, таких пятен одновременно должно быть много. Соответственно, космических аппаратов должно быть много в каждой плоскости.
Арбуз нам больше не понадобится.
В данном случае космическая группировка «Марафон», эта система «Марафон«, она задумалась, в первую очередь, для того, чтобы обеспечить всю планету определённым видом связи. Это низкоинформативная связь, фактически это передача коротких сообщений M-to-M, machine-to-machine.
Орбита и состав орбитальной группировки выбирается не просто так. Мы прекрасно понимаем, что можем обеспечить связь в определённом регионе, запустив один космический аппарат на геостационарную орбиту. Но когда речь идёт о том, что весь земной шар необходимо покрыть связью, нам необходима многоспутниковая группировка.
И вот основная мысль проектная, проектанта, она лежит в том, чтобы выбрать те оптимальные набор параметров, при которых выполнится ряд условий. Будет обеспечена требуемая пропускная способность, будет обеспечено определённое количество абонентов в данной спутниковой системе. Будет обеспечена возможность запуска космических аппаратов. Немаловажный вопрос, потому что количество ракет это тоже ограниченный ресурс. И желательно запускать космические аппараты единовременно, то есть одну плоскость формировать одним запуском. И весь этот набор параметров и компромиссов, он даёт нам понимание, какая должна быть архитектура орбитальной группировки.
Вот, в частности, в «Марафон» была выбрана низкая круговая орбита. Неслучайно выбор пал на этот тип орбит. Мы понимаем, что космический аппарат будет небольшой, потому что те пропускные способности и те энергетические возможности платформы напрямую связаны с размерами, массами и габаритами космического аппарата. Требования у системы были небольшие. Информации надо передавать не так много, но информация должна передаваться глобально. Вот основные тезисы, которые нами были приняты для начала проектирования группировки.
Важно отметить ещё одну зависимость: от высоты аппаратов при условии фиксирования требований по глобальности, от высоты орбиты, меняется количество аппаратов. Чем ты выше поднимаешь орбиту, тем меньше требуется космических аппаратов. Чем ниже, тем больше.
Я уже говорил о поиске компромиссов. Вот как раз такой компромисс и найден. Орбита 750 километров, наклонение приполярное, 22 космических аппарата в плоскости, 12 плоскостей. Обеспечивают глобальность, обеспечивают требуемый, приемлемый размер космического аппарата, обеспечивают приемлемые и требуемые пропускные способности аппарата и энергетику.
Ну что, друзья, подведём итог, что мы сегодня узнали из нашего общения? Мы узнали, что орбитальная группировка «Марафон» насчитывает 12 плоскостей, высота орбиты 750 километров, наклонение 90 градусов, общее количество космических аппаратов 264,
и всё это для того, чтобы обеспечить глобальную непрерывную связь на всей планете.
С вами был Михаил Валов. До новых встреч!