Тонкости организации спутниковой связи в условиях высоких широт Российской Федерации

В статье анализируются факторы, влияющие на организацию спутниковой связи в условиях высоких широт России. На основании рекомендаций МСЭ-R в области распространения радиоволн проведена оценка потерь энергии сигнала в Арктике как в свободном пространстве, так и с учетом атмосферного слоя. Расчеты проведены для углов места от 1 до 20 градусов в С- и Ku-диапазонах с учетом климатических факторов, характерных для Крайнего Севера: интенсивность осадков и общий столбчатый объем жидкой воды в атмосфере. Результаты расчетов представлены зависимостями от угла места, что позволяет использовать полученные данные для оценки энергетического бюджета спутниковых линий связи в критических условиях высоких широт. Также рассмотрены потери энергии сигнала из-за неточности наведения антенн, которые определяются шириной диаграммы направленности антенн и внешними дестабилизирующими факторами, одним из которых в условиях Крайнего Севера является повышенная ветровая нагрузка. Дана оценка шумовых параметров приемной земной станции, причем в условиях малых углов места шумовая температура антенны определяется шумами излучения атмосферы, а именно влиянием газов атмосферы, облачности и осадков. Результаты представлены в виде зависимости шумовой температуры от угла места для в С- и Ku-диапазонов на основе расчетов потерь в атмосфере. Проведенное исследование планируется использовать при разработке рекомендаций по энергетическому расчету спутниковых линий в Арктических регионах России на границе зоны видимости геостационарных спутников.

1. Кокорич М.Г., Носкова Н.В., Рускова Е.О. Анализ современного состояния и особенностей использования спутниковой связи в Арктической зоне РФ. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2025;13(4). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2025.51.4.001

2. Снежко В.К., Якушенко С.А., Бурлаков С.О., Веркин С.С., Чеканова Е.В. Оценка влияния дестабилизирующих факторов на качество связи и устойчивость радиолиний спутниковой связи в миллиметровом диапазоне радиоволн. Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2024;(4-3):52–57. https://doi.org/10.24412/2500-1000-2024-4-3-52-57

3. Кокорич М.Г. Неточность наведения антенны на геостационарный спутник. Причины, методы оценки, способы снижения негативных последствий. В сборнике: Современные проблемы телекоммуникаций: Материалы Российской научно-технической конференции, 20–21 апреля 2022 года, Новосибирск, Россия. Новосибирск: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики; 2022. С. 375–384.

4. Kislov A., Matveeva T., Antipina U. Precipitation Extremes and Their Synoptic Models in the Northwest European Sector of the Arctic during the Cold Season. Atmosphere. 2022;13(7). https://doi.org/10.3390/atmos13071116

5. Андрианов М.Н., Корбаков Д.А., Пожидаев В.Н. Возможные спутниковые линии связи в условиях Арктики. Журнал радиоэлектроники. 2020;(8). https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.8.13

6. Ерохин Г.А., Мандель В.И., Нестеркин Ю.А., Струков А.П. Методика расчета энергетического запаса радиолинии «космический аппарат – станция». Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2018;5(1):65–74.

7. Сомов А.М., Титовец П.А. О потенциальных возможностях уменьшения шумовой температуры антенн земных станций спутниковой связи. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2009;(S1):102–104.

8. Забело А.Н., Снежко В.К., Орлов Е.В., Таиров Р.З., Горанько С.А. Особенности расчета реальной чувствительности приемных устройств земной станции и ретранслятора связи радиолинии спутниковой связи. Нанотехнологии: наука и производство. 2022;(3):45–50.

9. Коломенский К.Ю., Демидова А.Ю., Казаринов А.С. От DVB-S к DVB-S2X: прогресс в стандартизации систем цифрового спутникового вещания. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2024;27(2):68–78. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2024-27-2-68-78

10. Лысенко Л.Н., Корянов В.В., Топорков А.Г. Об оценке требований к точности спутниковой навигации на основе анализа современного состояния КВНО потребительских систем гражданского назначения. Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Машиностроение. 2015;(5):47–61.