Звонок из космоса

Рассмотрим в качестве примера хорошо известную систему «GlobalStar». В настоящее время она обеспечивает бесперебойную связь высокого качества в любой точке мира от 70 градуса северной широты до 70 градуса южной широты, т.е. вся материковая часть России оказывается в зоне уверенной связи. В полярных областях возможны временные перерывы в работе системы (~20–40 минут) из-за необходимости ожидания, когда очередной спутник поднимется из-за горизонта. Со временем «GlobalStar» планирует ввести новые станции слежения и увеличить группировку спутников, чтобы расширить зону уверенной связи до 85 градуса широты в обоих полушариях Земли.

Основу системы составляют 48 основных и 4 резервных спутников связи, которые равномерно распределены на 8 околоземных орбитах с различными углами наклона. На каждой орбите «висит» по 6 спутников, летящих один за другим. Высота орбит небольшая – 1414 км. Это позволяет обеспечить минимальное время задержки сигнала и сводит к минимуму неудобства, связанные с этой задержкой, известно, что спутники на геостационарных орбитах, чья высота составляет около 30–40 тыс. км, дают задержку сигнала до 0,5 сек., иногда и больше. Вы с этим сталкивались, если звонили по международной линии, которая работала по спутниковому каналу. К тому же высокая орбита предполагает, что наземное оборудование абонента должно быть достаточно мощным – иными словами комплект связи представляет собой чемоданчик, в котором находится передатчик с мощной антенной, аккумулятор большой емкости и собственно трубка. И не всегда этот чемоданчик хочется таскать с собой. А вот если спутники низкоорбитальные, телефон абонента может быть выполнен максимально легким и компактным. Как правило, он похож на обычный сотовый телефон, только с большой антенной.

Низкоорбитальные спутники имеют средний гарантированный срок жизни не менее 7,5 лет. Они представляют собой простые ретрансляторы без обработки сигнала. В итоге каждый такой спутник предельно дешев и максимально надежен. Вся сложная аппаратура остается на Земле, на станции слежения. В России сейчас действует три станции сопряжения – в Москве, Новосибирске и Хабаровске. Все они связаны с общей федеральной телефонной сетью, а также с операторами сотовой связи.

Собственно телефоны могут быть разного типа в зависимости от решаемых задач – носимые мобильные, автомобильные комплексы, морские для использования на катерах, яхтах и других средствах передвижения, стационарные, предназначенные для обеспечения связью удаленных труднодоступных объектов.

Портативные многорежимные телефоны способны работать как обычный сотовый телефон в стандарте GSM-900, а могут, в случае невозможности найти оператора сотовой связи, переключаться на спутник. Многие телефоны имеют возможность автоматически переключаться на наиболее оптимальный вариант связи. Как уже упоминалось, по размеру такой телефон приближается к обычным сотовым, с той лишь разницей, что у него есть большая поворотная антенна, которая придает аппарату немного громоздкий вид. Обычно при работе на спутник расход батарей вырастает примерно в 10 раз, что и неудивительно: необходимо «продавить» расстояние до спутника более 2–3 тыс. км. Однако, если работа идет в режиме сотовой связи, расход энергии становится таким же, как у обычного сотового телефона – 4–5 часов в режиме разговора и 100–200 часов в режиме ожидания. К сожалению, портативные телефоны обладают существенным недостатком – спутниковый канал у них включен только тогда, когда антенна повернута в рабочее положение, а сам телефон переведен в нужный режим. И если вы не сделали этого, то дозвониться вам скорее всего не смогут. Зато вам могут послать SMS-сообщение, и после того как вы включите свой аппарат в спутниковый режим, оно тут же «упадет» к вам на телефон. После чего можно перезвонить тому, кто вас вызывал. Это издержки экономии электроэнергии, с которыми приходится мириться.

Практически все компании производители спутниковых телефонов снабжают свои аппараты полным набором функций, таких как SMS, определитель номера, возможность факсимильной связи, передача данных, глобальный и национальный роуминг, определение местоположения объекта. Правда, последняя функция работает с относительно большой погрешностью – 100–300 м., что примерно в 10 раз хуже, чем обычный GPS-приемник, но ведь мы говорим о телефонной связи, а не об определении точного местоположения. Так что эту функцию можно считать неким бонусом в дополнение к основному набору. Защита от несанкционированного использования делается по технологии CDMA. При этом качество звучания ничем не отличается от обычного сотового телефона.

Автомобильный комплект спутниковой связи включает в себя внешнюю антенну, усилитель, блок питания, динамики для громкой связи, приспособления для установки на приборной панели. Эти модели, как правило, очень легко адаптируются к использованию в качестве бортовых морских систем связи, что и делают многие производители. Например, морские комплекты «Telit SAT-550X» и «SAT-550XF» сделаны на базе популярного спутникового телефона «Telit SAT-550» и предназначены для установки на катера, яхты или иные плавсредства. Внешняя антенна на катерах устанавливается на радарную арку и имеет полную защиту от попадания соленой морской воды внутрь. На яхтах возможна установка антенны на мачте или на дополнительной штанге, на корме судна. Гарнитура для крепления на приборной панели может быть установлена в любом месте как внутри корпуса, так и на верхнем посту управления судном. Сама трубка практически ничем не отличается от базовой модели и поддерживает все услуги, предоставляемые для «SAT-550».

И напоследок о передаче данных: иными словами как обеспечить на борту доступ к сети интернет. Для этого используется тот же комплект связи, который дополняется кабелем передачи данных для подключения к ноутбуку и необходимым программным обеспечением для работы модема. В остальном ваша работа ничем не будет отличаться от работы на обычном компьютере, подключенном к Сети. Скорость передачи данных, которую обеспечивает спутниковый телефон, 9600 бит/сек. Однако есть возможность поставить специальные модемы, которые, реализуя алгоритм умножения, позволяют увеличить скорость до 32 Кбит/сек и даже до 64 Кбит/сек.

Системы спутниковой связи

Помимо GlobalStar cуществует также несколько альтернативных систем спутниковой связи, доступных в настоящий момент для широкого потребителя.

Проект «ИНМАРСАТ» – старейшая система, впервые заработавшая в 1982 году. В ее основе 8 спутников связи на геостационарных орбитах (30–40 тыс. км), часть из которых обеспечивает высокоскоростной доступ в интернет. Планируется вывести на орбиту еще несколько спутников нового поколения, способных обеспечить высокоскоростное соединение при передаче данных до 432 Кбит/сек – их запуск состоится в 2004 году. Главное преимущество системы – относительно низкая стоимость эфирного времени, от 0.19$ за минуту разговора, сопоставимая с ценой на эфирное время обычных сотовых телефонов. Запуск спутников нового поколения также позволит еще больше снизить тарифы на эфирное время. Существенный недостаток: телефон имеет размер чемоданчика (следствие высоких орбит спутников). Да и стоит недешево: 3–4 тысячи долларов за комплект. Система в настоящий момент востребована абонентами, для которых размер телефона не играет роли, зато критичны другие параметры – надежность, отсутствие мертвых зон, отсутствие частых переключений между спутниками (ведь спутник «висит» над одной точкой на Земле) и др.

Проект «ИРИДИУМ» также стоял у истоков спутниковой телефонной связи, но оказался нерентабельным в силу разных причин, и в настоящий момент предоставляет свои услуги только на территории США. В основе системы 66 низкоорбитальных спутников (высота орбит 780 км), что позволяет сделать телефоны самыми компактными из всех существующих. Одна из возможных причин неудачи проекта, вероятно, чисто психологическая. Сотовый телефон нормально работает в любых закрытых помещениях, а вот спутниковый — должен «видеть» достаточно большой сектор открытого неба. Когда человек привык говорить по сотовому телефону в любой ситуации, ему бывает сложно перестроиться на необходимость выходить на открытое место только для того, чтобы просто поговорить.

Третий аналогичный проект – «ICO». Построен на 12 среднеорбитальных спутниках – высота орбит около 10 тыс. км. Возможно, станет приемлемым компромиссом, сочетающим достоинства высокоорбитальных систем (почти полное отсутствие мертвых зон: зона покрытия 98% поверхности Земли, независимость от рельефа местности – спутники всегда в зените) с достоинствами низкоорбитальных систем: относительно малый вес и размеры телефона, небольшой расход энергии, краткое время задержки сигнала. К сожалению, сейчас эта система только вводится в эксплуатацию и окончательно будет доступной к 2003 году.

Таким образом, в настоящий момент для российского потребителя доступны по сути только две системы – «Инмарсат» и «Globalstar». Впрочем, когда будет введен в окончательную эксплуатацию проект «ICO», возможно он составит сильную конкуренцию существующим проектам. Выбор между ними каждый сделает для себя сам, в зависимости от решаемых задач и личных предпочтений.