CC BY
104
DOI 10.25987/VSTU.2019.15.3.011 УДК 621-391
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСА СРЕДСТВ СПУТНИКОВОЙ РАДИОСВЯЗИ С БЕСПИЛОТНЫМИ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ
Н.Н. Долженков1, Д.Г. Пантенков1, А.Т. Егоров1, А.А. Ломакин1, В.П. Литвиненко2, В.И. Великоиваненко3, Е.Ю. Лю-Кэ-Сю4
1АО «Кронштадт», г. Москва, Россия
2Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия 3ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения»,
г. Королёв, Россия 4ООО «СТЭК.КОМ», г. Москва, Россия
Аннотация: в настоящее время в РФ активно развивается беспилотная авиация в интересах различных заказчиков. При этом по состоянию на 2019 год отечественной промышленностью разработан типоряд комплексов с беспилотными летательными аппаратами (КБЛА) различного класса и целевого назначения - лёгкие («Типчак», «Zala 421-04M», «Элерон-3»), средние («Элерон-10», «Форпост», «Корсар»), тяжелые («Орион»), сверхтяжелые («Альтаир», «Охотник»), которые решают как задачи повышения обороноспособности и безопасности РФ, так и отвечают интересам гражданских потребителей. Одним из ключевых элементов КБЛА является радиолиния передачи целевой информации между БЛА и наземным пунктом управления (НПУ), причем информацию между БЛА и НПУ представляется возможным передавать как напрямую («точка-точка»), так и с использованием космических аппаратов (КА) на различных орбитах (загоризонтная радиосвязь). В качестве КА-ретрансляторов предлагается использовать отечественные орбитальные группировки на геостационарной орбите КА «Экспресс» и «Ямал», работающих в KU-диапазоне частот и имеющих большую зону покрытия в Северном полушарии (за исключением приполярных областей). Это позволяет существенно повысить эффективность применения КБЛА при решении поставленных целевых задач за счет увеличения радиуса его действия. Данная статья посвящена рассмотрению технических характеристик экспериментального образца (ЭО) комплекса средств спутниковой радиосвязи (КССР) в интересах беспилотных летательных аппаратов большой продолжительности полета разработки группы компаний «Кронштадт», стендовым отработкам ЭО КССР в целях обеспечения готовности к проведению наземных комплексных испытаний
Ключевые слова: комплексы с беспилотными летательными аппаратами, космический аппарат, спутниковая радиосвязь, экспериментальный образец, комплекс средств спутниковой радиосвязи, бортовой спутниковый терминал, стендовые отработки, сигнально-кодовые конструкции, модуляция
Введение
В настоящее время в РФ и за ее пределами широкое применение во всех сферах жизни находят БЛА различного класса - легкие, средние, тяжелые. При этом применительно к тяжелым БЛА с большой продолжительностью полета предъявляется ряд повышенных требований, связанных с большой массой полезной нагрузки, радиусом применения, продолжительностью полета и т.д. На текущий момент все тяжелые БЛА в РФ функционируют в зоне прямой радиовидимости относительно НПУ либо по «полетному заданию» без возможности управления за пределами зоны радиовидимости НПУ. Группа компаний «Кронштадт» разработала и провела стендовую отработку экспериментального образца комплекса средств спутниковой радиосвязи, основные технические
© Долженков Н.Н., Пантенков Д.Г., Егоров А.Т., Ломакин А.А., Литвиненко В.П., Великоиваненко В.И., Лю-Кэ-Сю Е.Ю., 2019
результаты представлены в данной статье.
Постановка задачи
В рамках выполнения научно-исследовательской работы (НИР) требовалось разработать комплекс средств спутниковой радиосвязи в интересах БЛА большой продолжительности полета, состоящего из бортовой и наземной частей и обеспечивающего передачу команд управления с НПУ на БЛА и телеметрии и целевой информации с БЛА на НПУ через один из отечественных космических аппаратов на высокой орбите [1-7].
Опыт ведущих мировых стран по применению КБЛА с использованием спутниковой радиолинии управления и передачи информации между БЛА и НПУ
Несмотря на тот факт, что применительно к функционированию отечественных БЛА задача передачи целевой и служебной
информации через КА на данный момент времени является относительно новой (отсутствуют опытные образцы бортовых терминалов), имеются зарубежные аналоги подобной аппаратуры, которые уже хорошо себя зарекомендовали и внедрены на все современные БЛА тяжелого и сверхтяжелого классов. Рассмотрим самые современные БЛА, имеющие в своем составе комплекс передачи данных через спутник, а также их основные технические характеристики [1-6].
RQ-4 (Global Hawk), США - стратегический разведывательный БЛА. Для выполнения поставленных задач RQ-4 оборудован радиолокатором с синтезированной апертурой, который работает сквозь облака и песчаные бури, а также электрооптической/инфракрасной системой формирования изображения.
Спектр возложенных задач включает в себя разведку для обеспечения войск информацией в мирное и военное время, повышает точность прицеливания высокоточного оружия, а также повышает защиту войск на передовой линии.
На рис. 1 представлен общий внешний вид и внешний вид в разрезе БЛА RQ-4 (Global Hawk).
Рис. 1. Общий внешний вид и внешний вид в разрезе БЛА RQ-4 (Global Hawk)
БЛА RQ-4 (Global Hawk) имеет длину 13,5 м, высоту 4,7 м, размах крыла примерно 35 м. Максимальная взлетная масса составляет около 15 тонн. При этом при скорости горизонтального полета от 600 до 800 км/ч дальность составляет 25000 км, что соответствует непрерывной продолжительности полета от 32 до 40 часов. На борту имеется спутниковый терминал с зеркальной антенной диаметром 1,22 м, что позволяет передавать информацию в реальном масштабе времени с информационной скоростью до 50 Мбит/с!
MQ-1 (Predator), США - многоцелевой беспилотный летательный аппарат, используется в разведывательных целях и применяется в боевых операциях. Комплекс Predator использует спутниковые радиолинии для связи БЛА с наземной станцией управления и потребителями разведывательной информации, что позволяет получать информацию, не ограничиваясь зоной прямой радиовидимости.
На рис. 2 представлен внешний вид БЛА MQ-1 (Predator).
Л
Рис. 2. Внешний вид БЛА MQ-1 (Predator)
БЛА MQ-1 (Predator) имеет длину 8,2 м, высоту 2,1 м, размах крыла примерно 15 м. Максимальная взлетная масса составляет не менее 1 тонны. При этом при скорости горизонтального полета от 110 до 130 км/ч дальность составляет 740 км, что соответствует непрерывной продолжительности полета от 20 до 40 часов. На борту имеется спутниковый терминал с зеркальной антенной диаметром 0,76 м, что позволяет передавать информацию в реальном масштабе времени с информационной скоростью до 2 Мбит/с.
Heron (Machatz), Израиль - разведывательный БЛА, предназначен для продолжительных полетов на средних и больших высотах. Данный БЛА имеет в своем составе цифровую систему управления, которая может передавать данные в обе стороны, способен одновременно отслеживать шесть целей, обозначая их для ракет, истребителей или вертолетов. Heron может быть укомплектован обширным набором полезной аппаратуры: оптико-электронные и ИК-системы, малогабаритные РЛС, станции радиотехнической разведки и т.д. (при этом модификация Heron под названием Eitan оснащается новейшими ударными комплексами и средствами управления огнем).
На рис. 3 представлен внешний вид БЛА Heron (Machatz).
Рис. 3. Внешний вид БЛА Heron (Machatz)
БЛА Heron (Machatz) имеет длину 8,5 м, высоту 2,3 м, размах крыла 16,6 м. Максимальная взлетная масса составляет 1130 кг. При этом при скорости горизонтального полета от 130 до 240 км/час дальность составляет 930 км, что соответствует непрерывной продолжительности полета от 30 до 36 часов. На борту имеется спутниковый терминал с зеркальной антенной диаметром 0,6 м, что позволяет передавать информацию в реальном масштабе времени с информационной скоростью до 5 Мбит/с.
Научно-технический задел и производственный задел Группы компаний «Кронштадт» (Московский филиал по беспилотному направлению) в части разработки экспериментального образца комплекса средств спутниковой радиосвязи
Группа компаний «Кронштадт» (Московский филиал по беспилотному направлению) в рамках завершенной инициативной научно-
исследовательской работы (НИР) по созданию и испытаниям экспериментального образца комплекса средств спутниковой радиосвязи разработала ЭО КССР, состоящий из бортового спутникового терминала (БСТ), смонтированного на технологической платформе (ТП) и представленного на рис. 4, и наземного спутникового терминала (НСТ), представленного на рис. 5.
Представленный на рис. 4 бортовой спутниковый терминал из состава ЭО КССР обеспечивает:
- передачу целевой и телеметрической информации от оборудования беспилотного летательного аппарата к НСТ через космический аппарат;
- прием командной информации от НСТ через КА и передача её оборудованию БЛА;
- автоматическое наведение антенной системы на КА и его автосопровождение.
В состав БСТ входят:
- антенная система (включает антенну на опорно-поворотном устройстве с облучателем и волноводными трактами, блок управления антенной на опорно-поворотном устройстве, усилитель мощности с преобразователем частоты «вверх», малошумящий усилитель мощности с преобразователем частоты «вниз», межблочные кабели);
- спутниковый радиомодем;
- блок подстройки по уровню принимаемого высокочастотного (ВЧ) сигнала.
Для обеспечения контроля и управления БСТ из состава ЭО КССР используется оборудование системы контроля и управления в составе:
- контроллер управления с установленным специальным программным обеспечением (СПО) для управления бортовым оборудованием БСТ и информационным сопряжением с наземным оборудованием системы контроля и управления НСТ;
- сетевой коммутатор.
В табл. 1 представлены основные технические характеристики БСТ из состава экспериментального образца комплекса средств спутниковой радиосвязи, в табл. 2 - НСТ.
Представленный на рис. 5 наземный спутниковый терминал из состава ЭО КССР обеспечивает:
- прием целевой и телеметрической информации от бортового спутникового терминала;
- передачу командной информации к БСТ:
- автоматическое наведение антенной
системы на КА с подстройкой по уровню принимаемого сигнала;
- размещение наземного оборудования системы контроля и управления высокоскоростной радиолинией (ВРЛ).
Рис. 4. Внешний вид БСТ на технологической платформе
Рис. 5. Внешний вид НСТ в рабочем положении на прицепе
В состав НСТ входят:
- мобильная антенная система;
- контроллер управления антенны
GPS/ГЛОНАСС приемником и модулем приемника маяка L-диапазона;
- усилитель мощности с преобразователем частоты вверх;
- малошумящий усилитель мощности с преобразователем частоты вниз;
- спутниковый модем;
- транспортная платформа на базе двуосного прицепа;
- кабельная сеть.
Для обеспечения контроля и управления НСТ из состава ЭО КССР используется оборудование системы контроля и управления ВРЛ в составе: АРМ системы контроля и управления ВРЛ (защищенный ноутбук), сервер с установленным преобразователем интерфейсов, контроллер управления с установленным специальным программным обеспечением для управления наземным оборудованием ВРЛ и информационным сопряжением с бортовым оборудованием системы контроля и управления ВРЛ, сетевой коммутатор, радиосервер точного времени.
Порядок и условия проведения стендовой отработки ЭО КССР на базе АО «РТИ» (г. Москва)
Стендовой отработке подвергался экспериментальный образец комплекса средств спутниковой радиолинии, состоящий из:
- БСТ, смонтированного на технологической платформе;
- бортового комплекта системы контроля и управления спутниковой радиолинии (БК СКУ СРЛ), с установленными специальными программными модулями (СПМ), БК СКУ СРЛ смонтирован на ТП;
- НСТ;
- возимого комплекта системы контроля и управления спутниковой радиолинии (ВК СКУ СРЛ) с установленными СПМ. ВК СКУ СРЛ смонтирован в аппаратном отсеке транспортной платформы НСТ.
Целью стендовых испытаний ЭО КССР является проверка работоспособности составных частей ЭО при их взаимодействии, отработка взаимодействия программного обеспечения системы контроля и управления спутниковой радиолинии (СКУ СРЛ) с оборудованием БСТ и НСТ [10-14].
В рамках подготовительных работ к стендовой отработке была разработана и изготовлена система подготовки и распределения электропитания (СПРЭ) для бортового оборудования
с
ЭО КССР. СПРЭ преобразует напряжение 220 В по переменному току от внешнего источника электропитания 28 В постоянного тока и распределяет его потребителям из состава бортового оборудования ЭО ВРЛ, также СПРЭ имеет в своем составе источник бесперебойного питания.
Для обеспечения электропитанием блока инерциальной навигационной системы (ИНС), привлекаемого для испытаний, в составе СПРЭ был использован дополнительный источник электропитания 24 В постоянного тока.
Блок ИНС, конвертор интерфейсов ТС8-429Е1 и две GPS-антенны были смонтированы на ТП, осуществлено подключение блока ИНС через конвертор интерфейсов к БСТ и подтверждено корректное информационно-логическое взаимодействие согласно руководству пользователя на ИНС и БСТ.
Внешний вид БСТ с установленной ИНС, смонтированного на ТП, представлен на рис. 6.
После проверки корректности информационного взаимодействия в антенной системе (АС) были внесены корректирующие сдвиги (офсеты) по углам крена, рысканья и тангажа, нивелирующие неточность взаимной установки блока ИНС и АС БСТ. Процедура внесения сдвигов осуществлена согласно руководству
пользователя на АС БСТ с наведением на заведомо известный КА.
При проведении испытаний с ИНС и расположением GPS антенн на ТП обеспечивалась точность знания курса ИНС с погрешностью 0,5°.
Рис. 6. Бортовое оборудование, смонтированное на технологической платформе
По завершению работ подтверждено корректное наведение АС БСТ на требуемый КА по вводимому значению долготы подспутниковой точки.
Таблица 1
Основные технические характеристики бортового спутникового терминала из состава экспериментального образца комплекса средств спутниковой радиосвязи
№, п/п Наименование характеристики Значение характеристики
1 Максимальная масса, кг 50, не более
2 Максимальная мощность потребления, Вт 700, не более
3 Диаметр рефлектора антенны, мм 600, не более
4 Диапазон рабочих частот: - на прием, ГГц - на передачу, ГГц от 10,95 до 12,75 от 13,75 до 14,50
5 Поляризация антенной системы: - прием - передача линейная Вертикальная/горизонтальная Вертикальная/горизонтальная
6 Добротность антенной системы (в/Т), дБ/К: 13,5, не менее
7 Диапазон углов поворота рефлектора антенной системы: - в азимутальной плоскости - в угломестной плоскости
360° от 0 до 90°
8 Максимальная скорость поворота рефлектора антенной системы, °/с - в азимутальной плоскости - в угломестной плоскости 40, не менее 40, не менее
9 Максимальное ускорение при повороте рефлектора бортовой антенной системы, °/с2 - в азимутальной плоскости - в угломестной плоскости 50, не менее 50, не менее
Продолжение табл. 1
10 Ослабление сигнала на прием и передачу, вызванное ошибкой наведения антенны в режиме слежения за КА 0,5 дБ, не более
11 ЭИИМ, дБВт 52
12 Поддерживаемая символьная скорость модема (SCPC), Мбод/с от 0,3 до 10,0
13 Режим работы модема SCPC, TDM/TDMA, TDM/TDMA Mesh, Hubless TDMA
14 Сигнально-кодовая структура QPSK (поддержка FEC 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9), 8PSK (поддержка FEC 3/5, 2/3, 3/4, 5/6, 8/9), 16PSK (поддержка FEC 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9), помехоустойчивое кодирование LDPC+БЧХ
15 Система наведения антенной системы на КА Автоматическая по сигналам от ИНС БЛА совместно с подстройкой по уровню принимаемого сигнала
16 Габариты антенной системы, ш/д/в, мм: 700/660/660 не более
17 Тип интерфейса для управления антенной системой ARINC-429 и Ethernet 10BASE-T/100BASE-T(X)
18 Тип информационного интерфейса для приема и передачи информации от ЛА Ethernet 10BASE-T/100BASE-T(X)
19 Тип разъемов бортового информационного интерфейса 10BASE-T/100BASE-T(X) M12
20 Условия эксплуатации и окружающей среды В соответствии с требованиями КТ-160
Таблица 2 Основные технические характеристики НСТ из состава экспериментального образца комплекса средств спутниковой радиосвязи
№, п/п Параметр Значение
1 Диаметр рефлектора антенной системы, м 2,4
2 Диапазон рабочих частот (Хл- диапазон): - на прием, ГГц - на передачу, ГГц От 10,95 до 12,75 От 13,75 до 14,50
3 Поляризация антенной системы: - прием - передача линейная вертикальная/горизонтальная вертикальная/горизонтальная
4 ЭИИМ, дБВт 63
5 Добротность в/Т (при угле места 20 °) 25,9 дБ/К при Т шума МШУ 70 °К
6 Диапазон углов поворота рефлектора антенной системы относительно посадочного места: - в азимутальной плоскости - в угломестной плоскости ± 200° от 0° до 90°
7 Система наведения антенны на КА Автоматическая
8 Габариты в транспортном положении, ш/д/в, мм: 2050/4700/2100
9 Масса, кг 2000, не более
10 Тип электропитания 220 В, однофазное, переменное
11 Длина кабеля для подключения внешнего электропитания, м 50
12 Мощность энергопотребления, Вт 1700, не более
13 Мощность собственной ДГУ, кВт 5
14 Тип информационного интерфейса Ethernet 10BASE-T/100B ASE-T(X)
15 Тип разъема информационного интерфейса RJ-45
16 Тип прицепа Двухосный, рамный
17 Диапазон рабочих температур, С° От минус 40 до плюс 50
На рис. 7 изображена схема взаимодействия оборудования ЭО КССР на момент проведения стендовой отработки. Информационно-логическое взаимодействие бортового и наземного оборудования осуществлено посредством БШетй-кабеля и двух маршрутизаторов.
В ходе промежуточных работ отлажена СКУ СРЛ и информационно-логическое взаимодействие между бортовым и наземным оборудованием ЭО КССР.
Доработанная схема соединений (на время стендовых отработок) представлена на рис. 8.
Рис. 7. Схема взаимодействия оборудования ЭО КССР на стендовой отработке
Рис. 8. Временная схема БСТ для проведения испытаний
После проведения стендовых отработок были выполнены дополнительные работы на территории АО «РТИ», в ходе которых были проведены предварительные проверки работоспособности ЭО КССР с привлечением частотного ресурса спутника-ретранслятора «Экспресс-АМ22». В рамках этих работ осуществлены: успешная организация канала связи через КА, выдача команд СКУ СРЛ на бортовое и наземное оборудование с контролем их исполнения, прием и обработка СКУ СРЛ телеметрии бортового и наземного оборудования, отработка в неполном объеме и
верификация программы и методики наземных комплексных испытаний ЭО КССР.
По результатам стендовых отработок ЭО КССР была подтверждена готовность оборудования ЭО КССР к проведению наземных комплексных испытаний в ЦКС «Дубна» - филиале ФГУП «Космическая связь» (г. Дубна).
Заключение
1. Разработан экспериментальный образец комплекса средств спутниковой радиосвязи, обладающий техническими характеристиками не хуже современных мировых аналогов.
2. Разработанный Группой компаний «Кронштадт» экспериментальный образец комплекса средств спутниковой радиосвязи является первым отечественным ЭО КССР в интересах комплексов с БЛА, который подтвердил свои заявленные характеристики в части передачи командно-телеметрической и целевой информации в реальных условиях.
3. Проведены стендовые отработки ЭО КССР, показавшие техническую работоспособность аппаратуры по основному целевому назначению и её готовность к дальнейшему продолжению работ в части наземных комплексных испытаний в Центре космических систем «Дубна» - филиале ФГУП «Космическая связь» (г. Дубна).
4. Дальнейшая доработка ЭО КССР до опытного образца с выпуском необходимого объема конструкторской, эксплуатационной и программной документации позволит его использовать в составе отечественных комплексов с БЛА тяжелого и сверхтяжелого классов в интересах решения разнородных целевых задач.
Литература
1. Тюлин А.Е., Бетанов В.В., Ларин В.К. Информационное обеспечение управления космическими аппаратами. Системный подход к решению задач. М.: Издательство «Радиотехника», 2019. 272 с.
2. Космические системы ретрансляции / Н.А. Тесто-едов, В.Е. Косенко, Ю.Г. Выгонский, А.В. Кузовников, В.А. Мухин, В.Е. Чеботарев, В.Г. Сомов. М.: Издательство «Радиотехника», 2017. 448 с.
3. Специальная радиосвязь. Развитие и модернизация оборудования и объектов / под ред. А.Л. Бузова, С.А. Букаш-кина. М.: Издательство «Радиотехника», 2017. 448 с.
4. Современные технологии радиомониторинга в спутниковых системах связи и ретрансляции / под ред. А.В. Кузовникова. М.: Издательство «Радиотехника», 2015. 216 с.
5. Журавлев В.И., Руднев А.Н. Цифровая фазовая модуляция. М.: Издательство «Радиотехника», 2012. 208 с.
6. Немировский М.С., Локшин Б.А., Аронов Д.А. Основы построения систем спутниковой связи. М.: Издательство
«Горячая линия-Телеком», 2017. 432 с.
7. Система спутниковой связи с последовательным зональным обслуживанием / В.И. Великоиваненко, Н.В. Гусаков, П.В. Донченко, А.А. Ломакин, Д.Г. Пантенков, В.М. Соколов // Космонавтика и ракетостроение. 2014. № 2 (75). С. 4856.
8. Пат. 0002556429 Российская Федерация, МПК Н 04 В 1/10 (2006.01). Некогерентный цифровой демодулятор «в целом» кодированных сигналов с фазовой манипуляцией / Литвиненко В.П., Глушков А.Н., Пантенков Д.Г.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. 10.07.2015, Бюл. № 19. 7 с.
9. Методический подход оценки компенсации допле-ровского смещения частоты в спутниковых линиях информационного обмена при эксплуатации космических систем связи / А.В. Вейко, В.И. Великоиваненко, А.А. Ломакин, Д.Г. Пантенков, В.С. Константинов, Д.Д. Тюрина // Проблемные вопросы развития наземных комплексов, стартового оборудова-
ния и эксплуатации летательных аппаратов: сб. науч. тр. М.: Филиал ФГУП «ЦЭНКИ»-КБТХМ, 2018. Ч. 1. С. 289-297.
10. Специальная радиосвязь. Развитие и модернизация оборудования и объектов / под ред. А.Л. Бузова. М.: Издательство «Радиотехника», 2017. 448 с.
11. Помехозащита радиоэлектронных систем управления летательными аппаратами и оружием / под ред. В.Н. Лепина. М.: Издательство «Радиотехника», 2017. 416 с.
12. Рудой В.М. Системы передачи информации. М.: Издательство «Радиотехника», 2007. 280.
13. Марковская теория оценивания в радиотехнике / под ред. М.С. Ярлыкова. М.: Издательство «Радиотехника», 2004. 504 с.
14. Шелухин О.И., Тенякшев А.М., Осин А.В. Моделирование информационных систем. М.: Издательство «Радиотехника», 2005. 368 с.
Поступила 29.04.2019; принята к публикации 05.06.2019 Информация об авторах
Долженков Николай Николаевич - д-р техн. наук, генеральный директор, АО «Кронштадт» (115432, Россия, г. Москва, проспект Андропова, д. 18, кор. 9), тел. 8(495)230-00-36, e-mail: Nikolay.Dolzhenkov@kronshtadt.ru
Пантенков Дмитрий Геннадьевич - канд. техн. наук, начальник отделения радиосвязного оборудования, АО «Кронштадт» (115432, Россия, г. Москва, проспект Андропова, д. 18, кор. 9), тел. 8(926)109-23-95, e-mail: pantenkov88@mail.ru
Егоров Александр Тимофеевич - начальник отдела систем радиосвязи АО «Кронштадт» (115432, Россия, г. Москва, проспект Андропова, д. 18, кор. 9), e-mail: Aleksander.Egorov@kronshtadt.ru
Ломакин Андрей Александрович - канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, АО «Кронштадт» (115432, Россия, г. Москва, проспект Андропова, д. 18, кор. 9), e-mail: Andrei.Lomakin2@kronshtadt.ru
Литвиненко Владимир Петрович - канд. техн. наук, доцент, Воронежский государственный технический университет (394026, Россия, г. Воронеж, Московский проспект, д. 14), e-mail: litvinvp@gmail.com
Великоиваненко Владимир Ильич - д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник, ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения» (141070, Московская область, г. Королёв, ул. Пионерская, д. 4), тел. 8(495) 513-45-66, e-mail: velikoivanenkovi@tsniimash.ru
Лю-Кэ-Сю Елена Юльевна - руководитель направления по работе с заказчиками на авиационном транспорте, ООО «СТЭК.КОМ» (123060, г. Москва, ул. Берзарина, д. 35, строение 1), тел. 8(495) 363-91-40, e-mail: elena.lukesu@steccom.ru
TECHNICAL CHARACTERISTICS OF THE MEANS FOR SATELLITE RADIOCOMMUNICATION WITH UNMANNED AERIAL VEHICLES
N.N. Dolzhenkov1, D.G. Pantenkov1, A.T. Egorov1, A.A. Lomakin1, V.P. Litvinenko2, V.I. Velikoivanenko3, E.Yu. Lu-Ke-Syu4
^'Kronstadt", Moscow, Russia 2Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia 3Federal State Unitary Enterprise"Central Research Institute of Mechanical Engineering",
Moscow region, Korolyev, Russia 4Limited liability company "STEC.COM", Moscow, Russia
Abstract: at present, unmanned aircraft in the interests of various customers are actively developing in the Russian Federation. At the same time, as of 2019, the domestic industry has developed a type-series of complexes with unmanned aerial vehicles (CUAV) of various classes and purposes — light ("Tipchak", "Zala 421-04M", "Eleron-3"), medium ("Eleron-10", "Fortpost", "Korsar"), heavy ("Orion"), super-heavy ("Altair", "Okhotnik"), which solve both the tasks of increasing the defense capability and security of the Russian Federation, and meet the interests of civilian consumers. One of the key elements of the UAV is the radio link for transmitting the target information between the UAV and the ground control station (GCS), and it is possible to transmit information between the UAV and the GCS, either directly (point-to-point) or using spacecraft in different orbits (over the horizon radio). It is proposed to use domestic orbital constellations in the geostationary orbit of the "Express" and "Yamal" satellites as satellite repeaters working in KU-frequency range and having a large coverage area in the Northern Hemisphere (with the exception of the polar regions). This allows you to significantly improve the efficiency of the
use of CUAV in solving the set targets by increasing its radius of action. This article is devoted to the consideration of the technical characteristics of an experimental model (EM) of a satellite radio communications system (SRCS) in the interests of unmanned aircraft of a long duration developed by the group of companies Kronstadt, EM of the SRCS in order to ensure readiness for carrying out ground complex tests
Key words: complexes with unmanned aerial vehicles, radio line, spacecraft, satellite radiocommunication, experimental sample, satellite radiocommunication facilities, onboard satellite terminal, bench testing, signal-code design, modulation
References
1. Tyulin A.E., Betanov V.V., Larin V.K. "Information support of spacecraft control. System approach to problem solving" ("Informatsionnoe obespechenie upravleniya kosmicheskimi apparatami. Sistemnyy podkhod k resheniyu zadach"), Moscow, Rad i-oetekhnika, 2019, 272 p.
2. Testoedov N.A., Kosenko V.E., Vygonskiy Yu.G., Kuzovnikov A.V., Mukhin V.A., Chebotarev V.E., Somov V.G., ed. A.V. Kuzovnikov "Space system relaying" ("Kosmicheskie sistemy retranslyatsii"), Moscow, Radioetekhnika, 2017, 448 p.
3. Ed. Buzov A.L., Bukashkin S.A. "Special radiocommunication. Development and modernization of equipment and facilities" ("Spetsial'naya radiosvyaz'. Razvitie i modernizatsiya oborudovaniya i ob"ektov"), Moscow, Radioetekhnika, 2017, 448 p.
4. Ed. Kuzovnikov A.V. "Modern technologies of radio monitoring in satellite communication and retransmission systems" ("Sovremennye tekhnologii radiomonitoringa v sputnikovykh sistemakh svyazi i retranslyatsii"), Moscow, Radioetekhnika, 2015, 216 p.
5. Zhuravlev V.I., Rudnev A.N. "Digital phase modulation" ("Tsifrovaya fazovaya modulyatsiya"), Moscow, Radioetekhnika, 2012, 208 p.
6. Nemirovskiy M.S., Lokshin B.A., Aronov D.A. "Fundamentals of building satellite communication systems" ("Osnovy postroyeniya sistem sputnikovoy svyazi"), Moscow, "Goryachaya liniya-Telekom", 2017, 432 p.
7. Velikoivanenko V.I., Gusakov N.V., Donchenko P.V., Lomakin A.A., Pantenkov D.G., Sokolov V.M. "Satellite communication system with consecutive zone service", Astronautics and Rocket Production (Kosmonavtika i raketostroenie), 2014, no. 2 (75), pp. 48-56.
8. Litvinenko V.P., Glushkov A.N., Pantenkov D.G. "Non-coherent digital demodulator "in General," coded signals with phase manipulation" ("Nekogerentnyy tsifrovoy demodulyator «v tselom» kodirovannykh signalov s fazovoy manipulyatsiey"), patent 0002556429, Russian Federation, IPC N 04 V 1/10 (2006.01), 2015, bull. 19, 7 p.
9. Veyko A.V., Velikoivanenko V.I., Lomakin A.A., Pantenkov D.G., Konstantinov V.S., Tyurina D.D. "Methodical approach of assessment of compensation of the Doppler shift of frequency in satellite links of information exchange at operation of space communication systems", Coll. of Papers: Problematic Issues of Development of Land Complexes, the Starting Equipment and operation of Aircraft (Problemnye voprosy razvitiya nazemnykh kompleksov, startovogo oborudovaniya i ekspluatatsii letatel'nykh appa-ratov: sb. nauch. tr.), Moscow, "TsENKI"-KBTHM, 2018, part 1, pp. 289-297.
10. Ed. Buzov A.L. "Special radio. Development and modernization of equipment and facilities" ("Spetsial'naya radiosvyaz'. Razvitie i modernizatsiya oborudovaniya i ob"ektov"), Moscow, Radioetekhnika, 2017, 448 p.
11. Ed. Lepin V.N. "Interference protection of radio electronic control systems of aircraft and weapons" ("Pomekhozashchita radioelektronnykh sistem upravleniya letatel'nymi apparatami i oruzhiem"), Moscow, Radioetekhnika, 2017, 416 p.
12. Rudoy V.M. "Information transmission systems" ("Sistemy peredachi informatsii"), Moscow, Radioetekhnika, 2007, 280.
13. Ed. Yarlykov M.S. "Markov Theory of evaluation in radio engineering" ("Markovskaya teoriya otsenivaniya v radio-tekhnike"), Moscow, Radioetekhnika, 2004, 504 p.
14. Shelukhin O.I., Tenyakshev A.M., Osin A.V. "Modeling of information systems" ("Modelirovanie informatsionnykh sistem"), Moscow, Radioetekhnika, 2005, 368 p.
Submitted 29.04.2019; revised 05.06.2019
Information about the authors
Nikolay N. Dolzhenkov, Dr. Sc. (Technical), General manager, JSC Kronstadt (18, Andropova prospekt, Moscow 115432, Russia), e-mail : Nikolay. Dolzhenkov@kronshtadt. ru
Dmitriy G. Pantenkov, Cand. Sc. (Technical), Head of the Department of Radiocommunication Equipment, Kronstadt (18, Andropova prospekt, Moscow 115432, Russia), tel. 8(926)109-23-95, e-mail: pantenkov88@mail.ru
Aleksandr T. Egorov, Head of the Department of Radiocommunication Systems of JSC "Kronstadt" (18, Andropova prospekt, Moscow 115432, Russia), e-mail: Aleksander.Egorov@kronshtadt.ru
Andrey A. Lomakin, Cand. Sc. (Technical), Leading Researcher, JSC Kronstadt (18, Andropova prospekt, Moscow 115432, Russia), e-mail: Andrei.Lomakin2@kronshtadt.ru
Vladimir P. Litvinenko, Cand. Sc. (Technical), Associate Professor, Voronezh State Technical University (14, Moscovskiy prospekt, Voronezh 394026, Russia), e-mail: litvinvp@gmail.com
Vladimir I. Velikoivanenko, Dr. Sc. (Technical), Professor, Chief Researcher, Federal State Unitary Enterprise "Central Research Institute of Mechanical Engineering" (4, Pionerskaya str., Moscow region, Korolyev 141070, Russia), tel. 8(495)513-45-66, e-mail: velikoivanenkovi@tsniimash.ru
Elena Yu. Lu-Ke-Syu, Head of work with clients on air transport, Limited Liability Company "STEC.COM" (36/1, Berzarina str., Moscow 123060, Russia), tel. 8(495) 363-91-40, e-mail: elena.lukesu@steccom.ru
