[go: up one dir, main page]

RU2660559C2 - Hybrid ground-space communication system - Google Patents

Hybrid ground-space communication system Download PDF

Info

Publication number
RU2660559C2
RU2660559C2 RU2016145391A RU2016145391A RU2660559C2 RU 2660559 C2 RU2660559 C2 RU 2660559C2 RU 2016145391 A RU2016145391 A RU 2016145391A RU 2016145391 A RU2016145391 A RU 2016145391A RU 2660559 C2 RU2660559 C2 RU 2660559C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
satellite
communication
orbit
earth
spacecraft
Prior art date
Application number
RU2016145391A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016145391A (en
RU2016145391A3 (en
Inventor
Анатолий Алексеевич Безруков
Евгений Парфенович Екимов
Олег Леонидович Химочко
Original Assignee
Акционерное общество (АО) "Спутниковая система "Гонец"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество (АО) "Спутниковая система "Гонец" filed Critical Акционерное общество (АО) "Спутниковая система "Гонец"
Priority to RU2016145391A priority Critical patent/RU2660559C2/en
Publication of RU2016145391A publication Critical patent/RU2016145391A/en
Publication of RU2016145391A3 publication Critical patent/RU2016145391A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2660559C2 publication Critical patent/RU2660559C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

FIELD: satellite communication systems.
SUBSTANCE: invention relates to satellite communication systems with space and ground segments and, in particular, to a hybrid earth-space communication system using low-orbit spacecraft groups for Earth remote sensing (ERS SOG). To this end, the space segment consists of an orbit group of three repeater satellites (OG RS), spaced relative to each other along the geostationary orbit to cover the entire territory and water area of Russia with the adjacent regions at latitudes from 75 degrees south latitude up to 75 degrees north latitude and the orbit group of spacecraft for Earth remote sensing and meteorology, as well as newly introduced OG low-orbit communication spacecrafts in circular orbits with a height of 1500 km, and an inclination of 82.5 degrees.
EFFECT: technical result consists in increasing the technological control and communication efficiency in the absence of inter-satellite communication channels and the partial absence of earth communication channels.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к системам спутниковой связи, имеющим космический и наземный сегменты и, в частности, к гибридной наземно-космической спутниковой системе связи (Термин «гибрид» понимается как система, состоящая из двух или более интегрированных подсистем) с использованием низкоорбитальных группировок космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (ОГ КАДЗЗ) с высотами орбит 300-700 км, орбитальных группировок космических аппаратов метеонаблюдения (ОГ КАМ) с круговыми околополярными орбитами с высотами 1200 км, орбитальной группировки из трех спутников-ретрансляторов (ОГ CP), равномерно разнесенных относительно друг друга по геостационарной (ГСО) орбите, и средневысотной орбитальной группировки из 24 космических аппаратов ГЛОНАСС с высотами орбит 20000 км.The invention relates to satellite communication systems having space and ground segments and, in particular, to a hybrid terrestrial-space satellite communication system (the term “hybrid” is understood as a system consisting of two or more integrated subsystems) using low-orbit constellations of remote sensing spacecraft Earth (OG KADZZ) with altitudes of orbits of 300-700 km, orbital constellations of spacecraft meteorological observation (OG KAM) with circular near-polar orbits with altitudes of 1200 km, orbital g ruptions of three satellite repeaters (OG CP), uniformly spaced relative to each other in a geostationary (GSO) orbit, and a medium-altitude orbital constellation of 24 GLONASS spacecraft with orbit heights of 20,000 km.

Геостационарной орбитой (ГСО) называют орбиту искусственного спутника Земли радиусом 42164 км (6,6 радиусов Земли, 35786 км над поверхностью Земли), которая лежит в плоскости земного экватора. Период обращения по этой орбите равен одним суткам. Поэтому геостационар, то есть спутник, движущийся по геостационарной орбите, не меняет своего положения относительно поверхности Земли (постоянно "висит" над одной и той же точкой экватора). Это позволяет значительно упростить конструкцию наземного приемно-передающего оборудования, поскольку антенну, направленную на спутник, не требуется поворачивать.Geostationary orbit (GSO) is the orbit of an artificial Earth satellite with a radius of 42164 km (6.6 Earth radii, 35786 km above the Earth's surface), which lies in the plane of the earth's equator. The period of revolution in this orbit is one day. Therefore, a geostationary, that is, a satellite moving in a geostationary orbit, does not change its position relative to the surface of the Earth (constantly "hangs" above the same point of the equator). This allows you to significantly simplify the design of ground-based transmitting and receiving equipment, since the antenna pointing at the satellite does not need to be rotated.

Из существующих в настоящее время систем связи между абонентами используются, например, две группы космических аппаратов, одна из которых выведена на низкие круговые орбиты, а другая - на геостационарные круговые орбиты. В общем случае, эта космическая группировка спутников включает 36 спутников, расположенных в шести орбитальных плоскостях по шесть спутников в каждой плоскости. Спутники снабжены радиотехническими комплексами-ретрансляторами. Заданная орбита каждого спутника поддерживается ее периодической коррекцией. На Земле расположены диспетчерские станции и станции абонентов. В процессе функционирования системы сигналы абонента, например, при осуществлении телефонной связи, ретранслируются через спутник, находящийся в зоне доступа абонента и расположенный на низкой орбите, на наземную диспетчерскую станцию, находящуюся в зоне видимости данного спутника, а с диспетчерской станции - на спутник, находящийся на геостационарной орбите, а с данного спутника - на диспетчерскую станцию принимающего абонента, с которой сигналы через спутник на низкой орбите ретранслируются на станцию принимающего сигнал абонента (см. патент №2107990, кл. Н04В 7/185, 1998 г.).Of the currently existing communication systems between subscribers, for example, two groups of spacecraft are used, one of which is placed in low circular orbits, and the other in geostationary circular orbits. In general, this space constellation of satellites includes 36 satellites located in six orbital planes with six satellites in each plane. Satellites are equipped with radio-technical complexes-repeaters. The given orbit of each satellite is supported by its periodic correction. Dispatch stations and subscriber stations are located on Earth. During the operation of the system, subscriber signals, for example, during telephone communications, are relayed through a satellite located in the subscriber’s access area and located in low orbit to a ground-based dispatch station located in the satellite’s visibility range, and from a dispatch station to a satellite located in geostationary orbit, and from this satellite to the dispatch station of the receiving subscriber, from which signals through the satellite in low orbit are relayed to the station of the receiving subscriber signal (see Patent No. 2107990, CL HB04/185, 1998).

Недостатком этой системы является то, что для ее эффективного функционирования необходимо наличие значительного количества спутников, что существенно повышает стоимость системы и усложняет ее управление. Кроме того, технологичность управления и связи в этой системе чрезмерно сложна. Так, сигналы связи от абонента поступают на находящийся на низкой орбите спутник, оттуда - на наземную диспетчерскую станцию, далее на спутник, находящийся на геостационарной орбите, оттуда - на диспетчерскую станцию принимающего абонента и через спутник, находящийся на низкой орбите, - на станцию принимающего сигнал абонента. С учетом динамики системы, а именно постоянного относительного изменения положения спутников на низких орбитах, диспетчерских и абонентских станций, необходимо осуществлять изменение положения передающих и принимающих устройств (антенн) спутников и наземных станций, что весьма сложно, а кроме того, такая организация связи приводит к снижению качества передаваемых сигналов. Необходимо также отметить, что осуществление данной системой дистанционного зондирования Земли за передвижением объектов, наблюдение за функционированием стационарных объектов, контроль экологии в заданных регионах, контроль метеорологической обстановки, которые осуществляются со спутников, находящихся на низких орбитах, и передача данной информации потребителям через диспетчерские станции приводит к необходимости создания сети диспетчерских станций, что повышает и без того весьма высокую стоимость системы и еще более усложняет ее управление. Попытка улучшить эксплуатационные параметры системы путем введения в ее состав группировки спутников, выведенных на средневысотную орбиту (см. патент РФ №2118056, кл. Н04В 7/185, 1998 г.), еще более усложнило систему и ухудшило качество передаваемых сигналов.The disadvantage of this system is that for its effective functioning requires a significant number of satellites, which significantly increases the cost of the system and complicates its management. In addition, the manufacturability of control and communication in this system is excessively complex. So, the communication signals from the subscriber are sent to the satellite in low orbit, from there to the ground control station, then to the satellite in geostationary orbit, from there to the control station of the receiving subscriber and through the satellite in low orbit to the receiving station subscriber signal. Given the dynamics of the system, namely, the constant relative change in the position of satellites in low orbits, dispatch and subscriber stations, it is necessary to change the position of the transmitting and receiving devices (antennas) of satellites and ground stations, which is very difficult, and in addition, such a communication organization leads to lower quality of transmitted signals. It should also be noted that the implementation of the Earth’s remote sensing system for the movement of objects, monitoring the operation of stationary objects, environmental monitoring in specified regions, monitoring the meteorological conditions that are carried out by satellites in low orbits, and transmitting this information to consumers through control stations the need to create a network of control stations, which increases the already very high cost of the system and further complicates e e management. An attempt to improve the operational parameters of the system by introducing into its composition a constellation of satellites placed in a mid-altitude orbit (see RF patent No. 2118056, class Н04В 7/185, 1998), further complicated the system and worsened the quality of the transmitted signals.

Наиболее близким аналогом, выбранным за прототип заявленного изобретения, является двухуровневая система спутниковой связи (патент на изобретение №2575632 от 26.01.2016 г.), в которой для обеспечения связи на территории СНГ и глобального обмена данными на всей территории Земли между наземными, воздушными, морскими и космическими абонентами включены наземный и космический сегменты. Космический сегмент состоит из группировок CP, КАДЗЗ, КАМ. Наземный сегмент состоит из наземных комплексов приема-передачи целевой информации и управления низковысотной группировкой космических аппаратов дистанционного зондирования Земли и группировкой космических аппаратов метеонаблюдения, а также из наземных комплексов приема-передачи целевой информации и управления орбитальной группировкой спутников-ретрансляторов на геостационарных орбитах, наземный комплекс приема-передачи целевой информации и управления орбитальной группировкой космических аппаратов дистанционного зондирования Земли и метеонаблюдения связан по управляющим и информационным спутниковым каналам связи с орбитальной группировкой космического сегмента в составе орбитальных группировок космических аппаратов дистанционного зондирования Земли и метеонаблюдения и орбитальной группировки из трех спутников-ретрансляторов на геостационарных орбитах и состоит из взаимосвязанных потребительского комплекса, в состав которого входят наземные специальные комплексы и абонентские станции различного типа и базирования, и управляющего комплекса, в состав которого дополнительно введены командно-измерительные системы и центры управления полетом орбитальной группировкой космических аппаратов дистанционного зондирования Земли и метеонаблюдения, в состав наземного комплекса приема-передачи целевой информации и управления орбитальной группировкой спутников-ретрансляторов на геостационарных орбитах введен управляющий комплекс спутниками-ретрансляторами, включающий взаимосвязанные центр управления ретрансляцией и связью и центр управления полетом спутниками-ретрансляторами, а также наземный радиотехнический комплекс, взаимосвязанный с управляющим комплексом спутниками-ретрансляторами по наземному каналу связи, и наземные радиотехнические комплексы, не имеющие с управляющим комплексом спутниками-ретрансляторами наземного канала связи, наземные радиотехнические комплексы состоят из взаимосвязанных по спутниковым радио или оптическим каналам связи с орбитальной группировкой из трех спутников-ретрансляторов на геостационарных орбитах и на прием - с орбитальной группировкой космических аппаратов дистанционного зондирования Земли и метеонаблюдения, наземный комплекс приема-передачи целевой информации и управления орбитальной группировкой космических аппаратов дистанционного зондирования Земли и метеонаблюдения взаимосвязан с наземным комплексом приема-передачи целевой информации и управления орбитальной группировкой спутников-ретрансляторов на геостационарных орбитах по наземным каналам связи и сети общего пользования, каждый из наземных радиотехнических комплексов наземного комплекса приема-передачи целевой информации и управления орбитальной группировкой спутников-ретрансляторов на геостационарных орбитах содержит командно-измерительную систему и радиолинию управления спутниками ретрансляторами.The closest analogue selected for the prototype of the claimed invention is a two-level satellite communications system (patent for invention No. 2575632 dated 01/26/2016), in which, to ensure communication in the CIS and global data exchange throughout the Earth between land, air, marine and space subscribers included ground and space segments. The space segment consists of the groups CP, KADZZ, KAM. The ground segment consists of ground-based systems for receiving and transmitting target information and controlling the low-altitude constellation of spacecraft for remote sensing of the Earth and a constellation of spacecraft for meteorological observation, as well as ground-based complexes for receiving and transmitting target information and controlling the orbital constellation of relay satellites in geostationary orbits, and a ground-based reception complex -transmission of target information and control of the orbital constellation of spacecraft remote sensed The Earth and meteorological observations are connected via control and information satellite channels to the orbital constellation of the space segment as part of the orbital constellations of the spacecraft for remote sensing of the Earth and meteorological observations and the orbital constellation of three satellite-relays in geostationary orbits and consists of interconnected consumer complex, which includes special ground complexes and subscriber stations of various types and basing, and the control complex, as In addition to which command-measuring systems and flight control centers have been introduced for the orbital constellation of Earth remote sensing and meteorological observation spacecraft, the ground-based complex for receiving and transmitting target information and controlling the orbital constellation of relay satellites in geostationary orbits includes a control complex of relay satellites, including interconnected Relay and communications control center and satellite control satellite relay flight control center, and that the ground-based radio engineering complex, interconnected with the control complex of relay satellites through the ground-based communication channel, and ground-based radio engineering complexes that do not have the control complex of satellite-relay repeaters of the ground-based communication channel, ground-based radio engineering complexes consist of interconnected satellite or radio communication channels with an orbital constellation of three satellite transponders in geostationary orbits and for reception - with orbital constellation of spacecraft Earth sensing and meteorological observations, the ground-based complex for receiving and transmitting target information and controlling the orbital constellation of spacecraft remote sensing Earth and meteorological surveillance is interconnected with the ground-based complex for receiving and transmitting target information and controlling the orbital constellation of satellite-relay in geostationary orbits over land communication channels and a common network use, each of the ground-based radio systems of the ground-based complex of reception and transmission of target information and control eniya orbital relay satellites in geostationary orbits group contains command-measuring system and a radio link control satellite transponders.

Недостатком данной системы является недостаточная технологичность управления и оперативность связи при отсутствии межспутниковой связи, которая в настоящее время практически не реализована, и частичном отсутствии наземных каналов связи. Снижение технологичности управления и оперативности связи с абонентами неприемлемы для решения задач системы по всем ее абонентским направлениям, в особенности для абонентов низкоорбитальной группировки космических аппаратов дистанционного зондирования Земли и космических аппаратов метеонаблюдения. Задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является повышение технологичности управления и оперативности связи с абонентами при отсутствии межспутниковых каналов связи и частичном отсутствии наземных каналов связи.The disadvantage of this system is the lack of adaptability of control and communication efficiency in the absence of inter-satellite communication, which is currently practically not implemented, and the partial absence of terrestrial communication channels. The decrease in the technological effectiveness of the management and the efficiency of communication with subscribers is unacceptable for solving the problems of the system in all its subscriber directions, especially for subscribers of the low-orbit constellation of spacecraft for remote sensing of the Earth and spacecraft for weather observation. The problem to which the invention is directed is to increase the manufacturability of management and the efficiency of communication with subscribers in the absence of inter-satellite communication channels and a partial absence of terrestrial communication channels.

Решение данной задачи обеспечивается тем, что космический сегмент состоит из орбитальной группировки из трех спутников-ретрансляторов (ОГ CP), разнесенных относительно друг друга по геостационарной орбите для покрытия всей территории и акватории России с прилегающими регионами в широтах от 75 градусов южной широты до 75 градусов северной широты (например, CP типа «Луч-5А», «Луч-5Б», «Луч-5В»), орбитальной группировки космических аппаратов дистанционного зондирования Земли и метеонаблюдения (ОГ КАДЗЗ и КАМ) и орбитальной группировки из 24 космических аппаратов КА ГЛОНАСС, а также вновь введенной ОГ низкоорбитальных КА связи типа «Гонец-М» МСПСС «Гонец-Д1М» на круговых орбитах (высота 1500 км, наклонение 82,5 градусов, размещенных в 4-6 орбитальных плоскостях по 3-8 КА в каждой) с глобальным покрытием Земли. Наземный сегмент состоит из Земных станций приема, обработки и ретрансляции метеорологической и ледовой обстановки (ЗС-МЛ), не имеющих связи с АПК, абонентские терминалы МСПСС «Гонец-Д1М», работающие по гибридной технологии со спутниковым и наземными каналами связи (кабельная, сотовая, интернет и другие сети связи), и вновь введенных взаимосвязанных единого информационного центра мониторинга транспортного комплекса (ЕИЦМТК), аппаратно-программного комплекса (АПК), стационарных магистральных станций спутниковой связи (МССС) и мобильных абонентских станций спутниковой связи (МАССС) ситуационных штабов и центров. При этом абоненты определяют свое местоположение с помощью абонентского оборудования, взаимодействующего с КА ГЛОНАСС или встроенного оборудования ГЛОНАСС в абонентские станции спутниковой связи «Гонец».The solution to this problem is ensured by the fact that the space segment consists of an orbital constellation of three satellite repeaters (OG CP), spaced relative to each other in a geostationary orbit to cover the entire territory and waters of Russia with adjacent regions in latitudes from 75 degrees south latitude to 75 degrees north latitude (for example, CPs of the Luch-5A, Luch-5B, Luch-5V type), the orbital constellation of spacecraft for remote sensing of the Earth and meteorological observation (OG KADZZ and KAM) and the orbital constellation of 24 space GLONASS spacecraft, as well as the newly introduced GO of low-orbit communications spacecraft of the “Gonets-M” type of the ISSSS “Gonets-D1M” in circular orbits (altitude 1500 km, inclination 82.5 degrees, located in 4-6 orbital planes of 3-8 SC in each) with global coverage of the Earth. The ground segment consists of Earth stations for receiving, processing and retransmission of meteorological and ice conditions (ZS-ML) that do not have communication with the agricultural sector, MSNSS “Gonets-D1M” subscriber terminals operating on hybrid technology with satellite and terrestrial communication channels (cable, cellular) , the Internet and other communication networks), and the newly introduced interconnected unified information center for monitoring the transport complex (EICMTK), hardware and software complex (AIC), stationary trunk satellite communications stations (MCCS) and mobile Satellite communications stations (MASS) of situational headquarters and centers. At the same time, subscribers determine their location using subscriber equipment that interacts with the GLONASS spacecraft or the built-in GLONASS equipment in the subscriber satellite communications stations “Gonets”.

На фиг. 1 представлена схема предложенной системы в составе космического и наземного сегментов:In FIG. 1 presents a diagram of the proposed system as part of the space and ground segments:

КС. Космический сегментThe cop. Space segment

1. Орбитальная группировка из трех спутников ретрансляторов (CP) «Луч-5».1. The orbital constellation of three satellites of repeaters (CP) “Luch-5”.

1.1 CP «Луч-5А», «Луч-5Б», «Луч-5В».1.1 CP “Luch-5A”, “Luch-5B”, “Luch-5V”.

2. Орбитальная группировка КА дистанционного зондирования Земли (КАДЗЗ) и КА метеонаблюдения (КАМ).2. Orbital constellation of the Earth remote sensing satellite (KADZZ) and the meteorological observation satellite (KAM).

2.1 КАДЗЗ.2.1 KADZZ.

2.2 КАМ.2.2 KAM.

3. ОГ низкоорбитальных КА связи (КАС) типа «Гонец-М» многофункциональной системы персональной спутниковой связи (МСПСС) «Гонец-Д1М».3. The exhaust gas of low-orbit communication spacecraft (CAS) of the “Gonets-M” type of the multifunctional system of personal satellite communications (MSPSS) “Gonets-D1M”.

3.1 КАС.3.1 CAS.

4. ОГ ГЛОНАСС.4. OG GLONASS.

4.1 КА ГЛОНАСС.4.1 KA GLONASS.

НС. Наземный сегментNA. Ground segment

5. Земные станции приема, обработки и ретрансляции метеорологической и ледовой обстановки (ЗС-МЛ), не имеющие связи с АПК.5. Earth stations for receiving, processing and retransmission of meteorological and ice conditions (ZS-ML), not connected with the agricultural sector.

5.1 ЗС-МЛ.5.1 ZS-ML.

6. Абонентские терминалы (AT) абонентов (потребителей) различного базирования: наземного, включая мобильные, воздушного и морского, включая Северный морской путь (СМП).6. Subscriber terminals (AT) of subscribers (consumers) of various bases: ground, including mobile, air and sea, including the Northern Sea Route (NSR).

6.1 AT.6.1 AT.

7. Наземные линии связи, включая кабельные, сотовые, интернет и др.7. Terrestrial communication lines, including cable, cellular, Internet, etc.

8. Магистральные станции спутниковой связи (МССС) стационарные, имеющие связь с АПК.8. Trunk stations of satellite communications (MCCS) stationary, having communication with the agro-industrial complex.

8.1 МССС.8.1 ICSS.

9. Единый информационный центр мониторинга транспортного комплекса (ЕИЦМТК).9. The single information center for monitoring the transport complex (EICMTK).

9.1 Вычислительные блоки (ВБ) ЕИЦМТК.9.1 Computing blocks (WB) EITMTK.

10. Аппаратно-программный комплекс (АПК).10. Hardware-software complex (AIC).

10.1 ВБ АПК.10.1 WB agribusiness.

11. Мобильные абонентские станции спутниковой связи (МАССС) мобильных ситуационных штабов и центров для связи с CP и КАС при технологической и оперативной необходимости.11. Mobile satellite communications subscriber stations (MASS) of mobile situational headquarters and centers for communication with CP and CAS with technological and operational needs.

11.1 МАССС.11.1 MASS.

На фиг. 2 представлена схема и виды информационного обмена элементов (составных частей) предложенной системы.In FIG. 2 presents a diagram and types of information exchange of elements (components) of the proposed system.

Предложенная система работает следующим образом.The proposed system works as follows.

Земная станция (5-1) из состава (5) принимает и обрабатывает (предварительная первичная обработка) с отечественных и иностранных КАМ (2-1) и КАДЗЗ (2-2) из состава ОГ (2) информацию о метеорологической и ледовой обстановке.The earth station (5-1) from the composition (5) receives and processes (preliminary primary processing) information from the domestic and foreign KAM (2-1) and KADZZ (2-2) from the exhaust gas (2) on the meteorological and ice conditions.

Предварительно обработанную информацию ЗС (5-1) ретранслирует по каналам CP (1-1) (например, «Луч-5А», «Луч-5Б», «Луч-5В») на стационарные магистральные станции спутниковой связи (8-1), имеющие связь с вычислительными блоками (10-1) из состава АПК (10) для вторичной обработки с последующим ее представлением в вычислительные блоки (9-1) из состава ЕИЦМТК (9) для сбора, анализа, прогноза изменения метео и ледовой обстановки и принятия решения по доведению технологической и оперативной информации до абонентов (потребителей). После принятия решения ЕИЦМТК (9) обеспечивает доведение оперативной и технологической информации до ЗС (5-1) и МАССС (11-1) в части, касающейся с использованием КАС «Гонец» (3-1) из состава ОГ (3) (глобальная зона обслуживания), а с использованием CP (1-1) «Луч-5А», «Луч-5Б», «Луч-5В» из состава ОГ (1) CP «Луч-5» возможно доведение в зоне покрытия (в полосе от 75 градусов южной широты до 75 градусов северной широты в зоне обслуживания CP).The pre-processed information of the GL (5-1) is relayed via CP (1-1) channels (for example, “Luch-5A”, “Luch-5B”, “Luch-5V”) to stationary satellite trunk communication stations (8-1) having communication with computing units (10-1) from the composition of the agro-industrial complex (10) for secondary processing with its subsequent presentation to computing units (9-1) from the EICMTK (9) for collecting, analyzing, forecasting changes in weather and ice conditions, and making decisions on bringing technological and operational information to subscribers (consumers). After the decision is made, the EICMTC (9) ensures that operational and technological information is communicated to the AP (5-1) and the AMISS (11-1) in the part related to the use of the Gonets UAS (3-1) from the OG (3) (global service area), and using CP (1-1) “Luch-5A”, “Luch-5B”, “Luch-5V” from the exhaust gas (1) CP “Luch-5” it is possible to bring in the coverage area (in the strip from 75 degrees south latitude to 75 degrees north latitude in the CP service area).

Абоненты (потребители) 6-1 (водное или сухопутное транспортное средство) из состава транспортных средств СМП (6) и прилегающих к нему территорий и акваторий взаимодействуют с КА ГЛОНАСС (4-1) из состава ОГ ГЛОНАСС (4) для определения своего местоположения и с КАС «Гонец-М» (3-1) - для получения технологической и оперативной информации.Subscribers (consumers) 6-1 (a water or land vehicle) from the composition of the NSR vehicles (6) and adjacent territories and water areas interact with the GLONASS spacecraft (4-1) from the GLONASS OG (4) to determine their location and with KAS “Gonets-M” (3-1) - to obtain technological and operational information.

Технологическое и оперативное взаимодействие между CP (1-1), КАС (3-1) и абонентами (потребителями) (6-1) осуществляется через МАССС (11-1).Technological and operational interaction between CP (1-1), CAS (3-1) and subscribers (consumers) (6-1) is carried out through MASS (11-1).

Вместе с этим управление наземными радиолиниями связи осуществляется с использованием также гибридной технологии в виде последовательно подключенных к этим линиям, контроллером - сравнивающим устройством (см., например, контроллер GSM/GPRS К-105) и модемом (см., например, GSM/GPRS/GPS SonyEricsson GT47), через которые наземные радиолинии связи связаны со спутниками низкоорбитальной группировки и мобильными абонентскими станциями МСПСС «Гонец-Д1М».Along with this, the control of terrestrial radio links is also carried out using hybrid technology in the form of series-connected to these lines, the controller - a comparator (see, for example, the GSM / GPRS K-105 controller) and a modem (see, for example, GSM / GPRS / GPS SonyEricsson GT47) through which terrestrial radio links are connected to low-orbit constellation satellites and the mobile subscriber stations of the MSNSS “Gonets-D1M”.

Такое исполнение позволит обеспечить повышение технологичности управления и оперативности передачи сообщений абонентам (потребителям) за счет дополнительного использования наземных сетей связи, например GSM/GPRS, путем оптимизации загрузки наземных и спутниковых каналов связи абонентским трафиком, например, дистанционного зондирования Земли и метеонаблюдения, и передаваемым как с использованием наземных сетей связи, так и ОГ КА связи, например МСПСС «Гонец-Д1М» (см., например, «Низкоорбитальная космическая система персональной спутниковой связи и передачи данных» изд. Юлис, 2011), с использованием ОГ навигационных КА (НКА), например навигационной системы ГЛОНАСС (см., например, Принципы построения и функционирования. Изд. «Радиотехника», М., 2005, Спутниковые сети связи. Изд. М., «Военный парад». 2010) и навигационной системы GPS (см., например, Соловьев В.А. Системы спутниковой навигации. М.: Эко-Трендз, 2000. - 270 с.). При этом указанная оптимизация осуществляется за счет повышения точности учета состояния загрузки наземных и спутниковых каналов связи абонентским трафиком. В предложенной системе традиционными методами автоматически определяются параметры текущей загрузки наземных и спутниковых каналов связи с их потенциальной пропускной способностью и после их сравнения в контроллере осуществляется перераспределение загрузки наземных и спутниковых каналов связи для передачи необходимой информации с использованием наземных или спутниковых модемов по более свободному каналу связи. Например, оперативная информация для абонента может быть перераспределена от ОГ КАДЗЗ или ОГ КАМ по наземному радиоканалу GSM/GPRS или по спутниковому каналу передачи данных МСПСС «Гонец-Д1М» в зависимости от наличия и загрузки канала связи.This design will allow to increase the technological management and the efficiency of message transmission to subscribers (consumers) due to the additional use of terrestrial communication networks, for example GSM / GPRS, by optimizing the loading of terrestrial and satellite communication channels by subscriber traffic, for example, remote sensing of the Earth and meteorological surveillance, and transmitted using terrestrial communication networks, and the OG of the spacecraft communications, for example, ISRSS “Gonets-D1M” (see, for example, “Low-orbit space system of a personal satellite communication and data transmission ”ed. Yulis, 2011), using the exhaust gas of navigation spacecraft (NKA), for example, the GLONASS navigation system (see, for example, Principles of construction and operation. Publishing House“ Radio Engineering ”, M., 2005, Satellite Networks Communications. Ed. M., “Military Parade”. 2010) and the GPS navigation system (see, for example, Solovyov V.A. Satellite Navigation Systems. M: Eco-Trends, 2000. - 270 pp.). Moreover, this optimization is carried out by increasing the accuracy of recording the load status of terrestrial and satellite communication channels by subscriber traffic. In the proposed system, traditional methods automatically determine the parameters of the current download of terrestrial and satellite communication channels with their potential bandwidth and after comparing them, the controller redistributes the load of terrestrial and satellite communication channels to transfer the necessary information using terrestrial or satellite modems over a freer communication channel. For example, operational information for a subscriber can be redistributed from the KADZZ OG or the KAM OG via the GSM / GPRS terrestrial radio channel or via the Gonets-D1M satellite satellite data transmission channel, depending on the availability and loading of the communication channel.

Таким образом, за счет оперативного перераспределения связных ресурсов наземных и спутниковых каналов связи, с переходом на более свободный канал связи, в том числе глобального низкоорбитального канала связи, повышается технологичность управления и оперативность передачи сообщений, особенно при возникновении нештатных, аварийных или чрезвычайных ситуаций.Thus, due to the operational redistribution of the communication resources of terrestrial and satellite communication channels, with the transition to a freer communication channel, including the global low-orbit communication channel, the control technology and the speed of message transfer are increased, especially in the event of emergency, emergency or emergency situations.

Предложенное построение гибридной наземно-космической системы связи позволит обеспечить требуемую технологичность управления и оперативность связи.The proposed construction of a hybrid terrestrial-space communication system will ensure the required control technology and communication efficiency.

Claims (1)

Гибридная наземно-космическая система связи, включающая наземный сегмент в составе земных станций приема, обработки и ретрансляции информации дистанционного зондирования земли, метеорологической и ледовой обстановки, стационарных магистральных станций спутниковой связи, взаимосвязанных абонентских терминалов различного базирования и наземных линий связи, а также космический сегмент, в составе низкоорбитальной группировки космических аппаратов связи, орбитальной группировки из трех спутников-ретрансляторов, разнесенных равномерно друг относительно друга по геостационарной орбите и орбитальной группировки космических аппаратов дистанционного зондирования земли и метеонаблюдения, отличающаяся тем, что в состав наземного сегмента введены единый центр мониторинга транспортного комплекса и аппаратно-программный комплекс, взаимодействующие по наземным линиям связи с стационарными магистральными станциями спутниковой связи, а по низкоорбитальным спутниковым каналам связи с мобильными абонентскими терминалами в состав космического сегмента введена орбитальная группировка космических аппаратов навигации, которая совместно с низкоорбитальной группировкой космических аппаратов связи связана с абонентскими терминалами из состава стационарных и мобильных абонентских станций спутниковой связи, технологическое и оперативное взаимодействие между абонентами системы различного базирования и спутниками-ретрансляторами осуществляется через космические аппараты навигации и низкоорбитальной связи.Hybrid ground-space communication system, including the ground segment as part of earth stations for receiving, processing and relaying information of remote sensing of the earth, meteorological and ice conditions, stationary trunk satellite communication stations, interconnected subscriber terminals of various bases and land lines, as well as the space segment, as a part of a low-orbit constellation of communication spacecraft, an orbital constellation of three relay satellites spaced uniformly about each other in a geostationary orbit and an orbital constellation of spacecraft for remote sensing of the earth and meteorological observation, characterized in that a single center for monitoring the transport complex and a hardware-software complex interacting via land lines with stationary trunk satellite communication stations are introduced into the ground segment, and on low-orbit satellite communication channels with mobile subscriber terminals, the orbital I grouping space navigation apparatus, which together with the LEO constellation space communication apparatuses connected with subscriber terminals from the stationary and mobile subscriber stations of satellite communications, technological and operational interaction between system subscribers different bases and relay satellite via the spacecraft navigation and LEO communication.
RU2016145391A 2016-11-21 2016-11-21 Hybrid ground-space communication system RU2660559C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145391A RU2660559C2 (en) 2016-11-21 2016-11-21 Hybrid ground-space communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145391A RU2660559C2 (en) 2016-11-21 2016-11-21 Hybrid ground-space communication system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016145391A RU2016145391A (en) 2018-05-21
RU2016145391A3 RU2016145391A3 (en) 2018-05-21
RU2660559C2 true RU2660559C2 (en) 2018-07-10

Family

ID=62202245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016145391A RU2660559C2 (en) 2016-11-21 2016-11-21 Hybrid ground-space communication system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660559C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2844886C1 (en) * 2020-10-22 2025-08-08 Виасат, Инк. Jointly located satellites with ground processing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997018485A1 (en) * 1995-11-14 1997-05-22 Centre National D'etudes Spatiales Global space radio navigation and radiolocation system, beacon, and receiver used in said system
RU2302695C2 (en) * 2005-06-02 2007-07-10 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Мега Микро Технология Интернешнл" Multifunction space communication system
RU2349513C2 (en) * 2007-04-13 2009-03-20 Валерий Александрович Меньшиков International aerospace automated system for monitoring of global geophysical events and prediction of natural and anthropogenic disasters (iasasm)
RU98659U1 (en) * 2010-06-17 2010-10-20 ОАО "Спутниковая система "Гонец" TWO-LEVEL SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997018485A1 (en) * 1995-11-14 1997-05-22 Centre National D'etudes Spatiales Global space radio navigation and radiolocation system, beacon, and receiver used in said system
RU2302695C2 (en) * 2005-06-02 2007-07-10 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Мега Микро Технология Интернешнл" Multifunction space communication system
RU2349513C2 (en) * 2007-04-13 2009-03-20 Валерий Александрович Меньшиков International aerospace automated system for monitoring of global geophysical events and prediction of natural and anthropogenic disasters (iasasm)
RU98659U1 (en) * 2010-06-17 2010-10-20 ОАО "Спутниковая система "Гонец" TWO-LEVEL SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2844886C1 (en) * 2020-10-22 2025-08-08 Виасат, Инк. Jointly located satellites with ground processing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016145391A (en) 2018-05-21
RU2016145391A3 (en) 2018-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11804895B2 (en) Multiple modem communication system and method for a mobile platform
EP3513510B1 (en) Neighbor cell list in a satellite communication system
US10512021B2 (en) System and method for providing continuous communications access to satellites in geocentric, non-geosynchronous orbits
EP3326303B1 (en) Satellite communication location reporting and paging
US10732292B2 (en) Method and system for dealing with antenna blockage in a low earth orbit constellation
US9461733B2 (en) Device and method for optimizing the ground coverage of a hybrid space system
KR20150093714A (en) Apparatus, systems and methods for obtaining information about electromagnetic energy emitted from the earth, such as for locating an interference source on earth
Wang et al. Integrated wireless sensor systems via near-space and satellite platforms: A review
US9941967B2 (en) Satellite laser communications relay network
CN113746529B (en) Switching method of airborne satellite network
RU2434332C1 (en) Method of transmitting information in low-orbit satellite communication network with high-latitude orbits and several orbital planes
RU98659U1 (en) TWO-LEVEL SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM
RU2660559C2 (en) Hybrid ground-space communication system
CN111585635B (en) Satellite internet system design method based on space-frequency hybrid multiple access mode
RU2659564C1 (en) System of satellite communication with hybrid orbital construction
RU2302695C2 (en) Multifunction space communication system
RU2322760C2 (en) Regional system for mobile satellite communications and servicing transportation corridors
RU2575632C2 (en) Multilevel satellite communication system
Benson Design options for small satellite communications
CN111756431A (en) Communication system, method, electronic device and readable medium for unmanned aerial vehicle
RU47600U1 (en) SPACE SYSTEM OF THE GLOBAL SERVICE SATELLITE COMMUNICATION
CN215773120U (en) Multimode airborne satellite modulation and demodulation system
Chen et al. Sustainable 6G-NTN for Seamless Air Mobility: Exploring Channel Propagation Characteristics
RU2619582C2 (en) Multifunctional satellite communication system
Sokolov et al. The design method of low earth orbit (LEO) satellite communication systems for digital messages transmission with limited delivery time

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191122