Как работают спутники?

Как SpaceX планирует захватить мир

После банкротства OneWeb единственным активным и масштабным проектом является StarLink.

Всего в рамках миссии запустят 11 тыс. спутников. Запуск и подключение обойдутся SpaceX в $10 млрд. Это позволит обеспечивать широкополосный интернет со скоростью 1 Гбит/сек — то есть равноценный стандарту 5G.

Каждый спутник весит 260 кг и имеет конструкцию из плоских панелей для максимально компактного размещения на ракете Falcon 9. Спутники оснащены четырьмя антеннами с фазированной решеткой и ионными двигателями на криптоне.

Дизайн основной части спутника Starlink

(Фото: Starlink)

До конца года SpaceX планирует развернуть спутниковую связь в 25 странах. Для этого компания собирается построить завод по производству комплектов для подключения Starlink в городе Остин, штат Техас. Также компания недавно подала заявку на обеспечение доступа к спутниковому интернету для движущихся объектов: наземного транспорта, морских судов и самолетов. По информации СМИ, телеком-проект StarLink является частью плана Илона Маска по покрытию расходов на более амбициозные проекты, такие как полеты и поселение на Марсе. Мировая индустрия интернет-доступа приносит около $1 трлн годового дохода. Маск считает, что если StarLink сможет получить хотя бы 3% от этого рынка, то компания сможет зарабатывать примерно $5 млрд.

Анимация, созданная Дэном Олтрогге из Analytical Graphics, показывает 57 тыс. запланированных спутников, запускаемых на орбиту вокруг Земли с 2017 по 2029 год. Большинство запланированных спутников будут принадлежать компании Илона Маска StarLink. Каждая точка в анимации представляет один спутник.

Сколько спутниковых систем вокруг Земли

К наиболее глобальным группировкам можно отнести 6 систем:

  1. ГЛОНАСС – российская установка, охватывающая порядка 2/3 земного шара.
  2. GPS – навигационная система, разработанная США. Номинально охватывает весь мир, но лучше всего работает в странах-участниках НАТО.
  3. Бэйдоу – группировка, разработанная Китаем. Пока что носит локальный характер. Уже начаты работы по интеграции Бэйдоу с ГЛОНАСС.
  4. Галилео – разработана Европейским космическим агентством. Система рассчитана на применение в первую очередь на территории Евросоюза. Интегрирована с GPS.
  5. IRNSS – индийская группировка. Действует по территории всей Индии, используется не только в целях навигации, но и для ликвидации последствий природных катастроф.
  6. QZSS – японская навигационная установка. Рассчитана на использование в азиатских странах. Совмещает в себе систему контроля общественного транспорта, систему мобильной картографии и туристический справочник достопримечательностей.

Первые две системы относятся к запущенным, остальные – к развивающимся.

Спутниковые системы

Космические спутники

Теперь посмотрим, за счет чего именно обеспечивается работа системы.

Этапы развертывания

Спутниковая группировка GPS прошла следующие этапы формирования:

  1. Программа «Timation». Была инициирована военным флотом США в 1964 году. О глобальной общедоступной навигационной системе речь не шла: ВМС хотели лишь облегчить жизнь военным штурманам, прокладывающим курс кораблей. Навигационные возможности не были доступны даже сухопутным силам и авиации.
  2. Программа «DNSS», позднее переименованная в «NavStar». Начата в 1974 году как доступная для армии, флота и ВВС Соединенных Штатов. В декабре 1974 года система получила название «GPS». Поскольку одновременно СССР запустил проект «ГЛОНАСС», развитие системы было быстрым – чтобы успеть опередить противника в Холодной войне.
  3. Спутниковая навигация ориентируется и на гражданских пользователей. Этап начался в 1983 году после того, как сбившийся с курса во время полета южнокорейский пассажирский авиалайнер был уничтожен ПВО СССР. Президент США Р. Рейган официально объявил о том, что разработанная для армии и флота навигационная система (ранее рассчитанная в первую очередь для наведения ракет с ядерными боеголовками) будет доступна каждому желающему, чтобы избежать повторения катастрофы.
  4. Фаза первоначальной работоспособности (IOC) (1993 г.). Спутниковая система GPS заработала в полном объеме, и армия получила возможность ориентироваться по карте с помощью данных, которые предоставляли спутники.
  5. Фаза полной работоспособности (FOC). Стартовала в июле 1995 года, когда появилась возможность использовать весь радионавигационный функционал спутниковой группировки. Предполагалось, что точность определения координат составит 400 м. В реальности даже на этом этапе ошибка не превышала 40 м, и военные, обладавшие приемниками, смогли впервые точно узнать, где они могут находиться.
  6. Отменено намеренное снижение точности позиционирования (2000 г.). Ранее аппаратура специально включала алгоритмы, снижающие минимальную точность определения координат. Билл Клинтон указом отменил это требование.

Принцип работы GPS

Типы аппаратов

За время работы «созвездия» сменилось несколько типов спутников. Сейчас на орбите летают аппараты следующих моделей:

  • Block IIA.
  • Block IIR.
  • Block IIF. Эти спутники отправляются в космос, чтобы предоставлять данные наземным устройствам.

Орбиты

Высота орбиты спутников GPS – 20200 км. Наклонение составляет 52°. Для сравнения: у спутников ГЛОНАСС высота 19 000 км, наклонение 65°.

Надо отметить, что высота спутников GPS и другие параметры их орбит менялись со временем. Ученые вели постоянный мониторинг за состоянием и эффективностью работы системы. В результате первоначальная высота в 925 тыс. км была увеличена. Также изменилась и частота передачи от спутников для того, чтобы не было проблемы для пользователя, который ориентируется на любом типе транспорта.

Орбиты спутников GPS и GLONASS

Радиочастоты

Каждый спутник ведет передачу на двух несущих частотах:

  1. L1 – на основной частоте 1575,42 МГц.
  2. L2 – на 1227,60 МГц.

Это центральные частоты, зная которые, настройка позволит определить онлайн точные координаты приемника на поверхности Земли. Аппараты, сколько бы их ни было, работают на одной частоте, а передаваемая ими информация различается лишь псевдослучайными кодами.

Как армейские спутники попадают в космос

Для запуска спутников военным нужны космодромы с комплексом сооружений и высокоточной аппаратуры. Все они построены далеко от мест заселения, чтобы при взлете ракет случайно не навредить мирному населению. Эксперты National Geographic посчитали, что за всю историю человечества запуски проводились с 29 космодромов, 23 из них действуют до сих пор.

Поскольку космос все больше коммерциализируется, недалек тот день, когда откроются частные космопорты. Например, такой строит Илон Маск и его компания SpaceX в Браунсвилле, штат Техас. Однако до сих пор монополистами в этой сфере остаются военные, для отправки спутников у крупнейших держав существуют собственные космодромы:

  • В России космические аппараты отправляют со стартовых площадок «Капустин Яр», «Восточный», «Мирный» и с государственного испытательного космодрома Плесецк — главного военного космодрома России. Он принадлежит Минобороны и входит в структуру Космических войск. Часть подразделений ВКС перебралась сюда с «Байконура», который после распада СССР оказался в Казахстане. Россия арендует его за $115 млн в год;
  • ВВС США базируются на мысе Канаверал (Флорида). Для отправки в космос военные пользуются также космическим центром Кеннеди, военно-воздушной базой Ванденберг, стартовым комплексом Кадьяк;
  • Китай владеет четырьмя космодромами. Два из них решают военные задачи (Цзюцюань и Сичан), производя испытания баллистических ракет, запуск спутников-шпионов, испытания техники перехвата иностранных космических объектов на экваторе.
  • С космодрома Мусудан (Северная Корея) с помощью ракет-носителей «Тэпходон» и «Тэпходон-2» армия дважды пыталась запустить в космос спутники, оба раза неудачно (1998 и 2009 годы). Вашингтон, Сеул и Токио посчитали это испытанием МБР, способной нанести удар по Аляске или Гавайским островам, после чего следить за космодромом стали еще пристальней.

Космодромы есть и в других странах: Франции, Италии, Израиле, Германии, Бразилии, Южной Корее. Однако из их космических гаваней на орбиту уходят не только армейские аппараты, поэтому считать их чисто военными нельзя.

Четвёртая и пятая космическая скорости

Четвёртая космическая скорость — минимально необходимая скорость тела без двигателя, позволяющая преодолеть притяжение галактики Млечный Путь. Она используется довольно редко.

Четвёртая космическая скорость не постоянна для всех точек Галактики, а зависит от расстояния до центральной массы.

По грубым предварительным расчётам в районе нашего Солнца четвёртая космическая скорость составляет около 550 км/с. Значение сильно зависит не только (и не столько) от расстояния до центра галактики, а от распределения масс вещества по Галактике, о которых пока нет точных данных, ввиду того что видимая материя составляет лишь малую часть общей гравитирующей массы, а все остальное — скрытая масса.

Ещё реже в некоторых источниках встречается понятие «пятая космическая скорость». Это скорость, позволяющая добраться до иной планеты звездной системы вне зависимости от разности плоскостей эклиптики планет. Например, для Солнечной системы и, конкретно, для Земли, чтобы орбита межпланетного перелета была перпендикулярной к земной орбите, нужна скорость запуска 43,6 километра в секунду.

Видео

Источники

  • https://ru.wikipedia.org/wiki/Космическая_скоростьhttps://mirznanii.com/a/9233/kosmicheskie-skorostihttp://www.astronet.ru/db/msg/1162252https://fb.ru/article/54389/kosmicheskaya-skorost

Что внутри обычного спутника?

У всех спутников есть источник питания (обычно солнечные батареи) и аккумуляторы. Массивы солнечных батарей позволяют заряжать аккумуляторы. Новейшие спутники включают и топливные элементы. Энергия спутников очень дорога и крайне ограничена. Ядерные элементы питания обычно используются для отправки космических зондов к другим планетам.

У всех спутников есть бортовой компьютер для контроля и мониторинга различных систем. У всех есть радио и антенна. Как минимум, у большинства спутников есть радиопередатчик и радиоприемник, поэтому экипаж наземной команды может запросить информацию о состоянии спутника и наблюдать за ним. Многие спутники позволяют массу различных вещей: от изменения орбиты до перепрограммирования компьютерной системы.

Как и следовало ожидать, собрать все эти системы воедино — непростая задача. Она занимает годы. Все начинается с определения цели миссии. Определение ее параметров позволяет инженерам собрать нужные инструменты и установить их в правильном порядке. Как только спецификация утверждена (и бюджет), начинается сборка спутника. Она происходит в чистой комнате, в стерильной среде, что позволяет поддерживать нужную температуру и влажность и защищать спутник во время разработки и сборки.

Искусственные спутники, как правило, производятся на заказ. Некоторые компании разработали модульные спутники, то есть конструкции, сборка которых позволяет устанавливать дополнительные элементы согласно спецификации. К примеру, у спутников Boeing 601 было два базовых модуля — шасси для перевозки двигательной подсистемы, электроника и батареи; и набор сотовых полок для хранения оборудования. Эта модульность позволяет инженерам собирать спутники не с нуля, а с заготовки.

Короткий ликбез – как работает спутниковая антенна

Современные технологии и интернет потихоньку заменяют другие способы передачи информации. Однако спутниковое телевидение остается популярным до сих пор. Оно набирает популярность за счет ухода с рынка старых способов вещания.

Для того, чтобы иметь своевременный доступ к бесплатным русскоязычным телеканалам, нужно ознакомиться с базовыми принципами работы спутниковой антенны:

  1. Антенна, или ее народное название — «тарелка», получает сигнал, который посылает спутник из космоса, аккумулирует его в центральной части и увеличивает, чтобы достигнуть достаточной мощности.
  2. Антенны с большим диаметром способны обеспечивать более стабильное соединение, а вслед за этим — высокое качество.
  3. Любая спутниковая антенна снабжена конвертером, он преобразовывает полученный сигнал в привычные телешоу и фильмы, далее передает их на ресивер.
  4. Последний нуждается в прямом контакте с телевизором. Происходит процесс финального декодирования сигнала, затем изображение передается на экран телевизора.
  5. Приемник содержит заранее установленное программное обеспечение, которое влияет на список доступных каналов.


Как работает передача спутникового сигнала

Спутниковые разведсистемы Советского Союза

Разрабатывать корабли-спутники для разведки и полета человека в космос СССР решил в мае 1959 года. Для этого создавались пилотируемые космические корабли типа «Восток», а также фоторазведывательные «Зениты». В апреле 1962 года с «Космоса-4» провели первую телевизионную съемку земных облачных покровов. Это стало революцией при дальнейшем прогнозировании погодных условий.

«Зенит-2» был первым советским разведспутником. В марте 1964 года его приняли на вооружение. От американских аналогичных аппаратов, в которых предусматривалось возвращение только пленки, спутники серии «Восток-Д» отличало то, что при возвращении на Землю использовали более крупную капсулу, содержавшую камеры с пленками. С 1962-1968 годы фоторазведкой занимались «Зенит-2, -4».

Первое поколение спутников запускали с помощью все тех же ракетоносителей и на те же орбиты, что и пилотируемые «Востоки». Длительность полетов доходила в основном восемь суток, а запуски к 1964 году возросли до девяти в течение года. Первое происшествие по этому проекту произошло в 1964 году. Тогда на борту «Космоса-50» по окончании восьмисуточного полета произошел взрыв. В январе 1968 года с космодрома Плесецк запустили разведспутник «Космос-200». «Зениты» оснащались на тот момент самой совершенной аппаратурой.

Позднее приступили к разработке новых аппаратов «Янтарь», вслед за принятием их на вооружение они стали именоваться «Фениксом» (разработка ЦСКБ «Прогресс» Самара). Это был прототип серии спутников для оптической разведки:

  • «Янтарь-1» – обзорная фоторазведка;
  • «Янтарь-2» – детальная фоторазведка.

Военно-разведывательные спутники последних поколений в СССР

Позднее в 1978 году «Янтарь-2К» («Феникс») был принят на вооружение. Его технические характеристики не уступали американским многокапсульным спутникам типа «Большая птица». В 1974-1983 годы произвели 30 запусков ракетоносителей «Союз-У» с космическим аппаратом «Янтарь-2К».

Дважды отказывали ракетоносители и столько же раз КА подрывали на орбите, находя в них серьезные технические неисправности. Далее на основе «Янтаря» создали «Неман», спутники оптикоэлектронной разведки. Они уже могли преобразовывать фотоснимки в цифровые сигналы и передавали их по радиоканалам для наземных пунктов.

С 1980 года на «Арсенале» выпустили серию «Кобальтов» (модификацию «Янтаря-2К») – космических аппаратов для наблюдения и детальной фотосъемки поверхности земли. Их сменили «Кобальты-М» с возвращаемыми на Землю капсулами с пленками. По штату срок существования их на орбите в активной фазе составлял до 120 суток. В апреле 2010 года в Плесецке успешно запустили ракету-носитель «Союз-У» с КА «Космос-2462». На его борту был спутник оптической разведки «Кобальт-М».

В 1994 году на Байконуре запустили «Енисей», космический аппарат с новым оптикоэлектронным разведывательным спутником, который мог работать на орбите приблизительно год. Это уже был цифровой фоторазведывательный спутник пятого поколения, который мог передавать информацию в режиме близкому реальному времени. Это была более долгоживущая модификация «Дона», на борту которого было 22 спускаемые капсулы.

Зачем это нужно

Идея состоит в том, чтобы окутать сетью из небольших телеком-спутников всю планету на низкой околоземной орбите — в 500-2000 км от поверхности. Один спутник покрывает небольшую территорию, например, размером с Аляску. Поэтому их запускают группами для покрытия определенной территории. Успех какого-либо низкоорбитального проекта приведет к полному изменению телеком-инфраструктуры во всем мире.

Финансовым драйвером является потенциальный рынок — малоосвоенные территории с плохим интернет-покрытием, сложным ландшафтом или нахождением в океане. Например, только население Африки, по данным ООН, составляет 1,3 млрд или 16,7% населения Земли.

Ракета Falcon 9

(Фото: SpaceX)

Технология производства возвращаемых ракет многократного использования кардинально изменит стоимость и возможность реализации сетки из тысяч интернет-спутников. Банкротство LeoSat и OneWeb оставляет на рынке единственного лидера — американскую компанию Илона Маска StarLink и, как известно, коммерческое производство ракет многократного использования также успешно стартовало под руководством Маска.

LeoSat — это проект по запуску серии спутников в 2013-19 годах, созданный одноименной компанией из Люксембурга. Всего планировалось запустить 78-108 спутников весом 1 т на орбиту на высоте 1 400 км. В 2017 компания привлекла инвестиции, в том числе — от спутниковых операторов Hispasat (Испания) и SKY Perfect JSAT Group (Япония). Всего проект оценивали в $3,5 млрд. Однако вскоре финансирование было приостановлено, и в ноябре 2019 года компанию закрыли из-за недостатка средств, так и не совершив ни одного запуска.

OneWeb — более успешный британский проект, запущенный в 2012 году экс-сотрудником Google Грегом Уайлером.

Фото: OneWeb

В России OneWeb создала совместное предприятие со Спутниковой системой «Гонец» (дочерняя компания «Роскосмоса») в 2017 году. Однако потом проект пришлось свернуть: компании так и не удалось получить разрешение на осуществление деятельности. Против него в 2018 выступили ФСБ и ГКРЧ (Государственная комиссия по радиочастотам): в ведомствах посчитали, что проект может использоваться для разведки и несет угрозу для национальной безопасности. В 2019 году совместная компания отозвала заявку на радиочастоты.

OneWeb успела выполнить три запуска: в 2019, 2020 и 2021 году. Последние два — совместно с Россией: с космодрома «Байконур», при помощи ракеты-носителя «Союз-СТ-Б». Однако Россия приостановила сотрудничество, и оставшиеся запуски пока под вопросом.

При этом еще весной 2020 года компания объявила о банкротстве. Она не смогла договориться с SoftBank (японский банк, один из главных инвесторов OneWeb) об инвестициях на сумму $2 млрд из-за пандемии. Не помогли и дополнительные $3,4 млрд инвестиций, в том числе — от Airbus, Virgin Group и Qualcomm.

Первая попытка провалилась

«Экспресс-РВ» Минцифры с четырьмя спутниками и новая инициатива, о которой писал «Майский указ» стали за последние годы второй и третьей по счету инициативой по запуску российской спутниковой сети для интернета в труднодоступных населенных пунктах. Первой была сеть «Эфир», которая должна была вобрать в себя 288 спутников с на орбите 870 км.

Как оптимизировать затраты на команду и систему управления тестированием
Бизнес

Этот проект в настоящее время закрыт. «Роскосмос» отказался от его реализации еще в 2019 г., сославшись на ожидаемые гигантские расходы (в районе 500 млрд руб.) и отсутствие инвесторов.

Сама система «Эфир» должна была стать частью комплексного проекта «Сфера», разработка которого ведется с 2011 г. В сумме это 640 спутников, вывод которых на орбиту, пишет «Коммерсант» должен начаться в 2021 г. Финансирование проекта на 2020-2022 гг. составляет свыше 10 млрд руб.

Представители «Роскосмоса» сообщили изданию, что в составе «Сферы» есть и те проекты, что обеспечивают интернет, в том числе, на территории Северного морского пути. «Все эти проекты увязаны с инициативами Минцифры», – заверили они издание, не раскрыв никаких деталей.

Орбитальная скорость и высота

Ракета должна набрать скорость в 40 320 километров в час, чтобы полностью сбежать от земной гравитации и улететь в космос. Космическая скорость куда больше, чем нужно спутнику на орбите. Они не избегают земной гравитации, а находятся в состоянии баланса. Орбитальная скорость — это скорость, необходимая для поддержания баланса между гравитационным притяжением и инерциальным движением спутника. Это примерно 27 359 километров в час на высоте 242 километра. Без гравитации инерция унесла бы спутник в космос. Даже с гравитацией, если спутник будет двигаться слишком быстро, его унесет в космос. Если спутник будет двигаться слишком медленно, гравитация притянет его обратно к Земле.

Орбитальная скорость спутника зависит от его высоты над Землей. Чем ближе к Земле, тем быстрее скорость. На высоте в 200 километров орбитальная скорость составляет 27 400 километров в час. Для поддержания орбиты на высоте 35 786 километров спутник должен обращаться со скорость 11 300 километров в час. Эта орбитальная скорость позволяет спутнику делать один облет в 24 часа. Поскольку Земля также вращается 24 часа, спутник на высоте в 35 786 километров находится в фиксированной позиции относительно поверхности Земли. Эта позиция называется геостационарной. Геостационарная орбита идеально подходит для метеорологических спутников и спутников связи.

В целом, чем выше орбита, тем дольше спутник может оставаться на ней. На низкой высоте спутник находится в земной атмосфере, которая создает сопротивление. На большой высоте нет практически никакого сопротивления, и спутник, как луна, может находиться на орбите веками.

Есть ли еще спутники у Земли

Сколько же спутников вращается вокруг Земли? Недалеко от нас проживает несколько примечательных небесных тел. Астероид 3753 Круитни пребывает с третьей планетой от Солнца в орбитальном резонансе. Его маршрут эксцентричный, но тратит на облет вокруг звезды год. Его заметили в 1986 году и после отмечали еще ряд объектов.

Орбита 2007 ТК7

2007 ТК7 – троянский астероид, который вращается на устойчивой позиции вместе с нами.

Итак, вы знаете сколько у Земли спутников. Планета располагает единственной Луной, но это только сейчас. Мы могли иметь и другие спутники или заведем их в будущем. А пока насладимся яркой соседкой.

  • Интересные факты о планете Земля;
  • Как погибнет Земля;
  • Как закончится жизнь на Земле?
  • Как Земля защищает нас от космоса?
  • Самая похожая на  Землю планета
  • Как появилась вода на Земле?
  • Кто открыл Землю?
  • Разрушение Земли
  • Смогут ли люди передвинуть Землю?
  • Как сформировалась Земля

Строение Земли

  • Сколько спутников у Земли;
  • Земля круглая?
  • Почему Земля круглая?
  • Есть ли у Земли кольца?
  • Насколько большая Земля?
  • Возраст Земли;
  • Масса Земли;
  • Земная гравитация
  • Сколько весит Земля?
  • Сколько весит Земля? Сравнение;
  • Размер Земли
  • Диаметр Земли;
  • Окружность Земли
  • Плотность Земли
  • Магнитное поле Земли;
  • Геомагнитный разворот

Поверхность Земли

  • Поверхность Земли;
  • Что такое поверхностная земная зона?
  • Терминатор Земли
  • Сколько километров займет путь вокруг Земли?
  • Эффект Альбедо
  • Альбедо Земли
  • Гравитация Земли;
  • Температура на Земле;

Положение и движение Земли

  • Земля, Солнце и Луна;
  • Что приводит к смене дня и ночи?
  • Циклы Миланковича
  • Солнечный день
  • Как долго солнечный свет добирается к Земле?
  • Вращение Земли вокруг Солнца;
  • Что такое земное вращение?
  • Почему Земля вращается?
  • Что произойдет, если Земля перестанет вращаться?
  • Почему Земля наклонена?
  • Северный магнитный полюс
  • Орбита Земли;
  • Прецессии равноденствий
  • Расстояние от Земли до Солнца;
  • Ближайшая к Земле звезда;
  • Ближайшая к Земле планета;
  • Сколько длится день на Земле;
  • Зимнее солнцестояние
  • Сколько длится земной год;
  • Скорость вращения Земли;
  • Ось вращения Земли;
  • Наклон Земли;

Принцип спутниковой связи. Система, оборудование, средства и станции спутниковой связи:

Принцип спутниковой космической связи предполагает передачу/прием радиосигнала с использованием базовых наземных или подвижных станций через спутниковый ретранслятор. Данная специфика обеспечения прохождения радиоволн обусловлена кривизной земной поверхности, препятствующей прохождению радиосигнала. Иными словами, в зоне прямой видимости радиосигнал с одной станции на другую транслируется без задержек. Однако, если стоит задача получить сигнал за многие тысячи километров от передающей станции, то требуется ретранслятор, направляющий сигнал под соответствующим углом на приемную станцию.

По своей сути, спутниковая связь через устройство-ретранслятор является типовой аналогией радиорелейной связи, только в этом случае, ретранслятор располагается на значительном расстоянии (высоте) от земной поверхности, исчисляемой тысячами километров. Если для организации радиосвязи на большие расстояния в разные места земного шара требовалось множество наземных ретрансляторов, то с появлением космических спутников их количество сократилось в разы. Теперь для трансляции радиосигнала с одной материковой части на другую требуется всего один спутник.

Спутниковая связь, в целом, обеспечивается целым комплексом взаимосвязанных элементов системы связи: спутниками-ретрансляторами; стационарными земными станциями спутниковой связи на земной поверхности; центром управления спутниковой связи (ЦУСС) и др. элементами системы.

Для эффективной передачи радиосигнала на большие расстояния аналоговый сигнал не подходит вследствие большой шумовой нагрузки, поэтому его предварительно оцифровывают (т.н. цифровая спутниковая связь), а затем передают на спутник. Для исправления ошибок используют схемы помехоустойчивого кодирования.

На сегодняшний день прием/передачу TV-сигнала и радиовещания на территории РФ обеспечивают спутниковые системы связи (ССС). Спутниковая связь, является ключевым элементом взаимоувязанной сети связи РФ. В состав спутниковой системы связи вошли два базовых компонента – наземный и космический.

Космическая битва

Как убрать весь мусор с орбиты, человечество пока не придумало. Зато додумалось, как сбивать космические спутники. Сегодня на это способны армии четырех стран: США, России, Китая и с 2019 года Индии.

В 2007 году Китай сбил свой вышедший из строя спутник перехватчиком SC-19 на высоте 800 км. Годом позже собственный переставший реагировать на команды орбитальный аппарат противоракетной системы SM-3 уничтожили космические войска США. В 2019 году к «антиспутниковому» клубу присоединилась Индия, заявив, что сумела поразить свой низкоорбитальный спутник, летящий на высоте 300 км, за 3 минуты.

Повторные испытания по уничтожению спутника Китай успешно провел в 2014 году

(Фото: Reuters)

Если говорить про Россию, то для борьбы с орбитальными аппаратами у армии есть специальное оружие — системы противоракетной обороны А-235 «Нудоль». «Уничтожение орбитальной группировки противника лишит его спутниковой связи, возможности вести разведку из космоса и использовать навигационные системы, — считает военный эксперт Алексей Леонков. — Это колоссальный удар по боеспособности современной армии. Без спутников невозможно использовать высокоточное оружие, гораздо сложнее применять авиацию».

Ликвидация орбитальных группировок будет означать не только глобальное наземное столкновение, но и то, что военным вновь придется вернуться к старому проверенному способу — бумажным картам.

Основные характеристики системы GPS

GPS в себя включает три главных элемента:

  1. Орбитальная группировка спутников.
  2. Наземные станции.
  3. Приемники сигнала («навигаторы»).

Принцип работы состоит в следующем:

  • GPS спутник излучает сигнал;
  • приемник его фиксирует, сравнивая с данными от других аппаратов, видимых с конкретной точки;
  • определяется разность моментов приема от двух и более спутников;
  • зная скорость света (и радиосигнала), аппаратура вычисляет расстояние между приемником и спутниками;
  • учитывая форму Земли и орбиты спутников GPS, можно определить местоположение приемника.

Система спутниковой навигации GPS

Изначально система разрабатывалась для военных целей, однако сегодня она (как и ее российский аналог GLONASS или европейский GALILEO) обеспечивает пользователям следующие возможности:

  1. Определение координат с точностью до 20 м (в идеальных случаях, когда нет помех – до 0,2 м).
  2. Навигация и построение маршрута на местности.
  3. Синхронизация часов с высочайшей точностью (вплоть до того, что приходится использовать даже в бытовых приборах «секунду координации», потому что Земля замедляет вращение).