5.7. Спутниковые системы связи
Исключительно важную роль в развитии народного хозяйства за последние годы сыграли спутниковые информационные системы. Для спутниковой системы связи, передающей качественно и быстро значительные объемы различной информации на очень дальние расстояния, не требуется большого количества ретрансляционных или усилительных пунктов в виде радиорелейных и кабельных линий. В отличие от наземных коммуникаций здесь не имеют значения такие природные препятствия, как моря, океаны, горы, болота и тайга. Один только ретрансляционный спутник на геостационарной орбите заменяет несколько тысяч наземных телебашен типа «Останкинская» в Москве. По оценкам специалистов, передача информации через спутник становится экономически выгодней, чем по земным каналам, уже с расстояния в 1 500 и более километров. Это особенно важно для нашей страны с ее огромной территорией и необходимостью обеспечивать для развития хозяйства надежную информативную связь с такими отдаленными регионами, как Крайний Север, Сибирь, Дальний Восток [16].
Спутники осуществляют также многоканальную дальнюю телефонную и телеграфную связь, передачу фотокопий газетных полос и иных печатных изданий, технической и деловой информации, метеокарт и т. д. Экономический эффект от эксплуатации спутниковых систем ежегодно составляет миллионы рублей. Подсчитано, что в нашей стране из каждых 10 сообщений, передаваемых по всем каналам связи, 7 проходят через космос.
5.7.1. Связь по методу пассивной ретрансляции
Давно известен и используется в целях радиолокации эффект отражения радиоволн от различных предметов. Если в качестве объекта, способного хорошо отражать направленные на него радиоволны, выбрать космический аппарат (КА), видимый из наземных пунктов, между которыми предполагается установить связь, тогда будет иметь место схема связи с использованием КА по методу пассивной ретрансляции. При пассивной ретрансляции нет необходимости размещать на борту КА радиоаппаратуру. Достаточно, чтобы КА связи обладал хорошими отражательными свойствами (рис. 5.14). Первоначально были созданы КА связи, работающие по принципу пассивной ретрансляции. Первый пассивный КА связи «Эхо-1» был выведен в 1960 г. в США на круговую орбиту высотой около 1 300 км. Это был надувной шар, имеющий защитную пленку и специальное металлизированное покрытие, диаметром ~ 30 м, масса которого составляла 61 кг. [16].
Рис. 5.14. Схема связи с использованием КА по методу пассивной ретрансляции
У такой спутниковой системы связи (ССС), несмотря на простоту, дешевизну и определенные технические достоинства, есть серьезные недостатки: для поддержания устойчивой связи требуется большая мощность передающих и высокая чувствительность приемных наземных устройств. Срок функционирования таких КА связи из-за быстрого изменения формы и потери высоты оказался небольшим.
Запуск КА «Эхо-2», диаметром 40 м на высоту 1 700 км заметно не улучшил работу радиолиний. Поэтому принцип пассивного отражения не получил своего развития.