CC BY
63<Тешетневс^ие чтения. 2016
УДК 621.396.931
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
РЕТРАНСЛЯЦИИ «ЛУЧ»
Ю. С. Бессмертная, А. В. Кузовников, Ю. Г. Выгонский
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: [email protected]
Описывается проектный облик модернизированной многофункциональной космической системы ретрансляции «Луч» с космическими аппаратами типа «Луч-5М» - отечественная система нового поколения для информационного обмена с низкоорбитальными космическими аппаратами.
Ключевые слова: многофункциональная космическая система ретрансляции, системы связи и передачи данных, система «Луч».
TENDENCIES TO DEVELOP OF MULTIFUNCTIONAL RETRANSMISSION OF SPACE SYSTEM "LUCH"
J. S. Bessmertnaya, A. V. Kyzovnikov, Y. G. Vygonskiy
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Street, Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]
This article describes a designed view of multifunctional retransmission space system "Luch" developed at ISS-Reshetnev Company. This system includes satellites type "Luch-5M" and it is a domestic satellite systems for retransmitting information from and to Low Earth Orbit.
Keywords: multifunctional retransmission space system, communication and data transmission systems, " Luch " system.
В 1985 году в СССР началась разработка первого поколения спутниковой системы ретрансляции информации «Луч». Основными задачами системы «Луч» являлись:
1) обеспечение двусторонней широкополосной связи с подвижными космическими, наземными и морскими объектами;
2) обмен ТВ новостями и программами между телецентрами;
3) проведение телемостов, телеконференций и репортажей [3].
Система состояла из космических аппаратов «Альтаир» и «Гелиос», представленных на рис. 1. Аппараты были запущены на орбиту в период с 1985
по 1995 гг. Проектируемый срок активного существования КА типа «Альтаир» составлял 3 года, а КА типа «Гелиос» 5 лет [1].
После выхода из строя последнего из спутников «Гелиос» возникла необходимость разработки системы, которая отвечала бы современным требованиям ретрансляции и была основана на новых спутниковых платформах. Разработка многофункциональной космической системы ретрансляции (МКСР) «Луч-5» была включена в Федеральную космическую программу России на 2006-2015 годы. Система включает геостационарные спутники-ретрансляторы «Луч-5А», «Луч-5Б» и «Луч-5В».
Рис. 1. Спутник-ретранслятор: а - «Альтаир»; б - «Гелиос»
Системы управления, космическая навигация и связь
Орбитальная группировка МКСР «Луч» состоит из трех КА: «Луч-5А», «Луч-5Б» и «Луч-5В», расположенных на геостационарной орбите, через которые происходит информационный обмен между космическими и земными абонентами, с одной стороны, и со связанными с ними центральными земными станциями, с другой [2]. Проектируемый срок активного существования КА типа «Луч-5» - 10 лет.
Космические аппараты были запущены:
- «Луч-5А» - 11 декабря 2011 года;
- «Луч-5Б» - 3 ноября 2012 года;
- «Луч-5В» - 28 апреля 2014 года.
Поэтому расчетный срок окончания работы системы - 2021-2024 годы.
В соответствии с новой редакцией Федеральной космической программы предусмотрено дальнейшее развитие и модернизация МКСР «Луч-5М». При проектировании системы должен быть решен ряд задач, в том числе:
1) выполнен анализ и систематизация перспективных требований в части бортового ретрансляционного комплекса;
2) проведено исследование возможностей выполнения требований потенциальных пользователей к составу и качеству услуг связи и ретрансляции;
3) проведены исследования в части снижения стоимости, повышения качества услуг связи и увеличения связного ресурса [4];
4) выполнена разработка предложений в части расширения видов услуг, представляемых космическими системами связи и ретрансляции в интересах различных пользователей [5].
/
Pm. 2. Общий вид KA «Луч-SM»
Pm. 3. Зоны радиовидимости MKCP «Луч»
Внешний вид проектируемого КА «Луч-5М» представлен на рис. 2; на рис. 3 показаны зоны радиовидимости четырех КА, которые полностью покрывают Землю, тем самым гарантируют постоянный обмен
информацией между земными станциями и KA в прямом и обратном направлении.
Библиографические ссылки
1. Громов K. В., Выгонский Ю. Г., Pоскин C. M., ^зовников A. В., Mухин В. A. Организация сквозного тракта телемостов с использованием многофункциональной космической системы ретрансляции «Луч» II Вестник CибГAУ. Cпециальный выпуск. № 6 (52). ^асноярск, 2013. C. 191-196.
2. Mаринин И., Лисов И. «Луч-5A» - аппарат многофункциональной системы ретрансляции II Новости космонавтики. 2003. № 12 (251). C. 50-51.
3. Патент 2503127 PФ, MПK Н04В. Mногофунк-циональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами I Ю. Г. Выгонский, В. И. Лавров, C. П. Mатвеенко, В. A. Mухин, П. Я. Свирин (?Ф). № 2011152148I07; заявл. 20.12.11; опубл. 27.12.13, Бюл. № 36.
4. Патент 2412547 PФ, MПK Н04В. ^особ построения глобальной спутниковой системы ретрансляции информации между низкоорбитальными космическими аппаратами и наземными приемопередающими станциями с использованием спутников-ретрансляторов на геостационарной орбите I В. A. Mу-хин ^Ф). № 2009118225I09 ; заявл. 13.05.09 ; опубл. 20.02.11, Бюл. № 5.
5. Выгонский Ю. Г., Mухин В. A. и др. Mtoto-функциональная космическая система ретрансляции для информационного обмена с космическими и наземными абонентами. Патент № 2503127 Pос. Федерация, рег. № 2011152148, заявл. 20.12.11 ; опубл. 27.12.13, Бюл. № 36.
References
1. Gromov K. V., Vygonskiy Y. G., Roskin S. M., Kyzovnikov A. V., Mukhin V. A. Organizaciya skvoznogo trakta telemostov s ispolzovaniem mnogofunkcionalnoy kosmicheskoy sistemy retronslyacyi "Luch" (Organization through path videoconferences using multifunctional space system relay "Ray") II Vestnik SibGAU. 2013. № 6 (52). P. 191-196.
2. Marinin I., Lisov I. «Luch-5A» - apparat mnogofunkcional'noj sistemy retransljacii II Novosti kosmonavtiki. 2003. № 12 (251). P. 50-51.
3. Patent 2503127 RF, MPK N04V. Mnogofunkcional'naja kosmicheskaja sistema retransljacii dlja informacionnogo obmena s kosmicheskimi i nazemnymi abonentami. I Ju. G. Vygonskiy, V. I. Lavrov, S. P. Matveenko, V. A. Muhin, P. Ja. Sivirin (RF). № 2011152148I07; zajavl. 20.12.11; opubl. 27.12.13, Bjul. № 36.
4. Patent 2412547 RF, MPK N04V. Sposob postroenija global'noj sputnikovoj sistemy retransljacii informacii mezhdu nizkoorbital'nymi kosmicheskimi apparatami i nazemnymi priemoperedajushhimi stancijami s ispol'zovaniem sputnikov-retransljatorov na geostacionarnoj orbite I V. A. Muhin (RF). № 2009118225I09; zajavl. 13.05.09; opubl. 20.02.11, Bjul. № 5.
Тешетневс^ие чтения. 2016
5. Vygonskiy Y. G., Mukhin V. A. Mnogo-funkcionalnaya kosmicheskaya Sistema retronslyacyi dlya informacionnogo obmena s kosmicheskimi inazemnymi abonentami. (Multifunctional space system for relaying information exchange with space and terrestrial
subscribers). Patent № 2503127 Ros. Federaciya, reg. № 2011152148, zayavl. 20.12.11; opubl. 27.12.13, Bul. № 36.
© Бессмертная Ю. С., Кузовников А. В., Выгонский Ю. Г., 2016
УДК 530.1
ФРАКТАЛЬНОЕ СЖАТИЕ СИГНАЛОВ В МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМАХ X-SAR ЕВРОПЕЙСКОГО КОСМИЧЕСКОГО АГЕНТСТВА
А. Ф. Богданов, Н. А. Потемкин
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Российская Федерация, 634050, г. Томск, просп. Ленина, 40 E-mail: [email protected]
Современные компьютеры весьма интенсивно применяют графику. Операционные системы с интерфейсом оконного типа используют картинки, например, для отображения директорий или папок. Некоторые совершаемые системой действия, например загрузка и пересылка файлов, также отображаются графически. Многие программы и приложения предлагают пользователю графический интерфейс (GUI), который значительно упрощает работу пользователя и позволяет легко интерпретировать полученные результаты. Компьютерная графика используется во многих областях повседневной деятельности при переводе сложных массивов данных в графическое представление.
Ключевые слова: фракталы; сжатие; фрактальный алгоритм; X-SAR.
FRACTAL COMPRESSION SIGNALS IN MULTIPOSITION SATELLITE SYSTEMS X- SAR ESA
A. F. Bogdanov, N. A. Potemkin
Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics 40, Lenina Av., Tomsk, 634050, Russian Federation E-mail: [email protected]
Modern computers apply graphic intensively. Operating systems with the interface of window type use images, for example, to display the directories or folders. Some of the system functions, such as downloading and file transfer are also displayed graphically. Many Apps offer a graphical user interface (GUI), which simplifies the user experience and makes it easy to interpret the results. Computer graphics is used in many areas of daily activities in the translation of complex data sets in a graphical representation.
Keywords: Fractals; compression; fractal algorithm; X-SAR.
Введение. Фрактал (лат. fractus - дроблёный, сло- в 1975 году и получил широкую популярность с вы-
манный, разбитый) - геометрическая фигура, обла- ходом в 1977 году его книги «Фрактальная геометрия
дающая свойством самоподобия, то есть составленная природы» [2].
из нескольких частей, каждая из которых подобна Далее рассмотрим сжатие изображений со спутни-
всей фигуре целиком [4]. Является самоподобной или ка X-SAR.
приближённо самоподобной. Обладает дробной мет- На рис. 1 представлено первоначальное изображе-
рической размерностью или метрической размерно- ние со спутника размером 435 Кб и разрешением
стью, превосходящей топологическую. Многие объ- 473x314 пикселей.
екты в природе обладают фрактальными свойствами, Далее (рис. 2) представлено это же изображение
например, побережья, облака, кроны деревьев, сне- после обработки, время, потраченное на сжатие t = 6
жинки, кровеносная система и система альвеол чело- с, размер файла = 11 Кб, коэфициент сжатия = 40. века или животных [3]. Как видно из рис. 1-2, при сжатии появляются
Фракталы, особенно на плоскости, популярны бла- сильные потери текстовой информации, её невозмож-
годаря сочетанию красоты с простотой построения но прочитать, хотя всё изображение в целом остаётся
при помощи компьютера. Первые примеры самопо- узнаваемым.
добных множеств с необычными свойствами появи- Ниже представлен график зависимости размера
лись в XIX веке (например, множество Кантора). изображения от коэффициента сжатия (рис. 3). Ис-
Термин «фрактал» был введён Бенуа Мандельбротом пользование сжатия с потерями предоставляет воз-
