Author: Сагдеев Р.З. Ермишкин Б.И. Фикс М.Е.
Tags: астрономия космос космонавтика космология космические исследования космические полеты реферативный сборник
Year: 1990
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
ВСЕСОЮЗНЫЙ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
(ВИНИТИ)
Для служебного пользования
Экз. М
РОЛЬ И МЕСТО
ФИРМЫ Selenia Spazio
(ИТАЛИЯ)
В ОСУЩЕСТВЛЕНИИ
ПРОГРАММЫ «ОЛИМП»
Приложение к ЗККС 7
МОСКВА 1990
ОБЪЕДИНЕННАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
информационных изданий по астрономии, геодезии,
исследованиям космического пространства и Земли из космоса
Главный редактор: акад. Р. 3. Саедеев
Члены редакционной коллегии: проф. Т. А. Агекян, акад. В. Л. Амбарцумян,
д. ф.-м. и, ДО. В. Батраков, акад. А. А. Боярчук,
чл.-корр. АН СССР ДО. Д. Буланже, к. т. и. В. Д. Власов,
проф. В. Г. Горбацкии, д. ф.-м. и. А. А. Гурштейн,
проф. Я. Л. Зиман, акад. К. Я. Кондратьев, к. ф.-м. н. Э. В. Кононовых
д. ф.-м. н. А. Я. Кропоткин, проф. М. Я. Маров, проф. А. Г. Масевич,
и. т. н. /7. Я. Медведев, д. ф.-м. и. Д. Я. Нагирнер, проф. ДО. А!. Нейман,
проф. Я. Д. Новиков, проф. Л^ Я. Пеллинен, проф. В. В. Подобед,
я. х. и. Л. Д. Ревина, к. ф.-м. н. Я. Я. Самусь, проф. В. А Сарычев,
А. Я. Седякина (ученый секретарь редколлегии), д. ф.-м. н. В. Я. Слыш,
акад. в. В. Соболев, д. ф.-м. н. Л. В. Тутуков, к. ф.-м. и. В. Г. Шамаев,
д. ф.-м. н. В. В. Шевченко, к. ф.-м. н. К. />. Шингарева,
к. ф.-м. н. Я. С. Щербина-Самойлова (зам. главного редактора)
Составитель — к. т. н. М. Е. Фикс
Научный редактор — к. т. н. Б. И. Ермишкин
ВИНИТИ, 1990
В журналеMRivista Technica Selenia" (Ns 2 за 189 г.)
опубликована подборка статей, посвященных весьма
популярной в настоящее время программе "Олимп".
Выведенный на геостационарную орбиту гигантский ИСЗ "Ьлимп"
открывает новую эру в развитии непосредственного
спутникового телевизионного вещания с высокой излучаемой
мощностью. Комплекты связного оборудования позволяют
опробовать и проверить возможности новых служб, таких как,
например, телеконференции, телеобучение, цифровая передача
данных по видео и радиоканалам и др.
В рассматриваемой подборке статей анализируется место
и роль ведущей аэрокосмической компании Италии Selenia
Spazio в осуществлении программы "Олимп". Ведущие
специалисты в области аэрокосмической техники анализируют
возможности и технические особенности комплектов
полезной нагрузки ИСЗ "Олимп", рассматривают особенности
потенциальных новых служб.
ВВЕДЕНИЕ
Программа "Олимп" достигла одного из своих главных
этапов - конца этапа разработки и начала операций на
орбите. Семь лет интенсивных работ показали необходимость
разработки» изготовления и испытаний огромного ИСЗ,
наибольшего из всех стабилизированных связных ИСЗ.
В начале 80-х годов большинство европейских стран
решило приступить к разработке и созданию больших ИСЗ для
целей непосредственного спутникового телевизионного
вещания (НСТВ). Созданный в результате совместных усилий
ИСЗ "Олимп" предназначался для проведения ряда
экспериментов и предварительной отработки ряда новых служб.
Европейское космическое агентство (ЕКА) показало, что
крупные ИСЗ смогут обеспечивать не только НСТВ, но и целый
спектр многоцелевых связных задач* В настоящее время бо-
1-2 3
лее ста организаций, специализирующихся в различных
отраслях науки и техники, объявили о своих намерениях
использовать ИСЗ ''Олимп".
Кроме демонстрации возможностей новейших подсистем
собственно платформы (например, подсистем контроля и
управления местоположением на орбите или подсистем
генерирования в крупных масштабах электроэнергии с
использованием панелей солнечных элементов) ИСЗ "Олимп" также
предназначен для демонстрации возможностей новых служб.
С этой целью он оснащен четырьми комплектами
оборудования: один предназначен для передач программ НСТВ с
высокой излучаемой мощностью, другой обеспечит изучение
особенностей распространения волн миллиметрового
диапазона, два комплекта имеют передатчики для дальней связи
через небольшие наземные станции, работающие в
диапазонах 14/12 и 30/20 ГГц. В настоящее время частные
коммерческие сети из небольших приемных станций (терминалов)
переживают стремительное развитие.
Что касается телевизионного вещания, ИСЗ со средней
излучаемой мощностью ("Евтелсат" и "Астра") позволяют
соперничать с кабельным телевидением, обеспечивая передачу
телевизионных программ непосредственно в дома
пользователей. Эти ИСЗ в сочетании с первым поколением ИСЗ с
высокой излучаемой мощностью ускорят распространение систем
НСТВ, ограничивая применение кабельных систем.
Еще один интересный аспект телевизионного вещания
состоит в развитии телевидения высокой четкости ((ТВЧ).
Вследствие конкуренции с системами ТВЧ США/Японии
его внедрение в Европе может завершиться быстрее, чем
ожидается. Кроме того, предполагается, что в будущем
различные национальные системы будут координироваться с
возможным, в целях экономики, слиянием ресурсов
космических сегментов. Это обусловливает применение очень
больших ИСЗ, оснащенных полезной нагрузкой с очень высокой
пропускной способностью с возможностью реконфигурации
в терминах частоты, излучаемой мощности и перекрытия. ИСЗ
"Олимп*' такой полезной нагрузкой оснащен и на
сегодняшний день является предшественником крупных ИСЗ с высокой
излучаемой мощностью и с большим числом функций.
Телевизионные передатчики на борту ИСЗ будут
использоваться двумя радиотелевизионными компаниями: итальянской
RAI и английской ВВС. Эти компании обеспечат высо-
4
непрофессиональное вещание для широкой аудитории в
Европе первоначально в течение нескольких часов в сутки.
Кроме того, будут обеспечены новые возможности в
области рассылки информации, такие как прогнозы погоды,
сообщения о финансовых особенностях рынков, дистанционная
печать, непосредственный маркетинг, дистанционное
обучение, тренировки персонала и др. За развитие новых служб
ответственна компания RAI. При этом новые службы
предполагается реализовать с использованием
существующих сетей (телетекст, передача данных по видео и
радиоканалам, спутниковое распределение радиотелевизионных
программ в Европе и Северной Америке). Следует отметить,
что компания RAI сыграла заметную роль в формировании
проекта "Олимп'7, особенно в части организации НСТВ.
Большое число организаций объединилось в
международную организацию Eurostep, которая будет
координировать деятельность в этой области. ЕКА всячески
поддерживает эту инициативу. Другим важным пользователем
полезной нагрузки ИСЗ "Олимп'7 является консорциум "Ев-
телсат", координирующий большую часть экспериментальных
исследований в области дальней связи в диапазонах Кц
и Ка.
Новые горизонты открываются для владельцев наземных
сегментов благодаря использованию терминалов с очень
малыми апертурами (VSAT), которые начинают применяться
во все более широких масштабах.
Научные исследования в направлении изучения
особенностей распространения электромагнитных волн будут
координироваться специально созданной группой ОРЕХ.
Ответственность за всю связную часть полезной
нагрузки ИСЗ "Олимп", содержащую четыре уже упоминавшихся
комплекта оборудования, возложена на аэрокосмическую
компанию Selenia Spazio.
РОЛЬ КОМПАНИИ Selenia Spazio,
В ПРОГРАММЕ 'ОЛИМП*'
Программа "Олимп4' для компании Selenia Spazio явилась
весьма важным этапом, связанным с обобщением более чем
двадцатилетнего опыта работ в космическом секторе в
рамках национальных и европейских программ по дальней
1 о 5
связи. Специалисты компании Selenia Spazio внесли
заметный вклад в реализацию таких программ, как "М етеосат",
или программ, связанных с созданием европейских
экспериментальных и коммерческих ИСЗ ECS и OTS и др.
Активно велось сотрудничество с американской космической
промышленностью. В частности, разработан ряд подсистем
в рамках таких программ, как "Интелсат", "Арабсат" и
"Инсат".
В настоящее время компания Selenia Spazio в состоянии
удовлетворить любые требования заказчиков и создать
оборудование для космических систем любой сложности.
Еще в 1977 г. ЕКА анонсировало программу разработки
большой платформы для осуществления НСТВ для
скандинавских сгран. Однако эта программа, известная как H-Sat,
оказалась недолговечной вследствие отказа от участия
в ней Франции и ФРГ, которые продвинулись далеко вперед в
разработке собственных ИСЗ для телевизионного вещания. В
это же время была объявлена новая программа по
разработке и созданию ИСЗ многоразового пользования, названного
Z=Sat, а затем переименованного в "Олимп". С его
помощью планировалась отработка новых связных служб. В
1979 г. объявили о своем участии в этой программе
Англия, Италия, Голландия, Швеция, Дания и Бельгия. Для
новой платформы было решено создать ряд
демонстрационных комплектов оборудования, с тем чтобы отработать
подобную полезную нагрузку на орбите и продемонстрировать
потенциальным пользователям возможности новых служб.
В этом смысле участие компании Selenia Spazio означает
не только престиж и потенциальные выгоды относительно
доступа к новым областям рынка, но и новый опыт и
возможности, поскольку предполагается, что экспериментальные
ИСЗ будут представлять в ближайшее десятилетие
значительный интерес с точки зрения телефонии, передачи данных и
НСТВ.
Энергичные усилия компании Selenia Spazio в деле
формирования технической политики и разработки оборудования
НСТВ и связи в диапазонах 20/30 ГГц для будущих
экспериментальных платформ предоставляют уникальные
технические, коммерческие и политические возможности. Кстати,
платформами занимаются другие итальянские компании
Aeritalia и BPD, ответственные за конструкции,
тепловой контроль и двигательные установки на жидком топливе.
6
Полезную нагрузку проектируют также фирмы FIAR и
GTE.
Кроме разработки и установки двух наземных станций
в Центре ЕКА в Бельгии компания Selenia Spazio
должна создать две мобильные станции, которые будут
использоваться для экспериментов с телевизионным вещанием.
Кроме того, запланирован ввод в строй еще 42 станций
различных типов для экспериментальных исследований
особенностей распространения радиоволн на спутниковых
линиях связи.
Многие разработки компании Selenia Spazio для ИСЗ
"Олимп" предполагается использовать и в ИСЗ "Италсат",
что позволит начать эксперименты с НСТВ в Италии одно*-
временно с аналогичными работами в рамках программы
"Олимп". Благодаря значительному опыту, накопленному
в процессе работ по программам "Олимп" и "Италсат"
специалисты Selenia Spazio имеют возможность
сформулировать в полном объеме предложения по развертыванию
итальянской системы НСТВ. Такая система может
базироваться на использовании полезной нагрузки ИСЗ "Олимп*
с применением платформы "Италсат". В результате этого
появляется возможность применения ИСЗ средних размеров
(что снижает стоимость запуска) с двумя каналами с
высокой излучаемой мощностью и служебными каналами для
ретрансляции телевизионных программ со студий RAI.
Подобный ИСЗ, благодаря указанной оптимизации, удастся
запустить уже в 1991 г., что позволит начать работу
новой службы, поскольку ИСЗ "Олимп" будет работать до
1994 г., оставаясь для новой службы резервным. В
результате итальянская промышленность может проникнуть
на мировой рынок со значительными шансами на успех.
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММЫ "ОЛИМП"
В 1977 г. конференция ВАРК определила стандарты
передачи для новой службы в Европе - НСТВ. В соответствии
со стандартами были установлены, максимум, пять
телевизионных каналов с высокой излучаемой мощностью для
каждой из европейских стран. Учитывая, что для окупаемости
ИСЗ наибольшее значение имеет арендная плата за
спутниковое телевидение, основной приоритет при формировании по-
1-4 7
лезной нагрузки ИСЗ 'Олимп* отдавался телевизионному
оборудованию. При этом основными пользователями явились
Франция и ФРГ.
В 1979 г. проблема усложнилась, поскольку ЕКА
пришлось распределять участие в создании и эксплуатации
будущих ИСЗ для НСТВ между целым рядом стран. В
результате был создан консорциум Eurosatellite и начата
разработка (между 1980 и 1987 гг.) платформы Spacebus
для использования в работах по созданию серии ИСЗ
TVSAT-TDF и, позднее, TELE-X. Эти работы
возглавлялись Францией и ФРГ. Работы по созданию
H-Sat возглавлялись Италией и Англией. Позднее, в
1980 г., проект был переименован в Z-Sat с
ответственностью английской компании British Aerospace за
разработку платформы и компании Selenia Spazio за создание
связной системы и связанной с ней многофункциональной
полезной нагрузки,
С ИСЗ "Олимп" связан целый ряд принципиально новых
проблем по сравнению с проблемами, существенно
повлиявшими, на разработку стабилизированных по вращению (гМе-
теосат", "Сирио-1 и 2") и по трем осям ( OTSh
последующие) ИСЗ.
Во-первых, необычные габариты ИСЗ и панелей для
полезной нагрузки обусловили возникновение проблем,
связанных с конструкцией и тепловым контролем. В частности,
тепловой контроль осуществляется двумя путями: с помощью
тепловых трубок и прямого рассеивания тепла путем излучения
в свободное пространство (тепла, выделяемого мощными ЛБВ
телевизионного оборудования).
Во-вторых, ряд проблем связан с особенностями
генерации электроэнергии. В частности, Z-Sat, впервые в
Европе, оснащен разворачивающимися гибкими панелями
солнечных элементов. Эта новая технология, по сравнению со
складывающимися жесткими панелями, дает ряд выгод, но
также и вызывает определенные трудности,
В третьих, определенные проблемы связаны с контролем
местоположения, поскольку от него зависят возможности
обеспечения перекрытия требуемой территории при передачах
НСТВ.
В четвертых, Z-Sat должен был оснащаться, на
первых порах, неоднородным комплексом комплектов оборудо-
вания, работающего одновременно и обусловливающего
заранее неизвестные проблемы электромагнитной
совместимости.
В пятых, с ИСЗ Z-Sat связан ряд проблем сборки и
испытаний, отличающихся от аналогичных проблем,
встречающихся при работах с ИСЗ, разрабатываемыми до сих
пор.
В вопросах решения указанных проблем компания Selenia
Spazio играет решающую роль. При этом, как уже
отмечалось, основные усилия были направлены на
оптимизацию конфигурации каждого комплекта полезной нагрузки
и обеспечение оптимального качества работы. Большое
внимание уделялось испытаниям оборудования на Земле, его
максимальной интеграции и автоматизации. При этом
важная роль отводилась конструкции антенной системы и
системы ориентации ее лучей.
КОМПЛЕКТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО
ВЕЩАНИЯ ИСЗ "ОЛИМП"
ИСЗ "Олимп" имеет на своем борту, в качестве части
полезной нагрузки, телевизионный вещательный
приемопередатчик. Местоположение ИСЗ на геостационарной орбите
соответствует точке 19° з,д. Рабочий срок службы 10 лет.
Два его телевизионных канала могут приниматься
пользователями непосредственно с использованием небольших
(диаметром от 60 до 90 см) параболических антенн.
Территория Италии обслуживается каналом TV-1, в котором
предусмотрена автоматическая система ориентации при
эллиптическом сечении луча антенны. Канал TV-2 с круговым
перекрытием может приниматься в любом районе Европы.
Рабочие частоты каналов 17,3-18Д при передачах с
Земли на ИСЗ и 11,7-12,5 ГГц - при передачах на Землю.
Промежуточная частота 5,6 ГГц. Минимальное значение
эффективной излучаемой мощности 59 дБВт. Ширина
телевизионного канала 27 МГц,
Приемная (ВЗ) и передающая (В1) антенны канала
TV-1 смонтированы вместе с автоматической системой
ориентации на панели, обращенной к Земле. Антенна (В2)
канала TV -2 смонтирована на боковой панели ИСЗ.
1_5 9
Комплект телевизионного оборудования имеет массу 132 кг
и потребляет мощность 1336 Вт. Излучается ЧМ сигнал.
Все активные блоки аппаратуры зарезервированы, что
обеспечивает необходимую надежность в течение всего срока
службы. Автоматическая система ориентации использует
сигналы наземного радиомаяка для активизации сервоуправ-
ления антенны. Работа датчика ориентации основана на
моноимпульсном принципе с получением двух суммарных и двух
разностных сигналов. Вырабатываемый сигнал ошибки
подается на исполнительные механизмы системы ориентации.
Блок питания содержит ЛБВ мощностью 180 Вт и
фильтры. Он обладает хорошими характеристиками рассеяния
мощности, что обеспечивается эффективной системой теплового
контроля, поддерживающей температуру ЛБВ ниже 60 С.
Коллектор ЛБВ смонтирован таким образом, чтобы излучать
тепло непосредственно в пространство.
Антенна ВЗ, спроектированная компанией British Aero*
Space, содержит рефлектор со смещенным облучением из
углеродистого волокна, ряд облучателей (рупоров с ребристыми
стенками), поляризатор и переход от круглого волновода к
прямоугольному. Луч антенны имеет эллиптическое сечение
3,7 х 2,4° (по уровню -3 дБ) с правокруговой поляризацией.
Диаметр зеркала 475 мм, фокусное расстояние 329 мм.
Антенна В2, спроектированная компанией Selenia Spazio,
содержит рефлектор со смещенным облучением из
углеродистого волокна, ряд облучателей в виде рупоров с
ребристыми стенками, поляризатор и ортомодовый
преобразователь. Она имеет луч с круговым сечением шириной 1,5°
и лев окру го вой поляризацией. Диаметр рефлектора 1200 мм,
фокусное расстояние равно 1190 мм.
Антенна В1, также спроектированная компанией Selenia
Spazio, представляет собой рефлектор со специальной
формой профиля. Антенна может излучать на частоте 12 ГГц
и принимать на частоте 17,3 ГГц. При приеме она
обеспечивает получение одновременно двух суммарных и двух
разностных сигналов для управления автоматической системой
ориентации. Луч антенны имеет эллиптическое сечение
0,98х 2,38° (по уровню -3 дБ) и левокруговую
поляризацию. Антенна скомпонована в виде двухзеркальной системы
Грегори с главным параболическим рефлектором и
эллипсоидальным субрефлектором. Благодаря специальной форме
профиля рефлектора можно изменять коэффициент эллиптичности
10
излучаемого сигнала. Тракт облучателя содержит рупор с
ребристыми стенками, поляризатор, ортомодовый
преобразователь и сложную сеть для выделения суммарно-разностных
сигналов для автоматической системы ориентации.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОРИЕНТАЦИИ
КОМПЛЕКТА ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ВЕЩАНИЯ
Местоположение ИСЗ "Олимп" находится под жестким
контролем» так что лучи его антенной системы
ориентируются на Землю с точностью до 0,2°. Однако та^ой
точности не достаточно для удовлетворения требований,
предъявляемых к итальянскому телевизионному каналу. Эти
требования обусловлены ограничениями, налагаемыми
конференцией ВАРК-77, причем они весьма противоречивы. В
частности:
- плотность потока мощности внутри перекрываемой
площади должна превышать определенный порог, такой чтобы
минимизировать стоимость наземных терминалов;
- плотность потока мощности вне перекрываемой площади
должна быть ниже максимального значения, так чтобы в
соседних странах не создавались помехи приему.
Луч антенны, предназначенный для итальянского канала,
имеет эллиптическое сечение и составляет по уровню —3 дБ
2,38x0,98°. При этом требуемая стабильность ориентации
составляет ± 0,1°. Для удовлетворения такой жесткой
стабильности ориентации необходима система ориентации с
замкнутой петлей обратной связи. Подобная система
радиочастотного сопровождения содержит три основные
части:
- двухзеркальную антенну Грегори;
- приемник сопровождения;
- систему ориентации антенны.
При этом наземный радиомаяк устанавливается в центре
перекрываемой зоны. Облучатель антенной системы
радиомаяка с рабочей частотой 17 ГГц излучает сложный сигнал,
содержащий высшие моды. Информация в каждой моде
извлекается с помощью четырехканального моста на
прямоугольном волноводе. Четыре сигнала комбинируются в этой вол-
новодной сети, образуя две пары суммарных ( 2 ) и раз-
11
ностных ( Д ) сигналов (для каждой оси). Эти сигналы
являются классическими моноимпульсными сигналами, так что
их амплитуды и фазы содержат информацию о
местоположении- антенны в данный момент времени. Все сигналы с
помощью временного уплотнения формируют один канал, в
результате чего может быть применен один преобразователь
с понижением частоты. Выходной сигнал с частотой 60 МГц
подается на детектор ошибки. В качестве первого каскада
этого устройства используется усилитель ПЧ с
автоматической регулировкой усиления (АРУ). Сигнал ПЧ
поступает на когерентный детектор с квантованием амплитуды.
Квантованные сигналы 2Х и 2у используются для
- синхронизации когерентного детектора цепи фазовой
автоподстройки;
- генерации сигнала АРУ.
На выходе детектора ошибки получаются сигналы ошибки,
которые подаются на устройство управления механизмом
ориентации антенны (УУМО). Механизм ориентации
содержит два шаговых двигателя, коробку передач и наклонные
поворачивающиеся диски, отделяющие главный рефлектор от
конструкции ИСЗ. При включении двигателей диск
наклоняется и рефлектор может осуществлять сканирование. Пеленг
антенны смещается на угол, равный по амплитуде и
противоположный по фазе углу, который вызывается ошибкой
ориентации.
Проверка системы ориентации включает анализ,
моделирование и экспериментальные испытания. Анализ проводился
на основе оценки данных, полученных на уровне
подсистем (антенна, приемник сопровождения, ориентация антенны).
Данные, получаемые, например, с антенны, включают:
- угол смещения между направлением линии визирования
вниз и нулевой осью сопровождения (включая эффекты
деполяризации и отклонения луча);
- развязку между каналами 2 и Д;
- изменения в тракте антенны вследствие нелинейностей,
рассогласования по амплитуде и фазе, эффектов
деполяризации и отклонения луча.
Компьютерное моделирование использовалось для
оптимизации параметров проектирования. Динамические испытания
проводились с целью оценки качества работы системы
ориентации при моделировании перемещений ИСЗ. Результаты таких
испытаний сравнивались с результатами компьютерного
12
моделирования работы системы в целом. Компьютерная
модель работает во временной области. Программа
обеспечивает получение двух основных параметров, используемых
для оценки качества работы системы:
-Дисперсии текущей ошибки ориентации, измеренной в
течение времени моделирования. Этот параметр представляет
результат измерений ошибки ориентации всей
радиочастотной системы сопровождения, обусловленной краткосрочными
эффектами.
- Числа шагов N, оказывающего прямое влияние на
механизм ориентации антенны.
М одель радиочастотной системы сопровождения была
получена путем объединения различных блоков в структуру,
аналогичную спутниковой платформе. В течение испытаний
использовался открытый полигон с передатчиком,
расположенным на расстоянии 1,5 км. Система сопровождения
располагалась на трехкоординатном позиционере. Наиболее
важным моментом испытаний явилась калибровка системы,
состоящая в измерении напряжения ошибки на выходе
приемника сопровождения при растровом сканировании. Растровое
сканирование осуществлялось на сетке с шагом 0,5 х 0,1°.
Собранные данные затем подвергались коррекции в
терминах упомянутого ранее угла смещения: 0,016° (*) и
0,051° (у). Полученные таким образом данные затем
использовались для калибровки дистанционного управления
с учетом местоположения наземного радиомаяка.
Динамические испытания проводились с использованием
компактного полигона. Радиомаяк моделировался с помощью
синтезатора и передающего рупора, расположенного в
фокусе параболоида компактного полигона. Система
сопровождения размещалась на позиционере. Приемник
сопровождения запускался через специальное оборудование; Испытаний
проводились при различных изменяемых параметрах,
включая плотность потока мощности» перемещения структуры,
изменения местоположения радиомаяка и др. Окончательные
испытания всей системы показали, что ошибка ориентации
была весьма малой, когда радимаяк находился поблизости
от линии визирования антенны, и составляла 0,05 . Если
радиомаяк находился далеко от линии визирования, ошибка
заметно возрастала.
13
КОМПЛЕКТ СВЯЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ИСЗ 'ОЛИМП*
Комплект связного оборудования диапазонов 20/30 ГГц
разработан для проведения серии испытаний и изучения
особенностей связи в этих диапазонах в пределах территории
Европы. Для этой цели на борту ИСЗ предусмотрены две
направленные антенны диаметром примерно 1 м с
отклоняемыми лучами и два приемопередатчика. Размеры антенн
выбраны максимально возможными. Эти антенны
перекрывают ограниченные площади: северную часть Италии и район,
включающий страны Бенилюкса и северовосток Англии. При
этом лучи» антенн могут быть направлены таким образом,
чтобы перекрывать любую заданную площадь в указанных
районах.
С помощью указанного комплекта связного оборудования
предусмотрены следующие эксперименты:
Телеконференции между двумя пунктами. Этот вид
обслуживания подразумевает соединение двух небольших
наземных станций, расположенных в любых точках территории
Европы. При этом в одном канале в одну сторону в цифровой
форме передаются звук и изображение со скоростью
8,448 Мбит/с.
Телеконференции между несколькими пунктами. Этот вид
обслуживания аналогичен предыдущему, но при этом
соединяются три или более станций в Европе, расположенных в
пределах ограниченной площади. Совместно со звуком и
изображением предполагается передача контрольных
сигналов или вспомогательного сигнала звука.
Телеобучение. Здесь предполагается передача звука и
изображения из фиксированных точек в ограниченный район.
Передача данных и изображения. Предполагается
соединение двух небольших станций, расположенных в западной
части Европы, и цифровые передачи между ними со
скоростью 2048 Мбит/с,
Связь с применением широкополосных сигналов.
Предполагается применение, например, импульсных сигналов в
пределах собственного диапазона частот приемопередатчика.
Как уже отмечалось, комплект связного оборудования
содержит две независимые приемопередающие антенны,
каждая из которых имеет рефлектор диаметром около 1 м
(ширина луча 0,6°) и два широкополосных приемных тракта, сое-
14
пшенных между собой посредством переключателей и
фильтров. Входной мультиплексер соединяет два канала Земля-
ИСЗ на астоте 30 ГГц, один из двух широкополосных
приемников (второй остается в резерве), усиливает
сигналы и преобразует их на ПЧ 4 ГГц. Два канальных фильтра
на выходах приемников могут подсоединяться к двум из
трех передающих трактов. В передающих трактах сигналы
преобразуются в частоту канала ИСЗ-Земля (20 ГГц),
усиливаются и с уровнем мощности 20 Вт подаются на каждый
модулятор.
При широкополосной работе сигнал, принятый антенной,
поступает непосредственно в приемник через входной
широкополосный фильтр. Канальные фильтры на 40 М Гц
при этом закорочены, а диапазон частот определяется
диапазоном частот приемопередатчика (700 МГц). Коэффициент
усиления приемопередатчика уменьшается на 12 дБ, что
сохраняет такое же отношение сигнал/шум, что и при
узкополосной работе.
Диапазон частот канала Земля-ИСЗ 27997, 255-
28697,255 МГц; диапазон частот канала ИСЗ-Земля
18850,00 - 19550,00 МГц.
Предумотрены следующие режимы работы комплекта
связного оборудования:
Режим № 1 (телеконференции между двумя, или
несколькими пунктами)* Связь между пунктами обеспечивается путем
ориентации двух антенн с точечными лучами на наземные
станции, расположенные в любых точках Европы.
Режим № 2. Здесь можно осуществить одновременно два
эксперимента (например» две передачи телеобучения): один
через первый луч с использованием фильтра канала 1 и
один через второй луч с использованием фильтра канала 3.
Режим № 3 (телеобучение). В пределах одного и того
же луча обеспечивается работа в уэкополосном канале 1
или 3.
Режим № 1 (широкополосные передачи). Предусмотрено
изучение проблем, связанных с цифровыми передачами через
ИСЗ со скоростью 800 М бит/с в диапазонах 20/30 ГГш
Эксперимент осуществляется только через второй луч с ис-
пользованием широкополосного канального фильтра через
аттенюатор на 12 дБ в каждой передающей цепочке.
Описанное связное оборудование на борту ИСЗ * Олимпг
представляет первую работающую связную систему Ка <~диа-
15
паз она, с помощью которой можно осуществить новые формы
связного обслуживания. С помощью системы отклонения луча
антенны (совместно с точной ориентацией) можно обеспечить
обслуживание в пределах территории Западной Европы.
Результаты предварительных экспериментов показали, что
качество работы оборудования хорошее и удовлетворяет всем
предъявляемым требованиям.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Создание ИСЗ "Олимп" является одной из грандиозных
программ, осуществляемых ЕКА в течение 80-х годов. Ее
стоимость составляет 480 млрд лир (по состоянию на
1984 г.). Из них почти 50% (220 млрд лир) по
контракту получает компания Selenia Spazio, которая имеет свои
капиталовложения во многих технических отраслях. Главные
капиталовложения имеются в двух основных направлениях:
- Создание безэховой камеры, в которой специалисты
компании демонстрировали особенности электромагнитной сов-
местимоЬти четырех упомянутых комплектов полезной
нагрузки ИСЗ "Олимп".
- Создание мобильных стендов для параллельных
температурных испытаний без изменений конфигурации полезной
нагрузки в районе ее сборки.
Подобные капиталовложения, обеспечивают эффективность
работ, значительно снижая время, необходимое для проведения
испытаний.
Основные проблемы, с которыми приходилось сталкиваться
во время выполнения программы "Олимп", могут быть
обобщены следующим образом.
Совещания. Для такой компании, как Selenia Spazio,Ka4ecT-
венный скачок требовал совещаний для внутреннего контроля,
а также совещаний с основными заказчиками в таком
количестве, которое трудно встретить при проведении других
программ. Все это обусловливалось необходимостью
разрешения всевозможных возникающих конфликтов и принятия
соответствующих решений.
Контроль расходов. Способность руководить программой
работ, где капиталовложения и затраты выражаются
многозначными числами, подвергалась испытаниям в тех случаях,
16
когда требовалось убедиться в том, что руководство имеет
полный контроль над экономическими показателями.
Следует иметь в виду, что в рамках программы "Олимп*
осваивались суммы порядка 450 млн лир в месяц, так что
необходимость эффективного руководства экономическими
аспектами программы очевидна.
Планирование. В процессе проведения работ были
отработаны методы планирования. На конечном этапе программы
проводилась перепланировка работ без влияния на конечную
цель.
Изменения. В процессе работ изменения коснулись
практически всех изделий, входящих в состав полезной
нагрузки. Таких изменений было большое количество, В
частности, изменения коснулись ЛБВ в комплектах
телевизионного оборудования, усилителей ПЧ в этих же комплектах,
шины переменного тока, интерфейсов и др.
Первый опыт работы с полезной нагрузкой ИСЗ "Олимп"
наглядно показал, что расчеты разработчиков оправдались:
все оборудование продемонстрировало ожидаемое качество
работы. В ближайшем будущем предстоит выполнить
огромный объем работ, с тем чтобы новые описанные службы
стали реальностью в кратчайшие сроки.
Rivista Technica Selenia, 1989, v. 11, tf 2, 1-4; 5-11; 12 -17;
18-26- 40-51; 60-77; 52-59; 27-39.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ^
Роль компании Selenia Spazip в программе "Олимп" 5
Некоторые особенности программы "Олимп" . . . . ♦ 7
Комплект оборудования для телевизионного вещания
ИСЗ "Олимп" 9
Атоматическая система ориентации комплекта
оборудования для телевизионного вещания 11
Комплект связного оборудования ИСЗ "Олимп" . . . . 14
Заключение 16
Технический редактор Л.П.Наймушина Корректор Г.И.Шаронова
Сдано в набор 08.06.90 Подписано в печать 07.06.90
Формат 60x90 1/16 Бумага офсетная Печать офсетная
Усл. печ.л. 1,25 Усл.кр.-отт. 1,25 Уч.-изд.л. 0,9.0
Тир. 430 экз. Зак. 160Д
Адрес редакции: 125219, Москва» А-219, ул.Усиевича, 20а
Тел. 152-54-94
Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ
140010, Люберцы 10, Московской обл.,
Октябрьский проспект, 403