Доклад: Проект "Глобалстар"

Несмотря на сравнительно небольшую (в масштабах планеты) про­пускную способность систем глобальной персональной связи (в предлагаемой начальной конфигурации), они уже сейчас заочно на­чинают конкурировать друг с другом за рынки сбыта путем предва­рительного сравнения спектра предлагаемых услуг их ориентировоч­ной стоимости, перспектив развития, привлечения инвесторов и по­тенциальных пользователей.

Предварительный сравнительный анализ систем "Глобалстар" и "Иридиум" был приведен в статье Л.Я. Кантора и И,С. Поволоцкого "Системы персональной подвижной связи через низкоорбитальные ИСЗ" ("Вестник связи - N% 11, 1994 г.). Основные параметры сис­тем приведены в таблице.

Как видно, "Глобалстар* обещает более выгодные условия для абонента. Это связано с тем. что принятая концепция построения этой системы предполагает производить всю обработку сигнала на Земле. опираясь на большое число узловых станций. "Иридиум" же предполагает производить подавляющее число соединений с исполь­зованием межспутниковых линий связи, уменьшив до минимума число наземных станций, что приводит к необходимости иметь сложные (содержащие коммутационное оборудование, дополнительные следящие антенны, источники питания и т.д.) и, соответственно, более тя­желые и дорогие спутники, требующие значительных затрат на их запуск. Известно, что увеличение сложности всегда приводит к уменьшению надежности. Более того, малое число наземных узловых станций приведет к необходимости задействования при прохождении вызова большого количества наземных телефонных сетей и каналов межспутникового обмена, что вызовет дополнительные расходы.

В настоящее время проекты "Глобалстар и "Иридиум" получили положительную оценку Министерства связи РФ для проведения подго­товительной работы по грядущему их использованию в России, где благодаря необъятным просторам достаточно "белых" пятен в теле­коммуникационном обслуживании. По ориентировочным оценкам к 2005 г. в России можно ожидать до 1 млн. пользователей таких систем связи.

Геодезические спутники (ERS-1,ERS-2).

Летом 1991 года тогдашнее советское правительство дало фран­цузскому судну "Астролаб" разрешение пройти через закрытое с 1922 года для западного флота Баренцево море на севере Советско­го Союза. Северовосточный проход через Баренцево море, Карские Ворота и море Лаптевых к Берингову проливу сокращает путь из Ев­ропы в Японию на 20 дней по сравнению с торговым путем через Су­эцкий канал. Расстояние от Новой Земли до Берингова пролива, равное примерно 5.600 километрам,можно преодолеть только в лет-

нее время, да и то лишь при помощи ледоколов, причем даже летом

суда нередко на целые месяцы вмерзают в паковый лед. Северовос­точный проход тоже искали около 300 лет: в 1878-79 годах он был впервые покорен А. Э. Норденшельдом.

"Ледовая вахта" судна "Астролаб" располагалась не как при Амундсене, на мачте в так называемом "вороньем гнезде", и не на капитанском мостике, а высоко в небе.

Всего лишь за десять дней до того, то есть 17 июня 1991 года, был выведен на орбиту геодезический спутник ERS-1. Главной зада­чей спутников, сконструированных по заказу Европейского косми­ческого агентства (ESA) и участников консорциума под руководс­твом фирмы Дорниер, дочернего предприятия DASA (Deutsche Aerona­utics and Space Administration), должны были стать наблюдения за океанами и покрытыми льдом частями суши, чтобы представить кли­матологам, океанографам и организациям по охране окружающей сре­ды данные об этих малоисследованных регионах. Спутник был осна­щен самой современной микроволновой аппаратурой, благодаря кото­рой он готов к любой погоде: "глаза" его радиолокационных прибо­ров проникают сквозь туман и облака и дают ясное изображение по­верхности Земли, через воду, через сушу, - и через лед. Теоре­тически он должен был представить идеальную карту ледовой обста­новки. А передвижение судна "Астролаб" должно было перепроверить ее в суровых условиях полярного моря.

Основным инструментом спутника является Synthetic Aperture Radar SAR, который ведет наблюдения по полосе шириной в 100 ки­лометров паралельно земной орбите. SAR посылает микроволновые им-

пульсы на Землю. По отраженным эхо-сигналам можно судить о типе

и структуре, а также и о степени удаленности земной поверхности.

По данным, которые спутник ERS-1 посылает во время своего полета над полярным морем на Землю, ESA и норвежским NERSC (Nansen En­vironmental and Remote Sensing Center) были составлены карты ле­довой обстановки. Через спутники связи Inmarsat эти карты были отправлены на "Астролаб" по факсу. На них можно различить чистые воды и ледовую поверхность, а кроме того, карты дают сведения о возрасте и толщине льда. Это важно для определения курса, потому что свежий лед легче расколоть, чем многолетний, а тонкий - лег­че, чем толстый. Судно "Астролаб" и его сопровождающие искали пути по этим картам.

Чтобы данные можно было использовать для определения курса, они должны быть актуальными. Ученым помогло то, что полярная траектория ведет спутники через полюс на небольшом расстоянии: им удавалось за несколько часов обработать представляемые ERS-1 данные и нанести их на карты. Этот спутник в качестве "ледовой вахты" был новым, неиспытанным. Так что команда судна "Астролаб" сверяла данные на картах ледовой обстановки с тем, что было вид­но при помощи бортового оборудования, - а видно было совсем нем­ного. Потому что видимость на море, нередко покрытом завесой ту­мана, составляла порой не более 200 метров. Зато спутниковые данные - за немногими исключениями - оказывались точными. ERS-1, едва стартовав, доказал свою способность нести ледовую вахту и выполнять важные задания.

В торговом судоходстве вдали от полярных регионов наблюдения геодезических спутников тоже находят полезное применение. Спут­ник ERS-1 при помощи своих микроволновых сенсорных устройств за­меряет направление и скорость ветра на поверхности воды; метеос­путникам (таким, как Meteosat) удавалось сделать эти замеры только на верхней кромке облаков. Радары-высотомеры и SAR ре­гистрируют высоту, длину и направление волн. И, наконец, ERS мо­жет определить температуру на поверхности воды. До сих пор все эти результаты измерений давали только буи, суда и оптические спутниковые системы. Но буи и суда могут проводить только точеч­ные пробы, которые к тому же из-за разных методов измерений надо сравнивать, а оптическим спутниковым системам часто препятствуют образующиеся над поверхностью воды облака и туман. В противопо­ложность этому ERS может за сравнительно короткое врамя охватить с помощью растров всю поверхность океана. Все эти данные учиты­ваются в системе оптимизации судоходных маршрутов, разработка которой в качестве пилотного проекта началась на предприятии Дорниер летом 1993 года. На первой стадии было разработано прог­раммное обеспечение, которое с октября 1994 года выверяется на практике на маршрутах Северной Атлантики.

Партнерами фирмы Дорниер в этом проекте являются Институт Макса Планка, Морская метеослужба в Гамбурге, Метеорологическая служба Германии, Федеральное ведомство морского судоходства и гидрографии, Исследовательский центр Geesthacht и фирма AnschGtz в Киле, в навигационной управляющей системе которой (Nopsy) ис-

пользуется и новое программное обеспечение. Система обрабатыва­ет, с одной стороны, данные метеослужб и данные геодезических спутников относительно волнения моря, направлении и скорости ветра,а с другой - соответствующие характеристики судна (разме­ры, загрузка, статика и т.д.). На основе этих сведений разраба­тывается скорейший и, соответственно самый выгодный с точки зре­ния расходов маршрут. Потому что в судоходстве кратчайший путь между портом отплытия и портом назначения вовсе не всегда оказы­вается и самым скорым, в чем на своем печальном опыте убедились еще полярные мореплаватели.