Разработка концепции, обобщение опыта создания и практики управления космическими аппаратами связи нового поколения : на примере спутниковой системы связи "Ямал"

• Автор: Севастьянов, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.07.09, 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Королев
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ

1.1. История создания спутников связи в СССР

1.2. Состояние системы спутниковой связи в середине х

1.3. Необходимость развития телекоммуникаций в России

1.4. Программа Ямал ОАО Газком и развитие космических телекоммуникаций в России

Глава 2. СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ ЯМАЛ

2.1. Системный проект ССС Ямал.

2.2. Основные этапы реализации программы ССС.

2.3. Программа Ямал0 и создание сети технологической связи ОАО Газпром

2.4. Программа Ямал0 и создание спутника связи

2.5. Разработка БРК для спутника связи Ямал
2.6. Требования к служебной платформе и космическому аппарату
2.7. Проектные требования к наземному комплексу управления.
Глава 3. УПРАВЛЕНИЕ ОРИЕНТАЦИЕЙ ДВИЖЕНИЕМ СПУТНИКА СВЯЗИ
3.1 Эволюция систем управления космических аппаратов.
3.2. Анализ задач и выбор технических решений при определении ориентации и управления движением спутника связи.
3.3. Кинематический контур ориентации. Выбор схем корректирования
3.4. Задачи ориентации начального участка полета.
3.5. Динамический контур управления
3.6. Динамика маневрирования при удержании КА в точке стояния
Глава 4. БОРТОВОЙ КОМПЛЕКС УПРАВЛЕНИЯ. ВНЕДРЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УПРАВЛЕНИЕ КА
4.1. Интеграция задач управления на основе БЦВС
4.2. Расширение автономности управления БКУ
4.3. Проектные требования к бортовому цифровому вычислительному комплексу БЦВС
4.4. Наземные средства сопровождения БЦВС и его программного обеспечения НКОАИСНКУ.
4.5. Цифровые технологии и создание промышленных объектов в космосе
4.6. Цифровая концепция БРК
4.7. Цифровая концепция служебной платформы
Глава 5. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ. ИТОГИ РАЗРАБОТКИ.
5.1. Структура ССС Ямал и основные технические решения.
5.2. Опыт и уроки летных испытаний Ямал
5.3. Опыт реализации концепции цифровой платформы в программах Ямал0 и Ямал
5.4. Структура НКУ как компоненты наземных средств поддержки цифровой платформы и КА на всех этапах создания и эксплуатации.
5.5. Ямал0 и развитие спутниковых телекоммуникаций в России.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ СПУТНИКА СВЯЗИ ЯМАЛ
А.1 Спутник связи Ямал0. Выбор технических решений.
АЛЛ. Конструкция космического аппарата
А.2. Бортовой радиотехнический комплекс. Выбор технических решений
А.2.1. Принципы построения БРК и его составных частей.
А.2.2. Элементная база РТР.
А.2.3. Основные характеристики БРК.
А.2.4. Новые технические решения и технологии, использованные при создании БРК
Ямал0.
А.2.5. Антеннофидерные устройства АФУ.
А.З. Бортовой комплекс управления.
А.3.1. Система управления бортовой аппаратурой СУБА
А.3.2. Бортовая аппаратура служебного канала управления
А.3.3. Бортовая цифровая вычислительная система
А.3.4. Информационнотелеметрическая система ИТС.
А.4. Система ориентации и управления движением
А.5. Объединенная двигательная установка
А.6. Система ориентации солнечных батарей.
А.7. Система энергоснабжения СЭС
А.8. Система терморегулирования СОТР
А.9. Наземный комплекс управления НКУ Ямал
А Программноматематическое обеспечение КА Ямал.
А. .1. Программноматематическое обеспечение БКУ ПМО БКУ.
А. .2. Программноматематическое обеспечение НКУ.
А Ресурс, надежность, экспериментальная отработка.
ПРИЛОЖЕНИЕ В. КОСМИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ЯМАЛ
В1. Инфраструктура
В2. Потребители услуг системы Ямал
ВЗ. Перспективы.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


На этом аппарате была реализована схема корректирования по долготе и наклонению с помощью электореактивных двигателей. КА Экспресс изготовлен в году на базе КА Галс и Луч1 с модульной разбивкой КА на отсек служебных систем и полезной нагрузки. На этом аппарате предпринята попытка усовершенствования ретранслятора, закончившаяся неудачей. Российские коммерческие КА связи Горизонт, Радуга к моменту разработки КА Ямал0 были построены на морально устаревших принципах и технологиях. Ретранслятор был построен на схемнотехнических принципах, крайне неэффективных для коммерческих БРК с двойным преобразованием частоты СВЧ УГТЧ СВЧ. Использованная элементная база значительно отставала от мирового уровня. Конструктивное исполнение соответствовало требованиям морально устаревшей платформы функционирование внутри герметичного контейнера с жидкостным охлаждением. Использовались простые конфигурации антенн с одной поляризацией. Следует отметить, что в х годах российские предприятия, разработчики БРК и КА, сделали попытку создать КА Экспресс с БРК нового поколения, основанного на схемнотехнических принципах, аналогичных используемым за рубежом. Однако, изза проектных ошибок и отсутствия адекватной элементной базы практически сразу после вывода на орбиту 2х КА Экспресс, в БРК имели место отказы, сделавшие невозможным их дальнейшую эксплуатацию. На начало года на орбите находилось всего три спутника Горизонт с общим количеством транспондеров С3 Ки заметим, что в году было запущено еще два Горизонта. Появилась угроза потери Россией собственного информационного пространства, так как возникли трудности с трансляцией на территорию России государственного телевидения. По сути дела в это время вопрос о спутниковых телекоммуникациях стоял таким образом или Россия сумеет выйти на мировой уровень в производстве связных спутников, или ей придется пойти по пути стран третьего мира, заказывающих спутниковые телекоммуникационные услуги у развитых стран запада. Основными факторами, влияющими на развитие спутниковых телекоммуникаций в России, является их безусловная конкурентоспособность с остальными видами связи, обусловленная большой и слабозаселенной территорией, с суровым северным климатом, возможностью быстрого внедрения локальных районов обслуживания. Близким прототипом России по климатическим, территориальным условиям и по плотности расселения населения может служить Канада и Аляска США развитие местных спутниковых телекоммуникаций этих стран показало существенные преимущества спутниковых систем связи. Канаде и на Аляске. Правительство Канады в г. Космическая программа для Канады принимает программу Национальная спутниковая связная система для Канады в соответствии с которой в г. Канадский первый спутник связи, заказанный компании совместно с i и , был выведен на орбиту в г. I 8 транспондеров. Первыми клиентами этого спутника были i i i СВС и . Канада оказалась четвертым государством после СССР, США и Великобритании, запустившей свой спутник первый спутник связи для местного телевещания. В течение нескольких лет число связных спутников с тем же названием было доведено до четырех увеличилось количество частных компаний, предоставляющих телекоммуникационные услуги населению. В итоге к концу х телефонную связь и телевидение имело более населения, к концу х все школы, больницы и общественные организации имели Интернет. Обновление спутниковой группировки произошло в середине х спутники серии ii, а затем в следующем десятилетии серия новых спутников i . С г. США администрация Никсона поддерживает доклад ii ii , о быстрейшем развитии внутренних спутниковых телекоммуникаций. В г. В г. Аляска, один из самых больших по территории штатов США столкнулся с необходимостью организации связи между множеством малых поселков и городов до появления спутниковой связи там действовал только СВЧ телеграф. В г. Центральными клиниками страны. На настоящий день Аляска имеет самый высокий уровень школ с доступом в Интернет, уровень внедрения телемедицины. На начало х частная компания имела собственные спутники связи I, II с г.