СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 629.783

СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

А. Н. Чирков*, Т. Н. Афанасьева

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

*Е-шай: wk.all@mail.ru

В статье приведена сравнительная характеристика различных систем сотовой и спутниковой связи и перспективы их развития.

Ключевые слова: сверхскоростной интернет, системы спутниковой связи, Starlink, проект «Сфера».

NEW GENERATION SATELLITE COMMUNICATIONS

A. N. Chirkov*, T. N. Afanasyeva

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

*Е-mail: wk.all@mail.ru

The article provides a comparative description of various cellular and satellite communication systems and the prospects for their development.

Key words: high-speedInternet, satellite communication systems, Starlink, project «Sphere».

Новейшее время диктует свои требования к качеству и стоимости связи. 21 век является веком информации, а значит жизненно необходимо иметь максимально качественную связь по минимальной стоимости. На данный момент 2,9 млрд человек - 37 % мирового населения никогда не пользовались интернетом. Число пользователей интернета неуклонно растет, но либо нет стабильного доступа в онлайн, либо подключение осуществляется на низкой скорости.

Доступ к сети интернет - это соблюдение базовых прав человека. Он открывает возможности к подержанию социальных связей, к обучению и профессиональной деятельности. Реализация данного права требует создания инфраструктуры для преодоления цифрового неравенства.

В ближайшем будущем наступит новая эра сверхскоростного интернета. Сеть станет доступна в любой точке мира и проводного подключения не потребуется. Но все не так однозначно. На сегодня широкое распространение получили лишь две системы связи -сотовая и спутниковая.

Сотовая связь работает за счет подвижных базовых станций операторов. Вышка распространяет сигнал равномерно вокруг себя. Для образования сети, станции устанавливаются, образуя форму шестиугольной соты.

Спутниковая связь обеспечивается за счет ретрансляции сигнала посредством орбитальных искусственных спутников земли. Зона, в которой возможен прием спутникового сигнала, называется зоной покрытия. Зона покрытия определяется положением на орбите, ориентацией и техническими характеристиками спутника.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 3

Спутники размещаются в трех зонах. Геостационарные спутники находятся над Землей на высоте 35,8 тыс. км. Средневысотные спутники находятся на высоте от 5-15 тыс. км, применяются в системах ОРБ/ГЛОНАСС. Низкоорбитальные спутники находятся на высоте 0,7-1,5 тыс. км [1].

С 2015 года на рынке появляются альтернативы существующим системам связи. Проекты по запуску большого количества спутников на низкой околоземной орбите, чтобы окутать сетью всю планету. Это приведет к изменению мировой телеком-инфраструктуры и позволит охватить малоосвоенные территории с плохим интернет-покрытием, сложным ландшафтом или нахождением в океане. При одновременном запуске 50-60 спутников с небольшой массой применяется технология производства возвращаемых ракет многократного использования, которая кардинально снижает стоимость всего проекта.

Самым амбициозным проектом сегодня является система спутниковой связи 81агНик, принадлежащая американской компании БрасеХ. Всего запустят 12 тыс. спутников, затраты составят 10 млрд долл. Результат - широкополосный интернет со скоростью 1 Гбит/сек [2].

Сравнение стоимости сотовой и спутниковой связи представлено в таблице 1.

Таблица 1

Сравнение стоимости сотовой и спутниковой связи_

Типы связи Стоимость 1 ед., млн долл. Площадь покрытия, км2 Цена в долл. за 1 км2

Сотовая связь от 0,25 до 0,33 4 900 219

Спутниковая связь от 190 до 230 170 033 333 740

Спутниковая связь Starlink 0,83 2 833 850 0,05

Преимуществами сотовой связи являются низкая стоимость, простота и долговечность установки. В городах в качестве вышек используются высотные здания. Но зависимость от рельефа и погодных условий делают данный вид связи неперспективным.

Высокая стоимость спутниковой связи обусловлена тем, что ракетоноситель отправляется в один конец, сгорая в атмосфере Земли. Для стабильной работы необходима система из 3-5 спутников, срок службы которой 10-15 лет. При этом обеспечивается высокая надежность системы, большая зона покрытия и независимость от рельефа и погодных условий.

На данный момент проект спутниковой связи 81агНик находится в стадии разработки и функционирует частично. Связь будущего предполагает максимально низкую стоимость за квадратный километр и полное покрытие земного шара [3].

Для устранения угрозы национальной безопасности в 2019 году изменены требования по использованию иностранных систем спутниковой связи на территории России. Данные системы не должны носить разведывательного характера, причинять ущерб интересам личности и обществу. Весь интернет-трафик должен проходить через станцию российского оператора связи, а не напрямую через спутник.

Соблюдение цифрового суверенитета и ликвидация цифрового неравенства являются приоритетными задачами для нашей страны.

Российским ответом 81агНик к 2030 году должна стать спутниковая система «Сфера» госкорпорации. В систему должно войти до 640 спутников, а первый запуск намечен на осень 2022 года. Это позволит обеспечить развитие широкополосного доступа в Интернет и «интернета вещей», а также увеличения общей емкости российской спутниковой инфраструктуры до 430 Гбит/с.

Финансирование на проект предусмотрено в 2021 году в размере 12 млрд рублей, а с 2022 по 2024 года - по 7 млрд рублей ежегодно [4]. На реализацию всего проекта планируется потратить 800 млрд рублей, 300 млрд из которых составят бюджетные средства.

Это достаточно масштабный проект, целями которого являются - зондирование Земли из космоса. Предоставление более качественных и доступных услуг связи, спутникового интернета, навигационных, метеорологических, теле- и радиотехнологий.

Спутниковые сети подобные Starlink несут в себе глобальные экологические угрозы. Выбросы в атмосферу вредных химикатов от ракет-носителей разрушают озоновый слой. Действующие спутники создают световые помехи для наблюдения за космическими объектами и исследования космоса с земной поверхности. При массовом запуске спутников образуется космический мусор. В 2022 году уже на орбите Земли находится 3200 сломанных спутников, летающих с огромной скоростью. Они представляют опасность для других спутников, орбитальных станций и космических ракет [5].

Если подобная практика продолжит свое существование, то рано или поздно возникнет каскадный эффект, то есть от столкновения одного объекта с другим произойдет изменение их орбиты, от чего они начнут сталкиваться с другими объектами, тем самым человечество может лишиться всей спутниковой сети за несколько дней.

Это приведет к массовым сбоям на всей планете, т.к. на данный момент практически все завязано на доступе к интернету и отсутствие его повлияет на человечество напрямую. Коллапс как минимум банковой системы повлечет за собой множество изменений в жизни обычных людей. Без базовых средств к существованию мы не останемся, но привычный уклад жизни будет нарушен.

Так же остается открытым вопрос кибербезопасности системы. Системы спутниковой связи очень скоро получат широкое распространение среди населения планеты.

На данный момент не существует международной законодательной базы, касающейся систем спутниковой связи. Введение международных стандартов создания и управления спутниковыми системами и сертификация подобных проектов - возможное решение.

Если каждая страна начнет создавать свою собственную сеть, то ни одна из них не будет работать достаточно эффективно, чтобы удовлетворить пользовательские потребности, растущие с каждым годом. Космическое пространство становится уязвимым.

Космическая отрасль сегодня представляет собой мощную международную инфраструктуру с большим количеством инноваций и инвестиций. Современные системы спутниковой связи - это прорыв в будущее с точки зрения доступности интернета и улучшения навигационных систем.

Библиографические ссылки

1. Спутник связи // Свободная энциклопедия Википедия. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/CnyTHHK_CBH3H (дата обращения: 01.03.2022).

2. Starlink. [Электронный ресурс]. URL: https://www.starlink.com/ (дата обращения: 05.03.2022).

3. Статников A.C., Олейников Е.П. История и перспективы развития спутниковой интернет-связи - Текст : электронный // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : Материалы VI Междунар. науч-практ. конф., посвящ. Дню космонавтики (13-17 апреля 2020 г., Красноярск) : в 3 т. Т.1. / Под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; СибГУ им. М. Ф. Решетнева. -Красноярск, 2020. - С. 105-107. - URL: https://apak.sibsau.ru/page/materials (дата обращения: 11.03.2022).

4. Афанасьев И. Проект «Сфера» переходит к практической реализации // Госкорпорация «Роскосмос». [Электронный ресурс]. URL: https://www.roscosmos.ru/33771/ (дата обращения: 10.03.2022).

5. Ноэль Я. Starlink: как сверхскоростной интернет покоряет космос // РБК. Тренды. Индустрия 4.0. [Электронный ресурс]. URL: https://trends.rbc.ru/trends/industry/ 5f72f4e39a7947caaf0f5bfl (дата обращения: 10.03.2022).

© Чирков А. Н., Афанасьева Т. Н., 2022