Системы на базе геостационарных спутников
Российские низкоорбитальные системы
Управление грузоперевозками от компании RRC: система "Вектор"

Развитие информационных технологий, средств и систем спутниковой связи, реализация цифровых методов передачи данных создали перспективы для дальнейшего усовершенствования и расширения возможностей систем подвижной спутниковой связи (СПСС) и их применения в сфере грузоперевозок. Поскольку эта отрасль всегда относилась к стратегическим областям хозяйственной деятельности, контроль за перемещением грузов, определение их местоположения, а также возможность передачи аварийных сигналов при непредвиденных ситуациях имеют огромное значение.

Подобные системы способны осуществлять контроль за состоянием нефте- и газопроводов и могут быть успешно использованы для организации и проведения поисково-спасательных работ при чрезвычайных ситуациях. В России значительный интерес к СПСС обусловлен, в основном, слабо развитой инфраструктурой наземных средств телекоммуникаций. Кроме того, результаты эксплуатации существующих зарубежных систем указывают, что СПСС имеют ряд технических и экономических преимуществ, особенно если такая сеть обеспечивает передачу данных.

Согласно материалам Европейского космического агентства, потенциальный рынок услуг СПСС в сфере грузоперевозок только в Европе составляет от 100 до 300 тыс. пользователей. При этом примерно половине абонентов достаточно радиотелефонной связи, тогда как остальные пользователи нуждаются в обмене цифровой информацией, в том числе и короткими сообщениями (материалы International Mobile Satellite Conference, 1995 г.). Хотя подобных исследований на территории Российской Федерации не проводилось, очевидно, что СПСС для нашей страны еще более актуальны, чем для Европы.

Большинство существующих СПСС создаются на базе наземных сетей с топологией типа "звезда", или радиально-узловой, предусматривающей крупные центральные (или базовые) станции для работы с мобильными абонентами или подвижными наземными станциями. Такие сети используют для обмена информацией со спутником рабочие диапазоны частот 1,6/1,5 (терминалы) и 6/4 ГГц (станции).

Среди зарубежных сетей, ориентированных на транспорт, наибольшей известностью пользуются системы Inmarsat, OmniTracs, EutelTracs, Prodat и ORBCOMM. В России аналогичные задачи решаются в основном с помощью ведомственных сетей (например, "Море" и "Волна").

В отличие от спутниковых сетей, абонентские терминалы систем подвижной связи для грузоперевозок характеризуются прежде всего средней информационной нагрузкой. Согласно этой характеристике, сети можно разделить на малоактивные (объем передаваемой информации до 200 бит в сообщении) и экстремальные (осуществляющие передачу только в особых ситуациях), а по объему передаваемой информации - на "мало-" (до 300 бит), "средне-" (до 2 кбит в сутки) и "высокоинформативные" (от 10 кбит). При этом скорость передачи данных в последних обычно не превышает 2,4-4, 8 кбит/с и предусматривает пересылку только коротких диспетчерских сообщений. Технологической особенностью таких сетей является преимущественно пакетная передача данных, стоимость которой значительно ниже, чем при обмене речевой информацией.

Важной характеристикой СПСС является возможность и точность определения местоположения абонента и передача его координат в диспетчерский пункт. В настоящее время это выполняется двумя способами. Первый предусматривает установку у подвижного абонента стандартного навигационного приемника, использующего сигналы глобальной системы спутниковой навигации. Второй (автономный) обеспечивает определение местоположения по собственным сигналам, применяя для вычисления координат многоспутниковую орбитальную группировку.

Сегодня в мире эксплуатируются две крупные спутниковые системы радионавигации: Navstar GPS (Global Positioning System), разработанная в США и используемая во многих странах, и российская "Глонасс". Система GPS способна определить местоположение объекта с точностью до 1 м (для ограниченного круга пользователей) или 100 м (для обычных абонентов) и обеспечивает эту услугу круглосуточно в любой географической точке земли. Кроме того, в СПСС США широко используется наземная навигационная система Loran-C. Автономное определение местоположения предусмотрено в таких СПСС на базе низкоорбитальных спутников, как "Гонец" и ORBCOMM.

Федеральная космическая программа развития систем спутниковой связи предусматривает создание ряда новых сетей. В частности, в программу вошли сеть "Гонец" и перспективный проект "Марафон" на базе геостационарных аппаратов "Аркос", а также, возможно, будет включена сеть "Сигнал" (низкоорбитальные спутники). Кроме того, многими российскими компаниями ведутся разработки спутниковых систем связи, в основе которых лежат технологические решения, используемые в сетях Inmarsat, EutelTracs и Prodat (названия российских партнеров - поставщиков услуг указаны на Web-серверах соответствующих систем). Все перечисленные системы обеспечивают почти одинаковые услуги, хотя и пользуются разными космическими сегментами и способами навигации (даже если методы доступа и скорости передачи информации близки).

Космический сегмент почти всех российских систем спутниковой связи на базе геостационарных аппаратов обеспечивается стволами L-диапазона (1631,5-1660,5/1530-1559 МГц) спутника "Горизонт" (однако заменяющие его космические аппараты серии "Экспресс" не имеют стволов этого диапазона). "Горизонт" обслуживает такие сети, как "Море", "Волна", "Газком", "Сатком-Тел" и др.

Новые геостационарные спутники "Аркос", разрабатываемые для проекта "Марафон", планируется запустить в 1999 г. Предполагается, что они будут иметь 3 ствола L-диапазона и обладать существенно более длительным рабочим ресурсом - до 10 лет. Обслуживаемая ими система будет способна объединить около 27 тыс. абонентских станций разного типа для морских, сухопутных и авиационных служб (диапазоны частот 6/4 и 1,6/1,5 ГГц, планируемая пропускная способность канала - до 2,4 кбит/с). По сути, этот российский проект является главным конкурентом (по номенклатуре предоставляемых услуг) известной международной системы мобильной связи Inmarsat.

Кроме СПСС, использующих геостационарные спутники, в последние годы успешно развиваются системы на базе низкоорбитальных спутников, в числе которых российские системы "Гонец" и "Сигнал", а также зарубежные - международная система ORBCOMM, StarNet (США), LeoSat (США) и др.

Системы на базе геостационарных спутников

СПСС на базе геостационарных спутников используют главным образом наземные станции типа VSAT. В России в настоящее время выпускается достаточно широкий спектр станций этого типа, правда, большая часть из них не поддерживает стандартные интерфейсы с системой управления зарубежными спутниковыми системами, используя отечественные ведомственные стандарты. Однако соответствующее оборудование, совместимое с наиболее распространенными зарубежными системами управления спутниковой связью, уже разработано рядом российских предприятий. Кроме того, многие отечественные поставщики услуг связи эксплуатируют зарубежные наземные станции различных ПСС, адаптируя их к условиям России.

Система Inmarsat

Международная организация Inmarsat, объединяющая поставщиков услуг спутниковой системы связи, существует с 1979 г. Хотя изначально сеть Inmarsat создавалась, чтобы обеспечить связью военно-морской флот и морские перевозки, последняя реализация системы Inmarsat рассчитана также и на сухопутные транспортные средства. Сегодня более 80 стран используют спутники и наземные станции на базе технологии Inmarsat, делающие возможными надежный прием и передачу данных для удаленных (стационарных и мобильных) пользователей. Это одна из немногих систем, космический сегмент которой полностью соответствует требованиям SARPS (Standards and Recommended Practices) для служб мобильной спутниковой и аэросвязи (Aeronautical Mobile-Satellite Services, AMSS), разрабатываемых ICAO (International Civil Aviation Organisation).

Система Inmarsat обслуживается несколькими геостационарными спутниками, охватывающими почти всю поверхность земного шара, за исключением околополюсного пространства. В настоящее время осуществляется переход на спутники нового поколения Inmarsat 3-F3. Суммарная пропускная способность пяти новых спутников (три из них уже выведены на орбиту) будет в 8 раз больше, чем общая мощность 4 аппаратов Inmarsat 2, эксплуатируемых с начала 90-х гг. Кроме широкого луча спутники Inmarsat 3-F3 будут создавать еще 5 региональных точечных лучей, которые позволят использовать портативные терминалы, работающие в частотах L-диапазона. Немаловажно также, что пользователям станет доступна навигационная информация не только GPS, но и российской системы "Глонасс". Все спутники разработаны и произведены концерном Lockheed Martin.

Радиально-узловая топология сети обеспечивает взаимодействие мобильных и стационарных средств с центрами управления, но не поддерживает режим прямой связи мобильных абонентов между собой. Это существенно (до нескольких минут) замедляет обмен сообщениями, пока идет накопление и обработка поступающей информации на узловых станциях. Однако для аварийных и экстренных сообщений предусмотрен специальный режим, при котором обработка занимает всего несколько секунд.

В системе Inmarsat существуют различные абонентские терминалы, которые отличаются друг от друга как функциональными возможностями, так и конструктивно. Например, терминалы "морского исполнения" оснащены специальной аварийной системой, автоматически генерирующей и передающей сигнал "SOS" вместе с координатами. В состав терминала может входить дополнительное оборудование для телеметрии или навигации. В конструкции терминала Inmarsat-С (работает в стандарте приемопередачи С) объединены антенный блок и системный модуль, имеющий стандартные интерфейсы для подключения приемопередатчика и специальных датчиков, а также параллельный порт типа Centronics. Характеристики системы Inmarsat-С: диапазон рабочих частот при приеме 1,53-1,545 ГГц, при передаче 1,6265-1,6455 ГГц; скорость передачи данных 600 бит/с.

Терминал Inmarsat-C использует систему навигации NAVSTAR, причем дифференциальная коррекция спутниковых измерений (DGSP) и обработка специальных сигналов GPS (так называемого Р-кода) повышают точность определения местоположения объекта до 1-2 м. Примером использования спутниковой системы связи Inmarsat-C и системы навигации NAVSTAR является предлагаемая российской компанией RRC система управления транспортом "Вектор" (см. врезку "Управление грузоперевозками от компании RRC: система "Вектор"). Кроме того, последние разработки оборудования для системы Inmarsat в ближайшем будущем сделают доступными навигационные данные наземных систем Decca и Loran-C, а также спутниковой системы "Глонасс".

В перечень услуг, предоставляемых системой Inmarsat, входят автоматизированный сбор информации датчиков транспортных средств, определение координат абонента, координация поисково-спасательных работ (за счет передачи специальных сообщений) и отслеживание угона транспортных средств. Дополнительную информацию о системе Inmarsat можно получить по адресу http://www.inmarsat.org.

Системы OmniTracs и EutelTracs

Системы спутниковой связи OmniTracs (компания-производитель QUALCOMM) и EutelTracs (разработки велись под эгидой европейской международной организации EUTELSAT) обеспечивают не только определение местоположения абонента, но и двусторонний обмен информацией. Обе системы используют Ku-диапазон (12/14 ГГц) для связи между геостационарными спутниками-ретрансляторами и наземными станциями и L-диапазон - для связи между спутниками и мобильными пользователями. Их протоколы обмена очень похожи, а различия заключаются главным образом в аппаратной реализации оборудования и зонах обслуживания. Скорость передачи по каналу данных от станции к спутнику - от 5 до 15 кбит/c. Эквивалентная изотропная излучаемая мощность мобильного терминала составляет примерно 19 дБ · Вт, что обеспечивает скорость передачи данных по обратному каналу до 165 бит/c.

Организация связи в системах OmniTracs и EutelTracs построена на штатном режиме дежурного приема терминала. После захвата спутникового сигнала передача сообщения происходит в полудуплексном режиме, при этом аппаратура терминала обеспечивает слежение за сигналом земля-спутник. При исчезновении принимаемого сигнала терминал прекращает передачу и возвращается в штатный режим дежурного приема. Обе системы поддерживают передачу экстренных сообщений.

Сеть OmniTracs введена в эксплуатацию в 1989 г. и обслуживает всю континентальную часть США. Конфигурация сети такова: космический сегмент (спутники-ретрансляторы), центр управления системой и подвижные терминалы. Система использует два ствола ретранслятора: один для передачи данных мобильным терминалам, другой - для обратной связи. Центр управления - узловая наземная станция, работающая в диапазоне Ku и имеющая процессоры прямого и обратного каналов связи. Это обычная станция типа VSAT, но размер ее антенны может достигать 7,6 м. Интерфейс с телефонной сетью общего пользования обеспечивает связь по коммутируемым телефонным каналам и сетям передачи данных.

Управление системой осуществляется центром сетевого администрирования (Network Managemet Center), который обеспечивает обработку более 4 млн коротких сообщений в день. Кроме обычных для таких сетей услуг (обмен сообщениями в режиме реального времени и мониторинг координат абонентов) система поддерживает шифрование информации с помощью индивидуальных ключей и авторизованный доступ в систему.

Терминал OmniTracs состоит из трех функциональных блоков: наружного, связного и дисплейного. В составе связного блока - приемник наземной навигационной системы LORAN-C, которая используется в сети OmniTracs для определения координат абонента. Дисплей представляет собой блок с 4-строчной (40 символов в строке) ЖК-индикаторной панелью и клавиатурой, имеющей как стандартные, так и специализированные функциональные клавиши. К функциям связного блока относятся не только установление соединения в сети, но и обработка сигналов. Терминал OmniTracs обеспечивает также индикацию времени ожидания сообщения, синхронизацию со спутниковым сигналом и индикацию выходной мощности. Адрес в Internet: www.qualcom.com.

Система EutelTracs была реализована в 1992 г. и в настоящее время используется в Европе, Северной Африке и на Ближнем Востоке. В состав сети EutelTracs входит центральная станция и станция маршрутизации ("почтовый ящик" системы, расположенный во Франции), а также несколько спутниковых диспетчерских пунктов и мобильные терминалы. Связь с абонентами устанавливается с помощью спутниковых диспетчерских пунктов. Станция маршрутизации выполняет обработку сообщений и выдает разрешение на установление соединения. Диспетчерские пункты могут быть связаны со станцией маршрутизации по телефонным линиям общего пользования (PSTN) или каналам сети передачи данных (PSDN). Определение местоположения абонента в сети EutelTracs осуществляется с помощью приемника навигационной системы NAVSTAR. Дополнительную информацию о системе можно получить на сервере: http://www.esa.com, www.esrin.esa.it/.

Система Prodat

Спутниковая сеть Prodat, эксплуатирующаяся с 1992 г., разрабатывалась Европейским космическим агентством (ЕКА) исключительно как система передачи данных на суше. Это решение было принято в соответствии с проведенными ЕКА исследованиями функциональных особенностей мобильных терминалов морского, сухопутного и воздушного базирования. Согласно полученным результатам, ухудшение приема для терминалов разных типов обусловлено чисто физическими факторами: для морских и воздушных терминалов наиболее сильные помехи вызваны многолучевостью, а для наземных - искажениями, связанными с рельефом земной поверхности. Разработка специализированной сети передачи данных для наземного применения позволила ЕКА реализовать протокол передачи данных, минимизирующий в канале спутниковой связи влияние типичных помех, возникающих из-за рельефа местности.

Прежде (с 1994 г.) систему Prodat обслуживали спутники MARECS-А и B2 (Maritime European Community Satellite), однако в 1996 г. был введен в эксплуатацию аппарат ITALSAT-2 (выпускаемый компанией Alenia Spazio), а в 1997 г. запланирован запуск нового спутника ARTEMIS (диапазон частот 1,5 -1,6 ГГц). Зона обслуживания ITALSAT-2 - вся Европа до Урала. Наземный сегмент системы Prodat является центром управления, связанным со спутником и различными наземными сетями. Для связи с центральной станцией используется С-диапазон (4/6 ГГц), а для связи с мобильными абонентами L-диапазон. Прямой канал (центральная станция - мобильный терминал) обеспечивает скорость 1,5 кбит/с при передаче данных с временным разделением каналов в стандарте BPSK/TDM, а обратный - около 600 бит/c (длина сообщения 384 бит, пакет из 8 блоков по 48 бит) в стандарте SS-CDMA (кодовое разделение каналов с использованием широкополосных сигналов).

Система Prodat поддерживает связь мобильных объектов между собой, с центром управления и со стационарными абонентами сетей общего пользования. Мобильный терминал Prodat состоит из трех блоков (внешний, связной и оконечное устройство пользователя) и оснащен встроенным приемником, позволяющим определять местоположение мобильного абонента с помощью спутниковой (GSP, "Глонасс") или наземной (LORAN-C) системы навигации. Внешний радиочастотный блок со всенаправленной антенной (диаметр антенны 1,05 м, высота 1,3 м, вес 180 г) может размещаться как внутри, так и снаружи транспортного средства. Внутренний связной блок оборудован устройством передачи данных. Оконечное устройство пользователя представляет собой блок, оснащенный ЖК-дисплеем (8 строк х 40 символов), специализированной 60-клавишной клавиатурой (размеры 220х210х90 мм, вес 1,5 кг) и портативным принтером. Дополнительно поставляется 5-кнопочная панель, обеспечивающая передачу стандартных сообщений. Кроме услуг, стандартных для СППС, система Prodat позволяет осуществлять сбор метеоданных, экологической информации, а также оперативную связь со службами безопасности при возникновении экстренных ситуаций. Более подробные данные можно получить по адресу www.esrin.esa.it/, www.sat.com/, www. alenia.com.

Российские низкоорбитальные системы

Известно, что в настоящее время в России существует несколько проектов низкоорбитальных систем передвижной связи, включенных в Федеральную программу развития спутниковых сетей. Однако фрагменты, которые уже успешно эксплуатируются, имеет (по информации автора) только одна из них, "Гонец". Среди действующих на российском оборудовании известна также ведомственная сеть "Форпост". Остальные российские проекты находятся на разных стадиях разработки.

Наиболее "зрелой" можно считать систему "Гонец", разработчиками которой являются НИИ точных приборов и НПО прикладной механики (тестирование демонстрационной версии системы проходило еще в 1992-1994 гг.). В настоящее время в рамках конверсионной программы существует демонстрационная версия этой системы "Гонец-Д1" на базе 6 спутников, рассчитанная на обслуживание до 10 тыс. абонентов при скорости передачи данных до 2,4 кбит/с. Абонентское оборудование действующего фрагмента системы произведено при участии Ижевского радиозавода. До конца 1999 г. должна появиться следующая версия, предусматривающая передачу данных со скоростью 9,6 кбит/с при увеличении числа абонентов до 20 тыс. Полномасштабная система "Гонец" будет базироваться на 45 низкоорбитальных спутниках (9 аппаратов в пяти плоскостях) и рассчитана на обслуживание более 1,5 млн пользователей. Технологические решения позволят обеспечить передачу данных со скоростью до 9,6 кбит/c в прямом и до 64 кбит/с в обратном канале.

Система предусматривает различные схемы передачи информации по сети, зависящие от необходимой оперативности связи и взаимного расположения абонентов:

  • ретрансляция в зоне обслуживания одного спутника;
  • перенос данных между абонентами через спутник (режим "почтового ящика");
  • ретрансляция через наземную станцию;
  • ретрансляция через магистральные каналы наземной или спутниковой связи.
  • Наиболее любопытен режим "почтового ящика". В этом случае отправитель передает спутнику, находящемуся в зоне радиовидимости, сообщение "в конверте" с номером зоны обслуживания и адресом получателя. Записанное в память бортового оборудования сообщение передается получателю, когда спутник пролетает над указанным "на конверте" регионом. Время доставки сообщения в пределах России и СНГ - не более 70 мин. Оперативность доставки можно существенно повысить, если организовать передачу информации между соседними аппаратами или использовать спутники других систем связи.

    Структуру системы "Гонец" составляют космический сегмент, центры управления системой, региональные станции и абонентские терминалы. Центры управления системой не только обеспечивают обычные функции, но и организуют работу каналов связи, устанавливают приоритеты доступа, осуществляют контроль бортовых систем и телеметрической информации, а также выполняют необходимые вычисления для определения зон обслуживания.

    Частью архитектуры сети "Гонец" являются региональные наземные станции, каждая из которых одновременно может использовать три спутника. В функции станции входит организация связи в регионе, в том числе коммутация и маршрутизация потоков данных и подключение абонентов системы к сетям общего пользования, выделенным ведомственным радиосетям и локальным сетям.

    Абонентские терминалы (стационарные, переносные, мобильные, автономные, речевые и приемные) включают в себя малогабаритный приемопередатчик с ненаправленной антенной, обеспечивающей связь без подстройки и поиска. Различные модификации терминала комплектуются устройствами, учитывающими конкретные условия и требования эксплуатации. Например, стационарный терминал предназначен для подключения к ПК или сети Ethernet, автономный устанавливается на нефте- и газопроводах и позволяет программировать режимы работы и сбор/передачу данных от аппаратуры датчиков, а приемный представляет собой обычный спутниковый пейджер, обеспечивающий прием до 1 кбит информации. При необходимости терминал комплектуется навигационным устройством, позволяющим благодаря системам навигации GPS и "Глонасс" определить местоположение объекта с точностью до 100 м.

    В системе "Гонец" предусмотрены три уровня защиты информации от несанкционированного доступа: использование специальных протоколов обмена, авторизация доступа и программно-аппаратное шифрование данных.

    Спутниковая сеть "Форпост" создана на базе существующих средств связи и эксплуатируется уже несколько лет. В систему входят три низкоорбитальных спутника, центр приема и передачи информации, наземный пункт планирования, передающие станции и портативные терминалы. Отличительной особенностью этой сети является связь по расписанию, которое формируется пунктом планирования и рассылается абонентам. Это расписание определяется специальной программой, задаваемой системам бортового управления спутников.

    Система "Форпост" поддерживает два режима работы - глобальной электронной почты и прямой трансляции в радиусе 2 км от центра управления в Москве. В режиме электронной почты сообщение передается по расписанию на спутник и от него - в центр управления, который пересылает его либо по наземным, либо по спутниковым каналам получателю. Прямая ретрансляция возможна только при достижении спутником зоны обслуживания. После поступления сообщения в центр управления (через спутник) информация сразу передается по модемной связи. Время ожидания составляет от 2 до 6 часов, количество сообщений в сутки - не более 10, объем передаваемого сообщения до 10 кбит. Поскольку виды и объемы услуг системы ограничены, то ее трудно считать конкурентом перспективных низкоорбитальных систем. Важно, однако, что "Форпост" обеспечивает надежную связь уже сегодня.

    Глобальная система "Элекон-Стир", разрабатываемая фирмой "Элекон-Стир", пока существует на уровне проекта. Сеть предусматривает возможность контроля за сохранностью контейнеров, мониторинга местоположения объекта, поиска объекта и передачи сообщений сопровождающим груз лицам. Космический сегмент будет включать в себя 7 спутников (высота орбиты около 1150 км, период обращения 107 мин), работающих в L-, S- и C-диапазонах. В состав системы будут входить региональные наземные станции, а также стационарные и подвижные абонентские станции. Для определения местоположения объекта (с точностью до 300 м) в системе предусмотрено использование приемников GPS.

    Среди перспективных российских проектов следует отметить также систему радиотелефонной связи "Сигнал", создаваемую Международным концерном космической связи (МККС "КОСС"), которую планируется ввести в эксплуатацию в 2000 г. Проект безусловно интересен, хотя бы тем, что при беглом взгляде основные виды услуг очень напоминают проект Globalstar. Предполагаемый вес спутников системы "Сигнал" - 310 кг, планируемые для запуска ракеты-носители - "Циклон" или "Космос". Абонентские станции будут находиться на передвижных средствах. Сама сеть в основном рассчитана на передачу речи.

    Система глобальной подвижной связи ORBCOMM

    Система ORBCOMM, предназначенная для пакетной передачи данных, разрабатывается международной организацией Orbital Communications (образована в 1990 г. американской фирмой Orbital Sciences и канадской телекоммуникационной корпорацией Teleglobe). Ввод сети ORBCOMM в эксплуатацию запланирован на конец 1998 г. В настоящее время Orbital Communications заключила соглашения с поставщиками услуг более чем в 70 странах мира, в том числе с фирмой RTCM из Санкт-Петербурга.

    Основными функциями системы являются: автоматизированный сбор данных о координатах и состоянии объектов, предоставление услуг электронной почты и определение местоположения пользователя с помощью автономной навигации ORBCOMM и устройств системы GPS. По охвату зон обслуживания система в полной мере относится к глобальным, поскольку ее космический сегмент обеспечит работу с абонентами из разных стран мира, в том числе из США, Канады, России, ЮАР, Нигерии, а также из стран Южной Америки. Система уже прошла стадию экспериментального тестирования; в настоящее время ведутся рабочие испытания оборудования наземных сегментов.

    В космический сегмент входят 36 микроспутников (четыре на двух околополярных орбитах и по 8 в 4 орбитальных плоскостях с наклонением 45 град.). Высота орбиты 775 км, вес спутника 39,5 кг, срок эксплуатации 4 года. Спутники системы ORBCOMM разрабатываются компанией Orbital Sciences на базе собственной платформы Microstar, обеспечивающей вывод аппарата на орбиту с помощью выпускаемых этой же компанией ракет-носителей Pegasus, Pegasus XL и Taurus.

    Запуск двух первых экспериментальных спутников (Flight Model 1 и 2) ракетой PH Pegasus был произведен с борта самолета-носителя L-1011 в 1995 г. Несмотря на сбои в установлении связи, количество сообщений, переданных этими спутниками, превысило 300 тыс. Первую группу из 8 штатных спутников планировалось запустить в начале 1997 г. (к сожалению, подтверждения запуска этих спутников автор не имеет), а до конца года должны быть запущены все остальные.

    В составе бортового оборудования, кроме приемопередающих устройств дециметрового и метрового диапазонов и антенного комплекса, предусмотрена аппаратура радионавигационной системы GPS. Канал "спутник-Земля" (рабочий диапазон частот 137-138 МГц) используется для передачи данных в комбинированном стандарте TDMA/FDMA (скорость передачи мобильному объекту 2,4 кбит/c), а обратный (полоса 148-149,9 МГц) - в стандарте FDMA (скорость передачи 4,8 кбит/c). Для связи с узловой станцией, входящей в наземный сегмент, используется высокоскоростной канал 57,6 кбит/с. На спутнике ORBCOMM установлен приемник системы GPS, что обеспечивает автономное определение координат абонента, поскольку расчет параметров орбиты спутника производится на борту и рассылается не только наземным станциям, но и мобильным пользователям. Очевидно, что точность определения координат зависит от диапазона рабочих частот приема и числа спутников в зоне обслуживания, однако разработчики считают, что даже в самом худшем случае (частота 137 МГц, один спутник) погрешность не превысит 1100 м.

    Наземный сегмент предусматривает единый центр управления космическим сегментом в шт. Вирджиния, узловые станции и региональные центры управления сетью, которые отвечают за трафик и сопряжение с другими сетями передачи данных (в частности, с Internet) или с наземными абонентами (по выделенным каналам и сети общего пользования). Каждая узловая станция в системе ORBCOMM осуществляет связь одного спутника с центрами управления. Соединение в ORBCOMM устанавливается по запросу как пользователя, так и узловой станции. Кроме того, в функции узловой станции входит организация опроса датчиков на необслуживаемых объектах. Согласно расчетам Orbital Sciences, для охвата всей территории США достаточно четырех наземных станций, которые предполагается построить на территории шт. Вашингтон, Аризона, Нью-Йорк и Джорджия.

    В проекте предусмотрены несколько модификаций терминала ORBCOMM (в настоящее время находятся в стадии реализации):

  • персональный (производитель Orbital Communications),
  • для водных и сухопутных транспортных средств (разработчики фирмы TST и Panasonic),
  • для сбора данных об удаленных объектах и определения местоположения мобильных объектов (компания Torrey Science & Technology, США),
  • для передачи специальных охранных сигналов (фирма Sumsung, Южная Корея),
  • для автотранспорта и сбора информации с датчиков нефте- и газопроводов (компания Elistra, Израиль).
  • Стоимость абонентских терминалов составит от 50 до 400 дол. - в зависимости от функциональных возможностей. Дополнительная информация о сети ORBCOMM размещена по адресу www.orbital.com, www.orbcomm.net.
  • * * *

    В заключение отметим, что перечисленные в статье СПСС дают представление лишь об основных направлениях развития технологий и типах спутниковых систем передачи данных. Возможно, даже эта краткая информация позволит читателю оптимизировать свой потребительский выбор по качеству связи, функциональным характеристикам и перечню услуг. Дополнительную информацию, в том числе и о стоимости оборудования и тарифах конкретных провайдеров, можно получить по адресам Internet, приведенным в конце разделов.

    В статье была использована информация изданий "Радиотехника", "Эко-Трендз", а также данные компаний-разработчиков оборудования и поставщиков услуг систем спутниковой связи.


    Управление грузоперевозками от компании RRC: система "Вектор"

    Западные транспортные фирмы давно оценили экономический эффект от использования спутниковой системы связи при перевозке грузов. Однако в России, несмотря на явные преимущества оснащения автомобилей такими средствами, спутниковые системы связи пока не получили широкого распространения (компаний-перевозчиков, использующих СПСС, пока насчитывается не более 30).

    Компания RRC Business Telecommunications, активно работающая на российском рынке телекоммуникаций около 5 лет, предлагает систему безопасности и управления транспортом "Вектор". Система обеспечивает взаимодействие водителя с различными сетями мобильной связи - Inmarsat, Mobitex, транковыми сетями (MT1327) и сотовыми системами - на территории, охватывающей почти всю страну. При необходимости можно передать дублированный аварийный сигнал в диспетчерский центр и региональные государственные правоохранительные учреждения. Заметим, что договор, существующий между МВД РФ и RRC, позволяет рассчитывать на оперативные меры по обеспечению безопасности транспорта.

    Система "Вектор" использует оборудование Inmarsat в стандарте С (Inmarsat-С) и спутниковую систему навигации NAVSTAR. Комплект оборудования монтируется в автомобиле, а специализированное ПО устанавливается на диспетчерском пункте, который обеспечивает круглосуточную связь с мобильным объектом и определяет его местоположение с точностью от 25 до 80 м. Основное оборудование системы "Вектор" разработано голландской компанией Symac Systems BV.

    Специалисты RRC не только выступили в необычной для себя роли системного интегратора, но и выполнили полную локализацию ПО диспетчерского центра и абонентских терминалов. Компания RRC поставляет также специализированные программы управления или контроля датчиков автомобильного оборудования (терминала сети) в соответствии с требованиями заказчика. Кроме того, своим клиентам RRC предлагает услуги собственного диспетчерского центра или организацию диспетчерского центра на территории заказчика.

    Диспетчерский центр подключен к сети почти из 40 наземных станций системы Inmarsat-С (LES), в функции которой входит непосредственная передача сообщений бортовому оборудованию автомобиля через спутник (время доставки сообщения - не более 5 мин). В диспетчерском центре установлен ПК (процессор не ниже Intel 486, ОЗУ не менее 16 Мбайт, CD-ROM), подключенный через модем (протокол передачи Х.25, Х.400, TCP/IP) к наземной станции Inmarsat. Базовое ПО диспетчерского центра - средства для интерактивного управления LOGIQ Dispatch Interactive компании Simac - полностью адаптировано для российских условий.

    Кроме того, в состав системы "Вектор" входит специальный картографический модуль (GEO) с набором карт, разработанный специалистами RRC (карты разного масштаба поставляются партнерами RRC). Программа LOGIQ Dispatch позволяет диспетчеру отправлять и получать сообщения в заранее определенной форме и определять координаты транспортного средства, а также вносить изменения в сопровождающие груз документы (для этого в комплект оборудования абонента включается портативный термопринтер). Коммуникационная часть ПО, установленная в диспетчерском центре, обеспечивает связь с мобильными объектами как через связанный с ним диспетчерский пункт Inmarsat, так и через одну из наземных станций системы Inmarsat-C, объединенных в сеть с протоколом доступа Х.25. Система "Вектор" поддерживает передачу так называемых макросообщений, аварийных сообщений, сбор информации от датчиков автомобиля, а также дает возможность получить данные автоматического опроса состояния датчиков по заданной программе (по запросу диспетчерского пункта или водителя).

    На автомобиле устанавливается мобильный термиал LOGIQ MDT (MDA), подключенный непосредственно к нему спутниковый приемопередатчик и антенна. Бортовой компьютер LOGIQ MDT (на базе процессора V25) находится на передней приборной панели и имеет привычную компьютерную клавиатуру с набором специальных функциональных клавиш и небольшой ЖК-экран для вывода коротких сообщений или форм (4 строки по 40 символов). Спутниковая антенна имеет высоту около 13 см с основанием 15 см и рассчитана на прием сигналов GPS и обмен данными в системе Inmarsat. Даже при пропадании спутникового сигнала автономная система определит курс, вычислив координаты исходя из последних данных GPS.

    Более подробные данные о системе "Вектор" и компании RRC размещены по адресу: www.rrc.ru.

    Поделитесь материалом с коллегами и друзьями