Сейчас в России в качестве космического сегмента для VSAT наиболее популярны спутники «Экспресс-АМ» и «Ямал-200». Эти спутники обладают хорошими характеристиками, к тому же на них реализована упрощённая процедура. Основная проблема состоит в том, что свободного ресурса на них не хватает, поэтому все VSAT операторы ждут новых КА российских операторов. ГПКС – оператор спутников «Экспресс-АМ» ─ анонсировала запуск двух КА в этом году. «Газком» – оператор КА «Ямал-200» – в конце следующего.
Для российской VSAT станции сегодня минимальный размер антенны – 1,2 метра, что уже сильно усложняет ее транспортировку самолётом. Задача производителей (и операторов) – предлагать спутники с максимально возможной энергетикой, поскольку это позволит уменьшить размеры пользовательской аппаратуры и сделать очередной скачок в развитии.
Под какие потенциально необходимые услуги проектируются современные спутники связи и вещания? Во-первых, это телевидение высокой четкости, во-вторых, услуги широкополосного доступа, мобильные системы (вещание и передача данных). В ближайшей перспективе ожидается более тесное и массовое взаимодействие спутниковых и сотовых операторов. Предполагается, что спутник должен сыграть важную роль в соединении сотовых сетей и информационных баз данных, контент-агрегаторов, а также для связи сотовых сетей и сетей широкополосного доступа.
Итак, как же операторы решают задачу работы на таком сложном рынке с учетом этих параметров? Например, задачу удешевления емкости в Ku- и Ka-диапазонах. В качестве примера можно рассмотреть спутник КА Thaicom-4, 120° в.д..Он введен в действие недавно, к 2008 году на его основе должна быть окончательно сформирована региональная спутниковая система в Юго-Восточной Азии. Спутник Thaicom-4 (он же IPSTAR-1) производства Loral, его вес более 6,5 тонн – то есть больше, чем все другие спутники связи. Мощность – 16 кВт. Спутник дорогой – по различным оценкам, он стоил немногим меньше, чем вся группировка из пяти российских аппаратов «Экспресс-А» – около 750 млн долларов. Пропускная способность – 45 Гбит/с, что намного превышает пропускную способность современных КА. Спутник предназначен для предоставления на малоразмерные пользовательские терминалы по IP протоколу всего спектра услуг. Также он оборудован узконаправленными контурными антеннами. Одной из самых перспективных разработок, реализованных на этом спутнике, является адаптивное распределение мощности. Антенны формируют как широкие вещательные зоны, так и узкие высокомощные лучи. Несмотря на высокую стоимость, этот спутник, его конфигурация, позволяет снизить удельную стоимость емкости. Сейчас он очень привлекателен для местных операторов, и в регионе наблюдается явная тенденция перевода операторами своих сетей на Thaicom-4.
Хорошо, когда есть возможность запустить такой хороший и очень дорогой спутник, как Thaicom-4. В перспективном плане развития группировки ГПКС предполагаются тяжелые аппараты с большой пропускной способностью, аналогичные ему.
Помимо сверхмощных спутников-гигантов, начинает набирать силу и направление малых спутников. Правда, по западной терминологии малым спутником считается аппарат примерно до двух тонн, то есть примерно той же размерности, что и нынешние «Экспрессы». В разработке таких спутников активно участвует компания OSC с платформой Star . Каким образом они могут конкурировать с традиционными тяжелыми? Здесь есть несколько факторов.
Первый: финансовый. То есть меньшие начальные затраты, меньший финансовый риск, чем при запуске дорогостоящего большого аппарата в случае его потери при запуске, оптимизация затрат на страхование и эксплуатацию. Технологические возможности таких спутников – в первую очередь, контурные антенны – позволяют оптимально использовать энергетику таких аппаратов.
Второй важной особенностью построения сетей на базе малых КА является возможность использования в одной орбитальной позиции нескольких аппаратов с разными частотными планами, разными антеннами, и возможность комбинировать их в зависимости от требований рынка. По сути, это тот же самый гибкий и переконфигурируемый спутник.
Несколько российских космических фирм начинали свои проекты малых спутников, но до реализации пока дошло только у Государственного космического научно-производственного центра им. М.В. Хруничева. Один аппарат – «Казсат-1» – был запущен и сдан заказчику в прошлом году.
Сроки службы современных спутников – около 15 лет, а рынок меняется гораздо быстрее. Поэтому оператор обязательно должен иметь возможность переконфигурировать спутник в процессе эксплуатации, сообразуясь с изменениями рынка. В первую очередь – иметь возможность коммутации транспондеров на различные антенны. Второе – наличие интегрального усилителя, то есть, по сути, каждый усилитель должен работать на каждый транспондер. Эта схема была реализована в спутниках мобильной связи. Поскольку там ограниченное количество транспондеров работает на большое количество лучей, необходимо, в зависимости от трафика, иметь возможность «перекачивать» мощность.
По заказу Европейского космического агентства ряд разработчиков ведет проектирование так называемой гибкой полезной нагрузки. Нагрузка существующих спутников сейчас задается разработчиком по спецификациям оператора. Это мешает унификации и увеличивает стоимость. Понятно, что если один спутник отличается от другого, это делает его дороже. Создана программа, в результате которой должны появиться универсальные блоки полезной нагрузки, которые могут быть перепрограммированы под решение конкретных задач.
Оператор получит возможность адаптации частотного плана под изменившиеся условия. Он сможет управлять ресурсами и повышать доходы, которые он собирает с рынка.
Для связи двух лучей сети VSAT с конфигурацией «звезда» (например, двух филиалов фирмы) нужен двойной орбитальный скачок. Наличие на борту спутника системы обработки сигнала позволит коммутировать узлы сети «звезда» без участия хаба, хабом становится сам космический аппарат. Сейчас пока создается только одна такая сеть – AmerHis, чьими учредителями являются Alcatel-Alenia, EMS, Европейское космическое агентство и др. Других сетей пока что нет. Мало того, компания Eutelsat устанавливала на двух спутниках Hot Bird систему бортовой обработки сигнала SkyPlex, на последующих аппаратах она от него отказалась. Пока причина достаточно очевидна: такой блок очень дорого стоит, и не в денежном, а в энерговесовом отношении. Каждый килограмм и каждый киловатт на геостационарной орбите – это очень дорого. И, видимо, пока наличие таких блоков не окупается. Операторы не отрицают преимуществ этого направления, но пока говорят о нём только как о неблизкой перспективе. В России системами бортовой обработки сигнала занимается компания «Вигстар».
Но, тем не менее, одной из основных проблем дальнейшего развития данного сектора называется дефицит орбитального ресурса с упрощенной системой присвоения. Эта проблема тоже давно известна: ресурс российской орбитальной группировки практически исчерпан. Загрузка «Экспресс-АМ» достигла 90%, загрузка спутников непосредственного телевещания W4 и «Бонум-1» – тот же показатель. Всего же загрузка аппаратов ГПКС составляет 78%. Загрузка КА «Ямал» приближается к этому показателю. Существует ресурс иностранных и международных операторов, который может быть использован (и используется) для работы сетей на российской территории. Но оформление присвоений на этот ресурс занимает очень много времени. Нельзя сказать, что получить присвоение на российский сегмент − процесс быстрый и дешевый, но то же самое на иностранный – гораздо более мучительно.
Подобная ситуация сложилась из-за двух причин. Во-первых, российские операторы, обладая меньшими финансовыми ресурсами, чем такие компании, как Intelsat и Eutelsat, борются за сохранение собственного приоритетного положения на российском рынке. Да, можно открыть российский рынок для иностранных спутниковых сетей и вести упрощенную процедуру для всех операторов. Но есть мнение, что эта мера фактически убьет отечественную космическую промышленность, тот сектор, который занимается производством коммуникационных спутников, точно так же, как уже было фактически сведено на нет производство отечественной полезной нагрузки.
Во-вторых, именно российские спутниковые операторы несколько лет назад провели НИР, результатом которого и стало введение упрощенной процедуры. Иностранные операторы пока не проявляют активности в данном направлении. Возможно, они не считают Россию столь перспективным рынком, чтобы финансировать дорогостоящие исследования, а возможно ожидают, что рано или поздно данная проблема будет разрешена политическими методами.
