Вопрос № 3. Общая характеристика ретрансляторов      «Глобус-1», «Экспресс», «Ямал».



ИСЗ, размещенные на круговой геостационарной орбите, используются для работы со станциями Р-439-2П. Параметрами круговой геостационарной орбиты являются:

- высота ИСЗ над уровнем мирового океана Нсп = 35 850 км;

- период обращения Т - время полного оборота ИСЗ вокруг Земли;

- наклонение орбиты i - угол между плоскостью экватора и плоскостью орбиты (как правило, 0).

При работе через геостационарный ИСЗ существенно облегчается расчет целеуказаний, т. е. значений азимута a, угла, отсчитываемого от направления на истинный север по направлению движения часовой стрелки, и угла места b, отсчитываемого от плоскости местного горизонта, необходимых для наведения антенны земной станции на ИСЗ.

Станция Р-439-2П проектировалась для работы через ИСЗ «Глобус-1» с БРС «Цитадель» и ИСЗ «Ямал», но при этом имеется техническая возможность использовать бортовые ретрансляционные комплексы и других ИСЗ, размещенных на геостационарной орбите, например «Экспресс».

При этом бортовой ретрансляционный комплекс должен удовлетворять следующим требованиям:

- иметь совпадающие участки диапазона частот;

- антенна БРС должна иметь совпадающую поляризацию;

- земные станции, образующие радиолинию, должны быть в зоне обслуживания транспондера данного БРС.

Параметры БРС, соответствующие перечисленным требованиям, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Тип БРС

«Глобус-1»

«Экспресс»

«Ямал»

AM1 АМ2 АМ3 100 200
Положение подспутниковой точки 35° в.д. 85° в.д. 96,5° в.д. 80° в.д. 140° в.д. 90° в.д. 49° в.д.
№ ствола БРС 2, 3 3 3
№ фиксированной частоты Р-439П 2-й ствол - все 3-й ствол - все все нет все нет все нет все нет 0, 1, 2 нет
Мощность передатчика БРС, Вт 2-й ствол – 12 3-й ствол – 8 40 60 60 60 55
ЭИИМ ствола, дБВт 30 26 37 42 44 41 42
Добротность, G/T, дБ/К -10 -17 -3,5 + 1,5 -4,5 +1 + 1,5

 

Добротность станции на прием G/T – отношение усиления антенны (в децибелах на частоте приема) к суммарной шумовой температуре станции (в децибелах относительно 1 К).

Эквивалентная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ) – произведение мощности передатчика на усиление антенны (в полосе передачи) относительно изотропной антенны; обычно находится в пределах 50...95 дБВт.

Анализ технических характеристик БРС показывает, что наихудшими по критерию энергетики линии спутниковой связи являются БРС «Глобус-1». Использование БРС «Ямал» и «Экспресс» может обеспечить большую устойчивость связи и большую пропускную способность линии спутниковой связи.

Вопрос № 4. Типовые наземные станции спутниковой связи.

В 1993 г. завершились государственные испытания новой Единой системы спутниковой связи второго этапа развития (ЕССС-2) («Кулон-2»), созданной для замены ЕССС-1 («Кулон-1»).

Для функционирования в составе наземной группировки ЕССС-2 был разработан комплекс станций спутниковой связи Р-439 («Легенда-2»).

В состав комплекса Р-439 входят следующие станции:

– Р-439 («Легенда-2») – мобильная оконечная станция;

– Р-439-БК («Легенда-2БК») – мобильная оконечная станция на бронебазе;

– Р-439-К («Легенда-2К») – контейнерная оконечная станция;

– Р-439-КУЛ («Легенда-2КУЛ») – контейнерная узловая станция;

– Р-439-П («Легенда-2П») – возимая станция.

Станция Р-439-2П («Легенда-2П») разработана как составная часть комплекса станций спутниковой связи Р-439 («Легенда-2») и является модернизацией станции Р-439-П. Она успешно прошла государственные испытания в апреле 1997 г. на линии спутниковой связи Москва – Красноярск. Головным разработчиком станции является Красноярский НИИ радиосвязи (КНИИРС). Главный конструктор станции – Рагзин Г. М.

Указом Президента Российской Федерации № 1290 от 27.09.1999 г. ЕССС-2 первого этапа развития («Кулон-2/1») была принята в эксплуатацию. В этом же году станция Р-439-2П («Легенда-2П») приказом министра обороны Российской Федерации принята на вооружение Российской Армии.

Станцию серийно производит ФГУП НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск). В процессе производства и эксплуатации станции проводилась ее модернизация. В 2004 г. разработан вариант станции с увеличенной пропускной способностью (до 48 кбит/с). Испытания станции с увеличенной пропускной способностью успешно прошли в феврале 2005 года на линии спутниковой связи Москва – Красноярск.

Назначение, боевое применение и основные технические характеристики станции

 

Земная перевозимая станция спутниковой связи Р-439-2П предназначена для организации линий спутниковой связи с использованием бортовых ретрансляционных комплексов (БРС) на ИСЗ «Глобус-1», «Ямал», «Экспресс», размещенных на геостационарной орбите и работающих в режиме прямой ретрансляции.

Линии спутниковой связи, развертываемые с помощью Р-439-2П, могут использоваться для передачи информации в различных звеньях управления в интересах Вооруженных Сил, органов государственной власти и специальных служб Российской Федерации.

Используемая орбитальная группировка позволяет обеспечивать связь практически на всей территории России и за ее пределами между 75° ю. ш. и 75° с. ш.

Станции Р-439-2П при встречной работе образуют одноканальное дуплексное направление связи при частотном (частотно-кодовом) методе многостанционного доступа к ретранслятору связи.

При встречной работе станций Р-439-2П с узловым комплексом УСП1, размещенным на стационарном приемопередающем центре (ППЦ), организуется узловая (радиальная) сеть спутниковой связи. Непрерывная круглосуточная работа обеспечивается станцией даже в необслуживаемом режиме.

Аппаратура станции Р-439-2П состоит из антенного поста и удаленного от него на расстояние до 25 м поста оператора.

Подготовленный обслуживающий персонал (1-2 оператора) может развернуть станцию в течение 15-20 минут. Время подготовки к работе после включения электропитания – не более 10 мин. Антенный пост станции может устанавливаться на грунт (рис. 1.1), подготовленную транспортную базу (БТР, автомобиль) (рис. 1.2), инженерные сооружения (крыши домов, высотные сооружения) (рис. 1.3).

Станция обеспечивает работу при размещении антенного поста на открытом воздухе в диапазоне температур от –40 до +50 °С и поста оператора в помещении в диапазоне температур от –10 до +50 °С.

Антенное устройство сохраняет работоспособность (в том числе и точностные характеристики наведения на ИСЗ) при скорости ветра до 20 м/с, а также обеспечивает ручное наведение антенны на ИСЗ по азимуту в пределах ±90°, по углу места от 0 до 90°.

 


Рис. 1.1. Вариант установки антенного поста на грунт:

1 – рефлектор; 2 – волновод; 3 – тяга; 4 – стойка; 5 – основание; 6 – ножка;

7 – талреп; 8 – штырь; 9 – анкер; 10 – растяжка; 11– прибор К210; 12 – прибор Л200Т

 

Электропитание станции может осуществляться:

– от однофазной сети переменного тока с напряжением 220 В, частотой (50 ± 2) или (60 ± 2) Гц;

– внешней сети постоянного тока с напряжением 27 В (+2,7; –4,9 В).

В станции обеспечивается возможность подключения внешней аккумуляторной батареи в качестве резервного источника питания в аварийных ситуациях. Работоспособность аппаратуры станции не нарушается после кратковременного пропадания напряжения питающей сети.

Рис. 1.2. Вариант размещения антенного поста станции Р-439-2П

на бронебазе мобильного узла связи К2-38Б

 

 

Рис. 1.3. Вариант крепления антенного поста на инженерных

сооружениях с помощью струбцины: 1 – струбцина; 2 – антенный пост

 

Транспортирование станции допускается всеми видами транспорта. Масса оборудования станции – не более 92,5 кг. Наработка на отказ – 5 000 ч, время восстановления – 20 мин. при условии наличия запасных блоков в ЗИП-Г. Время диагностирования отказавшего блока аппаратуры при проверке «на себя» по малому шлейфу не превышает 5 мин.

Полный срок службы станции – 12 лет с учетом проведения плановых регламентных проверок.

Технические характеристики станции

Технические характеристики радиолинии

1. Диапазон рабочих частот. Станция предназначена для работы во втором и третьем стволе ретранслятора «Глобус-1».

При работе во втором стволе ретранслятора «Глобус-1» диапазон рабочих частот на передачу составляет 5 850…5 866 МГц, при работе в третьем стволе ретранслятора – 5 760…5 770 МГц.

При работе во втором стволе ретранслятора «Глобус-1» диапазон рабочих частот на прием составляет 3 525…3 541 МГц, при работе в третьем стволе ретранслятора – 3 472,5…3 482,5 МГц.

2. Шаг сетки рабочих частот 500 кГц.

3. Число фиксированных волн. При работе во втором стволе используются 33 фиксированные волны (номера волн 00…32). При работе в третьем стволе используется 21 фиксированная волна (номера волн 15…35).

4. Методы манипуляции несущего колебания: ФМ и ОФМ с расширением спектра и без расширения спектра.

5. Количество кодов в широкополосном режиме – 3 (ШПС-1, ШПС-2, ШПС-3).

6. Техническая скорость манипуляции в широкополосном режиме 480 кбит/с.

7. Параметры помехоустойчивого кода: скорость R = 1/2; длина K = 7.

8. Режимы работы представлены в таблице 1.1.

9. Соотношение между абонентской скоростью передачи информации и линейной скоростью передачи в станционных режимах «ТФС», «АТС», «ПД» – в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Абонентский ЦП, кбит/с 2 4 8
Линейный ЦП, кбит/с 2,4 4,8 9,6

 

В режиме «ЦК» абонентская скорость передачи соответствует линейной.

 

Технические характеристики передающего устройства:

1. Долговременная относительная нестабильность частоты задающего генератора «Лидер», размещенного в приборе К210, ±1·10–7 (за год).

2. Выходная мощность усилителя мощности передающего устройства 10 Вт (10 дБ/Вт).

.                          (1.1)

3. Эквивалентная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ) передающего устройства (43 дБ/Вт).

 

,                (1.2)

где  – коэффициент усиления антенны в диапазоне передачи;

   – мощность передающего устройства;

 – потери в антенно-фидерном тракте.

 

Технические характеристики радиоприемного устройства:

1. Температура шума радиоприемного устройства – не более 70 К.

 

         ;            (1.3)

где  – коэффициент шума радиоприемного устройства;

   = 290 К.

2. Добротность приемной системы станции – 6 дБ/К.

 

,                          (1.4)

где  – эквивалентная шумовая температура приемной системы.

3. Коэффициент усиления МШУ – не менее 40 дБ.

4. Ослабление помехи по зеркальному каналу приема – не менее 60 дБ.

5. Вероятность ошибки при приеме единичного символа – не хуже 10-5, при этом входе демодулятора должно обеспечиваться следующее соотношение энергии на бит к спектральной плотности мощности флуктуационного шума (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Скорость информационного потока, кбит/с

Отношение энергии на бит к спектральной плотности мощности флуктуационного шума, дБ

ФМ со сверточным кодированием ФМ-ШПС со сверточным кодированием ОФМ без кодирования
2,4 9 10
4,8 8 9 12
9,6 8 9 12

 

Технические характеристики антенно-фидерного тракта:

1. Антенна параболическая осесимметричная с диаметром рефлектора 1,2 м.

2. Ширина диаграммы направленности антенны в вертикальной и горизонтальной плоскостях составляет 2,5º.

3. Поляризация излучаемых (принимаемых) сигналов – круговая.

4. Коэффициент эллиптичности – не ниже 0,7.

5. Направление вращения вектора Е на прием – правое, на передачу – левое.

6. Подавление первых боковых лепестков диаграммы направленности антенны на частотах приема и передачи – не менее 13 дБ.

7. Коэффициент стоячей волны – не более 2 в диапазоне передачи, не более 1,8 – в диапазоне приема.

8. Кроссполяризационная развязка антенной системы – не хуже 25 дБ.

9. Коэффициент усиления антенны в диапазоне передачи

           (1.5)

где f – рабочая частота, ГГц;

D – диаметр антенны, м;

Ки = 0,5…0,7 – коэффициент использования площади раскрыва антенны.

10. Коэффициент усиления антенны в диапазоне приема – не менее 29,5 дБ.

11. Потребляемая мощность от источников электропитания – не более 200 Вт в режиме передачи, 90 Вт – в режиме приема.

 

4. 2. Состав основного оборудования станции

При обеспечении связи аппаратура станции Р-439-2П имеет два варианта расположения:

1. На антенном посту, размещаемом на открытом пространстве, обеспечивающем прямую геометрическую видимость между антенной станции и антенной бортового ретрансляционного комплекса ИСЗ.

2. На посту оператора, размещаемом в инженерных сооружениях, бронеобъектах, аппаратных машинах или блиндажах.

Максимальное расстояние между постами определяется длиной соединительного кабеля и не может превышать 25 м.

Оборудование антенного поста состоит (рис.1.1):

– из параболической 4-секционной антенны диаметром 1,2 м;

– опорно-поворотного устройства (ОПУ) с антенно-фидерной системой (АФС);

– малошумящего усилителя (МШУ) прибора ВУ-4Л;

– усилителя мощности передатчика прибора Л200Т;

– возбудителя-преобразователя частоты тракта приема прибора К210.

 

4. 3. Режимы работы станции

Оперативные возможности станции определяются реализованными в аппаратуре режимами.

Скоростные режимы:

– передача информации со скоростью 2,4 кбит/с;

– передача информации со скоростью 4,8 кбит/с;

– передача информации со скоростью 9,6 кбит/с.

Станционные режимы:

– один служебный (для обмена информацией между операторами станций) – открытая телефонная связь («ТФС»);

– три оперативных (для обмена информацией между абонентами) – цифровой канал («ЦК») по стыку С1-ФЛ-БИ;

– открытая телефонная связь через АТС («АТС») в 2-проводном окончании;

– передача данных между ПЭВМ («ПД») по стыку RS-232.

Сигнальные режимы:

– режим приема (передачи) узкополосного сигнала или узкополосный режим («УПР»);

– режим приема (передачи) широкополосного сигнала, или широкополосный режим («ШПР»).

В узкополосном режиме обеспечивается реализация многостанционного доступа к бортовому ретрансляционному комплексу по методу МДЧР вида «один канал на несущей» («ОКН»).

В широкополосном режиме возможна реализация многостанционного доступа к БРС с частотно-кодовым разделением сигналов земных станций, когда на одной частоте могут работать до четырех земных станций, имеющих различные структуры широкополосного сигнала (три станции в ШПР и одна – в УПР). Совокупность одного из станционных, скоростных и сигнальных режимов работы определяет режим работы станции в целом.

Установление связи и настройка спутниковой радиолинии с корреспондентом осуществляются в режиме открытой служебной телефонной связи. Взаимодействие между операторами станций организуется с помощью телефонного аппарата «Спектр-207», входящего в комплект оборудования станции. В этом режиме осуществляются служебные переговоры между операторами станций с использованием таблицы позывных станций спутниковой связи
Р-439-2П и переговорной таблицы по космической связи. Проверка качества связи и сдача цифрового потока на узел связи выполняются под руководством главной станции. Схема направления спутниковой связи в режиме «ТФС» представлена на рисунке 1.4.

Оперативные режимы предназначены для обмена информацией через настроенную спутниковую радиолинию должностных лиц органов управления различных ведомств (абонентов).

Основной оперативный станционный режим – «ЦК». В режиме «ЦК» станции Р-439-2П могут работать как в радионаправлении, так и в узловой (радиальной) сети со следующими типами земных станций:

– однотипными земными станциями Р-439-2П;

– узловым стационарным комплексом УСП1;

– модернизированными земными станциями Р-440АБПС;

– приемопередающими комплексами ППЦ-1 и ППЦ-2.

 

 

Рис. 1.4. Режим приема-передачи вызова и ведения открытой
телефонной служебной связи («ТФС»)

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 2672; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!