Спутниковая группа и способ управления спутниковой группой

Номер патента: 3813

Опубликовано: 30.10.2003

Автор: Бетшайдер Герхард

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спутниковая группа, содержащая, по меньшей мере, два спутника-модуля (1, 2, 3), состоящих из

компонентов полезной нагрузки, представляющих собой, например, приемный блок, передающий блок и блок обработки сигнала, причем каждый спутник-модуль имеет, по меньшей мере, один приемный блок, или один передающий блок или блок обработки сигнала для связи с абонентом и/или базовыми станциями, причем вся спутниковая группа имеет, по меньшей мере, один приемный блок, один передающий блок и блок обработки сигнала и

устройств связи (7, 8, 12) для взаимодействия компонентов (5, 5a, 5b; 9a, 9b; 11) полезной нагрузки, которые входят в состав спутников-модулей,

причем каждый спутник-модуль выполнен с возможностью отдельного управления им как аэрокосмическим летательным аппаратом таким образом, что каждый соответствующий спутник-модуль может быть выведен из группы и заменен новым спутником-модулем.

2. Спутниковая группа по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки сигнала интегрирован в один спутник-модуль как компонент полезной нагрузки отдельно от приемного и передающего блоков, причем этот спутник-модуль выполнен с возможностью замены спутником-модулем, который имеет дополнительный блок обработки сигнала.

3. Спутниковая группа по п.1 или 2, отличающаяся тем, что приемный блок имеет приемную антенну, а передающий блок имеет передающую антенну, причем приемный блок и передающий блок интегрированы в различные спутники-модули.

4. Спутниковая группа по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что передающий блок размещен в спутнике-модуле со сфокусированным лучом.

5. Спутниковая группа по п.3 или 4, отличающаяся тем, что приемный блок и передающий блок выполнены с возможностью автономного приема команд управления от базовой станции.

6. Спутниковая группа по п.1, отличающаяся тем, что спутник-модуль, подлежащий замене, содержит блок обработки сигнала, а также устройства связи для взаимодействия компонентов полезной нагрузки в других спутниках-модулях.

7. Способ управления спутниковой группой, содержащей, по меньшей мере, два спутника-модуля (1, 2, 3), с наземной станции, заключающийся в том, что

каждым спутником-модулем управляют как отдельным аэрокосмическим летательным аппаратом в одном и том же орбитальном положении и

спутник-модуль, подлежащий замене, выводят из спутниковой группы и заменяют новым спутником.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

1 Изобретение относится к спутниковой группе, имеющей, по меньшей мере, два спутника-модуля, и способу управления спутниковыми группами. Спутники в общепринятом значении являются аэрокосмическими летательными аппаратами, которые имеют множество отдельных компонентов, которые согласованы друг с другом и соединены друг с другом, образуя блок, к которому, например, относятся источник питания, подсистемы контроля состояния, положения и температуры, телеметрические, следящие и командные подсистемы (ТС и К) и ретранслятор с системой антенн, все в качестве полезной нагрузки. Ретранслятор состоит, как правило, из приемной части, обрабатывающей части (бортового процессора) и передающей части, каждая со своей собственной антенной. Эти отдельные компоненты, которые могут быть дополнены в зависимости от специального применения, объединены в аэрокосмический летательный аппарат, т.е. спутник в общепринятом смысле. Требования к характеристикам спутников связи, например, относящиеся к их мощности передачи, количеству ретрансляторов/резервных ретрансляторов и диапазонам частот приводят в конце концов к тому, что спутники в общепринятом смысле являются очень большими, и они становятся очень тяжелыми. Эти спутники могут быть запущены только с помощью наиболее мощных и наиболее дорогостоящих ракет-носителей (например, Ариан, Протон и т.д.). Усилия, производимые для уменьшения размера и веса спутников с точки зрения запуска, постоянно входят в противоречие с возрастающими требованиями, которые, как правило,связаны с разрастанием структуры и увеличением веса спутников в общепринятом смысле. В противовес данному уровню техники задача, на которой основано изобретение, состоит в создании спутника, соответствующего постоянно возрастающим требованиям к характеристикам и более гибкого в применении. Эта задача решена с помощью спутниковой группы по п.1 и способа управления указанной группой по п.6. В соответствии с одним аспектом изобретения, модульный спутник состоит, по меньшей мере, из одного первого спутника-модуля, который имеет устройство для подачи питания, для контроля состояния, положения и температуры и для контроля траектории спутника-модуля, а также первый компонент полезной нагрузки и первое устройство связи для передачи данных и/или сигналов на другой спутник-модуль, и второго спутника-модуля, который имеет устройство для подачи питания, для контроля состояния, положения и температуры и для контроля траектории спутника-модуля, а также второй компонент полезной нагрузки и второй блок связи для передачи данных и/или сигналов на другой спутник-модуль. 2 В соответствии с другим аспектом изобретения модульный спутник также содержит третий спутник-модуль, который имеет устройство для подачи питания, для контроля состояния,положения и температуры и для контроля траектории спутника-модуля, а также третий компонент полезной нагрузки и третий блок связи для передачи данных и/или сигналов на другой спутник-модуль. Важное преимущество, в соответствии с данным изобретением, связано со сроком эксплуатации современных спутников связи. Эти современные спутники связи имеют срок эксплуатации до 15 лет. Но некоторые ключевые технологии имеют намного более короткий срок, такие, например, как обработка сигналов на борту спутника (бортовая обработка). В то время, как для обычных спутников устаревание бортовой обработки означает сразу же, что данный спутник не может быть использован или может быть использован в современных режимах только с ограничениями, модульный спутник, согласно изобретению, обеспечивает возможность удаления спутников-модулей, на которых производится бортовая обработка, с последующей заменой новым спутником-модулем,который возьмет на себя обработку сигналов. Кроме того, обеспечением отдельных полезных нагрузок на отдельных спутниках достигнуто то, что каждый спутник-модуль имеет несомненно меньший стартовый вес, чем спутник в общепринятом смысле, в котором компоненты полезной нагрузки, в соответствии с изобретением распределенные среди множества модулей, объединены. Если оценить общий вес всех спутников-модулей, обеспечивающих в целом функции спутника в общепринятом смысле, то он окажется несомненно выше, чем вес обычного спутника. Несомненно уменьшенный стартовый вес отдельного спутника-модуля несет с собой, однако, так много преимуществ в отношении ракеты-носителя, которая необходима для запуска, что увеличение общего веса ни технически, ни экономически не является истинным препятствием. Кроме того, возможны требования, которым обычный спутник мог бы соответствовать только размером, но не мог бы быть запущен. В соответствии с одним аспектом изобретения блоки связи образуют тракт передачи между спутниками-модулями посредством лазерных лучей. Для этого блоки связи имеют лазерное передающее устройство и лазерное приемное устройство. Альтернативно или дополнительно блоки связи образуют тракт передачи между спутниками-модулями (1, 2, 3) посредством микроволн. Для этой цели блоки связи имеют микроволновое передающее устройство и микроволновое приемное устройство. В соответствии с другим аспектом изобретения компонентом полезной нагрузки первого 3 спутника-модуля является приемный блок, который имеет, по меньшей мере, одну приемную антенну для приема сигналов и/или данных. Первый спутник-модуль может тогда принимать необходимые управляющие команды с базовой станции через приемную антенну приемного блока. Компонентом полезной нагрузки второго спутника-модуля может быть устройство обработки сигнала для обработки сигналов и/или данных. Полезной нагрузкой третьего спутникамодуля является тогда передающая антенна для посылки сигналов и/или данных, по меньшей мере, через одну передающую антенну. Третий спутник-модуль может принимать необходимые управляющие команды от базовой станции (4) через передающую антенну передающего устройства (11). Три компонента полезной нагрузки, т.е. приемное устройство, устройство обработки сигнала и передающее устройство трех спутников-модулей, которые оборудованы в соответствии с изобретением, применимы только при их взаимодействии. Приемный блок первого спутника-модуля принимает сигнал, посланный с базовой станции, и передает его в устройство обработки сигнала второго спутника-модуля,который передает обработанный сигнал в передающий блок третьего спутника-модуля. Спутники группы, которые размещены в одном и том же геостационарном орбитальном положении, управляются одной или несколькими наземными станциями управления спутниками, которые образуют интегральную часть концепции спутниковой группы. В зависимости от количества размещенных спутников группы,эти наземные станции управления спутниками маневрируют спутниками безопасно и эффективно с точки зрения топлива, используя одну из следующих стратегий риска столкновения: стратегия разделения по долготе; стратегия вектора эксцентриситета; стратегия наклонения и вектора эксцентриситета. Состояние размещения всех спутников группы должно непрерывно контролироваться наземными станциями управления спутниками при помощи средств высокоточного измерения расстояния и определения орбиты, таких как трилатерационное измерение расстояний и интерферометрия. Ниже определены рабочие принципы каждой из этих стратегий. 1. Стратегия разделения по долготе. Спутники группы просто разделены по долготе, следовательно, количество модулей,которые могут быть безопасно размещены, является относительно небольшим. Разделение по долготе осуществляется за счет того, что одно измерение, а именно долгота, всегда является отдельным. На практике однако, разности вектора наклонения обеспечат дополнительное раз 003813 4 деление большую часть времени, эффективно создавая также разделение по широте. Величина разделения по долготе в идеале является постоянной и может быть выражена формулой:D = r sin ( ),где r - расстояние от спутника до Земли,угол между направлениями на оба спутника. Дисперсия сопряжения север-юг, маневра восток-запад и меняющиеся значения неопределенности положения (иногда сезонно зависимые) уменьшают выразительность данного метода размещения спутников группы. 2. Стратегия вектора эксцентриситета. Радиальное и долготное разделение достигнуто просто смещением векторов эксцентриситета орбиты каждого спутника группы. Более конкретно, эта стратегия требует, чтобы каждый модуль группы имел различные аргументы перигея. Наземные станции управления спутниками направляют векторы эксцентриситета модулей группы в различные положения в инерциальном пространстве, в то же время оставляя их значения теми же самыми. Наземные станции управления спутниками обеспечивают стратегию вектора эксцентриситета непрерывным перенацеливанием этих векторов, чтобы поддерживать разделение и не допускать превышения определенного допуска. В отличие от стратегии разделения по долготе, расстояние между спутниками будет меняться по траектории орбиты. Возникнет относительная разность фаз освобождения по долготе, равная углу векторного разделения. Минимальное расстояние будет вдоль радиального измерения, а максимальное - по долготе. Т.к. предполагается, что орбиты модулей группы находятся в одной и той же плоскости (хотя на практике, вероятно, нет), то разделения по широте не будет. 3. Стратегия разделения по эксцентриситету, наклонению. В то время, как разделение по долготе зависит только от одного измерения, обеспечивая расстояние между спутниками, а стратегия вектора эксцентриситета использует два измерения,стратегия наклонения и эксцентриситета применяет все три измерения. Наземные станции управления спутниками размещают спутники группы, добавляя в первую очередь к стратегии эксцентриситета смещение вектора наклонения между всеми спутниками, создавая тем самым разделение по широте. Чтобы разместить спутники группы на основании трех стратегий, описанных выше, наземные станции управления спутниками должны применять точный и непрерывный контроль положений модулей группы. Говоря практически, это означает, что разделения по расстоянию и относительные ориентации для всех комбинаций группы должны прогнозироваться вовремя, 5 чтобы определить, есть ли необходимость в корректирующих маневрах. Это требует высокой точности орбиты после маневра. Наземные станции управления спутниками должны быть способны осуществить корректирующий маневр, когда бы это ни потребовалось. Это безоговорочно означает, что наземным станциям управления спутниками требуются средства для определения необходимости, планирования и осуществления таких маневров в короткое время. Кроме того, наземные станции управления спутниками должны быть способны выполнять два или несколько маневров почти одновременно. Отдельные системы наземного управления спутниками будут способны вычислить разделение по расстоянию и относительную ориентацию всех размещенных спутников группы, которые являются важными для расчетов и оценки риска столкновения и/или заслонения. Наземные станции будут способны быстро проверить влияние малых отклонений в маневре на стадии планирования маневра. Орбиты модулей новой группы должны быть тщательно фазированы по стратегии размещения. После того, как межспутниковая линия связи установлена и функционирует, между модулями группы включается и направляется трафик. Изобретение будет объяснено ниже на основе примера конструкции, со ссылкой на чертежи, которые показывают следующее: фиг. 1 - первый пример осуществления модульного спутника, который состоит из двух спутников-модулей,фиг. 2 - второй пример осуществления модульного спутника, который состоит из трех спутников-модулей и фиг. 3 - пример плана частоты восходящей линии связи/нисходящей линии связи (земляборт/борт-земля), обработанного на спутникемодуле, который имеет блок обработки сигнала. На фиг. 1 показан первый пример осуществления модульного спутника в соответствии с изобретением, в который входят два спутникамодуля 1, 2. Первый спутник-модуль в примере осуществления спроектирован как приемный блок для сигналов, посланных от базовой станции 4 (восходящая линия связи "земля-борт"). Он имеет приемный блок 5, который представлен на фиг. 1 приемной антенной 5 а и входным усилителем 5b. Кроме того, первый спутникмодуль 1 оборудован всеми другими компонентами, необходимыми для того, чтобы сделать его независимым аэрокосмическим летательным аппаратом, который может управляться базовой станцией, например, базовой станцией 4. Для представления этих компонентов, которые уже упоминались выше в качестве примеров, на фиг. 1 показана солнечная батарея 6. В частности, имеется в виду источник питания, подсистемы контроля состояния, положения и температуры и ТС и К подсистемы (телеметрические, следящие и командные). 6 В соответствии с изобретением первый спутник-модуль 1 имеет первое устройство 7 связи, с помощью которого может быть установлен канал связи со вторым спутникоммодулем 2. Этот второй спутник-модуль 2 имеет, кроме того, второе устройство 8 связи, посредством которого может происходить обмен данными и/или могут передаваться сигналы с или на первый спутник-модуль 1 через первое устройство 7 связи. Первое и второе устройства связи состоят из первого передающего блока 7 а и первого приемного блока 7b и/или второго передающего блока 8 а и второго приемного блока 8b. Второй спутник-модуль 2 в первом примере осуществления содержит передающий блок 9, который представлен на фиг. 1 в первую очередь передающей антенной 9 а, но также включает передающий усилитель 9b, который обычно имеет лампу бегущей волны (TWGT). Второй спутник-модуль 2 оборудован, как и первый спутник-модуль 1, всеми необходимыми компонентами, которые делают его отдельным аэрокосмическим летательным аппаратом и который может управляться, например, базовой станцией 4. Как и в случае спутника-модуля 1, на фиг. 1,чтобы представить эти компоненты второго спутника-модуля, показана лишь солнечная батарея 10, символизирующая компоненты, уже упоминавшиеся выше. В соответствии с изобретением только два спутника-модуля 1, 2 образуют совместно используемый с точки зрения базовой станции 4 спутник с приемным блоком 5 и передающим блоком 9. Сигнал, который послан от базовой станции 4, принимается приемным блоком 5 первого спутника-модуля и передается через первое устройство 7 связи на устройство 8 связи второго спутника-модуля 2. Передающий блок 9 второго спутника-модуля 2 затем посылает сигнал на землю. При возникновении дефекта в спутникахмодулях, в качестве которых в данном примере осуществления в соответствии с изобретением использованы спутники-модули 1 и 2, неисправный спутник-модуль может быть выведен из совместной работы, т.к. в соответствии с изобретением два спутника-модуля являются аэрокосмическими летательными аппаратами, которыми можно управлять независимо и которые можно заменить новым спутником-модулем,имеющим соответствующие компоненты полезной нагрузки. В соответствии с концепцией изобретения необходимо только провести маневр спутника-модуля для того, чтобы вывести его из совместной работы и заменить его новым спутником. На основе доступных современных технологий в области ТС и К возможно без какихлибо трудностей расположить на орбите два или более спутников-модулей в прямой близости 7 друг от друга или на желаемом расстоянии друг от друга. На фиг. 2 в соответствии с изобретением показан второй пример осуществления модульного спутника, в котором имеется три спутникамодуля 1, 2, 3. В данном примере осуществления первый спутник-модуль 1 спроектирован как приемник сигналов (восходящей линии связи "земля-борт"), посланных базовой станцией 4. Он имеет приемный блок 5, который представлен приемной антенной, показанной на фиг. 2. Кроме того, первый спутник-модуль 1 оборудован всеми другими компонентами, необходимыми для того, чтобы сделать его отдельным аэрокосмическим летательным аппаратом и который может управляться, например, базовой станцией 4. Эти компоненты, уже перечисленные выше в качестве примеров, представляет солнечная батарея 6, показанная на фиг. 2. Это касается, в частности, источника питания, подсистем контроля состояния, положения и температуры и телеметрических, следящих и командных подсистем (ТС и К). Второй спутник-модуль 2 во втором примере осуществления, показанном на фиг. 2, имеет передающее устройство 9, представленное в первую очередь передающей антенной, но частью которого также является передающий усилитель, обычно с лампой бегущей волны(TWGT). Второй спутник-модуль 2 оборудован точно также как первый спутник-модуль всеми компонентами, необходимыми для того, чтобы сделать из него независимый аэрокосмический летательный аппарат, которым можно управлять с базовой станции, например, с базовой станции 4. Точно как в случае спутника-модуля 1, на фиг. 2 эти компоненты второго спутникамодуля 2 представлены только солнечной батареей 10, которая символизирует компоненты,уже перечисленные выше. В примере осуществления, как на фиг. 2,есть третий спутник-модуль, имеющий, например, в качестве своей полезной нагрузки устройство 11 обработки сигнала (бортовой процессор), на которое поступают сигналы, принятые третьим устройством 12 связи третьего спутника-модуля 3. Это третье устройство 12 связи принимает сигналы/данные от первого устройства 7 связи первого спутника-модуля. Блок 11 обработки сигналов обрабатывает сигналы и посылает обработанные сигналы через третье устройство 12 связи третьего спутникамодуля 3 на второй спутник-модуль 2 через его блок 8 связи. Третий спутник-модуль 3 оборудован, как и первый спутник-модуль 1, всеми компонентами, необходимыми для того, чтобы сделать из него независимый аэрокосмический летательный аппарат, которым можно управлять, например, с базовой станции 4. Как и в случае спутника-модуля 1 на фиг. 2 эти компоненты третьего спутника модуля 3 представлены только солнечной батареей 13, которая сим 003813 8 волизирует компоненты, уже перечисленные выше. В соответствии с изобретением в данном примере осуществления только три спутникамодуля 1, 2, 3 образуют совместно спутник, используемый с точки зрения базовой станции 4, с приемным блоком, устройством обработки сигнала и передающим блоком. Сигнал, посланный с базовой станции 4, принимается приемным блоком 5 первого спутника-модуля 1 и передается через устройство 7 связи и через устройство 12 связи третьего спутника модуля 3. Оттуда сигнал поступает в устройство 11 обработки сигнала, которое затем передает сигнал через устройство 12 связи в устройство 8 связи второго спутника-модуля 2. Передающий блок 9 второго спутника-модуля 2 посылает сигнал на Землю. Если в процессе эксплуатации модульного спутника, в данном примере осуществления, в соответствии с изобретением состоящего из спутников-модулей 1, 2 и 3, требования по обработке сигнала приходится менять, то третий спутник-модуль 3 может быть выведен из совместной работы, т.к. в случае спутника-модуля 3 он является, в соответствии с изобретением,независимо управляемым аэрокосмическим аппаратом, и тогда может быть заменен новым спутником-модулем с устройством обработки сигнала. То же самое применимо к первому спутнику модулю 1 и ко второму спутникумодулю 2, которые как и в случае третьего спутника-модуля 3 могут быть также заменены из-за дефекта или окончания срока их эксплуатации. В соответствии с концепцией изобретения необходимо только вывести спутникмодуль из совместной работы и заменить его новым спутником-модулем. Модульный спутник в соответствии с изобретением осуществляет концепцию наиболее эффективного резервирования, позволяющего не только заменять неисправный спутникмодуль, и, кроме того, в качестве предосторожности, отдельные спутники-модули могут быть экономично отремонтированы. Концепция в соответствии с изобретением предлагает большую гибкость, чем известные общепринятые концепции для спутников. Таким образом, в любое время функции могут быть добавлены или удалены. Технологически устаревшие модули могут быть дополнены или заменены. Таким образом, координируются срок эксплуатации и технологический прогресс. Но также важно, что сложные спутники, которые не могут быть реализованы сегодня в общепринятом смысле, в соответствии с концепцией изобретения могут быть построены в модульной форме и собраны в функционирующий блок на орбите. Модули могут быть совместно расположены на одном и том же месте на орбите или они могут быть помещены в различные орбитальные положения. Благодаря концепции в соответствии с 9 изобретением также можно легко обеспечить спутники со сфокусированным лучом, которые освещают определенные зоны на земле и на которые посылаются соответствующие сигналы через устройства связи, имеющиеся для каждого случая. Устройства 7, 8 и 12 связи спутниковмодулей 1, 2 и 3 в примерах осуществления,показанных на фиг. 1 и 2 У могут быть реализованы различными способами. Например, может быть установлен тракт передачи на основе лазерных лучей или микроволн. Ввиду очень коротких расстояний потребуются только незначительные количества энергии для этих дополнительных процессов передачи и приема. По сравнению с примерами осуществления, описанными выше, модульный спутник в соответствии с изобретением может также состоять из большего, чем два или три, количества спутников-модулей. Какую полезную нагрузку потребуется доставить на спутники группы,может быть решено по выбору и определено по техническим и экономическим критериям. Решающим фактором является то, что с точки зрения базовой станции только модульный спутник в соответствии с изобретением делает доступными желаемые функции, благодаря взаимодействию между спутниками-модулями. Преимущественным отличием во втором примере осуществления является то, что приемное устройство 5, которое во втором примере осуществления находится на первом спутникемодуле (1), и передающее устройство (9), которое находится на втором спутнике-модуле, могут также быть объединены на (первом) спутнике-модуле. Спутник-модуль (3), который осуществляет обработку сигнала, будет тогда дополнительным (вторым) спутником-модулем модульного спутника в соответствии с изобретением. Если меняются требования по обработке сигнала (бортовой обработке), то этот спутникмодуль может и должен быть заменен, тогда как передающее и приемное устройства с долгим сроком эксплуатации используются и в дальнейшем. На третьем спутнике-модуле во втором примере осуществления, показанном на фиг. 2,предпочтительно установить приемную антенну для ТС и К сигналов, которые поступают с базовой станции для управления спутникоммодулем. Первый и второй спутники-модули 1 и 2,которые показаны в примерах осуществления в соответствии с фиг. 1 и 2, могут принимать управляющие сигналы от базовой станции через приемную антенну приемного устройства 5 и/или через передающую антенну передающего устройства 9. Но, как правило, спутники-модули в соответствии с изобретением имеют антенны,известные по обычным спутникам, для приема или передачи ТС и К данных или сигналов. Эти антенны часто описываются как всенаправлен 003813 10 ные потому, что они имеют характеристики кругового обзора. В период после отделения от ракеты-носителя нет уверенности, что главная передающая и приемная антенна настроена так,что спутником можно управлять с базовой станции. После того, как выполнено размещение на орбите, главная антенна может быть использована для целей телеметрии, слежения и управления. На фиг. 3 показан пример плана частоты восходящей линии связи/нисходящей линии связи (линии связи "земля-борт/борт-земля"),который обработан на спутнике-модуле, имеющем блок обработки сигналов. Бортовая цифровая обработка становится элементом возрастающей важности в полезных нагрузках спутников связи будущего и содействует гибкому распределению бортового трафика и распределению пропускной способности в соответствии с требованиями. Сигналы передаются в спутниковую группу и принимаются и обрабатываются на одном или нескольких спутниках-модулях из вышеуказанной конфигурации спутниковой группы. Спутниковой группе предоставляются отдельные каналы, использующие схемы доступа ОКН(один канал на несущую) или МДЧР (множественный доступ с частотным разделением каналов), МДВР (множественный доступ с временным разделением каналов) или МДКР (множественный доступ с кодовым разделением каналов) , и из различных мест через многолучевую или однолучевую приемные антенны принимающих спутников-модулей. Бортовые цифровые процессоры спутниковой группы содержат демодуляторы, демультиплексоры, коммутаторы, мультиплексоры,модуляторы и программное обеспечение для управления трафиком с целью регенерирования,коммутации мультиплексирования данных, полученных из различных мест. Такие бортовые процессоры названы "регенеративными бортовыми процессорами" или совместно с многолучевыми приемными/передающими антеннами "регенеративными многолучевыми бортовыми процессорами" и обеспечивают функциональные возможности межлучевой маршрутизации и быструю пакетную коммутацию (подобно РАП(режим асинхронной передачи), МП (межсетевой протокол, способствуя установлению взаимных связей при одной ретрансляции. Обработанный и мультиплексированный поток данных передается по нисходящей линии связи "борт-земля" через многолучевые или однолучевые антенные системы одного или нескольких спутников-модулей спутниковой группы. Функциональные возможности, которые обеспечивают вышеуказанные "регенеративные многолучевые бортовые процессоры" модулей спутниковой группы, заключаются в следующем: 11 1. Объединение сигналов от различных станций/пунктов восходящей линии связи "земля-борт", которые принимаются через многолучевые или однолучевые антенны от одного или нескольких спутников-модулей спутниковой группы. 2. Регенерация, коммутация и мультиплексирование данных. 3. Распределение пропускной способности в зависимости от требований. Пропускная способность спутниковой группы динамично учитывает требования пользователя и поддерживает гибкое распределение пропускной способности между пунктами и применение в радиовещании. Также динамично регулируется зона приема. Бортовой процессор обеспечивает связь по полной сетке, позволяя коммутировать каналы/трафик с "любого пункта на любой пункт" (межлучевая маршрутизация). Коммутация каналов или лучей сделана на индивидуальной основе (гибкая маршрутизация). 4. Управление трафиком на борту и сбор необработанных данных. 5. Бортовой процессор поддерживает применение внезапно изменяющейся и постоянной скорости в битах. 6. Форматирование данных совместимо с допустимыми стандартами нисходящей линии связи "борт-земля" (MPEG (алгоритм сжатия подвижного изображения, разработанный экспертной группой по кинематографии), DVB (база цифровых видеоданных. 7. Поддерживает пакетную коммутацию,коммутацию цепей и коммутацию кадров. На фиг. 3 показан пример плана частот восходящей линии связи/нисходящей линии связи (линии связи "земля-борт/борт-земля") в архитектуре регенеративного многолучевого бортового процессора (БП) спутника группы с использованием пяти лучей восходящей линии связи "земля-борт" и нисходящей линии связи"борт- земля". Другим типом бортовых процессоров, которые также можно было бы доставить на борт спутников группы, являются бортовые процессоры DVB, ремультиплексирующие различные каналы восходящей линии связи "земля-борт" в один или несколько DVB потоков, передаваемых по нисходящей линии связи "борт-земля". Сигналы восходящей линии связи "земля-борт" принимаются одним или несколькими спутниками группы, направляются в бортовой процессор для ремультиплексирования; передаваемые потоки направляются в один или несколько спутников группы для их последующей передачи по нисходящей связи "борт-земля". 12 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Спутниковая группа, содержащая, по меньшей мере, два спутника-модуля (1, 2, 3), состоящие из компонентов полезной нагрузки, представляющих собой, например, приемный блок, передающий блок и блок обработки сигнала, причем каждый спутник-модуль имеет, по меньшей мере,один приемный блок, или один передающий блок или блок обработки сигнала для связи с абонентом и/или базовыми станциями, причем вся спутниковая группа имеет, по меньшей мере, один приемный блок, один передающий блок и блок обработки сигнала и устройств связи (7, 8, 12) для взаимодействия компонентов (5, 5 а, 5b; 9a, 9b; 11) полезной нагрузки, которые входят в состав спутников-модулей,причем каждый спутник-модуль выполнен с возможностью отдельного управления им как аэрокосмическим летательным аппаратом таким образом, что каждый соответствующий спутник-модуль может быть выведен из группы и заменен новым спутником-модулем. 2. Спутниковая группа по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки сигнала интегрирован в один спутник-модуль как компонент полезной нагрузки отдельно от приемного и передающего блоков, причем этот спутник-модуль выполнен с возможностью замены спутником-модулем, который имеет дополнительный блок обработки сигнала. 3. Спутниковая группа по п.1 или 2, отличающаяся тем, что приемный блок имеет приемную антенну, а передающий блок имеет передающую антенну, причем приемный блок и передающий блок интегрированы в различные спутники-модули. 4. Спутниковая группа по любому из пп.1-3,отличающаяся тем, что передающий блок размещен в спутнике-модуле со сфокусированным лучом. 5. Спутниковая группа по п.3 или 4, отличающаяся тем, что приемный блок и передающий блок выполнены с возможностью автономного приема команд управления от базовой станции. 6. Спутниковая группа по п.1, отличающаяся тем, что спутник-модуль, подлежащий замене, содержит блок обработки сигнала, а также устройства связи для взаимодействия компонентов полезной нагрузки в других спутниках-модулях. 7. Способ управления спутниковой группой,содержащей, по меньшей мере, два спутникамодуля (1, 2, 3), с наземной станции, заключающийся в том, что каждым спутником-модулем управляют как отдельным аэрокосмическим летательным аппаратом в одном и том же орбитальном положении и спутник-модуль, подлежащий замене, выводят из спутниковой группы и заменяют новым спутником.

МПК / Метки

МПК: H04B 7/185

Метки: группой, спутниковая, спутниковой, управления, способ, группа

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/8-3813-sputnikovaya-gruppa-i-sposob-upravleniya-sputnikovojj-gruppojj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Спутниковая группа и способ управления спутниковой группой</a>

Похожие патенты