Mutual Influence of the Parameters of the Ground Terminal for Radio Links with Low-Orbit Communication Satellites
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2025-3-84-103Keywords:
tracking directional antennas, low-orbit communication satellite, antenna beam pointing at azimuth and altitude angles, radio linkAbstract
The properties of radio links for the creation of effective systems for tracking low-orbit communication satellites by ground-based tracking antennas are considered from the point of view of engineering development of the ground terminal. For this purpose, first, the general characteristics of modern low-orbit satellites and their signals for reception by ground-based antennas are given as initial data communication with low-orbit satellites. Among them are parabolic antennas, antenna arrays and compact wire directional antennas for the low-frequency radio range. In order to keep low-orbit communication satellites in the antenna field, options for building ground-based antenna guidance systems are being discussed. Among them are: software guidance, total-difference guidance method for large-sized antennas and conical scanning method for small-sized antennas. It is shown that the greater variability of the range of the radio link "ground antenna - low-orbit communication satellite" will require the addition of a transmitter power control module during radio communication sessions. The relationship of the diameters of the created parabolic antennas with the radio ranges of their operation is analyzed. A reasonable choice of angular velocities of the ground antenna pointing to low-orbit communication satellites is considered radio transmitter with signal-code structures of radio links. The choice of parameters of a ground-based tracking antenna to ensure effective radio communication with low-orbit communication satellites is discussed. In conclusion, important practically proven proportions and parameter values for modern land terminals are given. In its essence, the proposed article is a preparation for the construction of a detailed simulation model of a tracking antenna, which made it possible to limit ourselves to understandable simplified theoretical dependencies, which, nevertheless, clearly show the roles and relationships of the main parameters of such radio communication systems with active guidance circuits.References
Пехтерев С. В., Макаренко С. И., Ковалевский А. А. Описательная модель системы спутниковой связи Starlink // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 4. С. 190-255.
Чепурнов П. А., Мишуков А. Н., Яковлев Р. С. Общая описательная модель низкоорбитальной многоспутниковой системы широкополосной связи ONEWEB // Информация и космос. 2022. № 3. С. 46-56.
Киченко А. Н., Савельев А. В., Шишаков К. В. Анализ сигнально-кодовых конструкций в задачах повышения энергетической скрытности радиолиний // Интеллектуальные системы в производстве. 2020. Т. 18, № 4. С. 11-20.
Бондарь А. А., Авдеев К. В. Особенности помехоустойчивого декодирования в системах мобильной связи // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2022. Т. 191, № 6. С. 40-45.
Скляр Б. Цифровая связь, теоретические основы и практическое применение / пер. с англ. Е. Г. Грозы. М. : Вильямс, 2004. 1104 с.
Бобков В., Званцугов Н. Готовые решения для наземного сегмента ССС «Экспресс-РВ» // Специальный выпуск «Спутниковая связь и вещание - 2020». С 34-35.
Балашов Е. Г., Сенцов А. А. Моделирование движения диаграммы направленности антенны при коническом сканировании в условиях угловых эволюций носителя // Электронный журнал «Труды МАИ». 2024. № 135 [Электронный журнал]. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=179697 (дата обращения: 15.06.2025).
Многолучевые облучатели моноимпульсного типа для следящих антенн спутниковой связи / В. Бобков, Н. Званцугов, А. Бобков, М. Голубцов, А. Будкин // Специальный выпуск «Спутниковая связь и вещание - 2023». С. 44-47.
Мнушка О. В. Системы управления позиционированием и слежением мобильных спутниковых антенных установок // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2013. № 5/9 (65). С 39-45.
Design, modeling and control of a satcom antenna terminal, 2019, 126 p. [Электронный ресурс]. URL: http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12624775/index.pdf (дата обращения: 15.06.2025).
Пыхов Ю. А., Яковлева С. Ю. Построение схем коррекции с использованьем траекторных фильтров в системе управления электронным и электронно-механическим позиционированием антенного луча при автосопровождении спутника-ретранслятора с борта поезда // Радиотехника (Журнал в журнале). 2012. № 11 (Радиолокация и связь. № 14). С. 16-26.
Пыхов Ю. А. Исследование комбинированных схем коррекции в системе автосопровождения коммуникационного спутника с борта поезда // Электронный журнал «Труды МАИ». 2011. № 45 [Электронный ресурс]. URL: https://mai.ru/science/publications/publish/# (дата обращения: 15.06.5025).
Бобков В., Званцугов Н. «Технологии Радиосвязи - 2020». Работа на перспективные проекты // Специальный выпуск «Спутниковая связь и вещание - 2020». С. 42-44.
Бобков В., Званцугов Н. Антенные системы SONV (Satcom-On-The-Move) ООО «Технологии Радиосвязи» // Специальный выпуск «Спутниковая связь и вещание - 2019». С 42-44.
Верба Б. П., Мосунов Д. Г., Шишаков К. В. Проектирование антенны диапазона 230-280 МГц: моделирование основных параметров, исследование ШСУ различных типов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. № 3. С. 149-154.
Поворотные антенны и АФАР - взаимовлияние, конкуренция и место на рынке / В. Бобков, Н. Званцугов, А. Бобков, М. Голубцов // Специальный выпуск «Спутниковая связь и вещание - 2024». С 57-61.
Бобков В., Званцугов Н., Бобков А. Комплексы на базе малогабаритных опорно-поворотные устройств ООО «Технологии радиосвязи» // Специальный выпуск «Спутниковая связь и вещание - 2025». С 54-56.
Миляев П. В., Калинин Ю. Н., Савченко Д. И. Современные методы и средства измерения радиотехнических характеристик антенн // Альманах современной метрологии. 2019. № 2 (18). С. 133-157.
Романов П. В., Чони Ю. И., Романов А. Г. Электронная стабилизация лучей спутниковой системы связи при использовании разреженной сетки наземных маяков. Обзор // Журнал радиоэлектроники. 2020. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://jre.cplire.ru/jre/feb20/4/text.pdf (дата обращения: 15.06.2025).
Макаренко С. И. Помехозащищенность наземных абонентских терминалов системы спутниковой связи Starlink // Системы управления, связи и безопасности. 2023. № 2. С. 81-101.
Мордачев В. И., Ционенко В. И. Оценка электромагнитной совместимости низкоорбитальных группировок спутниковой связи с наземными радиосистемами // Доклады БГУИР. 2024. Т. 22, № 6. С. 52-61.
Самойлов А. Г., Самойлов В. С., Насир С. А. Х. Особенности распространения радиоволн на радиолиниях «космический аппарат - земная станция» // Проектирование и технология электронных средств. 2021. № 4. С. 21-27.
Методика расчета энергетического запаса радиолинии «космический аппарат - станция» / Г. А. Ерохин, В. И. Мандель, Ю. А. Нестеркин, А. П. Струков // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2018. № 1. С. 6574.
Анпилогов В. Р. Уровни сигналов и помех при совместной работе сетей LPWAN и низкоорбитальной спутниковой системы M2M/IoT // Cпециальный выпуск «Спутниковая связь и вещание - 2018». С. 72-78.
Оценка отношения сигнал/шум в спутниковых системах связи / А. А. Силаньтев, В. Г. Патюков, Е. В. Патюков, В. А. Шатров // Журнал радиоэлектроники. 2015. № 3. С. 1-12.
Абламейко С. В., Саечников В. А., Спиридонов А. А. Спутниковые системы связи. Минск : БГУ, 2012. 147 с.
George Sebestyen, Steve Fujikawa, Nicholas Galassi, Alex Chuchra (2018) Low Earth Orbit Satellite Design. Springer, 313 p.
Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем / под ред. М. А. Быховского. М. : Эко-Трендз, 2006. 376 с.
Меньшикова Л. В., Найденова Д. М. Мониторинг радиочастотного спектра сети спутниковой связи, охватывающей всю территорию Российской Федерации: особенности практики территориально распределенного решения // Информационно-технологический вестник. 2022. № 4. С. 119-135.
Пашинцев В. П., Чипига А. Ф., Анзин И. В. Энергетическая скрытность низкоорбитальной системы спутниковой связи при произвольном удалении приемника радиоперехвата // Системы управления, связи и безопасности. 2018. № 4. С. 122-135.
Оценка энергетических характеристик радиолиний перспективных систем спутникового широкополосного доступа для аэромобильных абонентов / А. В. Нестеров, А. А. Лелюх, Г. В. Куликов, Н. С. Гавриков // Журнал радиоэлектроники [Электронный ресурс]. 2019. № 1. С. 1-12. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan19/11/text.pdf (дата обращения: 15.06.2025).
Нгуен Дык Ань. Оценка энергетики абонентских радиолиний и информационной емкости спутниковой низкоорбитальной системы интернета вещей // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2021. Т. 15, № 11. С. 32-39.
Малышонков И. О., Шишаков К. В., Савельев А. В. Наведение наземной антенны на спутник связи с круговой орбитой // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2025. Т. 28, № 2. С. 76-87.
Зинкин С. В. Теоретические обоснования методов снижения ближнего бокового излучения антенн для земной станции спутниковой связи // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2024. Т. 27, № 2. С. 70-75. DOI: 10.22213/2413-1172-2024-2-70-75
Многолучевые антенны для систем радиолокации и связи. Журнал радиоэлектроники / А. В. Шишлов, Б. А. Левитан, С. А. Топчиев, В. Р. Анпилогов, В. В. Денисенко. 2018. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jul18/6/text.pdf (дата обращения: 15.06.2025).
Анпилогов В. Р. О серийности и себестоимости абонентских терминалов спутниковой системы широкополосного доступа // Технологии и средства связи. 2023. № S1. С. 36-41.
Проблемы создания антенн c электрическим сканированием луча для абонентских терминалов спутниковых систем связи в Ku- и Ka-диапазонах В. Р. Анпилогов [и др.] // Первая миля. 2019. № 3. С. 16-27.
Yung K.L., Ip A.W.H., Fatos Xhafa, Tseng K.K. (2022) IoT and Spacecraft Informatics (Aerospace Engineering). Elsevier, 2022, 376 p.
Спутниковые системы связи и вещания. 2021. № 2 (дополнение к выпуску). Перспективные проекты систем связи и вещания. Спутниковые платформы. 116 с. [Электронный ресурс]. URL: http://radiotec.ru/uploads/articles/Дополнение%20СССВ%202021-2.pdf (дата обращения: 15.06.2025).
Щеглов Г. А., Таратонкина В. С. Оценка проектных параметров группировки спутников интернета вещей на предельно низких орбитах // Инженерный журнал: наука и инновации. 2024. Вып. 8. С. 1-15.
Урличич Ю. М. Анализ низкоорбитальных спутниковых систем широкополосного доступа на примере развития Starlink // Электросвязь. 2024. № 7. С. 14-19.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Илья Олегович Малышонков, Константин Валентинович Шишаков
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
