Описательная модель системы спутниковой связи Starlink [С. В. Пехтерев] (pdf) читать постранично

Системы управления, связи и безопасности
Systems of Control, Communication and Security

№4. 2022
ISSN 2410-9916

УДК 629.78
Описательная модель системы спутниковой связи Starlink
Пехтерев С. В., Макаренко С. И., Ковальский А. А.
Актуальность. Обеспечение услугами доступа в сеть Интернет с высокой скоростью и с
приемлемой задержкой требует создания многоспутниковых низкоорбитальных систем спутниковой связи (ССС). В настоящее время в России разрабатывается несколько проектов таких ССС,
например, проекты «Скиф», «Марафон» и «Мегафон-1440». При этом, обоснование технических
решений для этих ССС требует формирования исходных данных для моделирования различных вариантов организации связи. Для формирования таких исходных данных может быть использована другая технологически развитая многоспутниковая система – Starlink, которая может рассматриваться как прототип ССС. Целью работы является формирование описательной модели ССС
Starlink. Данная описательная модель может использоваться для разработки исходных данных при
моделировании связных процессов в отечественных многоспутниковых низкоорбитальных ССС в
интересах научно-обоснованного выбора принципов организации связи в ней. Для разработки описательной модели ССС Starlink были использованы только открытые источники. Результаты и их
новизна. Элементом практической новизны работы являются выявленные общие технологические
особенности построения многоспутниковых низкоорбиатльных ССС на примере системы Starlink. В
частности, описаны общие закономерности формирования орбитальной группировки на основе космических аппаратов различных типов, принципы каналообразования в абонентских и фидерных линиях «вверх» и «вниз», особенности реализации абонентских терминалов и шлюзовых станций.
Практическая значимость. Представленная в работе описательная модель будет полезна техническим специалистам для обоснования новых технологических решений для отечественных многоспутниковых низкоорбиатльных ССС. Кроме того, данная модель будет полезна научным работникам и соискателям, ведущим научные исследования в области спутниковой связи.
Ключевые слова: модель, описательная модель, система спутниковой связи, многоспутниковая низкоорбиатльная система спутниковой связи, Старлинк, Starlink, SpaceX.

Введение
В настоящее время в различных областях экономики важным является
использование систем спутниковой связи (ССС), имеющих глобальные зоны
покрытия Земли. Высокая экономическая значимость данных ССС подтверждается работами [1-3]. При этом, особое значение приобретают многоспутниковые низкоорбитальные ССС, способные не только обеспечить связью абонентов
на всей поверхности Земли (в том числе и в приполярных районах), но и высокоскоростную связь с низкой задержкой, что является критически важным для
доступа к современным мультимедийным информационным ресурсам в сети
Интернет. В 2015 г. американская компания SpaceX, возглавляемая И. Маском,
представила революционный проект обеспечения доступом в сеть Интернет
всех жителей Земли на основе многоспутниковой низкоорбитальной ССС
Библиографическая ссылка на статью:
Пехтерев С. В., Макаренко С. И., Ковальский А. А. Описательная модель системы спутниковой связи
Starlink // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 4. С. 190-255. DOI: 10.24412/2410-99162022-4-190-255
Reference for citation:
Pehterev S. V., Makarenko S. I., Kovalsky A. A. Descriptive Model of Starlink Satellite Communication
System. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 4, pp. 190-255 (in Russian). DOI:
10.24412/2410-9916-2022-4-190-255
DOI: 10.24412/2410-9916-2022-4-190-255
URL: http://sccs.intelgr.com/archive/2022-04/07-Pehterev.pdf

190

Системы управления, связи и безопасности
Systems of Control, Communication and Security

№4. 2022
ISSN 2410-9916

Starlink собственной разработки. Несмотря на первоначальное скептическое отношения большинства экспертов космической отрасли к проекту Starlink, уже в
начале 2018 г. компанией SpaceX были запущенны первые тестовые космические аппараты (КА), а с 2020 г. ССС Starlink перешла в режим тестовой эксплуатации. Необходимо отметить что в ССС Starlink применяется множество передовых технологических решений, ранее не применявшихся в космической связи, что делает актуальным рассмотрение этой ССС как передового прототипа
других перспективных многоспутниковых низкоорбитальных ССС, разрабатываемых как в нашей стране, так и за рубежом. К числу таких проектов можно
отнести новое поколение отечественной ССС «Гонец», а также ССС, разрабатываемые в рамках проектов «Скиф», «Марафон» и «Мегафон-1440». К зарубежным проектам многоспутниковых низкоорбитальных ССС можно отнести
OneWeb и ORBCOMM.
Целью статьи является разработка описательной модели ССС Starlink в
интересах формирования исходных данных для моделирования связных процессов и обзора новых технологических решений в перспективных проектах
отечественных многоспутниковых низкоорбитальных ССС, прототипом которых может служить ССС Starlink.
Описательная модель сформирована на основе работ [4-19] и дополнена
материалом работ [20, 21, 29-37]. По своей сути, данная