Системный анализ и синтез единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Астапенко, Дмитрий Юрьевич

• Астапенко, Дмитрий Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Астапенко, Дмитрий Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ.

1.1. Исходные предпосылки.1.

1.2. Краткий анализ рынка спутниковой связи.1.

1.3. Краткая характеристика организаций, задействованных в сфсрс спутниковой связи.

1.4. Перспективы развития сфсры услуг космической связи.

1.5. I Управления развития национальных систем спутниковой связи.3.1.

1.5.1. Федеральное телевещание.3.1.

1.5.2. Спутниковое радиовещание.3.1.

1.5.3. Услуги VSAT.

1.6. Текущее состояние активов ФГУП "Космическая связь" и предложения по их развитию.

1.7. Апачиз причин неудач мобильной спутниковой связи па низкоорбитальных спутниках.

1.8. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ЕИКП.

2.1. Методические рекомендации по реализации системы ЕИКП.

2.2. Концепция создания консолидированного национального оператора спутниковой связи.

2.3. Предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы ЕИКП.

2.3.1. Задачи законодательного обеспечения системы ЕИКП.5.5.

2.3.2. Предметная область правового регулирования услуг космической связи

2.3.3. Законодательство в области оказания услуг космической связи

2.4. Принципы создания мультисервиспой сети связи.

2.5. Классификация видов услуг спутниковой связи.

2.5.1. Услуги спутниковой связи первого уровня.

2.5.2. Услуги спутниковой связи второго уровня

2.5.3. Услуги спутниковой связи третьего уровня.

2.6. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННО - ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

ЕИКП.

3.1. Особенности передачи сигналов в различных диапазонах частот.

3.2. Текущий орбиталыю-частотный ресурс и постановка задачи его защиты.

3.3. Принципы структурирования и выделения частот.7.

3.4. Семейство стандартов сжатия MPEG.

3.5. Семейство стандартов DVB.

3.6. Перспективные технологии

3.7. Техплогия создания мультисервиспых сетей связи.

3.8. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННО - ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЕИКП.

4.1. Функциональные составляющие систем спутниковой связи

4.2. Основные системные принципы создания группировки спутников связи.

4.3. Технические принципы создания перспективных сетей спутниковой связи и вещания России.

4.4. Существующие системы спутниковой связи па высокоэллептических орбитах.

4.5. Орбиты и минимальное число спутников, необходимое для организации глобальной связи.

4.6. Характеристики зон видимости, покрытия и обслуживания.

4.7. Оценка зоны покрытия.

4.8. Оценка контура ЗХА для геостационарного спутника связи.

4.9. Перспективы развития орбитальной группировки.

4.10. Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Системный анализ и синтез единого инфокоммуникационного поля на базе космических технологий»

Актуальность темы. Потребности современной и перспективной экономики диктуют необходимость широкого использования информационных и телекоммуникационных технологий, которые становятся сегодня основой любых перспективных планов и проектов. При этом космические средства являются ключевым элементом будущей инфокоммуиикациоипой инфраструктуры. Российская ракетно-космическая промышленность, паука и техника - одна из до сих пор конкурентоспособных отраслей отечественной экономики. Эти предпосылки обусловливают целесообразность создания общенациональной системы единого иифокоммуникационного поля на базе космических технологий (ЕИКП). Такое поле формируется па базе интегрированных систем фиксированной и подвижной спутниковой связи, космической навигационной системы, системы сбора и распределения широкополосной информации, совокупности геоииформационных систем мониторинга и контроля территорий, объектов и ресурсов, в том числе - в интересах обороны и национальной безопасности. По отдельности многие из этих систем существуют и сегодня, однако, для обеспечения эффективности работы совокупности этих систем необходима их организационно-техническая интеграция.

Идеология создания единого иифокоммуникационного поля основывается на максимальном использовании имеющегося научно-технического задела в сочетании с максимально быстрым и полным освоением современных решений мирового уровня в области бортовой и наземной радиоэлектроники и алгоритмического обеспечения. При этом закладывается основа для развития повой экономики, принципиально новые возможности для развития регионов и обеспечения интегральной целостности России за счет единого информационного пространства. Развивается конкурентоспособное направление экономики - ракетно-космическое, и параллельно с этим - восстанавливается одна из ключевых отраслей, обеспечивающих научно-техническую и экономическую независимость -отечественная микроэлектроппая промышленность.

Разрабатываемая система ЕИКП является системным дополнением к реализуемым сейчас федеральным целевым программам и стратегиям.

В качестве основы для практической реализации этой системы целесообразно рассматривать оператора спутниковой связи Федерального государственное унитарное предприятие "Космическая связь" Мииинформсвязи России (ФГУП "Космическая связь", ГПКС). Па его основе должен быть создан многофункциональный национальный оператор космических услуг с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений, обеспечивающий решение задач единого информационного поля на всей территории России.

Задача создания сильного оператора услуг для государственных и коммерческих пользователей и населения выступает хорошим дополнением к обсуждаемым сейчас идеям интеграции "военного" и "гражданского" космоса па базе общего государственного агентства и подконтрольной промышленности. Создание диверсифицированного оператора позволяет выстроить каналы возмещения затрат на крупные инфраструктурные проекты за счет средств рынка космических услуг корпоративным и конечным пользователям. Наличие на рынке мощного коммерческого игрока-оператора обеспечит привлечение инвестиций, передачу технологий от зарубежных партнеров, полноценный маркетинг космических услуг па внутреннем и внешнем рынке.

В качестве начального шага реализации системы ЕИКП предлагается осуществить полный ребредипг ФГУП "Космическая связь", диверсификацию бизнеса компании, разработку стратегического плана ее деятельности и позиционирование в качестве "оператора универсальной космической услуги". Исходя из этого в диссертации исследуются организационно-технические и технологические аспекты создания системы ЕИКП.

Создание общенациональной системы единого ипфокоммупикациоппого поля на базе космических технологий отвечает веем современным требованиям, объединяя в себе удовлетворение потребностей сегодняшнего и завтрашнего рынка, развитие конкурентоспособных отраслей экономики и ликвидацию наиболее нетерпимых из существующих сегодня дефицитов развития отечественной науки и промышленности.

Информационные и телекоммуникационные технологии являются инфраструктурной основой развития высокотехнологичных отраслей промышленности и производства интеллектуальных услуг. Одним из ключевых элементов современной ипфокоммуникационной инфраструктуры являются информационные и коммуникационные космические средства. В российских условиях, характеризующихся значительным отставанием в инфраструктурной развитии целого ряда окраинных территорий, развертывание космических средств навигации, мониторинга и связи в ряде случаев является единственной возможностью решения актуальных задач развития.

Следует отметить, что отечественная ракетно-космическая промышленность, наука и техника сегодня относятся к одной из немногих отраслей отечественной экономики высокого передела (не связанной с экспортом природных ресурсов), конкурентоспособных по ряду направлений па мировом рынке. Сегодня это касается, прежде всего, услуг по выведению космических аппаратов и взаимовыгодного сотрудничества по созданию и эксплуатации пилотируемых космических систем.

К важнейшим приоритетам космической деятельности относится создание глобальной интегрированной космической системы, основанной па многофункциональных космических средствах социально-экономического и двойного назначения в интересах решения, в частности, задач связи, ретрансляции, телевещания, навигации, управления космическими аппаратами (КА). Реализуемость такой системы обеспечивается достижением российских технологий космической навигации, долгосрочным устойчивым эволюционным развитием информационных систем в XXI веке. Востребованность определяется необходимостью предоставления потребителям комплексных интегрированных услуг, информационным обеспечением всех сфер жизни и деятельности человека па всей территории страны, необходимостью глобального мониторинга антропогенной деятельности и прогнозирования стихийных явлений и чрезвычайных ситуаций.

Создание ЕИКП обеспечивается рядом взаимоувязанных и взаимодействующих космических и наземных систем. Для их развертывания и совместной эксплуатации сегодня пс требуется проведения длительных и дорогостоящих научных исследований. Часть из них разработана и постепенно вводится в эксплуатацию уже сейчас - это прежде всего относится к отечественной глобальной навигационной системе ГЛОПАСС. Для создания остальных требуется решение ряда практических, прикладных просктио-конструкторских задач. Таким образом, в рамках создания ЕИКП речь идет об организационно-технической интеграции существующих систем и их активном развитии уже в качестве интегрированного комплекса.

Центральным элементом системы обеспечения единого поля является система космической связи и передачи данных, доступная как со станций-телепортов, так и с малых терминалов пользователя на основе технологии VSAT или схожих с ней технических решений. Такая система связи пс только служит "общей шиной", обеспечивая информационный обмен между ключевыми компонентами системы, по и обеспечивает решение ряда приоритетных задач социально-экономического развития, включая, например, задачу региональной телефонизации или создания сети тслемедицинских услуг. В настоящее время задачи фиксированной космической связи решаются российскими операторами па базе отечественных спутников семейств "Экспресс" и "Ямал". При создании системы ЕИКП целесообразно создание базовых космических аппаратов новых поколений с постепенным переходом па отечественную микроэлемсптпую базу, а также существенное наращивание удельной доли приемо-передающих мощностей, работающих в диапазоне, наилучшим образом обеспечивающем работу с малыми пользовательскими терминалами.

Важную роль в составе обеспечивающей системы ЕИКП играет система персональной спутниковой связи на носимые терминалы ("трубки"). С их помощью обеспечивается мобильный доступ к информационным ресурсам, решается задача мобилизации рабочей силы. На принципиально иной уровень поднимается качество обеспечения национальной и общественной безопасности. Персональная спутниковая связь в общем комплексе обеспечивающих средств ЕИКП является неотъемлемым элементом телекоммуникационной инфраструктуры будущего.

На базе космических систем теле- и радиовещания предлагается создать комплекс распределения мультимедийной информации в широкой спектральной полосе, обеспечивающий не только трансляцию центральных телевизионных программ, но и обеспечивающий потребности регионального и местного телевещания, обеспечивающий качественно новый уровень связности отдельных регионов России между собой и с федеральным Центром, наконец, позволяющий реализовать современные концепции телевещания на индивидуальные антенны, проект "Народный кинотеатр", создать систему доступа к мультимедийным ресурсам для удаленных регионов, обеспечить решение задач дистанционного образования и повышения квалификации.

Важнейшим элементом системы ЕИКП является система глобальной спутниковой навигации. В настоящий момент предлагается уточнить планы окончательного развертывания отечественной системы ГЛОПАСС, направленных на скорейшее введение ее в эксплуатацию по целевому назначению как в военных, так и в гражданских целях, в том числе с учетом принципов и методов, изложенных в данной работе. В рамках создания предлагаемой системы особое значение приобретает создание системы функциональных дополнений к системе ГЛОНАСС, а также разработка и принятие организационно-технических решений, обеспечивающих создание и обеспечение эксплуатации наземных и космических средств глобальной навигации.

Совместная эксплуатация космических аппаратов для съемок Земли из космоса (средств дистанционного зондирования Земли), систем спутниковой навигации и картографии обеспечивают создание многоуровневой интегрированной геоинформационной системы, объединяющую в единой базе данных информацию о физических свойствах участков территории страны, особенностях се хозяйственного освоения, обеспечивающей привязку вновь создаваемых объектов, учет разноплановых ресурсов и решение многих других задач мониторинга национальной территории России и зоны се экономических интересов.

В отличие от гсоинформацнонпых систем, обеспечивающих "площадное" покрытие территории страны, на базе космических средств наблюдения и мониторинга предлагается создать также комплекс "точечного" мониторинга - национальную систему мониторинга особо важных и опасных объектов (ресурсов). Ее введение в строй обеспечит оптимизацию и регулирование экономической и оборонной деятельности страны, путем создания действенного инструмента контроля состояния особо важных объектов и использования природных ресурсов, а также решения задач обмена мониторинговой информацией между различными потребителями и источниками информации. Будут также решаться задачи обнаружения, раннего оповещения и парирования чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера. Наконец, появится возможность создания автоматизированных комплексов контроля и охраны особо важных участков и объектов в интересах системы пограничной охраны, атомной энергетики, других отраслей экономики и сфер обеспечения национальной безопасности.

Реализация общенациональной системы единого иифокоммупикационного поля на базе космических технологий позволит решить целый ряд задач за счет как прямых, так и косвенных эффектов.

Предлагаемые решения закладывают основу для развития "новой экономики", построенной на знаниях, рассчитанной на производство наукоемкой продукции и экспорт интеллектуальных услуг. При этом создаваемое ЕИКП послужит основополагающим элементов ряда национальных систем управления, мониторинга и распространения информации. В качестве примера можно привести создаваемое в настоящее время единое информационное пространство транспортного комплекса или федеральную систему оперативного контроля состояния природных ресурсов и экономически важных или опасных объектов Российской Федерации, опытный участок которой строится в рамках ФЦП "Электронная Россия".

Реализация ЕИКП создает принципиально новые возможности для развития регионов и обеспечения интегральной целостности России за счет формирования и поддержания единого информационного пространства. Тем самым будет решена одна из задач Программы социально-экономического развития Российской Федерации на среднесрочную перспективу (2006-2008 годы), предусматривающая формирование единого культурного пространства, обеспечение доступа различных групп граждан к культурным ценностям и информационным ресурсам, предполагающее, в частности, повышение адресности и увеличение разнообразия услуг культуры и информационных услуг и достижение максимального охвата населения страны социально значимым пакетом телсрадиопрограмм федерального и регионального уровней.

Практическая реализация системы ЕИКП в стратегической перспективе может сыграть ключевую роль в полномасштабном хозяйственном освоении огромных территорий на востоке страны.

Широкополосная связь и Интернет следующего поколения, телсмсдицина, дистанционное образование, удаленная работа, гсоинформациоипые технологии, сети безлюдных производств - все это становится возможным на обширных евразийских территориях, в том числе и благодаря прикладным спутниковым системам.

Развертывание такой широкомасштабной национальной программы научно-технического характера как создание ЕИКП позволит приостановить "утечку мозгов", восстановить приоритет национальной системы научно-технического образования и создать значительное количество рабочих мест в области высоких технологий.

Дальнейшее развитие получаст конкурентоспособное направление российской экономики - производство ракетно-космической техники и оказание космических услуг. При восстановлении производства национальной элементной базы и выхода через 5-10 лет на конкурентоспособные образцы космической техники, возможен выход па соответствующие международные рынки.

Работы по созданию ЕИКП создают условия для восстапавлепия одной из ключевых отраслей, обеспечивающих научно-техническую и экономическую независимость Российской Федерации - производство отечественных микроэлектронных компонентов.

Реализация системы ЕИКП делает Россию одним из ведущих игроков па мировом рынке космических услуг. При этом следует иметь в виду, что по имеющимся оценкам в период до 2008 г. продолжится слияние глобальных операторов спутниковой связи с региональными. Некоторые региональные будут поглощены, другие войдут в союзы или альянсы с глобальными операторами и будут дополнять их па внутренних рынках. Прогнозируется, что к 2010 г. останется 4-5 групп операторов, каждую из которых возглавит один из ныне действующих глобальных операторов. При реализации такой схемы развития, отечественный оператор спутниковой связи мог бы войти в альянс с одним из ведущих мировых операторов на благоприятных условиях.

Наконец, реализация ЕИКП позволит решить идеологическую задачу по восстановлению престижа отечественной науки, техники и инженерного дела, прежде всего - внутри страны.

Появление новых задач создания единого ипфокоммуннкациоппого поля предопределяет изменение традиционных подходов к организации космической связи, в том числе, к поиску новых принципов и методов построения ЕИКП. Сказанное в определенной мере относится и к разработке технологических аспектов космической связи, в том числе, принципов защиты орбитальио - частотного ресурса, структурирования и выделения частот заказчикам космической связи, а также - концептуальных положений нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы единого ипфокоммупикациоппого поля на базе космических технологий. В этой связи особую актуальность приобретает научная задача разработки концептуальной модели системы единого ипфокоммупикациоппого поля па базе космических технологий.

Настоящая диссертационная работа является продолжением и развитием научных исследований по созданию ЕИКП, которые проведены при непосредственном участии автора и под его руководством.

Тема диссертации утверждена па ученом Совете Московской академии рынка труда и информационных технологий на основании результатов работ, выполненных на кафедре "Радиосистемотехпики", а также - разработки проекта модернизации отрасли услуг космической связи. Данный проект был передан па рассмотрение в организации и ПИИ, задействованные в сфере космической связи или являющиеся крупными абонентами спутниковой связи. Осуществлению диссертационной работы также способствовала заинтересованность ряда предприятий - заказчиков в космической связи.

Таким образом, тема кандидатской диссертации является актуальной.

Цслыо работы является решение научной задачи по созданию информационно-телекоммуникационной инфраструктуры (ИТИ) национального многофункционального оператора космической связи па основе разработки методов совершенствования управления и анализа функционирования систем спутниковой связи (ССС), обеспечивающих сбор и распределение широкополосной информации.

Объектом исследования являются комплекс систем фиксированной и подвижной спутниковой связи, космической навигационной системы, системы сбора и распределения широкополосной информации, геоинформационные системы мониторинга и контроля территорий, объектов и ресурсов.

Предметом исследовании являются принципы и методы создания ИТИ многофункционального оператора космической связи и системная интеграция ССС па базе ИТИ.

На основании анализа современных проблем, отечественных и зарубежных научных работ по теме исследований и в соответствии с целыо диссертационной работы сформулированы следующие задами исследовании:

1. Анализ состояния существующих систем спутниковой связи и уточнение предъявляемых к ним требований.

2. Формулирование основных направлений развития и совершенствования ССС.

3. Разработка ситуационной модели системы единого иифокоммуникационного поля па базе космических технологий.

4. Выработка предложений по модернизации существующих ССС и по созданию общенациональной системы единого иифокоммуникационного поля на базе космических технологий.

5. Разработка принципов определения основных показателей системы ЕИКП и её математических моделей.

Разработка принципов и методов построения системы единого инфок'оммупикациопиого поля в диссертационной работе проиллюстрирована па примере ФГУП "Космическая связь", являющегося российским национальным и международным оператором услуг космической связи.

Методы исследований. При решении перечисленных выше задач в работе были использованы методы математического моделирования, математической статистики и прикладные методы теории распространения радиоволн.

Научная новизна работы: Научная новизна диссертационной работы заключается в комплексной разработке и обосновании принципов построения единого ипфокоммупикационного поля па базе космических технологий, включая анализ существующих технологий ССС и разработку методов, обеспечивающих повышение эффективности за счет увеличения объемов распределяемой информации и повышения пропускной способности:

1. Проведен анализ современного состояния парка отечественных ССС, включая системы оператора космической связи Федерального государственного унитарного предприятия "Космическая связь" Мипипформсвязи России (ФГУП "Космическая связь") и по результатам анализа сформулирован вывод о целесообразности и необходимости модернизации систем фиксированной, радиовещательной и подвижной спутниковой связи.

2. На основе проведенного аиализа установлена возможность увеличения объема распределяемой информации и пропускной способности ССС при укрупнении оператора космической связи и многофункциональном использовании бортового и наземного оборудования.

3. Сформулирован вывод о необходимости интеграции систем космической связи в ФГУП "Космическая связь" с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений для создания единого инфокоммупикацноипого поля па территории Российской Федерации.

4. Впервые разработана ситуационная модель системы единого ипфокоммупнкацноппого поля па базе космических технологий, основой которой является многофункциональный национальный оператор космической связи с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений.

5. Разработаны принципы и методы построения системы единого ипфокоммуникационного поля на базе космических технологий, обоснованы структура и состав технических средств оператора космической связи ФГУП "Космическая связь".

6. Разработан подход к управлению ИТИ национального многофункционального оператора космической связи.

7. Разработаны и обоснованы принципы и расчетные методы определения основных показателей системы ЕИКП. Произведена оценка минимально числа спутников орбитальной группировки для организации глобальной системы связи и основных характеристик зон видимости, покрытия и обслуживания системы ЕИКП.

8. Разработаны предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы ЕИКП.

9. Разработан проект модернизации отрасли космической связи, целью которого является создание системы единого ипфокоммуникационного поля па базе космических технологий па территории РФ.

Автор выносит на защиту следующие научные положения:

1. Ситуационная модель системы единого ипфокоммуникационного поля па базе космических технологий.

2. Принципы и методы построения системы ЕИКП.

3. Структура национального оператора космической связи с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений.

4. Принципы и расчетные методы определения основных показателей системы ЕИКП.

5. Результаты математического моделирования системы ЕИКП.

6. Предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы ЕИКП.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные в ней результаты позволяют провести модернизацию отрасли космической связи, обеспечив при этом повышение качества предоставляемых услуг связи, увеличение объема распределяемой мультимедийной информации, предоставление новых услуг связи, включая трансляцию центральных телевизионных программ, регионального и местного телевещания. Создание диверсифицированного оператора услуг космической связи позволит также реализовать современные концепции телевещания па индивидуальные антенны. В рамках системы ЕИКП будет обеспечена эксплуатация наземных и космических средств глобальной павнгацни в качестве функциональных дополнений к системе ГЛОПАСС. Создание многоуровневой интегрированной геоииформациоиной системы ЕИКП объединит в единой базе данных информацию о физических свойствах участков территории страны, особенностях ее хозяйственного освоения, обеспечивая привязку вновь создаваемых объектов, учет разноплановых ресурсов и решение многих других задач мониторинга территории РФ.

Разработанные принципы и методы построения ЕИКП позволяют провести необходимые расчеты основных характеристик многофункционального оператора космической связи, включая оценку минимально необходимого числа спутников орбитальной группировки и технических средств, а также выбор технологических решений в области космической связи.

Результаты диссертационной работы являются основой разработанного автором проекта модернизации отрасли космической связи "Система единого инфокоммуникациоиного поля: модерпизационный проект для России". Данный проект был передан на рассмотрение в организации и НИИ, задействованные в сфере космической связи или являющиеся крупными абонентами спутниковой связи. Получены ответы и отзывы ряда министерств и организаций с предложениями по рабочему обсуждению, заинтересованностью в осуществлении данного проекта, замечаниями и рекомендациями: от администрации Президента РФ, Министерства информационных технологий и связи РФ, Федерального космического агентства, Минобороны РФ, МВД России, ФСБ РФ, ФСО РФ, Минэкономразвития России, МЧС России, Счетной Палаты РФ, ФГУП "Рособоронэкспорт", Фонда поддержки стратегических исследований и инвестиций Уральского федерального округа, Аппарата полномочного представителя Президента Российской Федерации в Дальневосточном Федеральном округе, Комитета информационных технологий и связи Нижегородской области, ОАО НТЦ "Космос", Министерства транспорта, связи и автомобильных дорог Самарской области и др.

Апробация научных результатов. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-методическом семинаре профессорско-преподавательского состава кафедры "Радиосистемотехпики" ГОУ Московская академия рынка труда и информационных тех пологий.

Публикации. По теме исследований опубликовано 6 работ.

Объем п структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и списка использованных источников, она изложена па 204 листах, в том числе на 118 листах основного текста. Работа иллюстрирована 8 таблицами и 38 рисунками. Список литературы содержит 58 источников.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Астапенко, Дмитрий Юрьевич

4.10 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

1. Разработаны методологические основы создания системы ЕИКП, включающие принципы и расчетные методы определения основных характеристик систем спутниковой связи: минимально необходимого числа спутников орбитальной группировки для организации глобальной системы связи и основных характеристик зон видимости, покрытия и обслуживания для реализации системы единого инфокоммуникациоппого поля па территории РФ.

2. Основу группировки должны составлять спутники среднего класса аналогичные серии "AM", однако в перспективе понадобятся спутники более тяжелого класса "АМУ" для установки в орбитальные позиции 40° в.д., 53° в.д., 80° в.д., позволяющие обслуживать активно развивающиеся географические сегменты рынка.

3. Должно быть предусмотрено создание системы цифрового теле- и радиовещания па базе 3-х спутников па высокоэллиптических орбитах, предоставляющих услуги спутниковой связи для подвижных и стационарных абонентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненных автором исследований осуществлено решение научной задачи по созданию информационно-телекоммуникационной инфраструктуры национального многофункционального оператора космической связи, имеющая существенное значение для повышения обороноспособности и успешного развития экономики страны.

В соответствии с поставленными задачами исследований автором работы были получены следующие результаты:

1. Проведен анализ современного состояния парка отечественных систем спутниковой связи, включая системы оператора спутниковой связи ФГУП "Космическая связь", в результате которого сформулирован вывод о целесообразности и необходимости модернизации систем фиксированной и подвижной спутниковой связи, необходимости интеграции существующих систем в ФГУП "Космическая связь" с функцией заказчика технических средств и инфраструктурных решений для создания единого инфокоммуникациоппого поля. Сформулированы основные направления развития и совершенствования систем спутниковой связи.

2. Разработана ситуационная модель системы единого иифокоммуникациоиного поля па базе космических технологий, основой которой является многофункциональный оператор космической связи. Обоснована его информационно-телекоммуникационная инфраструктура и состав технических средств, выделены перспективные направления развития. Переход на предложенную новую глобальную систему обеспечит реализацию максимально возможного набора современных услуг космической связи для потенциальных заказчиков, включая цифровое телевидение до 80 телевизионных программ (государственных центральных, региональных и коммерческих), телефонную, факсимильную и передачи данных, в том числе видеоизображений.

3. Систематизированы и изложены технологические аспекты построения ИТИ системы ЕИКП. Выделены и обоснованы диапазоны частот Ки (10,70 - 12,75 ГГц и 12,75 - 14,80 ГГц), обеспечивающие при одинаковых размерах антенн больший коэффициент усиления примерно на 9,5 дБ и меньшую мощность передающих устройств земных станций. Обоснованы применение стандартов сжатия изображения и звука MPEG-4, позволяющие отказаться от широкополосных каналов для обеспечения трансляции цифрового телевидения н телевидения высокой четкости, в частности. Обосновано применение семейства стандартов DVB-S2, регламентирующего передачу цифровых телевизионных каналов по различным по своей природе каналам связи, что позволяет на 30 - 40 % повысить пропускную способность ретрансляторов, благодаря применению более эффективного механизма сжатия сигнала. Определены перспективные технологии, обеспечивающие повышение производительности систем космической связи.

4. Разработаны принципы и расчетные методы определения основных характеристик системы ЕИКП, включая минимально необходимое число спутников орбитальной группировки для организации глобальной системы связи, и основных характеристик зон видимости, покрытия и обслуживания па всей территории РФ.

Основу группировки должны составлять спутники среднего класса аналогичные серии "AM", однако в перспективе понадобятся спутники более тяжелого класса "АМУ" для установки в орбитальные позиции 40° в.д., 53° в.д., 80° в.д., позволяющие обслуживать активно развивающиеся географические сегменты рынка.

Должно быть предусмотрено создание системы цифрового теле- и радиовещания па базе 3-х спутников на высокоэллиптических орбитах, предоставляющих услуги спутниковой связи для подвижных и стационарных абонентов.

5. Разработаны предложения по совершенствованию нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения системы единого ипфокоммуникационного поля на базе космических технологий. Проведенный анализ правовых условий деятельности в области космической связи позволил выделить массив нормативных документов, непосредственно регламентирующий функционирование предприятия космической связи в основных предметных областях. Значительный объем нормативно-правовой документации потребовал структурирования рассмотренных норм права по определенным критериям, что позволяет определить набор актов для анализа конкретного аспекта деятельности предприятия. Полный охват всего массива документов позволяет также выявить правовые пробелы в регулировании деятельности предприятия.

6. Разработан модерннзационный проект системы единого инфокоммуникациоппого поля па всей территории Российской Федерации на базе космических технологий, который предложен па рассмотрение министерствам и организациям, задействованным в обеспечении спутниковой связи па территории РФ или являющихся крупными абонентами услуг космической связи.

БИШЮГРЛ ФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРА ТУРЫ

1. Аболиц А.И. Системы спутниковой связи. Основы структурно-параметрической теории и эффективность. - М.: ИТИС, 2004. - 426 е., ил.

2. Анализ и оценка потребностей телекоммуникационного рынка по предоставлению малыми геостационарными аппаратами связи и вещания услуг фиксированной и радиовещательной спутниковых служб на территории Российской Федерации: Отчет по НИР/ГКНПЦ имени М.В.Хруничева, "Хрупичсв Телеком", 2001. - 234 е., ил.

3. Аипилогов В. Курс - па интерактивность.// Connect! Мир Связи, № 7, 2005.

4. Аипилогов В. Приближая будущее Л Connect! Мир Связи, № 7,2005.

5. Астапенко Д.Ю. Текущее состояние и тенденции развития сферы услуг космической связи в России и за рубежом.II Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2004, № 6, с. 115 - 123.

6. Астапенко Д.Ю. Задачи российской орбитальной группировки и перспективы её развития.// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. - 2004, № 8, с. 81 - 94.

7. Астапенко Д.Ю. Краткий обзор перспективных технологий, применяемых в спутниковой связи.// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий.-2005, №7 (19), с. 119-129.

8. Астапенко Д.Ю. К вопросу о защите орбитачьно-частотного ресурса.// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2005, № 8 (20), с. 111-120.

9. Астапенко Д.Ю. Развитие спутниковой группировки ФГУП "Космическая связь".// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. - 2005, № 10 (22), с. 115-123.

Ю.Астапенко Д.Ю. Концептуальная модель системы единого инфокоммуиикационного поля на базе космических технологий.// Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2005, № 10 (32), с. 108 - 115.

11. Барабанщикова С. ViaSat: опыт эксплуатации - лучшая рекомендация./7 Connect! Мир Связи, № 12,2005.

12. Жильцов А. Процесс построения спутниковых сетей становится контролируемым.// Connect! Мир Связи, № 12, 2005.

13. Зарубин В.К., Победоносцев И.М. Концепция создания и применения целевой аппаратуры малых космических аппаратов связи и вещания. - М., "Хрупичсв

Телек-ом", 2001.

14. Измайлов 10.: "Мы готовы предоставлять услуги в любом формате на всей территории России".// Connect! Мир Связи, № 12,2005.

15. Интернет-сайт Sea Launch (http:/Avww.boeing.com/spccial/sea-launch)

16. Иптсрнст-сайт ГКНПЦ им. М.В.Хруничева (http://www.khrunichev.com)

17. Интернет-сайт неправительственной организации США Global Security (http://www.globalsecurity.org)

18. Интернет-сайт НПО Прикладной механики (http://www.npopm.ru)

19. Интернет-сайт РКК Энергия (http://www.encrgia.ru)

20. Интернет-сайт ФГ\'П "Космическая связь"(http://www.rscc.ru)

21. Иитсрнет-сайт Федерального космического агентства (http://www.roscosmos.ru)

22. К новым орбитам.// Conncct! Мир Связи, № 8, 2005.

23. Круглый стол: Какая спутниковая связь нужна России.// Conncct! Мир Связи, № 12, 2005.

24. Кто есть кто на российском рынке спутниковой связи?// Connect! Мир Связи, № 12, 2005.

25. Ломов А. Подвижная связь - поколение New. //Connect! Мир Связи, № 12, 2005.

26. Ломов А. Спутниковая связь: зрелость и точный расчет. //Connect! Мир Связи, № 12, 2005.

27. Маркетинговые исследования потребностей спутникового ресурса Российской Федерации. Требования к созданию перспективных систем спутниковой связи и вещания. Обоснование технико-экономических показателей машх космических аппаратов связи и вещания. М., "Хруничев Телеком", 2001. - 86 е., ил.

28. Научно-технический отчет по этапу 1 НИР "Диалог-Проект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложение 1. Оценка состояния и перспектив рынка малых ИСЗ связи и услуг на их базе. - М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКНПЦ имени М.В.Хруничева, 2001. -25 е., ил.

29. Научно-технический отчет по этапу 1 НИР "Диалог-Проект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложение 2. Основные просктно-коиструкторские и кооперационные решения при создании машх ИСЗ связи. - М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКНПЦ имени М.В.Хруничева, 2001. - 70 е., пл.

30. Научно-технический отчет по этапу 1 НИР "Диалог-Проект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложение 3. Сборник рекомендаций по применению проектных, финансовых и маркетинговых решений. - М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКНПЦ имени М.В.Хруничева, 2001.

31. Пайсон Д.Б. ORBCOMM и системы определения местоположения/Аиалтнчсская записка. М., "Профи Т-Цсптр"-АЦЭУ "АэроКосмос", 2001 г.

32. Пайсон Д.Б. Кто отправится к звездам? Участие предприятий в государственных тендерах требует методической поддержки//Исгъшатое военное обозрение. -2003.-№2, С.6.

33. Проектирование и управления разработками космической техники при наличии организационно-экономических ограничений// Раздел 3 Отчета о ПИР "Системологический анализ основных факторов космической деятельности и разработка методов моделирования развития ракетно-космической техники", шифр "Интеграл-МАИ". - М., МАИ, 1998.

34. Пайсон Д.Б. Техническая политика создания космического сегмента спутниковых систем связи. - М.: Изд-во МИ, 2005.

35. Подготовка к IPG в России: правовые аспекты. А.Васюхнова, презентация на Втором всероссийском IPO-конгрессе 14 апреля 2006 г.

36. Прилукова J1. Крах и возрождение глобачьной мобильной спупншковой системы связи// "Иридиум". Днепропетровск, ГКБ "Южное", 2001 г.

37. Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева. 1946—1996. М.: МЕНОНСОВПОЛИГРАФ, 1996

38. Роскосмос. Под общей редакцией А. Н. Пермипова. М.: Рестарт, 2005. г.

39. Советская и российская военная космическая программа. Центр по изучению проблем разоружения МФТИ. Ноябрь 2003 г. Презентация (http://\v\v\v.amiscontrol.ru/course/lectures03b/ppl031119.pdf)

40. Спутниковая связь для МЧС России. Попов А.П., начальник управления ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России.// Технологии и средства связи, № 1, 2006.

41. А. Тронов. Философия разрушения пограничной безопасности. М: Агентство политических новостей, 2004.

42. Эффективность государственного управления: Пер.с англ./ Общ. ред. С.А.Батчикова и С.Ю.Глазьева. - М.: Фонд "За экономическую грамотность", Российский экономический журнал, Издательство АО "Копсалтбанкир", 1998. - 848 с.

43. Euroconsult, 2004, Satellite Finance, July, September 2005.

44. Intelsat: Россия тяготеет к монополии./7 Connect! Мир Связи, № 12,2005.

45. Mark Wade Encyclopaedia Astronautica (www.astronautix.com).

46. Satellite Statistics: Life After the Military? Satellite 2005 Confcrence/Ph\\ McAIister, Director, Space and Telecommunications Division/Futron Corp., March 24, 2005

47. U.S. Government Market Opportunity for Commercial Satellite Operators: For Today or

Here to Stay? April 29, 2003/Futron Corp.

48. ViaSatellite, 2004

49. World Satellite Communications @ Brodcasting Markets Survey, 2003 Edition, Euroconsult, p8.

50. Московский Телепорт. О спутниковой связи. (http://www.vsat.biz/cgi-bin/mtsat?rz=020&sz=l)

51. Технические аспекты систем спутниковой связи. Ефимушкин В. А.// Сети, № 7, 1996.

52. Satellite Industry Overview. U.S. Department of Commerce - Thursday, December 16th 2004.

53. Основные положения Федеральной космической программы России на 2006-2015 годы. (на сайте Роскосмоса, http://ww.roscosmos.ru).

54. Буравин А.Е. Проект создания малых космических аппаратов связи "Руслан ММ".// "Спутниковые системы связи и вещания", Приложение №2 к Ежегоднику 1999/2000, М„ 2001.

55. Ефремов Г.А. Гришко М.И. Буравин А.Е. Спутниковая система связи "Руслан PC" (Малоразмерный спутник связи на геостационарной орбите "Руслан-ММ").// Первый Международный Форум "Высокие технологии оборонного комплекса", 2000.

56. Буравин А.Е. Преимущества использования мсаоразмерных спутников на геостационарной орбите для создания космического сегмента систем связи и вещания/ 4-я Международная Конференция "Спутниковая связь" (ICSC'2000).

57. Проект мулыписервисной сети связи МОКС "Интерспутиик". (http://w4vw.intersputnik.ru/sysprojects.htm).

58. Симонов М.М. Концепция нуждается с, конкретике.// IKS-online, № 1, 2006.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Астапенко, Дмитрий Юрьевич, 2006 год

1. Аболиц А.И. Системы спутниковой связи. Основы структурно-параметрической теории и эффективность. М.: ИТИС, 2004. 426 с ил.

2. Анализ и оценка потребностей телекомму}шка1{штного рынка по предоставлению .малыми геостациопарны.т! аппаратами связи и вещатт услуг фиксированной и радиовещательной спутниковых c:iy.)ic6 на территории Российской Федерации: Отчет по НИР/ГКНПЦ имени М.В.Хруиичева, "Хрупичев Телеком", 2001. 234 с ил.

3. Липилогов В. Курс на ннтерактивность.1 I Connect! Мир Связи, Wi 7,2005.

4. Апиилогов В. Нриб.чижая будущее.!! Conned! Мир Связи, 7,2005.

5. Аетапеико Д.Ю. Текущее состояние и тенденции развития сферы услуг космической связи в России и за рубежом.!! Веетник Московской академии рыика труда и ииформациоииых технологий. 2004, Х» 6, с. 115 123.

6. Астаиеико Д.Ю. Задачи российской орбитальной группировки и перспективы её развития.!! Веетиик Московской академии рыика труда и информациоииых технологий. 2004, 8, с. 81 94.

7. Астаиеико Д.Ю. Краткий обзор перспективных технологий, применяемых а спутниковой связи.!! Веетиик Московской академии рыика труда и ииформациоипых технологий. 2005, 7 (19), с. 119 129.

8. Астаиеико Д.Ю. К вопросу о защите орбитально-частотного ресурса.!! Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. -2005, 8 (20), с. 111-120.

9. Астаиеико Д.Ю. Развитие спутниковой группировки ФГУП "Космическая связь".// Веетиик Московской академии рынка труда и информационных технологий. 2005, 10 (22), с. 115-123.

10. Астаиеико Д.Ю. Концептуальная .модель системы единого инфоко.м.муникациониого поля на базе космических технологий.!! Вестник Московской академии рыика труда и ииформациоиных технологий. 2 0 0 5 Я У 10 (32), с. 1 0 8 115.

11. Барабаищикова ViaSat: опыт эксплуатации лучшая рекомендация.!! Connect! Мир Связи, №12,2005.

12. Жильцов А. Процесс построеиия спутииковых сетей становится ко1ищюлируемым.!! Connect! Мир Связи, у 12, 2005. Г

13. Зарубин В.К., Победоносцев И.М. Коицепция создаиия и применения целевой аппаратуры .малых космических аппаратов связи и вещания. М., "Хруничев

14. Измайлов Ю.: "Мы готовы предоставлять услуги в любом формате па всей территории России".// Connect! Мир Связи, 12,2005.

15. Иитерпет-сайт&д Launch (http://\VA\w.boeing.com/special/sea-launch)

16. Иптериег-сайт ГКНПЦ им.М.В.Хрупичсса (http://\v\w.khrunichev.com)

17. Интернет-сайт иеправитсчьствеииой организации США Global Security (http://wл\лv.globalsecurity.org)

18. Интернет-сайт НПО Прикладной механики (http://\\4\Av.npopm.ru)

19. Интернет-сайт РКК Энергия (http://v\4Vw.energia.ru)

20. Интернет-сайт ФП>П "Космическая tY>>/3b"(http://w\vw.rscc.ru)

21. Интернет-сайт Федерачьиого космического агентства (http://www.roscosmos.ru) 22. К новым орбита.м.// Connect! Мир Связи, 8,2005.

22. Круглый стол: Какая спутниковая связь нужна России.// Connect! Мир Связи, J 2 12, N 2005. 24. Кто ecHw кто иа российском рынке спутниковой связи?// Connect! Мир Связи, Nfi 12, 2005.

23. Ломов А. Подвижная связь поколение New. //Connect! Мир Связи, 12, 2005.

24. Ломов А. Спутниковая связь: зрелость и точный расчет. //Connect! Мир Связи, 12, 2005.

25. Маркетинговые исследования потребностей спутникового ресурса Российской Федерации. Требования к созданию перспективных систем спутниковой связи и вещания. Обоснование технико-экономических показателей .шпых космических аппаратов связи и вещания. М., "Хруничев Телеком", 2001. 86 с ил.

26. Иаучно-технический отчет по этапу 1 НИР "Диалог-Ироект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложеиие

27. Оценка состоятш и перспектив рынка .шпых НСЗ связи и услуг на их базе. М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКИИЦ имени М.В.Хруничева, 2001. 25 с ил.

28. Иаучно-технический отчет но этапу 1 ИИР "Диалог-Ироскт". Сборник приложений к ТЭО проекта. Приложе1Н1е

29. Основные проектно-конструкторские и кооперащиунныс решения при создании .малых НСЗ связи. М., АЦЭУ "AэpoKocюc", ГКИИЦ имепи М.В.Хруничева, 2001. 70 с ил.

30. Иаучно-технический отчет ио этапу 1 ИИР "Диалог-Ироект". Сборник приложений к ТЭО проекта. Ириложеиие

31. Сборгтк реко.мендаций по применению проектных, фннансовых и маркетинговых решений. М., АЦЭУ "АэроКосмос", ГКИИЦ имеии М.В.Хруничева, 2001.

32. Пайсон Д.Б. Кто отправится к заездам? Участие предприятий в государственных тендерах требует методической поддержки//Независимое военное обозрение. 2003.-№2, Сб.

33. Проектирование и управления разработками организационно-экономических "Системологический анализ космической техники 3 Отчета при о наличии ПИР и ограничетш//Vaijxcn основных факторов космической деятельности разработка методов моделирования развития ракетно-космической техннки", шифр "Интеграл-МАП". М., МАП, 1998.

34. Пайсон Д.Б. Техническая политика создания космического сегмента спутниковых систем связи. М.: Изд-во МИ, 2005.

35. Подготовка к IPO в Россгш: правовые аспекты. А.Васюхнова, презентация на Втором всероссийском IPO-конгрессе 14 апреля 2006 г.

36. Прилукова Л. Крах и возрождение глобалыюй .мобильной спутниковой системы связи// "Иридиум". Днепронетровск, ГКБ "Южное", 2001 г. Ъ

37. Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. СП. МЕПОПСОВПОЛИГРАФ, 1996

38. Роскос.мос. Под общей редакцией А. П. Перлинова. М.: Рестарт, 2005. г.

39. Советская и российская военная космическая програм.ма. Центр по изучению нроблем разоруження МФТИ. Поябрь 2003 г. Презентация Королева. 1946—1996. М.: (http://\v\v\v.amiscontrol.ru/course/lectures03b/ppl031119.pdF)

40. Спутниковая связь для МЧС России. Попов А.П., начальник управления ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России.// Технологии и средства связи, 1, 2006. 41. А. Тронов. Философия разрушеиия пограничной безопасности. М: Агентство нолитических новостей, 2004.

41. Эффективность государственного упраа.чашя: Пер.с англ./ Обн1. ред. А.Батчикова и Ю.Глазьева. М.: Фонд "За экономическую грамот1юсть". Российский экономический журнал, Издательство АО "Коисалтбанкир", 1998. 848 с.

42. Euroconsult, 2004, Satellite Finance, .July, September 2005.

43. Intelsat: Россия тяготеет к .монополии.// Connect! Мир Связи, 12, 2005.

44. Mark Wade Encyclopaedia Astronautica (www.astronautix.com).

45. Satellite Statistics: Life After the Military? Satellite 2005 Conferencc/PhW McAlister, Director, Space and Telecommunications Division/Futron Corp., March 24, 2005 47. U.S. Government Market Opportunity for Commercial Satellite Operators: For Today or

46. World Satellite Communications Brodcasting Markets Survey, 2003 Edition, Euroconsult, p8.

47. Московский Телепорт. О спутниковой связи. (hUp://www.vsat.biz/cgi- bin/mtsat?rz=020&sz=l)

48. Технические аспекты систем спутниковой связи. Ефимуткии В. А.// Сети, 7, 1996.

49. Satellite Industry Overview. U.S. Department of Commerce Thursday, December 16th 2004.

50. Основные пололсения Федеральной кос.иической программы России на 2006-2015 годы. (иа сайте Роскосмоса, http://\vw.roscosmos.ru).

51. Буравии А.Е. Проект создания .малых космических аппаратов связи "Руслан ММ".// "Сиутииковые системы связи и вещаиия", Приложение №2 к Ежегодиику 1999/2000, М.,2001.

52. Ефремов Г.А. Гришко М.И. Буравии А.Е. Спутииковая система связи "Руслан PC" (Малоразмерный спутиик связи иа геостациоиариой орбите "Руелаи-ММ").// Первый Международный Форум "Высокие технологии оборонного комплекса", 2000.

53. Буравии А.Е. Преимущества использования .ма:1ораз.мерных спутников на геостационарной орбите для создатт космического сег.мента систе.м связи и вещания! А-я Международная Конференция "Снутииковая связь" (ICSC2000).

54. Проект .мулынисервисной сети связи МОКС "Пнтерспутник". (http://w4\w.intersputnik.ru/sys_projects.htm).

55. Симонов М.М. Концепция нуждается в конкретике.!! IKS-online, J b 1,2006. N