Как устроена космическая связь

Инженерия

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

Сегодня в “Как это сделано” специальный репортаж о том, как устроена самая крупная в России станция космической связи.

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

Как устроена космическая связь

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.

Как устроена космическая связь

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”;

Как устроена космическая связь

– 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;

Как устроена космическая связь

– 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 устроена космическая связь

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.

Как устроена космическая связь

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

Как устроена космическая связь

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

Как устроена космическая связь

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.

Как устроена космическая связь

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.

Как устроена космическая связь

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).

Как устроена космическая связь

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

Как устроена космическая связь

Как устроена космическая связь

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

Как устроена космическая связь

Территория ГКС усеяна спутниковыми тарелками всех размеров.

Как устроена космическая связь

Как устроена космическая связь

Есть даже вот такой необычной формы.

Как устроена космическая связь

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

Как устроена космическая связь

Как устроена космическая связь

Как устроена космическая связь

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.

В конце экскурсии попадаем в главный центр управления.

Как устроена космическая связь

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

Как устроена космическая связь

Как устроена космическая связь

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).

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

Как устроена космическая связь

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на адрес (shauey@yandex.ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят тысячи читателей сайта Как это сделано

Отдельные фото из моих репортажей можно смотреть в инстаграме инстаграме.    Жмите на ссылки, подписывайтесь и комментируйте, если вопросы по делу, я всегда отвечаю.
инста3

Также на ютюбе выходят мои интереснейшие ролики, поддержите его подпиской, кликнув по этой ссылке – Как это сделано или по этой картинке. Спасибо всем подписавшимся!

Как устроена космическая связь

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Как это сделано
Добавить комментарий