48Арена ИСЗ

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Цифровой спутник НТВ-Плюс управляется из Москвы


М.Мирошников Теле-Спутник - 2(40) Февраль 1999 г.


Как известно, 23 ноября 1998 года с мыса Канаверал (США) был запущен геостационарный спутник, предназначенный для телевещания (в основном цифрового) телекомпании "НТВ-Плюс". Через месяц после запуска, 25 декабря, мы обратились в Москву за новой информацией о спутнике.



Кантор Л.Я., генеральный конструктор компании "Бонум-1".

Первым на наши вопросы ответил Л.Я. Кантор, генеральный конструктор компании "Бонум-1". Компания является подразделением холдинга "Медиа-МОСТ" и занимается техническим обеспечением проекта "НТВ-Плюс". "Бонум-1" — это заказчик и собственник нового спутника.
Т/С: Расскажите о названии нового спутника.
Л.К.: Спутник называется "Мост-1/Бонум-1". У многих спутников есть 2 названия. "Мост-1" — название коммерческое, "Бонум-1" — название по собственнику, для специалистов. Во всей американской документации фигурирует название "Бонум-1". У него на самом деле есть еще и третье название: сама сеть зарегистрирована в международном плане как сеть RST-1 (Russian satellite television). Хотя это название собственно сети.
Т/С: Как прошел запуск спутника и вывод на орбиту?
Л.К.: Запуск прошел фактически идеально, с высокой точностью, что позволило даже сэкономить немного топлива для последующего продления срока службы (пока никаких официальных обязательств нет). После этого был процесс вывода спутника в нужную точку с помощью двигателей самого спутника. 22 декабря спутник полностью закончил все процессы первоначальной установки (инициализации). Он сейчас стоит в нужной точке 360 (на самом деле мы выбрали 36,30) с очень высокой точностью: отклонение по позиции — 0,020, по наклонению — 0,030.
Т/С: Что происходило со спутником на орбите?
Передатчики 9-метровой антенны. Сверху спускается волновод со станции управления.

Л.К.: Запускался он ракетой "Дельта-2". У американцев спутник выводится ракетой только на переходную орбиту. А дальше использует свой собственный двигатель для прихода на геостационарную орбиту и коррекции периода обращения. Когда он пришел на орбиту, главными операциями было раскрытие антенны (она при запуске сложена) и раздвижение двух цилиндров корпуса. На цилиндрах солнечные батареи, при запуске цилиндры вдвинуты один в другой, а на орбите раздвигаются, чтобы увеличить площадь. Конечно, конструкция солнечных батарей не вполне эффективна. Раздвигание и было придумано, чтобы увеличить емкость питания в два раза, но все равно она ограничена, это около 1,5 кВт. Тогда как на нормальных спутниках с плоскими солнечными батареями делают до 10 кВт.

Такой своеобразный уникальный спутник делает только Hughes. Он стабилизирован вращением, внешний цилиндр вращается со скоростью около 50 оборотов в минуту. Верхняя часть вместе с антенной остается неподвижной, антенна все время ориентирована на Землю. За счет вращения создается гироскопический эффект и обеспечивается стабильность положения спутника. Поддерживать ориентацию самого тела спутника фактически не надо, в отличие от всех других спутников. А вертеться он должен 11 лет.

Т/С: Как спутник ориентирован относительно Земли?
Л.К.: Его тело стоит перпендикулярно направлению на Землю (чтобы луч антенны был направлен на Землю) и перпендикулярно направлению движения по орбите, т.е. его ось параллельна оси Земли.
Т/С: Как работают двигатели спутника?
Л.К.: Основные двигатели работают по оси наклонения, на них приходится главный расход топлива. Еще двигатели смонтированы внутри цилиндра, во вращающейся части. Меняя момент включения, возможно менять направление импульса.
Т/С: Расскажите, как проходили испытания спутника?

Зал управления Центра управления полетом.

Л.К.: Вся полезная нагрузка прошла полный комплекс испытаний. Испытания начались за 2 недели до 22 декабря, они не мешали маневрам и на сегодня закончены, мы подписали протокол испытаний и проверили все параметры вплоть до прохождения реальных цифровых и аналоговых сигналов. Результаты испытаний отличные, все требования ТЗ выполнены. Более того, с заметным превышением выполнены требования по качеству, в частности по отсутствию паразитных каналов. Обычные для многоствольных спутников проблемы взаимных помех, пролезания гетеродинов, образования паразитных каналов здесь невелики. В соответствии с ТЗ и лучше выдержаны все частотные и фазовые характеристики.

Важно отметить, что впервые в России сделан спутник, у которого стволы соответствуют сетке международного плана. Стволы должны быть через 19 МГц, а полоса у них по 33 МГц, стволы настолько близки, что их отфильтровать фильтрами невозможно, перекрытие неизбежно. Они разделяются по поляризации. 4 ствола у нас на одной поляризации, 4 — на другой, требования по поляризационной развязке очень суровые — и они тоже выполнены.

Т/С: Что Вы можете сказать о зонах покрытия нового спутника, какие проводились расчеты и измерения?
Л.К.: Зона покрытия — Европейская часть России, она примерно соответствует плановой. Она была определена расчетом в ТЗ, диаграмма антенны в дальней зоне была снята при наземных испытаниях, в результате наземных испытаний и расчетов была построена специальная антенна со сформированным лучом. Зона публиковалась в журнале "Теле-Спутник" (№11,98), она подтверждена наземными испытаниями и измерениями уже на орбите: было произведено измерение усиления антенны в направлении на Землю по трем сечениям. Спутник был отклонен на какую-то часть диаграммы направленности, скажем на 0,50, и потом поворотом антенны (а она имеет возможность поворота в небольших пределах) прошло сечение по всей диаграмме. Затем то же самое сделали в нейтральном положении спутника, потом в нижнем положении спутника. Полученные точки сравнили с тем, что должно быть, и получили практически идеальное совпадение, подтверждающее, что в результате запуска никаких нарушений в антенне не произошло.

На Земле мы начали измерения, проверили в трех точках, кроме того любители в разных городах тоже смотрели. Пока то, что мы имеем, примерно совпадает с результатами расчетов. Во всех городах, которые мы задали в Европейской части России по ТЗ, уровень поля почти 50 дБ (49,8 дБ). Покрытие будет гораздо более равномерным, чем у "Галса", зона будет несколько шире, чем у "Галса", и она будет совершенно одинаковая для всех стволов. Очень важно, что в центре зоны не будет такого превышения сигнала, как сегодня. В центре зоны у нас будет всего 53 дБ, а не 57 дБ, как сейчас на "Галсах". На "Галсах" ведь простые антенны, поэтому в центре уровень огромный, дальше он спадает. Я предупреждал в Вашем журнале: те, кто ставил 30-сантиметровую антенну, могут сейчас оказаться в трудных условиях, потому что на 30 см приема не будет. На 60 см прием будет в гораздо более широкой зоне. Теперь диаграмма гораздо более плоская в центральной части, но спады по-прежнему крутые.

Т/С: Как осуществляется управление спутником?

В передающем центре закончен монтаж аппаратуры цифровой компрессии.

Л.К.: Управление спутником мы целиком будем осуществлять сами. В Сколково на Московской кольцевой дороге сооружен наш центр, где на первом этаже расположены аппаратные каналообразования и передатчиков, на втором этаже — аппаратура управления. Мы купили полностью центр управления полетом (ЦУП) и станцию управления — это две разные вещи. Центр — это компьютерная часть, которая производит баллистический анализ и выдает все нужные команды, определяет, что нужно делать со спутником для поддержания его нормального состояния, какие маневры производить. Так, чтобы скорректировать по наклонению, по долготе приходится включать двигатели. Спутник довольно сложный, вращающийся, и процедура расчетов непроста. В ЦУПе есть баллистики, есть инженеры по спутнику, которые понимают его состояние и принимают решение.

А собственно станция управления — это радиотехническая аппаратура, которая формирует команды, это передатчики, антенны, которые передают сигнал на спутник, принимают со спутника сигналы телеметрии, расшифровывают и передают их в центр. В ряде случаев в российской и зарубежной практике это разделено.

На этапе вывода на орбиту ЦУП находился в Калифорнии, в штаб-квартире Hughes в пределах Большого Лос-Анджелеса. А станция управления была в Южной Африке, потому что из Калифорнии этот спутник просто не видно. И у них есть линия связи для передачи команд. Мы такую же схему используем сейчас в управлении французским спутником TDF. Центр управления находится в Тулузе, а станция управления в Екатеринбурге. Команды, которые нужно подать, посылаются станцией VSAT из Тулузы в Екатеринбург через спутник Eutelsat. Затем команды подаются из Екатеринбурга, потому что хотя Тулуза сама видит спутник TDF, но не попадает в приемный луч. Схема это распространенная. Мы собираемся даже договориться с Южной Африкой, чтобы использовать их в качестве резервной станции управления.

Мы считаем очень важным то, что управляться спутник будет от нас. Спутник принадлежит российской компании "Бонум-1", транслирует программы, которые формирует российская вещательная организация "НТВ-Плюс", обслуживает российскую территорию и управляется тоже российской компанией. Мы имеем лицензию Госкомсвязи на операторскую деятельность и лицензию РКА на управление спутником. Американское участие только в том, что сделан спутник в США и на американские деньги, с некоторой долей денег группы "Мост" (15%), которые пришлось уплатить — это обычные правила кредита, когда какую-то часть платит заказчик. Остальные деньги американского кредита нам придется выплачивать с доходов от эксплуатации.

Т/С: Как происходит передача спутника российским специалистам?
Л.К.: Сегодня (25 декабря) спутник официально нам не сдан. Еще требуется время, чтобы закончить некоторые процедуры отладки систем управления, обучение наших специалистов. Часть специалистов на станции еще американские, они нам пока управлять самим не разрешили. Около 15 января предполагается передать спутник в наше управление. До той поры мы имеем право с определенными ограничениями вести экспериментальные передачи. На спутнике 8 стволов, 3 из них мы собираемся использовать для аналогового вещания, а остальные 5 использовать для передачи программ в цифровом виде. Стволы спутника проверены в цифровом и аналоговом режимах, цифровой сигнал мы даем через них на полной скорости.

Цифровая аппаратура производства Philips (передающая часть) уже смонтирована, отладка начнется после Нового года, все будет готово в середине января. И поэтому мы полностью введем весь пакет в нормальную эксплуатацию, вероятно, только во второй половине января.

Т/С: Как телевизионный сигнал попадает в Сколково?
Каналообразующая и контрольная аппаратура станции подачи телевизионных программ: 48 дисплеев рассчитаны на 48 цифровых программ (8 стволов по 6 программ).

Л.К.: Многие наши студии находятся в Останкино, там же происходит формирование программ. Аппаратура аналогового закрытия стоит пока на нашей старой передающей станции в районе Останкино. Нам пришлось соорудить огромную оптоволоконную линию из Останкино через всю Москву, она проложена в течение этого лета с использованием существующей канализации, кое-где пришлось рыть.

В дальнейшем предполагается часть производства программ разместить там же, где станция передачи. В ближайшем будущем собираются перевести туда некоторые аппаратные по формированию программ (не студии). Программ в цифре будет много — только на первых порах около 20-ти. Значительную часть программ будем брать с западных спутников и ретранслировать, вводить в цифровой пакет, частью без перевода, частью с переводом. Для этого в Сколкове, где наш передающий центр, сооружается приемная аппаратная, там будет установлен ряд приемных антенн и приемников.

Т/С: Каково состояние группировки спутников "НТВ-Плюс" на геостационарной орбите?
Л.К.: В точке 360 в.д. находятся 4 спутника "НТВ-Плюс": 2 "Галса", TDF и "Мост-1/Бонум-1". В среднем расстояние между ними 0,10 -0,20 (0,10 это около 70 км). Вероятность столкновения спутников близка к нулю, и проблемы такой не существует. Но тем не менее в результате предельной осторожности Eutelsat, который владеет спутником TDF, мы вынуждены были установить очень строгие ограничения, и все спутники примерно на 0,20 раздвинуты. С точки зрения абонента, принимающего сигнал на 60-сантиметровую антенну, они все в одной точке. С точки зрения передающей станции, они не в одной точке. У больших передающих антенн луч измеряется минутами, и нам приходится на каждый спутник иметь свою передающую антенну. Вообще, по регламенту полагается держать спутники в пределах +/-0,10, но нам приходится двигаться, потому что в этой же точке стоят спутники фиксированной службы, принадлежащие Eutelsat. Потом они собираются там поставить Sesat, который делается в Красноярске по заказу Eutelsat.
Итак, спутник "Мост-1/Бонум-1" практически готов, передан нам будет 15 января, аналоговые программы мы в состоянии транслировать уже сегодня, но часть программ останется на "Галсе" и TDF. Один из спутников "Галс" мы вероятно выведем из использования, поскольку у него кончается топливо, а 3 программы переведем на "Бонум-1".

Т/С: Расскажите об антеннах для управления спутником.

Л.К.: На спутнике есть ненаправленная штыревая антенна для работы в неориентированном режиме, чтобы общаться с ним, если он потеряет ориентацию. Для этого предусмотрен огромный энергетический запас. Вот важная деталь: у нас на станции в Сколково стоят 2 антенны. На станции управления используется антенна диаметром 4,5 м. А для подачи ТВ сигнала — используется 9-метровая. Если необходимо, есть возможность переключать сигнал управления на 9-метровую антенну для работы со штыревой антенной спутника. Кстати, поэтому и передатчики управления имеют мощность более 2 кВт, а для телевидения мы используем передатчики 400-ваттные. Но нормальная работа спутника обеспечивается при мощности передатчика с Земли на спутник 16 Вт. У нас же передатчики 400-ваттные, потому что на частоте 17 ГГц в дожде затухание огромное. У нас запас по энергетике сейчас примерно децибел 15. И этот запас нам действительно нужен.

Т/С: Какой планируется уровень сжатия, т.е. количество цифровых каналов в транспондере?

Л.К.: Сейчас работает 8 транспондеров, и есть еще резервный. Мы в каждом транспондере будем передавать либо 1 аналоговую программу, либо, как правило, 6 цифровых. Вообще, это зависит от требований качества. Цифровая аппаратура будет работать по стандарту MPEG-2/DVB-S, это очень гибкий стандарт, скорость цифрового потока может меняться в широких пределах.

Т/С: Какие цифровые ресиверы будут применяться?

Кармалеев И.С., начальник службы эксплуатации Центра управления полетом

Л.К.: В отличие от аналоговых, приемники будут интегрированные, т.е. с декодером внутри. Система кодирования, которую мы выбрали, называется Viaccess, это разработка FranceTelecom. Кстати, в этой же системе мы передаем сейчас на Европу 3 программы "НТВ Интернэшнл". Это не единственная система закрытия, и не все цифровые приемники могут принимать Viaccess.

Мы, очевидно, будем закупать приемники у фирм XSAT и Philips. Мы пишем ТЗ на определенную модификацию и делаем оптовую закупку. Так, согласовывается набор функций, разъемов, параметров. Например, мы требуем, чтобы в ряде случаев был выход в SECAMе, хотя уже давно пора, наверное, от этого отказаться.

После разговора с Л.Я.Кантором мы направились на передающую станцию на пересечении Сколковского шоссе и Московской кольцевой дороги. Современное здание станции было заложено совсем недавно — 18 мая 1998 года. На наши вопросы ответили И.С. Кармалеев, начальник службы эксплуатации Центра управления полетом и М.И. Соколов, начальник отдела.

Т/С: Какие службы находятся в здании?
И.К.: На настоящий момент здесь уже реально функционируют 2 службы. Это ЦУП и станция подачи телевизионных программ.
Т/С: ЦУП тоже делится на 2 части?
И.К.: Да, этот центр уникален в том плане, что здесь совмещено 2 функции и соответственно 2 типа аппаратуры: здесь находится сама радиотехническая станция, которая осуществляет подачу сигнала, и здесь же находится собственно зал управления, который представляет собой рабочие места операторов — рабочие компьютерные станции и серверы. Допустим, по аналогии у американцев такой центр — компьютерная часть — находится в Лос-Анджелесе, а станции разбросаны по территории США. Станции, аналогичные нашей, есть в Австралии, Англии и Швеции. ЦУП в Сколково, обе части, сделала по контракту фирма Hughes. Они сдали "под ключ" спутник вместе со всей системой управления.
Т/С: Расскажите подробнее о зале управления спутником.

Станция управления и подачи телевизионных программ в Сколково с 9-метровой и 4,5-метровой антеннами.

И.К.: Здесь стоят 4 взаимозаменяемые рабочие станции, предназначенные для управления спутником, управления наземной аппаратурой, инженеров-баллистиков, инженеров по космическому аппарату (отвечают за "здоровье" аппарата, зарядку батарей, двигатели, проводят мониторинг состояния). Все блоки в зале и каналы управления продублированы, в любой момент можно переключиться на другой.

В соответствии с контрактом на протяжении всего времени существования спутника американцы обязуются обеспечить нам консультативную поддержку. Мы можем в любой момент связаться с Лос-Анджелесом по телефону, попросить совета по поводу управления либо, если возникла сложная ситуация, можем "сбросить" туда состояние аппарата — телеметрию с предысторией.

Т/С: Какие работы вы проводили с момента вывода спутника?
И.К.: Вывод состоялся 23 ноября. Далее с 23 ноября по 4 декабря спутником управлял Центр вывода Hughes в Лос-Анджелесе, осуществляя приход в основную точку. С 7 декабря спутник стоит в основной точке, и с этого момента мы проводили испытания полезной нагрузки вместе с приехавшими сюда представителями Hughes. Наша задача была совместно с американцами проверить ретрансляторы спутника и правильность работы его бортовых систем, попробовать всю математику наземной части, каким образом она адекватна борту. Сейчас управление спутником в полном объеме осуществляется нашими операторами под наблюдением американских специалистов. Ответственность за спутник до 15 января "висит" на американцах, с 15-го управление спутником переходит полностью в руки наших операторов.
Т/С: Кто проводил проверку ретрансляторов: ЦУП или станция подачи программ?
И.К.: Это была совместная работа. Конфигурацию ретрансляторов осуществляет ЦУП по заявкам со станции подачи программ. Все переключения управления спутником — всеми бортовыми системами — в полном объеме осуществляет ЦУП.
Т/С: А кто производил выдвижение солнечных батарей и раскрытие антенн?
И.К.: Все операции по приведению спутника в рабочую конфигурацию делали американцы еще из Лос-Анджелеса. Мы только наблюдали за этим. Американцы использовали полноповоротную антенну вблизи Претории в Южной Африке, она может работать с любым объектом, находящимся в зоне видимости. У нас антенна частично-поворотная. Как только спутник вошел в нашу зону видимости, мы по телеметрии наблюдали за ним, отслеживали сигналы, но управление не осуществляли.
Т/С: Как определяется размер антенны для управления спутником?
И.К.: Мы экономим в энергетике и пришли к выводу, что 4,5 м — это оптимальный вариант. Спутник разработан Hughes 20 лет назад, для управления используются чисто разовые команды. Если сорвется передача по управлению, то нам грозит потеря спутника. Поэтому лучше иметь запас по энергетике. Аналогичные российские геостационарные спутники (например, "Галс") управляются с 12-метровых антенн. Центр управления спутниками "Галс", которые в распоряжении Министерства связи, находится в Красноярске, а основная их станция — в Гусь-Хрустальном. Там стоит наземная станция "Тамань-База", на нее идет сигнал из Красноярска, а оттуда — на 12-метровую антенну.
Т/С: Расскажите о передаче аналогового и цифрового сигналов на спутник.
И.К.: Сюда проложена ВОЛС от Останкино, у нас установлены цифровые и аналоговые волоконно-оптические модемы. Сейчас вся трансляция в "НТВ-Плюс" идет в аналоговом формате, и аналог мы пока обязаны сохранять. Из 5 аналоговых программ пока 2 остаются на "Галсе", а 3 мы уже вещаем параллельно — транслируем те же каналы на других частотах в режиме опытной эксплуатации. До конца года истекает срок эксплуатации одного "Галса", в мае кончается контракт по TDF, и каналы переходят на наш спутник.

Получив аналоговые сигналы по оптоволоконной линии, мы даем их сразу на модуляторы, ап-конверторы, передатчики и на антенну. ТВ сигналы в цифровом формате мы также получаем по оптоволокну. На 2-м этаже стоит аппаратура цифровой компрессии, которая будет формировать MPEG-овские групповые потоки. Там стоят кодеры, первичный мультиплексор, вторичный мультиплексор, и уже сформированный поток MPEG-2/DVB приходит на цифровые модуляторы.

На эту же аппаратуру цифровой компрессии поступают сигналы, которые мы будем принимать непосредственно с западных спутников. Сейчас антенны монтируются, в январе мы начинаем прием. Таким образом, у нас 2 цифровых потока — один из Останкино, другой с наших антенн. Всего будет около 14 приемных антенн.

Проект "НТВ-Плюс" развивается очень быстрыми темпами. Арендуются, запускаются спутники, обновляется наземная аппаратура, появляются новые программы, в Сколково строится "город-сад". Мы и дальше будем информировать читателей о новостях проекта.



 
Теле-Спутник Февраль 1999
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт