Как устроена космическая связь

Сегодня, в kak_eto_sdelano, вышел пост о космической связи. Я не могу пройти мимо, т.к. это часть моей образовательной программы, и к спутниковому телевещанию имею отношение едва большее, чем обычный зритель. В ближайшее время я выложу видео о том, как законсервировать спутниковую телеантенну, а пока сделаю репост на тему того как устроена космическая связь, со своими комментариями. Спецам сразу скажу, здесь о тропосферном вещании и РРЛ речи не будет.

Оригинал взят у aslan в Как устроена космическая связь
Все кто смотрит телевизор, в курсе, что без спутников невозможно увидеть большинство известных телеканалов (исключение кабельное телевидение). Ну и местное телевещание в Украине, которое не имеет передатчиков на спутник. Рассказ о доставке сигнала из местного телецентра - повод для отдельной статьи.
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.



Сегодня в kak_eto_sdelano специальный репортаж о том, как устроена самая крупная в России станция космической связи. Я прокомментирую всю эту информацию соласно оборудования украинских передатчиков.


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 также стал использоваться  как объект правительственной связи Кремля с руководством других стран.



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.

Телепорт национального вещателя Украины (ГП Укркосмос) находится в Киеве, на ул. Мельникова. Украинский комплекс доставляет на спутники Амос (2 и 3) и спутник Azerspace. Еще в Украине есть по меньшей мере два оператора доставки сигнала: один частный - ММЦ "СТБ", другой - Концерн РРТ. ЦКС Калиновка, принадлежащая последнему - наиболее похожа на проект, показанный в посте. Она значительно меньше по размерам.



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";
- Калиновка выдает наверх два пакета двумя центральными приемо-передающими земными станциями спутниковой связи (ЗССС) с зеркалами от 5 до 32 метров, общей емкостью 24 канала с форматом доставки сигнала MPEG-2 на оборудование того же Eutelsat (Hotbird), а также израильского Амоса и греческого Hellas. Также на базе РРТ есть ЗССС в Золочеве - две большие Ku-диапазона (25 и 32 метра), и две малые - на 5 и 7 метров в диапазоне С.



- 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;

- Из каждой станции идет два независимых оптоволокна сетей оператора Укртелеком и ЕТТ.


- 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.



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 у sergeydolya на котором все видно достаточно подробно.



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.



Вещание происходит с транспондера, который находится на спутнике. На одном спутнике может находится 40-60 транспондеров. Причем два-три спутника могут работать группой, получая в сумме 120-150 транспондеров. Большинство из них находятся над экватором на высоте 35 786 км (геостационарная орбита). Поэтому спутниковые антенны в Северном полушарии устанавливают в южном направлении.



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



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. Мощность действительно может быть опасной, она явно большая той, что приходит со спутника.



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. К сожалению, не все спутники её достигают. Иногда подводит ракета-носитель (привет Днепропетровскому Южмашу). Иногда она по другим техническим причинам не выходит на расчетную орбиту.



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).
В Украине, предприятие заказавшее спутник всего одно - ГП Укркосмос, однако запуск спутника Лыбидь так и не состоялся.



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





Я знаю, что среди вас есть специалисты по космической связи, здесь все в порядке?
Продолжим вопрос в зал:)



Территория ГКС усеяна спутниковыми тарелками всех размеров.





Есть даже вот такой необычной формы.



А это самая большая тарелка - 32 м. в диаметре. Внушительный размер. Ku-диапазон. У нас такая тоже есть.







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.
Кстати, а сами зеркала для бытовых антенн, в большинстве своем по Украине делаются в Харькове. Сам таких три поставил.



В конце экскурсии попадаем в главный центр управления.



Здесь находятся сервера компании и множество мониторов, по картинкам на которых специалисты отслеживают качество передачи сигналов. Подобные смотровые есть на приемопередающих станциях обычного наземного ТВ.





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). (Вообще отрыв башки по меркам Украины. У нас HD каналов можно по пальцам рук пересчитать, с учетом кабельных, а у россиян уже 4К запустили.)

И на прощанье мое фото с тарелочкой на ладошке. Правда оригинально?)



Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне - Аслан (shauey@yandex.ru) Лера Волкова (multypassport@gmail.com) и Саша Кукса (alxmcr@gmail.com) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://bigpicture.ru/ и http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!
одноклассник.jpg



Subscribe to  akirich_pcroom

Recent Posts from This Journal

promo akirich_pcroom september 1, 2013 01:18
Buy for 10 tokens
Размещайте рекламу в промо по уникально низким ставкам! Правила размещения промо в моем ЖЖ. Даже несмотря на непостоянство показов в данном журнале действуют ограничения по тематике промоутируемых материалов. Рекламируемый материал должен содержать материалы подходящие для группы 12+.…
украинские спутники Россия запускает?
Ракетоносители да, по спутнику проект фактически сорвался.
ЮЖМАШ
Теперь уже и ракеты-носители российские. ЮжМаш саботирует