RU2754947C1

RU2754947C1 - Personal mobile satellite communication system based on a network of low-orbit relay satellites, providing access to the internet from a portable personal subscriber terminal

Info

Publication number: RU2754947C1
Application number: RU2021103375A
Authority: RU
Inventors: Игорь Николаевич Пантелеймонов; Александр Юрьевич Потюпкин; Леонид Васильевич Горожанкин; Вячеслав Васильевич Бардёнков; Владимир Владимирович Березкин; Илья Игоревич Пантелеймонов; Артур Александрович Аджибеков; Анна Валентиновна Пантелеймонова; Людмила Ошеровна Мырова; Лилия Вячеславовна Щербатых; Виктор Викторович Боцва; Владимир Владиславович Тодуркин; Валерий Иванович Ковалев; Владимир Витальевич Филатов; Тимофей Игоревич Пантелеймонов; Анастасия Игоревна Гончарук
Original assignee: Игорь Николаевич Пантелеймонов; Александр Юрьевич Потюпкин; Леонид Васильевич Горожанкин; Вячеслав Васильевич Бардёнков; Владимир Владимирович Березкин; Илья Игоревич Пантелеймонов; Артур Александрович Аджибеков; Анна Валентиновна Пантелеймонова; Людмила Ошеровна Мырова; Лилия Вячеславовна Щербатых; Виктор Викторович Боцва; Владимир Владиславович Тодуркин; Валерий Иванович Ковалев; Владимир Витальевич Филатов; Тимофей Игоревич Пантелеймонов; Анастасия Игоревна Гончарук
Priority date: 2021-02-11
Filing date: 2021-02-11
Publication date: 2021-09-08

Abstract

FIELD: satellite communication networks.SUBSTANCE: invention relates to the field of satellite communication networks (SCN), namely to personal mobile satellite communication (MSC) based on a network of low-earth orbit relay satellites (LEOS). The claimed effect is achieved by creating a system containing objects located on the Earth's surface - earth stations (ES) 36, flight control center FCC (MCC) 42, network control center PMSCS (NCC) 43, PAT, radio sensors, tracking systems, executive devices, warning systems, self-propelled radio-controlled vehicles, autonomous mechanisms, robots and other AU located in the air, - UAVs located in near-earth space in the orbital planes of the FCC in equal-altitude circular and quasi-polar or polar orbits, the number of which depends on the altitude of the orbit and the given elevation angle of the consumer and connected to each other by means of an MLS, thereby forming SatWAN, which serves as the main means PMSCS, as well as the reserve and additions of the terrestrial Internet network and the terrestrial mobile network and connected to them by means of ЗС 36.EFFECT: providing global mass access of subscribers to uninterrupted communication services using a small-sized personal wearable subscriber terminal, PAT (“handset in hand” format) by the subscriber.3 cl, 9 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области сетей спутниковой связи (ССС), а именно к персональной подвижной спутниковой связи (ППСС) на основе сети низкоорбитальных спутников-ретрансляторов (НСР).The present invention relates to the field of satellite communication networks (SSS), namely to personal mobile satellite communication (PMS) based on a network of low-earth orbit relay satellites (LOR).

Для обеспечения информационного обмена в режиме реального времени с малогабаритными персональными носимыми абонентскими терминалами (ПАТ) предлагается создание цифровой сети передачи данных на основе ССС, состоящей из космических аппаратов (КА), представляющих собой сеть низкоорбитальных спутников-ретрансляторов (НСР), связанных между собой межспутниковыми линиями связи (МЛС) как в одной орбитальной плоскости, так и с соседними орбитальными плоскостями. Такая сеть будет представлять собой спутниковый Internet (Satellite Wide Area Network, Sat WAN), служащий в качестве основного средства ППСС, а также резерва и дополнения наземной сети Internet и наземной сети подвижной связи (СПС).To ensure information exchange in real time with small-sized personal wearable subscriber terminals (PAT), it is proposed to create a digital data transmission network based on the SSS, consisting of spacecraft (SC), which is a network of low-orbit relay satellites (LSR), interconnected by inter-satellite communication lines (LLS) both in the same orbital plane and with adjacent orbital planes. Such a network will be the Satellite Wide Area Network (Sat WAN), serving as the main means of the MSS, as well as a backup and supplement to the terrestrial Internet network and the terrestrial mobile network (MNN).

Примером такой орбитальной группировки (ОГ), где все КА связаны между собой межспутниковыми линиями связи, может служить действующая в настоящее время ССС "Iridium", а также ССС, описанные в следующих патентах:An example of such an orbital constellation (OG), where all spacecraft are interconnected by inter-satellite communication lines, is the current Iridium SCS, as well as the SCS described in the following patents:

Патент на изобретение РФ №2690966 опубл. 07.06.2019 (автор Пантелеймонов И.Н.), в котором раскрыта спутниковая система, управляемая по межспутниковой радиолинии;Patent for invention of the Russian Federation No. 2690966 publ. 06/07/2019 (author Panteleimonov I.N.), which discloses a satellite system controlled by an inter-satellite radio link;

Патент на изобретение РФ №2713293 опубл. 16.05.2019 (авторы Потюпкин А.Ю., Пантелеймонов И.Н., Саушкин A.M., Моисеев М.В., Рогов А.Е., Аджибеков А.А., Благодырев В.А., Березкин В.В., Жодзишский А.И., Селиванов А.С., Панцырный OA., Кисляков М.Ю., Останний А.И., Траньков В.М., Самаров А.В., Алпеев В.А., Петрова A.M., Крючкова М.С.), в котором раскрыта система управления полетом космического аппарата с применением в качестве ретрансляторов низкоорбитальных спутников, связанных между собой межспутниковыми линиями связи;RF patent №2713293 publ. 05/16/2019 (authors Potyupkin A.Yu., Panteleimonov I.N., Saushkin AM, Moiseev M.V., Rogov A.E., Adzhibekov A.A., Blagodyrev V.A., Berezkin V.V., Zhodzishsky A.I., Selivanov A.S., Pantsyrny OA., Kislyakov M.Yu., Ostanniy A.I., Trankov V.M., Samarov A.V., Alpeev V.A., Petrova AM, Kryuchkova M.S.), which discloses a spacecraft flight control system using low-orbit satellites as repeaters, interconnected by inter-satellite communication lines;

Патент на полезную модель РФ №47600 опубл. 24.03.2005 г. (авторы: Урличич Ю.М., Гришмановский В.А., Селиванов А.С., Степанов А.А.), в котором раскрыта космическая система глобальной служебной спутниковой связи и в ряде других.Utility model patent of the Russian Federation No. 47600 publ. March 24, 2005 (authors: Urlichich Yu.M., Grishmanovsky V.A., Selivanov A.S., Stepanov A.A.), in which the space system of global service satellite communication is disclosed and in a number of others.

Известно, что существующая сеть подвижной (мобильной) связи (СПС) обладает следующими недостатками:It is known that the existing mobile (mobile) communication network (MTS) has the following disadvantages:

1) отсутствие радиопокрытия сети подвижной связи 2G, 3G и 4G в малонаселенных и малодоступных местах (горная местность, моря и океаны, полярные и приполярные области, другие малонаселенные районы);1) lack of radio coverage of the mobile network 2G, 3G and 4G in sparsely populated and inaccessible places (mountainous terrain, seas and oceans, polar and subpolar regions, other sparsely populated areas);

2) высокая степень уязвимости базовых станций СПС при природных и техногенных катастрофах, при ведении боевых действий.2) a high degree of vulnerability of SPS base stations during natural and man-made disasters, during the conduct of hostilities.

Из области техники известны: отечественная СППСС «Гонец», не обеспечивающая режимы телефонии на носимый (персональный) абонентский терминал, а действующие зарубежные СППСС - "Iridium", "Globalstar", "Inmarsat" и "Thuraya" обладают следующими общими недостатками:It is known from the field of technology: the domestic SPPSS "Gonets", which does not provide telephony modes to a wearable (personal) subscriber terminal, and the existing foreign SPPSS - "Iridium", "Globalstar", "Inmarsat" and "Thuraya" have the following common disadvantages:

- невозможность применения для обеспечения связи в силовых ведомствах;- the impossibility of using to ensure communications in law enforcement agencies;

- высокие риски отключения абонентов в случаях объявления санкций;- high risks of disconnecting subscribers in cases of announcement of sanctions;

- не обеспечивает широкополосный доступ (ШПД) в сеть Internet или ведомственные локальные вычислительные сети (ЛВС) с ПАТ.- does not provide broadband access (BBA) to the Internet or departmental local area networks (LAN) with PAT.

Все действующие отечественные и зарубежные ССС не обеспечивают широкополосный доступ в сеть Internet с ПАТ. Необходимость создания отечественной СППСС, предоставляющей услуги телефонии, доступ в сеть Internet и защищенный доступ в ведомственные ЛВС с ПАТ, обусловлена следующими факторами:All existing domestic and foreign CCCs do not provide broadband access to the Internet with a PAT. The need to create a domestic SPPSS that provides telephony services, access to the Internet and secure access to departmental LANs with PAT is due to the following factors:

- обеспечение государственных органов и ведомств и коммерческих пользователей услугами бесперебойной персональной связи в местах, где по каким-либо причинам отсутствует или вышла из строя СПС;- provision of state bodies and departments and commercial users with uninterrupted personal communication services in places where, for some reason, the SPS is absent or out of order;

- полной информационной независимостью страны от зарубежных поставщиков услуг ППСС;- full information independence of the country from foreign providers of PPSS services;

- открывается возможность выхода на международный рынок услуг ППСС с предоставлением ШПД в сеть Internet или ведомственные ЛВС с ПАТ (прежде всего в дружественных странах ближнего зарубежья и других дружественных странах дальнего зарубежья).- there is an opportunity to enter the international market of PPS services with the provision of broadband access to the Internet or departmental LANs with PAT (primarily in friendly countries of the near abroad and other friendly countries of the far abroad).

Близкими аналогами предлагаемой СППСС являются действующие зарубежные СППСС, которые имеют существенные отличия и серьезные недостатки.Close analogs of the proposed SPPSS are existing foreign SPPSS, which have significant differences and serious disadvantages.

1) "Thuraya":1) "Thuraya":

- использует в качестве ретрансляторов (CP) спутники, выведенные на геостационарные орбиты (ГСО) и поэтому не может применяться в приполярных и полярных областях, т.е. не обеспечивает глобальности покрытия земной поверхности, кроме того, из-за небольших углов радиогоризонта на широтах, где расположена территория РФ, прохождение радиоволн существенно будет зависеть от рельефа местности, наличия строений, лесов и т.д.;- uses satellites in geostationary orbits (GSO) as repeaters (CP) and therefore cannot be used in the circumpolar and polar regions, i.e. does not provide the global coverage of the earth's surface, in addition, due to the small angles of the radio horizon at the latitudes where the territory of the Russian Federation is located, the passage of radio waves will significantly depend on the terrain, the presence of buildings, forests, etc.;

- не обеспечивает ШПД в сеть Internet или ведомственные ЛВС с ПАТ;- does not provide broadband access to the Internet or departmental LANs with PAT;

- передает информацию с большими задержки в каналах спутниковой связи, снижающие оперативность получения особокритичной к задержкам информации, обусловленные тем, что высота орбиты спутников-ретрансляторов на геостационарных орбитах (ГСО) составляет около 35 880 км;- transmits information with large delays in satellite communication channels, which reduce the efficiency of receiving information that is especially critical to delays, due to the fact that the orbit altitude of relay satellites in geostationary orbits (GSO) is about 35 880 km;

- требует высоких энергетических затрат по той же причине;- requires high energy costs for the same reason;

- имеет низкую отказоустойчивость (живучесть) системы связи, обусловленную тем, что при выходе из строя одного CP на ГСО будет потеряна связь со значительной частью территории Земли, находящихся в его зоне радиовидимости (ЗРВ);- has a low fault tolerance (survivability) of the communication system, due to the fact that if one CP fails in the GSO, communication with a significant part of the Earth's territory, located in its radio visibility zone (ZRV), will be lost;

2) "Globalstar":2) "Globalstar":

- не обеспечивает глобальности покрытия Земного шара, так как не имеет межспутниковых линий связи и наклон орбиты составляет 52°;- does not provide global coverage of the Earth, since it does not have inter-satellite communication lines and the orbital inclination is 52 °;

- не предоставляет ШПД в сеть Internet или ведомственные ЛВС.- does not provide broadband access to the Internet or departmental LANs.

3) "Iridium":3) "Iridium":

- не обеспечивает ШПД в сеть Internet или ведомственные ЛВС с ПАТ, т.к. точки доступа к широкополосному спутниковому каналу связи имеют в своем составе остронаправленную антенну типа активная фазированная антенная решетка (АФАР), работающую в L-диапазоне и, как следствие, данные АФАР имеют значительные массогабаритные характеристики, делающие их не носимыми, а возимыми (автомобильными) и, кроме того, абонентский терминал "Iridium" обеспечивают невысокую скорость передачи информации (до 1 Мбит/с).- does not provide broadband access to the Internet or departmental LANs with PAT, since access points to a broadband satellite communication channel include a highly directional antenna of the active phased array (AFAR) type, operating in the L-band and, as a result, the AFAR data have significant weight and size characteristics, making them not portable, but transportable (automobile) and Besides, the Iridium subscriber terminal provides a low data transfer rate (up to 1 Mbit / s).

4) "Inmarsat":4) "Inmarsat":

- не обеспечивает ШПД в сеть Internet или ведомственные ЛВС с персонального абонентского терминала.- does not provide broadband access to the Internet or departmental LANs from a personal subscriber terminal.

5) Действующие системы подвижной спутниковой связи (СПСС) "Orb-comm" и "О3Ь", а также, развертываемые СПСС "OneWeb", "Starlink" не обеспечивают прием информации на малогабаритный носимый ПАТ, абонентский терминал (AT) применяемый в этих сетях является скорее возимым автомобильным терминалом или же стационарным терминалом коллективного доступа.5) The existing systems of mobile satellite communication (MSS) "Orb-comm" and "O3b", as well as deployed MTSS "OneWeb", "Starlink" do not provide information reception on a small-sized portable APT, a subscriber terminal (AT) used in these networks is more of a transportable car terminal or a stationary public access terminal.

Отечественные СППСС: действующая СППСС «Гонец» и проектируемая СППСС «Марафон IoT», тоже не лишенные недостатков:Domestic SPPSS: the current SPPSS "Gonets" and the projected SPPSS "Marathon IoT", which are also not without drawbacks:

- не обеспечивают режим телефонии и не предоставляют ШПД в сеть Internet или ведомственные ЛВС;- do not provide telephony mode and do not provide broadband access to the Internet or departmental LANs;

- проектируемая СППСС «Гонец» следующего поколения будет обеспечивать режим телефонии, но не предоставляет ШПД в сеть Internet или ведомственные ЛВС.- the projected SPPSS "Gonets" of the next generation will provide telephony mode, but will not provide broadband access to the Internet or departmental LANs.

Наиболее близким аналогом является СППСС "Iridium".The closest analogue is Iridium.

Пути решения задачи глобального ШПД в сеть Internet с ПАТ. Предлагается следующий системный подход к обеспечению информационной независимости РФ и предоставлению пользователям услуг связи на современном уровне в глобальном масштабе:Ways of solving the problem of global broadband access to the Internet with PAT. The following systematic approach to ensuring the information independence of the Russian Federation and providing users with communication services at a modern level on a global scale is proposed:

- создание системы подвижной персональной спутниковой связи, служащей дополнением наземной системы подвижной связи в местах ее отсутствия (в труднодоступных и малонаселенных районах, в акваториях морей и океанов, при стихийных бедствиях и ведении боевых действий);- creation of a mobile personal satellite communication system, which serves as a supplement to the terrestrial mobile communication system in places of its absence (in remote and sparsely populated areas, in the waters of the seas and oceans, during natural disasters and in the conduct of hostilities);

- применение группировки низкоорбитальных спутников-ретрансляторов, выведенных на полярную орбиту для обеспечения полного радиопокрытия Земли;- the use of a constellation of low-orbit relay satellites launched into polar orbit to ensure complete radio coverage of the Earth;

- создание ПАТ, обеспечивающего ШПД в сеть Internet и ведомственные ЛВС в любой точке Земного шара;- creation of a PAT that provides broadband access to the Internet and departmental LANs anywhere in the world;

- применение и адаптация современных радиоинтерфейсов и сетевых протоколов.- application and adaptation of modern radio interfaces and network protocols.

Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение глобального массового доступа абонентов к услугам бесперебойной связи с использованием абонентом малоразмерного ПАТ (формат «трубка в руке») в реальном масштабе времени с предоставлением следующих услуг ППСС:The technical result of the claimed invention is to provide global mass access of subscribers to uninterrupted communication services using a subscriber of a small-sized APT ("tube-in-hand" format) in real time with the provision of the following PPS services:

1) низкоскоростная передача данных: 1.1) для коммерческих пользователей:1) low-speed data transfer: 1.1) for commercial users:

- цифровая телефония с абонентами СППСС, СПС, телефонных сетей общего пользования (ТфОП) и IP-телефонии, передача коротких голосовых сообщений и радиооповещение;- digital telephony with subscribers of SPPSS, SPS, public telephone networks (PSTN) and IP-telephony, transmission of short voice messages and radio broadcasting;

- передача коротких текстовых сообщений (Short Message Service, SMS) и сигналов аварийного оповещения и спасения;- transmission of short text messages (Short Message Service, SMS) and signals of emergency notification and rescue;

- низкоскоростной сеть Internet вещей (Internet of Things, IoT), телемедицина и низкоскоростная телеметрия (Machine-to-Machine, М2М) от различных абонентских устройств (АУ): датчиков, трекинговых систем и других, а также - управление полетом и работой беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), самоходных радиоуправляемых машин, автономных механизмов и роботов;- low-speed Internet of Things (IoT), telemedicine and low-speed telemetry (Machine-to-Machine, M2M) from various subscriber devices (AU): sensors, tracking systems and others, as well as control of flight and operation of unmanned aerial vehicles vehicles (UAVs), self-propelled radio-controlled vehicles, autonomous mechanisms and robots;

1.2) для пользователей государственных ведомств:1.2) for users of government departments:

- голосового оповещение / звукового вещание в открытом и защищенном каналах;- voice notification / sound broadcasting in open and secure channels;

- защищенная цифровая телефония с абонентами ведомственных сетей связи;- secure digital telephony with subscribers of departmental communication networks;

- защищенная передача SMS:- secure SMS transmission:

- передача сигналов аварийного оповещения и спасения, голосового оповещение / звукового вещания в открытом и защищенном каналах;- transmission of emergency warning and rescue signals, voice notification / sound broadcasting in open and secure channels;

- защищенные низкоскоростной сеть интернета вещей (IoT), телемедицина и низкоскоростная телеметрия (М2М) от различных АУ, датчиков и трекинговых систем, а также управление полетом и работой беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), самоходных радиоуправляемых машин, автономных механизмов и роботов;- protected low-speed Internet of Things (IoT), telemedicine and low-speed telemetry (M2M) from various control systems, sensors and tracking systems, as well as flight control and operation of unmanned aerial vehicles (UAVs), self-propelled radio-controlled vehicles, autonomous mechanisms and robots;

2) высокоскоростная передача данных: 2.1) для коммерческих пользователей:2) high-speed data transfer: 2.1) for commercial users:

- доступ к услугам и сервисам сети Internet, включая передачу файлов и видеоконференцсвязь (ВКС);- access to Internet services and services, including file transfer and video conferencing (VCS);

- защищенный ШПД в частные корпоративные ЛВС;- secure broadband access to private corporate LANs;

- высокоскоростные IoT/М2М, а также высокоскоростной обмен информацией с БПЛА, самоходными радиоуправляемыми машинами, автономными механизмами и роботами;- high-speed IoT / M2M, as well as high-speed information exchange with UAVs, self-propelled radio-controlled vehicles, autonomous mechanisms and robots;

2.2) для пользователей государственных ведомств:2.2) for users of government departments:

- защищенный ШПД в ведомственные ЛВС, включая передачу файлов иВКС;- secure broadband access to departmental LANs, including file transfer and video conferencing;

- защищенные высокоскоростные IoT/М2М, а также - защищенный высокоскоростной обмен информацией с БПЛА, самоходными радиоуправляемыми машинами, автономными механизмами и роботами.- protected high-speed IoT / М2М, as well as - protected high-speed information exchange with UAVs, self-propelled radio-controlled vehicles, autonomous mechanisms and robots.

Заявленный технический результат достигается за счет создания системы, содержащей объекты, находящиеся на поверхности Земли - земные станции (ЗС), центр управления полетом НСР (ЦУП), центр управления сетью ППСС (ЦУС), ПАТ, радиодатчики, трекинговые системы, исполнительные устройства, системы оповещения, самоходные радиоуправляемые машины, автономные механизмы, роботы и другие АУ, находящиеся в воздушном пространстве - БПЛА, находящиеся в околоземном космическом пространстве в орбитальных плоскостях НСР на равновысотных круговых и квазиполярных или полярных орбитах, количество которых зависит от высоты орбиты и заданного угла места потребителя и соединенных между собой посредством МЛС, образуя тем самым SatWAN, служащий в качестве основного средства ППСС, а также резерва и дополнения наземной сети Internet и наземной сети подвижной связи и соединенный с ними посредством ЗС.The claimed technical result is achieved by creating a system containing objects located on the surface of the Earth - earth stations (ES), flight control center NSR (MCC), network control center PPS (NCC), PAT, radio sensors, tracking systems, actuators, systems alerts, self-propelled radio-controlled vehicles, autonomous mechanisms, robots and other AUs located in airspace - UAVs located in near-earth space in the orbital planes of the NSR in equal-altitude circular and quasi-polar or polar orbits, the number of which depends on the height of the orbit and the given elevation angle of the consumer and interconnected by means of the MLN, thereby forming SatWAN, which serves as the main means of the PSS, as well as the reserve and supplement of the terrestrial Internet network and the terrestrial mobile network, and is connected to them through the ES.

Заявленное изобретение проиллюстрировано следующими фигурами:The claimed invention is illustrated by the following figures:

Фиг. 1 - схема организации связи СППСС на НСР;FIG. 1 is a diagram of the organization of communication SPPSS on the NSR;

Фиг. 2 - внешний вид ПАТ, состоящего из двух модулей: точка доступа к низкоскоростной (ТДН) абонентской линии связи (АЛС) и точка доступа к высокоскоростной (ТДВ) АЛС;FIG. 2 - external view of the PAT, consisting of two modules: an access point to a low-speed (TDN) subscriber line (ALS) and an access point to a high-speed (TDV) ALS;

Фиг. 3 - внешний вид ТДН, в виде адаптера к смартфону на примере модели AT "Thuraya SatSleeve";FIG. 3 - external view of TDN, in the form of an adapter to a smartphone using the example of the AT "Thuraya SatSleeve" model;

Фиг. 4 - функциональная схема ПАТ;FIG. 4 - functional diagram of the PAT;

Фиг. 5 - алгоритм работы БРТК НСР при передаче сигналов вызова абонентов;FIG. 5 - algorithm of operation of BRTK NSR when transmitting call signals of subscribers;

Фиг. 6 - зоны радиосвязи (ЗРС) одного НСР;FIG. 6 - radio communication zones (ZRS) of one NSR;

Фиг. 7 - структура IP-адреса ПАТ;FIG. 7 - structure of the IP-address of the PAT;

Фиг. 8 - структура IP-адреса НСР;FIG. 8 - structure of the IP-address of the NSR;

Фиг. 9 - структура IP-адреса ЗС.FIG. 9 - structure of the IP-address of the ES.

Позиции на фигурах 1-9 обозначают следующее:The positions in Figures 1-9 indicate the following:

1 - НСР;1 - НСР;

2 - КАГЛОНАСС;2 - KAGLONASS;

3 - модем S-диапазона;3 - S-band modem;

4 - модем Ка-диапазона;4 - Ka-band modem;

5 - смартфон или планшетный компьютер;5 - smartphone or tablet computer;

6 - базовая станция (БС) СПС;6 - base station (BS) SPS;

7 - приемо-передающая малонаправленная антенна S-диапазона (МНА);7 - transmitting and receiving low-directional S-band antenna (MNA);

8 - передающая АФАР Ка-диапазона;8 - transmitting AFAR Ka-band;

9 - приемная АФАР Ка-диапазона;9 - receiving AFAR Ka-band;

10 - ТДВ;10 - TDV;

11 - ТДН:11 - TDN:

12 - ГЛОНАСС- приемник;12 - GLONASS receiver;

13 - модем Blue Tooth;13 - Blue Tooth modem;

14 -интерфейс USB;14 - USB interface;

15 - интерфейс USB;15 - USB interface;

16 - модем Blue Tooth;16 - Blue Tooth modem;

17 - модем Wi-Fi;17 - Wi-Fi modem;

18 - интерфейс USB;18 - USB interface;

19 - интерфейс Ethernet.19 - Ethernet interface.

20 - бортовой маршрутизатор с интегрированными службами;20 — Onboard Integrated Services Router;

21 - коммутатор низкоскоростной АЛС (НАЛС);21 - low-speed ALS switch (NALS);

22 - коммутатор высокоскоростной АЛС (ВАЛС);22 - high-speed switchboard ALS (VALS);

23 - приемный тракт БРТК НАЛС;23 - receiving path of the NALS BRTK;

24 - передающий тракт БРТК НАЛС;24 - transmitting path of the NALS BRTK;

25 - приемная АФАР S-диапазона;25 - receiving AFAR S-band;

26 - передающая АФАР S-диапазона;26 - transmitting AFAR S-band;

27 - приемный тракт БРТК В АЛС;27 - receiving path of the BRTK V ALS;

28 - передающий тракт БРТК В АЛС;28 - transmitting path of the BRTK B ALS;

29 - приемная АФАР Ка-диапазона;29 - receiving AFAR Ka-band;

30 - передающая АФАР Ка-диапазона;30 - transmitting AFAR Ka-band;

31 - БРТКФЛС;31 - BRTKFLS;

32 - зеркальные антенны Ка-диапазона;32 - Ka-band reflector antennas;

33 - БРТКМЛС;33 - BRTKMLS;

34 - зеркальные антенны V-диапазона;34 - V-band reflector antennas;

35 -НСР №2;35-NCP No. 2;

36 - ЗС;36 - ЗС;

37 - АТ№1;37 - AT # 1;

38 - ТДН НСР №2;38 - TDN NSR No. 2;

39 - ТДВНСР №2;39 - TDVNSR No. 2;

40 - смартфон;40 - smartphone;

41 - AT №2;41 - AT # 2;

42 - ЦУП;42 - MCC;

43 - ЦУС.43 - NCC.

СППСС на основе сети НСР:SPPSS based on the NDS network:

1) каждый НСР в сети межспутниковой связи имеет связь с четырьмя соседними НСР, находящимися как в одной, так и в соседних орбитальных плоскостях;1) each NSR in the inter-satellite communication network has communication with four neighboring NSRs located both in one and in neighboring orbital planes;

2) обеспечивает глобальное покрытие Земного шара сетью НСР;2) provides the global coverage of the globe with the NDS network;

3) организуются следующие сети передачи данных:3) the following data transmission networks are organized:

- локальная сеть каждого НСР - это его абонентская линия связи с АУ;- the local network of each NSR is its subscriber communication line with the AU;

- глобальная сеть - это МЛС и фидерные линии связи (ФЛС);- the global network is the MLN and feeder communication lines (FL);

4) логическое значение НСР:4) the logical value of the NDS:

- для АУ на втором уровне образцовой модели OSI (Open Systems Interconnection model) - это базовая станция и локальный коммутатор;- for the control system at the second level of the OSI (Open Systems Interconnection model) model, this is a base station and a local switch;

- для АУ на третьем уровне образцовая модель OSI:- for AU at the third level, the exemplary OSI model:

а) в режиме доступа к сеть Internet или защищенного доступа в ведомственные или частные ЛВС - это шлюз по умолчанию (Default Gateway (DG)), DNS-сервер (Domane Name System), сервер баллистической информации НСР для обеспечения наведения остронаправленных антенн АУ на НСР;a) in the mode of access to the Internet or secure access to departmental or private LANs - this is the default gateway (DG), DNS server (Domane Name System), ballistic information server of the NSR to ensure the guidance of highly directional antennas of the AU to the NSR ;

б) в режиме телефонии и передачи SMS:b) in telephony and SMS transmission mode:

- это шлюз IP-телефонии, сервер баз данных зарегистрированных АУ;- this is an IP telephony gateway, a database server for registered ACs;

- для других НСР и ЗС - это маршрутизатор;- for other NSRs and ESs, this is a router;

5) назначение портов бортового маршрутизатора НСР:5) the purpose of the ports of the on-board NSR router:

- один порт в локальной сети, состоящий из множества подъинтерфейсов, представляющие собой лучи многолучевой антенных систем (АС) абонентской линии связи (АЛС) - для связи с АУ;- one port in the local network, consisting of a plurality of subinterfaces, which are beams of multi-beam antenna systems (AS) of the subscriber communication line (ALS) - for communication with the AU;

- четыре порта в глобальной сети - для связи с другими НСР;- four ports in the global network - for communication with other NSR;

- два порта в глобальной сети - для связи с ЗС;- two ports in the global network - for communication with the AP;

6) сетевое взаимодействие осуществляется на уровне приложений образцовой модели OSI:6) networking is carried out at the application level of the OSI exemplary model:

а) между компьютером автоматизированного рабочего места оператора и:a) between the computer of the operator's automated workstation and:

- компьютером ЗС - для мониторинга состояния и управления работой ЗС;- the AP computer - to monitor the state and control the operation of the AP;

- бортовым компьютером НСР - для мониторинга состояния и управления работой бортовой аппаратурой НСР;- on-board computer NSR - to monitor the state and control the operation of the on-board equipment NSR;

- бортовым компьютером БПЛА, контроллерами ПАТ и других АУ - для мониторинга состояния и управления работой бортовой аппаратуры КА.- UAV on-board computer, controllers of PAT and other AC - for monitoring the state and control of the operation of the spacecraft on-board equipment.

б) между бортовым компьютером НСР и:b) between the NSR on-board computer and:

- бортовым компьютером соседнего НСР - для управления каналом межспутниковых линий связи;- on-board computer of the neighboring NSR - to control the channel of inter-satellite communication lines;

- бортовым компьютером БПЛА, контролерами ПАТ и других АУ -для управления каналом АЛС.- UAV on-board computer, controllers of PAT and other AUs - to control the ALS channel.

7) ЗС - совмещает функции шлюзовой станции и командно-измерительной станции, т.к. служит для обеспечения информационного обмена с НСР целевой информацией (ЦИ) и информацией канала управления (ИУ) работой ботовой аппаратурой (БА) НСР, а также - информацией канала управления оборудованием ПАТ и других АУ;7) ЗС - combines the functions of a gateway station and a command-measuring station, since serves to provide information exchange with the NSR with target information (TI) and information of the control channel (IU) of the operation of the bot equipment (BA) of the NSR, as well as information of the control channel of the equipment of the AT and other AC;

Линии связи предлагаемой СППСС на НСР:Communication lines of the proposed SPPSS on the NSR:

1) АЛС - линии связи между НСР и АУ (ПАТ, датчики, БПЛА и другие);1) ALS - communication lines between NSR and AU (PAT, sensors, UAVs and others);

2) ФЛС - линии связи между НСР и ЗС, служат для обеспечения обмена целевой информацией и информации управления работой НСР и АУ (ПАТ, датчики, БПЛА и другие);2) FLS - communication lines between the NSR and the ZS, serve to ensure the exchange of target information and information to control the operation of the NSR and AC (PAT, sensors, UAVs and others);

3) МЛС - линии связи НСР с соседними в одной орбитальной плоскости и соседними в разных орбитальных плоскостях, служат для обеспечения обмена целевой информацией и информации управления работой между НСР;3) MLN - communication lines of the NSR with neighbors in the same orbital plane and neighboring in different orbital planes, serve to ensure the exchange of target information and information to control the work between the NSR;

4) наземные линии связи - линии связи между ЗС и сетью Internet, служат для обеспечения обмена целевой информацией и информации управления работой НСР, ЗС, ПАТ и других абонентских устройств, где оконечными устройствами (получателями и отправителями информации) являются: 4) land lines - communication lines between the AP and the Internet, serve to ensure the exchange of target information and information to control the operation of the NSR, AP, PAT and other subscriber devices, where the terminal devices (recipients and senders of information) are:

- для целевой информации (ЦИ), предназначенной абоненту СПС -центры коммутации СПС;- for the target information (TI) intended for the subscriber of the SPS - the centers of the SPS switching;

- для ЦИ, предназначенной абоненту сети Internet - провайдер региональный сети Internet;- for the CI intended for the subscriber of the Internet network - the provider of the regional Internet network;

- для ЦИ, предназначенной абоненту сети ТфОП - городская или ведомственная автоматическая телефонная стация (АТС);- for a CI intended for a PSTN subscriber - a city or departmental automatic telephone station (ATS);

- для ЦИ и ИУ работой специальной аппаратуры НСР, ЗС, ПАТ и других АУ - региональные ЦУС;- for TsI and IU by the operation of special equipment NSR, ZS, PAT and other AU - regional NCC;

- для информации управления работой служебной аппаратуры НСР - ЦУП.- for information control over the operation of the service equipment of the NSR - MCC.

Организация защиты информации в МЛС, ФЛС и наземных сетях связи:Organization of information protection in MLN, FLS and terrestrial communication networks:

1) Защита информации в МЛС, ФЛС и наземных сетях связи осуществляется путем построения VPN-туннелей (Virtual Private Network, виртуальная частная сеть) между отправителем и получателем информации:1) Information protection in MLN, FLS and terrestrial communication networks is carried out by building VPN tunnels (Virtual Private Network, virtual private network) between the sender and the recipient of information:

- между НСР и НСР, НСР и ЗС; НСР и ЦУП/ЦУС;- between the NSR and the NSR, the NSR and the AP; NDS and MCC / NCC;

- между ЗС и ЦУП/ЦУС.- between ZS and MCC / NCC.

2) защита канала удаленного управления работой каналообразующего оборудования НСР и ЗС осуществляется с применением технологии описанного в патенте на изобретение №2647631 от 30.05.17 (Система спутниковой связи с защитой канала удаленного управления работой, автор: Пантелеймонов И.Н.).2) the protection of the channel for remote control of the operation of the channel-forming equipment of the NSR and the ES is carried out using the technology described in the patent for invention No. 2647631 dated 05/30/17 (Satellite communication system with the protection of the remote control channel, author: IN Panteleimonov).

Приоритезация трафика осуществляется в зависимости от 7 категорий информации (описаны в патенте на изобретение №2684488 от 09.04.2019):Traffic prioritization is carried out depending on 7 categories of information (described in patent for invention No. 2684488 dated 04/09/2019):

- информация особокритичная к задержкам:- information especially critical to delays:

7-я категория - информация управления (ИУ) работой бортовой аппаратуры НСР;7th category - control information (IU) of the operation of the on-board equipment of the NSR;

6-я категория - ИУ работой бортовой аппаратуры НСР; 5-я категория - ИУ работой высокосортными абонентами (БПЛА и другие);6th category - IU by the operation of the onboard equipment of the NSR; 5th category - IS by high-quality subscribers (UAVs and others);

- информация критичная к задержкам:- information critical to delays:

4-я категория - информация управления работой низкоскоростными абонентами (ПАТ, датчики и другие), передача сигналов аварийного оповещения и спасения;4th category - information for managing the work of low-speed subscribers (PAT, sensors and others), transmission of emergency warning and rescue signals;

3-я категория - потоковое видео и видеоконференсвязь;3rd category - streaming video and video conferencing;

2-я категория - цифровая телефония, голосовое оповещение / звуковое вещание;2nd category - digital telephony, voice notification / sound broadcasting;

1-я категория - высокоскоростная передача данных (доступ к услугам и сервисам сети Internet, защищенный ШПД в ведомственные ЛВС);1st category - high-speed data transmission (access to services and services of the Internet, protected by broadband access to departmental LANs);

0-я категория - низкоскоростная передача данных (передача SMS, IoT/М2М не критичная к задержкам).Category 0 - low-speed data transmission (SMS transmission, IoT / M2M is not critical to delays).

Основные общие технические характеристики АЛС:Main general technical characteristics of ALS:

1) Виды АЛС:1) Types of ALS:

1.1) низкоскоростная АЛС (НАЛС) в S-диапазоне служит для низкоскоростной целевой информации, информации управления и служебной информации;1.1) S-band low speed ALS (S-band) serves for low-speed target information, control information and service information;

Виды служебной информации:Types of service information:

- передачи сигналов маяка, сигналов синхронизации и сигналов вызова АУ;- transmission of beacon signals, synchronization signals and AU call signals;

- управления работой АУ, приема от АУ сигналов запроса на регистрацию и предоставление доступа к ресурсам борта;- control of AC operation, reception of registration request signals from AC and provision of access to aircraft resources;

- передачи баллистической информации о местоположении НСР для наведения АФАР абонентских устройств в высокоскоростном канале;- transmission of ballistic information about the location of the NSR for the guidance of the AFAR of subscriber devices in a high-speed channel;

1.2) высокоскоростная АЛС (ВАЛС) в Ка-диапазоне служит - для высокоскоростной передачи целевой информации.1.2) high-speed ALS (VALS) in the Ka-band serves - for high-speed transmission of target information.

2) Организация защиты информации:2) Organization of information protection:

2.1) способ аутентификации абонентов и защита информации на основании алгоритма матричного шифрования описанного в патенте на изобретение №2684488 от 09.04.2019 (Система защищенной передачи данных, авторы: Пантелеймонов И.Н., Толкачев В.И., Пантелеймонова А.В., Адамсон Н.В., Тодуркин В.В.), криптостойкость осуществляется в зависимости от 7 категорий абонентов (описаны в патенте на изобретение №2684488 от 09.04.2019):2.1) a method for authenticating subscribers and protecting information based on the matrix encryption algorithm described in patent for invention No. 2684488 dated 09.04.2019 (Secure data transmission system, authors: Panteleimonov I.N., Tolkachev V.I., Panteleimonova A.V., Adamson N.V., Todurkin V.V.), cryptographic resistance is carried out depending on 7 categories of subscribers (described in patent for invention No. 2684488 dated 04/09/2019):

- абоненты с минимальными требованиями к криптостойкости: 0-й, 1-й, 2-ой категорий - «массовый» пользователь (потенциальный нарушитель -хакер, работающий единолично на обычных бытовых компьютерах);- subscribers with minimum requirements for cryptographic strength: 0, 1, 2 categories - “mass” user (potential intruder is a hacker working alone on ordinary household computers);

- абоненты с повышенными требованиями к криптостойкости: 3-й, 4-й категорий - высокопоставленные представители бизнеса и госслужащие (потенциальный нарушитель - организованная группа хакеров, работающая в интересах преступных организаций или конкурентной разведки на небольших центрах обработки данных);- subscribers with increased requirements for cryptographic strength: 3rd, 4th categories - high-ranking business representatives and civil servants (a potential intruder is an organized group of hackers working in the interests of criminal organizations or competitive intelligence in small data centers);

- абоненты с высокими требованиями к криптостойкости: 5-й, 6-й, 7-й категорий - высокопоставленные госслужащие и представители силовых структур и ведомств (потенциальный нарушитель - инженеры, имеющие в распоряжении крупные центры обработки данных);- subscribers with high requirements for cryptographic strength: 5th, 6th, 7th categories - high-ranking civil servants and representatives of law enforcement agencies and departments (potential violators are engineers who have large data processing centers at their disposal);

2.2) защита канала удаленного управления работой каналообразующего оборудования АУ (ПАТ, датчики, БПЛА и другие) осуществляется с применением технологии описанного в патенте на изобретение №2647631 от 30.05.17 (Система спутниковой связи с защитой канала удаленного управления работой, автор: Пантелеймонов И.Н.) с учетом 7 категорий абонентов описанных в предыдущем подпункте 2.1;2.2) protection of the channel for remote control of the operation of the channel-forming equipment of the AC (PAT, sensors, UAVs and others) is carried out using the technology described in patent for invention No. 2647631 dated 05/30/17 (Satellite communication system with protection of the remote control channel, author: I. N.) taking into account the 7 categories of subscribers described in the previous subparagraph 2.1;

2.3) с целью повышения криптостойкости информации для отдельных категорий абонентов может применятся технология построения VPN-туннелей между отправителем и получателем информации.2.3) in order to increase the cryptographic strength of information for certain categories of subscribers, the technology of building VPN tunnels between the sender and the recipient of information can be used.

Основные технические характеристики низкоскоростной АЛС:Main technical characteristics of low-speed ALS:

1) топология сети - звезда;1) network topology - star;

2) способ разделения каналов связи в одном луче: предпочтительно частотно-кодовый (ЧКРК, MF-CDMA) или частотно-временной (ЧВРК, MF-TDMA);2) a method for dividing communication channels in one beam: preferably frequency-code (FSC, MF-CDMA) or time-frequency (FDC, MF-TDMA);

3) способ предоставления каналов связи: по требованию (DAMA);3) method of providing communication channels: on demand (DAMA);

4) диапазон частот - S, общая задействованная ширина полосы частот в радиолинии вверх - 10 МГц и в радиолинии вниз - 10 МГц;4) frequency range - S, total used bandwidth in the uplink radio link is 10 MHz and in the downlink radio link - 10 MHz;

5) количество лучей НСР в ЗРВ: 40-89;5) the number of beams of the NSR in the ZRV: 40-89;

6) количество повторяемых частот в зоне радиопокрытия (ЗРП) одного НСР - 8: 7 частот - основных и 1 частота - резервная. Пример частотно-территориального планирования 7-и основных частот изображен на фигуре 6.6) the number of repeated frequencies in the radio coverage area (RFC) of one NSR is 8: 7 frequencies - main and 1 frequency - reserve. An example of frequency-spatial planning of 7 fundamental frequencies is shown in figure 6.

7) ширина полосы частот в одном луче - 1,25 МГц;7) bandwidth in one beam - 1.25 MHz;

8) способ модуляции сигналов - предпочтительнее офсетная 2-х кратная фазовая манипуляция (ОФМ-4, OQPSK) или 2-х кратная фазовая манипуляция (ФМ-4, QPSK);8) signal modulation method - preferably offset 2-fold phase shift keying (OFM-4, OQPSK) or 2-fold phase shift keying (PM-4, QPSK);

9) вид кодирования - код с малой плотностью проверок на четность LDPC (Low-density parity-check code) и дополнительно может быть применены коды Боуза-Чоудхури-Хоквингема (БЧХ), скорость кодирования LDPC: 1/3; 1/2; 2/3; 3/4 или 3/5;9) type of coding - a code with a low density of parity checks LDPC (Low-density parity-check code) and in addition, Bose-Chowdhury-Hawkingham (BCH) codes can be used, LDPC coding rate: 1/3; 1/2; 2/3; 3/4 or 3/5;

10) со скоростью передачи информации 0,1-9,6 кбит/с;10) with an information transfer rate of 0.1-9.6 kbps;

11) способы автоматической регулировки в каналах связи:11) methods of automatic adjustment in communication channels:

- адаптивное изменение мощности излучения (Automatic Power Control, АРС);- adaptive change of radiation power (Automatic Power Control, АРС);

- адаптивное изменение сигнально-кодовой конструкции (Adaptive Modulation and Code, АМС);- adaptive change of the signal-code structure (Adaptive Modulation and Code, AMC);

12) эстафетная передача между лучами одного НСР и между лучами ближайших НСР осуществляется без перерывов в передаче информации;12) relay transmission between beams of one NSR and between beams of the nearest NSR is carried out without interruptions in the transmission of information;

13) вероятность ошибки приема информационного символа:13) the probability of an error in receiving an information symbol:

- информации телефонии- не хуже 10^-4;- telephony information - not worse than 10 ^-4 ;

- информации голосового оповещения / звукового вещания - не хуже 10^-8;- information of voice notification / sound broadcasting - not worse than 10 ^-8 ;

- текстовой и коротких сообщений (SMS) - не хуже 10^-7;- text and short messages (SMS) - no worse than 10 ^-7 ;

- датчиковой информации, информации управления и ТМИ (IoT/М2М) - не хуже 10^-7;- sensor information, control information and TMI (IoT / M2M) - no worse than 10 ^-7 ;

- информации управления полетом БПЛА - не хуже 10^-9;- UAV flight control information - not worse than 10 ^-9 ;

14) частотно-территориальное планирование:14) frequency-territorial planning:

- распределение лучей в ЗРО обеспечивает покрытие поверхности земного шара при углах места потребителя не менее 30°;- the distribution of rays in the ZRO ensures the coverage of the earth's surface at consumer elevation angles of at least 30 °;

- проекции лучей АЛС на поверхность Земного шара в ЗРО обеспечивают электромагнитную совместимость (ЭМС) НСР с двумя ближайшими НСР в одной орбитальной плоскости и с четырьмя ближайшими НСР в соседних орбитальных плоскостях при пересечении ЗРО соседних НСР до 25%;- the projection of ALS beams onto the surface of the Earth in the SRO ensure the electromagnetic compatibility (EMC) of the NSR with the two nearest NSR in one orbital plane and with the four nearest NSR in the adjacent orbital planes at the intersection of the SRO of neighboring NSR up to 25%;

- пересечение лучей в ЗРО осуществляется по уровню -3дБ;- the intersection of beams in the ZRO is carried out at a level of -3 dB;

15) применяемые антенные системы (АС):15) used antenna systems (AC):

15.1) бортовые антенные системы НСР:15.1) onboard antenna systems NSR:

- приемная многолучевая АФАР S-диапазона, расположенная по оси минус Y;- receiving multi-beam AFAR S-band, located along the minus Y axis;

- передающая многолучевая АФАР S-диапазона, расположенная по оси минус Y;- transmitting multi-beam AFAR S-band, located along the minus Y axis;

- варианты реализации АФАР:- options for the implementation of AFAR:

а) аналоговые или цифровые одномодульные многолучевые АФАР по 40 - 65 лучей с коэффициентом усиления 19-23 дБ и шириной диаграммой направленности (ШДН) 17°-11° в одном луче по уровню половинной мощности сигнала;a) analog or digital single-module multi-beam AFARs of 40 - 65 beams with a gain of 19-23 dB and a beamwidth of 17 ° -11 ° in one beam at half signal power level;

б) аналоговые или цифровые конформные 4-модульные многолучевые АФАР по 12-23 луча в одном модуле и по 40-89 лучей в четырех модулях с коэффициентом усиления 19-23 дБ и ШДН 17°-11° в одном луче по уровню половинной мощности сигнала;b) analog or digital conformal 4-modular multi-beam AFAR with 12-23 beams in one module and 40-89 beams in four modules with a gain of 19-23 dB and a SNP 17 ° -11 ° in one beam at half signal power level ;

15.2) антенные системы ПАТ и других АУ:15.2) antenna systems of PAT and other AU:

- спиральная антенна с коэффициентом усиления 0-3 дБ и диаграммой направленности 120°-140° по уровню половинной мощности сигнала;- helical antenna with a gain of 0-3 dB and a directional pattern of 120 ° -140 ° at the half-power level of the signal;

16) способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации АУ в НСР осуществляется с применением технологии, описанной в патенте на изобретение №2660114 от 29.09.17 (Способ выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации абонентским терминалом в системе персональной спутниковой связи, авторы: Пантелеймонов И.Н., Пантелеймонова А.В., Кузенков А.Н., Баринов А.В, Назаров Н.Г., Алешин B.C.);16) a method for selecting a low-orbit relay satellite for registering an AU in the NSR is carried out using the technology described in patent for invention No. 2660114 dated 09.29.17 (A method for selecting a low-orbit relay satellite for registration by a subscriber terminal in a personal satellite communication system, authors: Panteleimonov I .N., Panteleimonova A.V., Kuzenkov A.N., Barinov A.V., Nazarov N.G., Aleshin BC);

17) способ запроса на предоставление канала связи - случайный доступ с резервированием (ALOHA);17) a method of requesting the provision of a communication channel - random access with reservation (ALOHA);

18) способ регистрации АУ в СППСС - зональная регистрация, описанная в патенте на изобретение №2660114 от 29.09.17 (Способ зональной регистрации абонентского терминала сети персональной спутниковой связи, авторы: Пантелеймонов И.Н., Пантелеймонова А.В.);18) the method of registration of the AC in the SPPSS - zonal registration, described in the patent for invention No. 2660114 dated 09.29.17 (The method of zonal registration of the subscriber terminal of a personal satellite communication network, authors: Panteleimonov IN, Panteleimonova AV);

19) адресация АУ, НСР и ЗС в СППСС осуществляется с применением технологии, основанной на применении протокола IP v.6 и описанной в патенте на изобретение №2679962 от 14.02.2019 (Способ назначения IP-адресов в сети персональной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках ретрансляторах с зональной регистрацией абонентских терминалов, автор: Пантелеймонов И.Н.);19) addressing of AU, NSR and ZS in the SPPSS is carried out using technology based on the use of the IP v.6 protocol and described in the patent for invention No. with zonal registration of subscriber terminals, author: Panteleimonov I.N.);

20) защита канала удаленного управления работой каналообразующего оборудования НСР, ЗС и АУ осуществляется с применением технологии описанного в патенте на изобретение №2647631 от 30.05.17 (Система спутниковой связи с защитой канала удаленного управления работой, автор: Пантелеймонов И.Н.);20) the protection of the channel for remote control of the operation of the channel-forming equipment of the NSR, ZS and AC is carried out using the technology described in the patent for invention No. 2647631 dated 05/30/17 (Satellite communication system with the protection of the remote control channel, author: IN Panteleimonov);

21) способы автоматической регулировки в каналах связи:21) methods of automatic adjustment in communication channels:

22) максимальное количество активных абонентов:22) maximum number of active subscribers:

22.1) в луче - не менее 54;22.1) in the beam - not less than 54;

22.2) в НСР:22.2) in the NDS:

- при использовании 40-лучевой АФАР - 2 159,- when using 40-beam AFAR - 2 159,

- при использовании 58-лучевой АФАР - 3 131;- when using 58-beam AFAR - 3 131;

- при использовании 65-лучевой АФАР - 3 509;- when using 65-beam AFAR - 3 509;

- при использовании 89-лучевой АФАР - 4 805;- when using 89-beam AFAR - 4 805;

23) максимальный объем трафика ЦИ в 1 секунду:23) maximum traffic volume of DI per second:

23.1) в луче - 518 кбит/с;23.1) in the beam - 518 kbps;

23.2) в НСР:23.2) in the NDS:

- при использовании 40-лучевой АФАР - 20,7 Мбит/с;- when using 40-beam AFAR - 20.7 Mbit / s;

- при использовании 58-лучевой АФАР - 30,1 Мбит/с;- when using 58-beam AFAR - 30.1 Mbit / s;

- при использовании 65-лучевой АФАР - 33,7 Мбит/с;- when using 65-beam AFAR - 33.7 Mbit / s;

- при использовании 89-лучевой АФАР - 46,1 Мбит/с.- when using 89-beam AFAR - 46.1 Mbit / s.

24) коэффициент расширения спектра при ЧКРК: 64;24) coefficient of spectrum spreading at CHKRK: 64;

25) количество служебных каналов связи в 1-м луче: 10.25) the number of service communication channels in the 1st beam: 10.

Основные технические характеристики высокоскоростной АЛС:Main technical characteristics of high-speed ALS:

1) топология сети - звезда;1) network topology - star;

2) способ разделения каналов связи: предпочтительно частотно-кодовый (ЧКРК, MF-CDMA) или частотно-временной (ЧВРК, MF-TDMA);2) a method for dividing communication channels: preferably frequency-code (FSC, MF-CDMA) or time-frequency (FDC, MF-TDMA);

4) диапазон частот - Ка, общая задействованная ширина полосы частот в радиолинии вверх - 500 МГц и в радиолинии вниз - 500 МГц;4) frequency range - Ka, total used bandwidth in the uplink radio link - 500 MHz and in the downlink radio link - 500 MHz;

5) количество лучей НСР в ЗРВ: 48-60;5) the number of beams of the NSR in the ZRV: 48-60;

6) количество повторяемых частот в ЗРП одного НСР - 8: 7 частот - основных и 1 частота - дополнительная. Пример частотно-территориального планирования 7-и основных частот изображен на фигуре 6;6) the number of repeated frequencies in the RFP of one NSR is 8: 7 frequencies - basic and 1 frequency - additional. An example of frequency-spatial planning of 7 fundamental frequencies is shown in figure 6;

7) ширина полосы частот в одном луче - 62,5 МГц;7) bandwidth in one beam - 62.5 MHz;

9) вид кодирования - LDPC и БЧХ, скорость кодирования LDPC: 1/3; 1/2; 2/3; 3/4; 3/5; 5/6: 6/7 или 7/8;9) type of coding - LDPC and BCH, LDPC coding rate: 1/3; 1/2; 2/3; 3/4; 3/5; 5/6: 6/7 or 7/8;

10) скорость передачи информации:10) information transfer rate:

- при самых лучших параметрах радиопрозрачности атмосферы (при отсутствии дождя и облаков) - до 2048 кбит/с;- with the best parameters of the radio transparency of the atmosphere (in the absence of rain and clouds) - up to 2048 kbit / s;

- при самых худших параметрах радиопрозрачности атмосферы (при сильном дожде в условиях ослабления сигнала до 20дБ) - не менее 64 кбит/с;- with the worst parameters of the radio transparency of the atmosphere (with heavy rain in conditions of signal attenuation up to 20 dB) - not less than 64 kbit / s;

12) эстафетная передача:12) relay transmission:

- между лучами одного НСР осуществляется без перерывов в передаче информации;- between beams of one NSR is carried out without interruptions in the transmission of information;

- между лучами ближайших НСР с разрывом в передаче информации не более 300-500 мс;- between the beams of the nearest NSR with a gap in the transmission of information no more than 300-500 ms;

- информации сети Internet или ведомственных сетей - не хуже 10^-6;- information from the Internet or departmental networks - no worse than 10 ^-6 ;

- информации управления и ТМИ (IoT/М2М) - не хуже 10^-7;- management information and TMI (IoT / M2M) - no worse than 10 ^-7 ;

- видеоконференцсвязи - не хуже 10^-4;- video conferencing - no worse than 10 ^-4 ;

- информации потокового видео от БПЛА - не хуже 10^-8;- information of streaming video from the UAV - no worse than 10 ^-8 ;

- информации фотоизображений от БПЛА - не хуже 10^-8;- information of photographic images from the UAV - no worse than 10 ^-8 ;

- проекции лучей АЛС на поверхность Земного шара в ЗРО обеспечивают электромагнитную совместимость (ЭМС) НСР с двумя ближайшими НСР в одной орбитальной плоскости и с четырьмя ближайшими НСР в соседних орбитальных плоскостях при пересечении ЗРО соседних НСР до 25%;- the projection of ALS beams onto the Earth's surface in the SRO ensure electromagnetic compatibility (EMC) of the NSR with the two nearest NSR in one orbital plane and with the four nearest NSR in the adjacent orbital planes at the intersection of the SRO of neighboring NSR up to 25%;

15) антенные системы:15) antenna systems:

- приемная многолучевая АФАР Ка-диапазона расположенная по оси минус Y;- receiving multi-beam AFAR Ka-band located along the minus Y axis;

- передающая многолучевая АФАР Ка-диапазона, расположенная по оси минус Y;- transmitting multi-beam AFAR Ka-band, located along the minus Y axis;

а) аналоговые или цифровые одномодульные многолучевые АФАР по 40-89 лучей с коэффициентом усиления 19-23 дБ и шириной диаграммой направленности (ШДН) 17°-11° в одном луче по уровню половинной мощности сигнала;a) analog or digital single-module multi-beam AFARs of 40-89 beams with a gain of 19-23 dB and a beamwidth of 17 ° -11 ° in one beam at half signal power level;

б) аналоговые или цифровые конформные 4-модульные многолучевые АФАР по 12-23 луча в одном модуле и по 40-89 лучей в четырех модулях с коэффициентом усиления 19-23 дБ и шириной диаграммой направленности 17°-11° в одном луче по уровню половинной мощности сигнала;b) analog or digital conformal 4-module multi-beam AFAR with 12-23 beams in one module and 40-89 beams in four modules with a gain of 19-23 dB and a beam width of 17 ° -11 ° in one beam at half level signal strength;

- приемная многолучевая АФАР и передающая многолучевая АФАР Ка-диапазона;- receiving multi-beam AFAR and transmitting multi-beam AFAR Ka-band;

- варианты реализации АФАР - аналоговые одномодульные АФАР со следящим лучом с коэффициентом усиления в одном луче по уровню половинной мощности сигнала: в радиолинии вниз - от 16 до 27 дБ в зависимости от размера ПАТ и других АУ, а в радиолинии вверх - от 18 до 30 дБв зависимости от размера ПАТ и других АУ.- options for the implementation of AFAR - analog single-module AFAR with a tracking beam with a gain in one beam at half the signal power level: in the radio link down - from 16 to 27 dB, depending on the size of the PAT and other AU, and in the radio link up - from 18 to 30 dB depending on the size of the PAT and other AUs.

16) процедуры выбора низкоорбитального спутника-ретранслятора для регистрации АУ в НСР, запроса на предоставление канала связи, регистрации и аутентификации абонентов в СППСС, осуществляются в служебном канале низкоскоростной АРЛ и описаны в патенте на изобретение №2661850 от 05.10.17 (Архитектура абонентского терминала сети персональной спутниковой связи, авторы: Пантелеймонов И.Н., Пантелеймонова А.В., Аджибеков А.А.);16) the procedures for selecting a low-orbit relay satellite for registering the UE in the NSR, requesting the provision of a communication channel, registering and authenticating subscribers in the SSPSS are carried out in the low-speed ARL service channel and are described in the patent for invention No. 2661850 dated 05.10.17 (Architecture of the subscriber terminal of the network personal satellite communications, authors: Panteleimonov I.N., Panteleimonova A.V., Adzhibekov A.A.);

17) адресация ПАТ, НСР и ЗС в СППСС осуществляется с применением технологии, основанной на применении протокола IP v.6 и описанной в патенте на изобретение №2679962 от 14.02.2019 (Способ назначения IP-адресов в сети персональной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках ретрансляторах с зональной регистрацией абонентских терминалов, автор: Пантелеймонов И.Н.);17) the addressing of PAT, NSR and ZS in the SPPSS is carried out using a technology based on the use of the IP v.6 protocol and described in the patent for invention No. with zonal registration of subscriber terminals, author: Panteleimonov I.N.);

18) максимальное количество активных абонентов:18) maximum number of active subscribers:

18.1) при ЧКРК и при сигнально-кодовой конструкции QPSK 5/6 или OQPSK 5/6:18.1) with CHKKK and with the signal-code structure QPSK 5/6 or OQPSK 5/6:

18.1.1) в 1-м луче - не менее 29;18.1.1) in the 1st ray - not less than 29;

18.1.2) в 1-м НСР:18.1.2) in the 1st NDS:

- при использовании 40-лучевой АФАР - 1 156,- when using 40-beam AFAR - 1 156,

- при использовании 58-лучевой АФАР - 1 676;- when using 58-beam AFAR - 1676;

- при использовании 65-лучевой АФАР - 1 878;- when using 65-beam AFAR - 1 878;

- при использовании 89-лучевой АФАР - 2 572;- when using 89-beam AFAR - 2 572;

18.2) при ЧВРК и при сигнально-кодовой конструкции QPSK 5/6 или OQPSK 5/6:18.2) with RTC and with the signal-code structure QPSK 5/6 or OQPSK 5/6:

18.1.1) в 1-м луче-23;1) in the 1st ray-23;

18.1.2) в 1-м НСР:18.1.2) in the 1st NDS:

- при использовании 40-лучевой АФАР - 920,- when using 40-beam AFAR - 920,

- при использовании 58-лучевой АФАР - 1 334;- when using 58-beam AFAR - 1334;

- при использовании 65-лучевой АФАР - 1 495;- when using 65-beam AFAR - 1 495;

- при использовании 89-лучевой АФАР - 2 047;- when using 89-beam AFAR - 2,047;

19) максимальный объем трафика ЦИ в 1 секунду:19) maximum traffic volume of DI per second:

19.1) при ЧКРК и при сигнально-кодовой конструкции QPSK 5/6 или OQPSK 5/6:19.1) with CHKKK and with the signal-code structure QPSK 5/6 or OQPSK 5/6:

19.1.1) в 1-м луче - 59,2 Мбит/с;19.1.1) in the 1st beam - 59.2 Mbit / s;

23.2) в 1-м НСР:23.2) in the 1st NDS:

- при использовании 40-лучевой АФАР - 2 368,1 Мбит/с;- when using 40-beam AFAR - 2 368.1 Mbit / s;

- при использовании 58-лучевой АФАР - 3 433,7 Мбит/с;- when using 58-beam AFAR - 3 433.7 Mbit / s;

- при использовании 65-лучевой АФАР - 3 848,1 Мбит/с;- when using 65-beam AFAR - 3 848.1 Mbit / s;

- при использовании 89-лучевой АФАР - 5 269 Мбит/с;- when using 89-beam AFAR - 5 269 Mbit / s;

19.2) при ЧВРК и при сигнально-кодовой конструкции QPSK 5/6 или OQPSK 5/6:19.2) with RTC and with the signal-code structure QPSK 5/6 or OQPSK 5/6:

19.2.1) в 1-м луче - 47 Мбит/с;19.2.1) in the 1st beam - 47 Mbit / s;

19.2.2) в 1-м НСР:19.2.2) in the 1st NDS:

- при использовании 40-лучевой АФАР - 1 884,2 Мбит/с;- when using 40-beam AFAR - 1 884.2 Mbit / s;

- при использовании 58-лучевой АФАР - 2 732 Мбит/с;- when using 58-beam AFAR - 2 732 Mbit / s;

- при использовании 65-лучевой АФАР - 3 061,8 Мбит/с;- when using 65-beam AFAR - 3,061.8 Mbit / s;

- при использовании 89-лучевой АФАР - 4 192,3 Мбит/с.- when using 89-beam AFAR - 4 192.3 Mbit / s.

20) количество несущих частот при ЧВРК: 2-4;20) the number of carrier frequencies for FDC: 2-4;

21) количество временных интервалов на 1-ой частоте при ЧВРК: 12-6;21) the number of time intervals at the 1st frequency in the case of CHMK: 12-6;

22) коэффициент расширения спектра при ЧКРК: 30;22) coefficient of spectrum spreading at CHKRK: 30;

23) количество служебных каналов связи в 1-м луче: 1.23) the number of service communication channels in the 1st beam: 1.

Основные технические характеристики ФЛС:The main technical characteristics of the FLS:

1) топология сети - точка-точка;1) network topology - point-to-point;

2) способ разделения каналов связи: передача кадров 2-го уровня модели OSI;2) a method for dividing communication channels: transmission of frames of the 2nd level of the OSI model;

4) способ предоставления каналов связи: один канал на одной несущей (SCPC-PAMA);4) method of providing communication channels: one channel on one carrier (SCPC-PAMA);

5) диапазон частот - Ка, общая задействованная ширина полосы частот в радиолиниях вверх - 2000 МГц и в радиолиниях вниз - 1800 МГц;5) the frequency range - Ka, the total used bandwidth in the uplink radio links is 2000 MHz and in the downlink radio links - 1800 MHz;

4) количество несущих частот в радиолинии - 6;4) the number of carrier frequencies in the radio link - 6;

5) количество частотных полос в ЗРВ одной ЗС:5) the number of frequency bands in the ZRV of one ES:

- в радиолинии вниз - 2;- in the radio link down - 2;

- в радиолинии вверх - 2;- in the radio link up - 2;

6) ширина полосы частот:6) bandwidth:

- в радиолинии вниз - 900;- down the radio link - 900;

- в радиолинии вверх - 1000;- in the radio link up - 1000;

7) полоса цифровой обработки сигнала - до 300 МГц и более;7) digital signal processing bandwidth - up to 300 MHz and more;

8) количество полос цифровой обработки сигнала и соответствующее им количество несущих частот в одном поддиапазоне - не более 3;8) the number of digital signal processing bands and the corresponding number of carrier frequencies in one subband - no more than 3;

9) вид кодирования - LDPC или LDPC и БЧХ9) type of coding - LDPC or LDPC and BCH

10) способы модуляции сигналов и скорости кодирования:10) methods of signal modulation and coding rate:

- при самых худших параметрах радиопрозрачности атмосферы (при сильном дожде в условиях ослабления сигнала до 20дБ) - предпочтительнее офсетная 2-х кратная фазовая манипуляция (ОФМ-4, OQPSK) или 2-х кратная фазовая манипуляция (ФМ-4, QPSK), скорость кодирования LDPC: 1/2; 2/3; 3/4; 3/5;- with the worst parameters of the radio transparency of the atmosphere (with heavy rain in conditions of signal attenuation up to 20 dB) - offset 2-fold phase shift keying (OFM-4, OQPSK) or 2-fold phase shift keying (FM-4, QPSK), speed LDPC encoding: 1/2; 2/3; 3/4; 3/5;

- при самых лучших параметрах радиопрозрачности атмосферы (при отсутствии дождя и облаков) - 5-и кратная амплитудно-фазовая манипуляция (32APSK), скорость кодирования: до 9/10.- with the best parameters of the radio transparency of the atmosphere (in the absence of rain and clouds) - 5-fold amplitude-phase shift keying (32APSK), coding rate: up to 9/10.

- сигнально-кодовая конструкция динамично изменяется в зависимости от радиопрозрачности атмосферы от QPSK 1/2 до 32APSK 9/10;- the signal-code structure dynamically changes depending on the radio transparency of the atmosphere from QPSK 1/2 to 32APSK 9/10;

11) скорость передачи информации в одной полосе обработки (на одной несущей частоте):11) information transfer rate in one processing band (on one carrier frequency):

- минимальная скорость передачи информации при самых худших параметрах радиопрозрачности атмосферы (при сильном дожде в условиях ослабления сигнала до 20дБ) в радиолиниях вниз и вверх - более 200 Мбит/с;- the minimum information transfer rate at the worst parameters of the radio transparency of the atmosphere (in case of heavy rain in conditions of signal attenuation up to 20 dB) in radio links down and up - more than 200 Mbit / s;

- максимальная скорость передачи информации при самых лучших параметрах радиопрозрачности атмосферы в радиолиниях вниз и вверх более 950 Мбит/с;- the maximum data transmission rate with the best parameters of the radio transparency of the atmosphere in radio lines down and up over 950 Mbit / s;

12) общая суммарная скорость передачи информации в радиолинии:12) the total total rate of information transmission in the radio link:

- минимальная скорость передачи информации при самых худших параметрах радиопрозрачности атмосферы (при сильном дожде в условиях ослабления сигнала до 20дБ) в радиолиниях вниз и вверх - более 600 Мбит/с;- the minimum information transfer rate with the worst parameters of the radio transparency of the atmosphere (with heavy rain in conditions of signal attenuation up to 20 dB) in radio links down and up - more than 600 Mbit / s;

- максимальная скорость передачи информации при самых лучших параметрах радиопрозрачности атмосферы (при отсутствии дождя и облаков) в радиолиниях вниз и вверх - более 2850 Мбит/с;- the maximum information transfer rate with the best parameters of the radio transparency of the atmosphere (in the absence of rain and clouds) in radio lines down and up - more than 2850 Mbit / s;

13) способы автоматической регулировки в каналах связи:13) methods of automatic adjustment in communication channels:

14) эстафетная передача (Handover):14) Handover:

- между соседними ЗС осуществляется без перерывов в передаче информации;- between neighboring ES is carried out without interruptions in the transmission of information;

15) вероятность ошибки приема информационного символа: не хуже 10^-8.15) the probability of an error in receiving an information symbol: not worse than 10 ^-8 .

16) антенные системы:16) antenna systems:

16.1) бортовые антенные системы НСР - две полноповоротные, приемо-передающие, осесимметричные двухзеркальные с диаметром основного зеркала 1,2 или 1,5 м;16.1) onboard antenna systems of the NSR - two full-turn, transceiver, axisymmetric two-mirror with a main mirror diameter of 1.2 or 1.5 m;

16.2) антенные системы ЗС - минимум две полноповоротные, приемопередающие, осесимметричные двухзеркальные с диаметром основного зеркала 3; 4; 5; 6 или 7 м;16.2) ZS antenna systems - at least two full-turn, transceiver, axisymmetric two-mirror with a main mirror diameter of 3; 4; 5; 6 or 7 m;

17) адресация НСР и ЗС в СППСС осуществляется с применением технологии, основанной на применении протокола IP v.6 и описанной в патенте на изобретение №2679962 от 14.02.2019 (Способ назначения IP-адресов в сети персональной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках ретрансляторах с зональной регистрацией абонентских терминалов, автор: Пантелеймонов И.Н.). Структура IP-адреса НСР отображена на фигуре 8. Структура IP-адреса ЗС отображена на фигуре 9;17) the addressing of the NSR and the ZS in the SPPSS is carried out using the technology based on the use of the IP v.6 protocol and described in the patent for invention No. 2679962 dated 02.14.2019 registration of subscriber terminals, author: Panteleimonov I.N.). The structure of the IP address of the HCP is depicted in figure 8. The structure of the IP address of the ES is depicted in figure 9;

18) защита информации и защита от несанкционированного доступа к конфиденциальной информации пользователей по классу КС1 и КС2, способ аутентификации абонентов и защита информации на основании алгоритма матричного шифрования описанного в патенте на изобретение №2684488 от 09.04.2019 (Система защищенной передачи данных, авторы: Пантелеймонов И.Н., Толкачев В.И., Пантелеймонова А.В., Адамсон Н.В., Тодуркин В.В.);18) protection of information and protection from unauthorized access to confidential information of users in the class KC1 and KC2, a method for authenticating subscribers and protecting information based on the matrix encryption algorithm described in patent for invention No. 2684488 dated 04/09/2019 (Secure data transmission system, authors: Panteleimonov I.N., Tolkachev V.I., Panteleimonova A.V., Adamson N.V., Todurkin V.V.);

19) защита канала удаленного управления работой каналообразующего оборудования НСР, ЗС и ПАТ осуществляется с применением технологии описанного в патенте на изобретение №2647631 от 30.05.17 (Система спутниковой связи с защитой канала удаленного управления работой, автор: Пантелеймонов И.Н.);19) the protection of the remote control channel for the operation of the channel-forming equipment of the NSR, ZS and PAT is carried out using the technology described in the patent for invention No. 2647631 dated 05/30/17 (Satellite communication system with the protection of the remote control channel, author: IN Panteleimonov);

Основные технические характеристики МЛС:Main technical characteristics of MLP:

5) диапазон частот - V, общая задействованная ширина полосы частот в радиолиниях - 11,70 ГГц;5) frequency range - V, total used bandwidth in radio links - 11.70 GHz;

6) количество поддиапазонов - 10: основных - 8 и резервных - 2;6) the number of sub-bands - 10: main - 8 and reserve - 2;

7) ширина полосы поддиапазона - 1170 МГц;7) sub-band bandwidth - 1170 MHz;

8) полоса цифровой обработки сигнала - до 300 МГц и более;8) digital signal processing bandwidth - up to 300 MHz and more;

9) количество полос цифровой обработки сигнала и соответствующее им количество несущих частот в одном поддиапазоне - не более 4;9) the number of digital signal processing bands and the corresponding number of carrier frequencies in one sub-band - no more than 4;

10) вид кодирования - LDPC или LDPC и БЧХ10) type of coding - LDPC or LDPC and BCH

11) способы модуляции сигналов и скорости кодирования:11) methods of signal modulation and coding rate:

- предпочтительнее офсетная 2-х кратная фазовая манипуляция (ОФМ-4, OQPSK) или 2-х кратная фазовая манипуляция (ФМ-4, QPSK), скорость кодирования: 1/2; 2/3; 3/4; 3/5; 5/6 или 7/8;- preferable offset 2-fold phase shift keying (OFM-4, OQPSK) or 2-fold phase shift keying (FM-4, QPSK), coding rate: 1/2; 2/3; 3/4; 3/5; 5/6 or 7/8;

12) скорость передачи информации:12) information transfer rate:

- в одной полосе обработки (на одной несущей частоте) - более 200-250 Мбит/с;- in one processing band (on one carrier frequency) - more than 200-250 Mbit / s;

- общая суммарная скорость передачи информации в радиолинии - более 1000 Мбит/с;- the total aggregate speed of information transmission in the radio link is more than 1000 Mbit / s;

- адаптивное изменение мощности излучения;- adaptive change in the radiation power;

- адаптивное изменение сигнально-кодовой конструкции;- adaptive change of the signal-code structure;

14) эстафетная передача между НСР соседних орбитальных плоскостей при переходе через полюса и при движении встречным курсом осуществляется с перерывом в передаче информации - не более 20-30 секунд;14) relay transmission between the NSR of adjacent orbital planes when crossing the poles and when moving on a head-on is carried out with an interruption in the transmission of information - no more than 20-30 seconds;

16) бортовые антенные системы НСР - четыре полноповоротные, приемо-передающие, осесимметричные двухзеркальные с диаметром основного зеркала 0,5; 0,65; 0,8; 0,9 или 1 м;16) on-board antenna systems of the NSR - four full-revolving, receiving-transmitting, axisymmetric two-mirror with a main mirror diameter of 0.5; 0.65; 0.8; 0.9 or 1 m;

17) адресация ПАТ, НСР и ЗС в СППСС осуществляется с применением технологии, основанной на применении протокола IP v.6 и описанной в патенте на изобретение №2679962 от 14.02.2019 (Способ назначения IP-адресов в сети персональной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках ретрансляторах с зональной регистрацией абонентских терминалов, автор: Пантелеймонов И.Н.). Структура IP-адреса НСР отображена на фигуре 8;17) the addressing of PAT, NSR and ZS in the SPPSS is carried out using a technology based on the use of the IP v.6 protocol and described in the patent for invention No. with zonal registration of subscriber terminals, author: Panteleimonov I.N.). The structure of the IP address of the HCP is depicted in Figure 8;

19) защита канала удаленного управления работой каналообразующего оборудования НСР, ЗС и ПАТ осуществляется с применением технологии описанного в патенте на изобретение №2647631 от 30.05.17 (Система спутниковой связи с защитой канала удаленного управления работой, автор: Пантелеймонов И.Н.).19) the protection of the remote control channel for the operation of the channel-forming equipment of the NSR, ZS and PAT is carried out using the technology described in the patent for invention No. 2647631 dated 05/30/17 (Satellite communication system with the protection of the remote control channel, author: IN Panteleimonov).

Основные технические характеристики орбитальной группировки:The main technical characteristics of the orbital constellation:

1) параметры орбит:1) parameters of orbits:

- околокруговая;- near-circular;

- квазиполярная;- quasi-polar;

- изомаршрутная в одной орбитальной плоскости;- iso-route in one orbital plane;

- высота может быть выбрана от 700 до 1000 км;- the height can be selected from 700 to 1000 km;

2) минимальный угол радиогоризонта (угол места потребителя) - 30°;2) the minimum angle of the radio horizon (elevation angle of the consumer) - 30 °;

3) Основные баллистические параметры для вариантов орбит высотой 700, 870 и 1000 км приведены в таблице 1:3) The main ballistic parameters for variants of orbits with heights of 700, 870 and 1000 km are given in Table 1:

4) Создание орбитальной группировки ОГ проводиться в три этапа:4) The creation of the orbital group of the OG is carried out in three stages:

1 этап - развертывание и ввод в эксплуатацию ЗС, ЦУП и ЦУС, запуск и ввод в эксплуатацию минимального количества КА для проведения летных испытаний, тестирования, отладки работы в различных режимах эксплуатации;Stage 1 - deployment and commissioning of ZS, MCC and NCC, launch and commissioning of a minimum number of spacecraft for flight tests, testing, debugging in various operating modes;

2 этап - запуск и ввод в эксплуатацию минимально необходимого количества НСР для глобального радиопокрытия территории СНГ при условии обеспечения минимального угла места потребителя на не менее 30°;Stage 2 - launch and commissioning of the minimum required number of NDS for global radio coverage of the CIS territory, provided that the minimum elevation angle of the consumer is at least 30 °;

3 этап - полномасштабное развертывание группировки необходимого количества КА для глобального радиопокрытия поверхности Земного шара при условии обеспечения минимального угла места потребителя на экваторе не менее 30°.Stage 3 - full-scale deployment of a constellation of the required number of spacecraft for global radio coverage of the Earth's surface, provided that the minimum elevation angle of the consumer at the equator is not less than 30 °.

Основные технические характеристики НСР: 1) Состав НСР:Main technical characteristics of the NDS: 1) Composition of the NDS:

1.1) служебная аппаратура космической платформы (КПл) КА:1.1) service equipment of the space platform (KPL) SC:

1.1.1) бортовой комплекс управления (БКУ);1.1.1) onboard control complex (BCC);

1.1.2) система управления движением и навигацией (СУДН);1.1.2) traffic and navigation control system (SUDN);

1.1.3) двигательная установка (ДУ);1.1.3) propulsion system (DU);

1.1.4) система электроснабжения (СЭС) с системой ориентации солнечных батарей (СОСБ);1.1.4) a power supply system (SES) with a solar array orientation system (SOSB);

1.1.5) система ориентации и стабилизации (СОС) КА;1.1.5) attitude control and stabilization system (SOS) of the spacecraft;

1.1.6) система обеспечения теплового режима (СОТР).1.1.6) thermal management system (SOTR).

1.2) специальная аппаратура бортового специального комплекса (БСпК) КА:1.2) special equipment of the onboard special complex (BSpK) of the spacecraft:

1.2.1) БА МЛС:1) BA MLS:

- четыре остронаправленные антенны с системами наведения;- four highly directional antennas with guidance systems;

- комплекты СВЧ-оборудования;- sets of microwave equipment;

- комплекты устройств цифровой обработки сигналов (модемов);- sets of digital signal processing devices (modems);

1.2.2) БА ФЛС:1.2.2) BA FLS:

- две остронаправленные антенны с системами наведения;- two highly directional antennas with guidance systems;

1.2.3) БА АЛС:1.2.3) BA ALS:

1.2.3.1) бортовой радиотехнический комплекс (БРТК) низкоскоростной1.2.3.1) low-speed airborne radio engineering complex (BRTK)

АЛС:ALS:

- многолучевая приемная АФАР и многолучевая передающая АФАР;- multi-beam receiving AFAR and multi-beam transmitting AFAR;

- СВЧ-оборудование приемо-передающего тракта;- microwave equipment of the receiving and transmitting path;

- устройство цифровой обработки сигналов (модем).- digital signal processing device (modem).

1.2.3.2) БРТК высокоскоростной АЛС:1.2.3.2) BRTK high-speed ALS:

1.2.4) бортовое сетевое и вычислительное оборудование (БСВО):4) on-board network and computing equipment (BSVO):

- сервер управления сетями связи и БСпК;- server for control of communication networks and BSpK;

- бортовой маршрутизатор со следующими интегрированными службами: сервер установления соединения, DNS-сервер, криптошлюз (КШ)сервер баз данных (БД) зарегистрированных абонентов в НСР, сервер БД регистрации соединений НСР с ЗС в ФЛС, сервер БД баллистической информации о нахождении НСР в ЗРС, сервер БД зарегистрированных абонентов в ЗРС (см. патент на изобретение №2714220 от 19.08.2019. Способ маршрутизации в сетях подвижной персональной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках-ретрансляторах с зональной регистрацией абонентов и маршрутизатор низкоорбитального спутника ретранслятора с интегрированными службами для осуществления указанного способа. Автор: Пантелеймонов И.Н.);- an on-board router with the following integrated services: connection establishment server, DNS server, crypto gateway (CS), database server (DB) of registered subscribers in the NSR, database server for registering NSR connections with the ZS in the FLS, the database server of ballistic information about the NSR's location in the ZRS , a database server of registered subscribers in the air defense system (see patent for invention No. 2714220 dated 08/19/2019. A method of routing in mobile personal satellite communication networks on low-orbit relay satellites with zonal registration of subscribers and a low-orbit relay satellite router with integrated services for implementing this method. Author: Panteleimonov I.N.);

- коммутатор низкоскоростной АЛС, выполняющий функции: шлюза IP-телефонии и SIP-сервера, аутентификации абонентов и шифрования информации в НАЛС, межлучевую коммутацию и передачу информации на бортовой маршрутизатор;- low-speed switchboard ALS, performing the functions of: gateway for IP telephony and SIP server, authentication of subscribers and encryption of information in the NALS, interbeam switching and information transfer to the onboard router;

- коммутатор высокоскоростной АЛС, выполняющий функции: шифрования информации в ВАЛС, межлучевую коммутацию и передачу информации на бортовой маршрутизатор.- a high-speed ALS switch, performing the functions of: encrypting information in the VALS, inter-beam switching and information transfer to the on-board router.

Алгоритм оптимального выбора НСР для отправки запроса на регистрацию (описан в патенте на изобретение №2660114 от 29.09.17) ПАТ помимо мощности принимаемых сигналов определяет вошел НСР только что в его зону радиовидимости (ЗРВ) или покидает эту ЗРВ. Принцип действия основан на оценке доплеровского сдвига частоты принимаемого от НСР сигнала. Способ регистрации абонентов в системе связи (описан в патенте на изобретение №2658879 от 12.09.17) заключается в следующем: поверхность земного шара условно разбивают на зоны радиосвязи (ЗРС) и ПАТ регистрируется не в каждом НСР, а в зоне радиосвязи. ПАТ сообщает о своем нахождении в той или иной ЗРС, серверу БД зарегистрированных абонентов в ЗРС, находящемуся на НСР и который сообщает об этом всем НСР и ЗС.The algorithm for optimal selection of the NSR for sending a request for registration (described in the patent for invention No. 2660114 dated 09.29.17) In addition to the power of the received signals, the PAT, in addition to the power of the received signals, determines that the NSR has just entered its radio visibility zone (RV) or leaves this RV. The principle of operation is based on the assessment of the Doppler frequency shift of the signal received from the NSR. The method for registering subscribers in the communication system (described in the patent for invention No. 2658879 dated 09/12/17) is as follows: the surface of the globe is conventionally divided into radio communication zones (ZRS) and the PAT is registered not in every NSR, but in the radio communication zone. PAT informs about its presence in one or another air defense system, to the database server of registered subscribers in the air defense system, located on the NSR and which informs all the NSR and the ZS about it.

Порядок адресации устройств связи (ПАТ и других АУ, НСР, ЗС) в предлагаемой СППСС осуществляется следующим образом (описано в патенте на изобретение №2679962 от 14.02.2019):The order of addressing communication devices (PAT and other AU, NSR, ZS) in the proposed SPPSS is carried out as follows (described in the patent for invention No. 2679962 dated 02.14.2019):

1) Для адресации в сети персональной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках ретрансляторах с зональной регистрацией абонентских терминалов применяют протокол IP v.6. и функцию самостоятельного присвоения адресов;1) For addressing in a personal satellite communication network on low-orbit satellites, repeaters with zone registration of subscriber terminals use the IP v.6 protocol. and a self-addressing function;

2) Применяется следующие виды IP-адресов:2) The following types of IP addresses are used:

- глобальный индивидуальный (Global Unicast) IP-адрес - для вызова конкретного AT;- global unicast (Global Unicast) IP-address - to call a specific AT;

- групповой IP-адрес вызова (Multycast) - для вызова группы (определенной категории) AT;- group IP-address of the call (Multycast) - to call a group (of a certain category) AT;

- широковещательный вызов (Broadcast Unicast) конкретного AT по всей СППСС;- broadcast call (Broadcast Unicast) of a specific AT throughout the NMSP;

- любой (Anycast) - это глобальный индивидуальный IP-адрес любого AT в наземной сети (Internet или СПС).- any (Anycast) is the global unicast IP address of any AT in the terrestrial network (Internet or PCA).

2) Общие правила назначения IP-адресов:2) General rules for assigning IP addresses:

- если какой-либо параметр не определен или не задан, то в этой области IP-адреса указывается цифра 0.- if any parameter is not defined or not set, then the number 0 is indicated in this area of the IP-address.

- если в какой-либо области IP-адреса указывается цифра F, то данный IP-адрес является групповым или широковещательным- if the number F is indicated in any area of the IP address, then this IP address is a multicast or broadcast

3) Структура IP-адреса устройств связи:3) Structure of the IP-address of communication devices:

3.1) сетевая часть - первые 48 бит IP-адреса (первые три квартета шест-надцатеричных чисел): адрес сети присваивается международным комитетом (агентством ICAN или RIR) всей сети;3.1) the network part - the first 48 bits of the IP address (the first three quartets of hexadecimal numbers): the network address is assigned by the international committee (ICAN agency or RIR) of the entire network;

3.2) подсетевая часть - средние 16 бит IP-адреса (четвертый квартет шестнадцатеричных чисел): адрес подсети, присваивается ПАТ и других АУ, НСР, ЗС при нахождении в соответствующей ЗРС и содержат информацию:3.2) subnetwork part - the middle 16 bits of the IP address (the fourth quartet of hexadecimal numbers): the subnetwork address, assigned to the PAT and other AU, NSR, ZS when in the corresponding AAM and contains information:

- в первых 8 битах подсети - номер ЗРС в которой находится;- in the first 8 bits of the subnet - the number of the ZRS in which it is located;

- в следующих 8 битах подсети - при необходимости указывается номер подзоны радиосвязи (ПЗРС) в которой находится ПАТ и других АУ, НСР, ЗС;- in the next 8 bits of the subnetwork - if necessary, the number of the radio communication subzone (RZRS) is indicated in which the PAT and other AU, NSR, ZS are located;

3.1) узловая часть - последние 64 бит IP-адреса (последние четыре квартета шестнадцатеричных чисел) содержат информацию:3.1) host part - the last 64 bits of the IP address (the last four quartets of hexadecimal numbers) contain information:

а) пятый квартет шестнадцатеричных чисел:a) the fifth quartet of hexadecimal numbers:

- первое шестнадцатеричное число (4 бита) - приоритет абонента, который присваивается каждому устройству связи;- the first hexadecimal number (4 bits) - the subscriber's priority, which is assigned to each communication device;

- второе шестнадцатеричное число (4 бита) - приоритет трафика, который определяется программным обеспечением источника информации;- second hexadecimal number (4 bits) - traffic priority, which is determined by the software of the information source;

- третье и четвертое шестнадцатеричное число (8 бит) - код страны при временном нахождении в ней;- the third and fourth hexadecimal numbers (8 bits) - the country code when temporarily staying in it;

б) шестой квартет шестнадцатеричных чисел:b) the sixth quartet of hexadecimal numbers:

- первое и второе шестнадцатеричное число (8 бита) - код страны, где зарегистрировано устройство связи на постоянной основе.- the first and second hexadecimal numbers (8 bits) - the code of the country where the communication device is registered on a permanent basis.

4) Особенности адресации ПАТ и других АУ:4) Peculiarities of addressing PAT and other ACs:

4.1) третье и четвертое первое число шестого квартета шестнадцатеричных чисел и первое шестнадцатеричное число седьмого квартета шестнадцатеричных чисел (12 бит) - код страны, где зарегистрировано устройство связи на постоянной основе.4.1) the third and fourth first number of the sixth quartet of hexadecimal numbers and the first hexadecimal number of the seventh quartet of hexadecimal numbers (12 bits) - the code of the country where the communication device is registered on a permanent basis.

4.2) второе, третье и четвертое число седьмого квартета шестнадцатеричных чисел и все числа восьмого квартета шестнадцатеричных чисел - адрес конкретного ПАТ и других АУ, представляющий собой номер мобильного телефона в сетях подвижной связи (формат ЕЛ 64) и присваивается ТДН и ТДВ при подключении к ним смартфона, планшета или ноутбука.4.2) the second, third and fourth numbers of the seventh quartet of hexadecimal numbers and all numbers of the eighth quartet of hexadecimal numbers - the address of a specific PAT and other AU, which is a mobile phone number in mobile networks (format EL 64) and is assigned by TDN and TDV when connected to them smartphone, tablet or laptop.

4) Особенности адресации НСР:4) Features of NDS addressing:

4.1) третье и четвертое число шестого квартета шестнадцатеричных чисел и первое число седьмого квартета шестнадцатеричных чисел (12 бит) - код ОГ;4.1) the third and fourth numbers of the sixth quartet of hexadecimal numbers and the first number of the seventh quartet of hexadecimal numbers (12 bits) - OG code;

4.2) второе и третье число седьмого квартета шестнадцатеричных чисел (8 бит) - код ОП;4.2) the second and third numbers of the seventh quartet of hexadecimal numbers (8 bits) - OP code;

4.3) четвертое число седьмого квартета шестнадцатеричных чисел, первое и второе числа восьмого квартета шестнадцатеричных чисел (12 бит) - адрес конкретного НСР;4.3) the fourth number of the seventh quartet of hexadecimal numbers, the first and second numbers of the eighth quartet of hexadecimal numbers (12 bits) - the address of a specific NSR;

4.4) третье и четвертое число восьмого квартета шестнадцатеричных чисел - адрес конкретной БА НСР.4.4) the third and fourth numbers of the eighth quartet of hexadecimal numbers - the address of a specific BA NSR.

4) Особенности адресации ЗС:4) Peculiarities of addressing the AP:

4.1) третье и четвертое число шестого квартета шестнадцатеричных чисел и первое число седьмого квартета шестнадцатеричных чисел (12 бит) - код сети ЗС;4.1) the third and fourth numbers of the sixth quartet of hexadecimal numbers and the first number of the seventh quartet of hexadecimal numbers (12 bits) - the ZS network code;

4.2) второе и третье число седьмого квартета шестнадцатеричных чисел (8 бит) - группы ЗС;4.2) the second and third numbers of the seventh quartet of hexadecimal numbers (8 bits) - the ZS group;

4.3) четвертое число седьмого квартета шестнадцатеричных чисел, первое и второе числа восьмого квартета шестнадцатеричных чисел (12 бит) - адрес конкретной ЗС;4.3) the fourth number of the seventh quartet of hexadecimal numbers, the first and second numbers of the eighth quartet of hexadecimal numbers (12 bits) - the address of a particular AP;

4.4) третье и четвертое число восьмого квартета шестнадцатеричных чисел (8 бит) - адрес конкретного оборудования ЗС.4.4) the third and fourth numbers of the eighth quartet of hexadecimal numbers (8 bits) - the address of the specific equipment of the AP.

Структура IP-адреса ПАТ изображена на фигуре 7. Структура IP-адреса НСР изображена на фигуре 8. Структура IP-адреса ЗС изображена на фигуре 9.The structure of the IP address of the PAT is depicted in figure 7. The structure of the IP address of the HCP is depicted in figure 8. The structure of the IP address of the AP is depicted in figure 9.

ПАТ (описан в патенте на изобретение №2661850 от 05.10.17)PAT (described in patent for invention No. 2661850 dated 05.10.17)

Особенности конструкции ПАТ:Features of the design of the PAT:

1) состоит из трех модулей:1) consists of three modules:

- смартфона, или планшета, или ноутбука;- smartphone, or tablet, or laptop;

- точки доступа к низкоскоростной (ТДН) АЛС, работающему в S-диапазоне для приема на малонаправленную спиральную антенну: пилот-сигналов, сигналов вызова и синхронизации в служебном канале и для обеспечения режима телефонной связи и SMS-сообщений;- access points to a low-speed (TDN) ALS operating in the S-band for receiving on a low-directional spiral antenna: pilot signals, call signals and synchronization in the service channel and to ensure the mode of telephone communication and SMS messages;

- точки доступа к высокоскоростной (ТДВ) АЛС, работающему в Ка-диапазоне для обеспечения широкополосного доступа в сеть Internet или ведомственные сети через СППСС с использованием АФАР;- access points to a high-speed (TDV) ALS operating in the Ka-band to provide broadband access to the Internet or departmental networks via SPPS using AFAR;

Причем, комплектацией ПАТ можно варьировать следующим образом:Moreover, the complete set of PAT can be varied as follows:

- если абоненту не требуется доступ в сеть Internet или ведомственные ЛВС сети, то достаточно ограничиться покупкой ТДН и тогда абонент буде иметь возможность только отправлять SMS или осуществлять телефонные звонки;- if the subscriber does not need access to the Internet or departmental LAN of the network, then it is enough to limit himself to the purchase of TDN and then the subscriber will only be able to send SMS or make phone calls;

- если абоненту требуется доступ в сеть Internet или ведомственные (частные) ЛВС сети, то необходимо приобрести ТДН и ТДВ, т.к. ТНД может работать без ТДВ, а ТДВ без ТДН работать не может.- if the subscriber needs access to the Internet or departmental (private) LAN networks, then it is necessary to purchase TDN and TDV, because LPT can work without TDV, and TDV without TDV cannot work.

2) не содержит встроенного модуля для работы в сети СПС 2G-4G, а подключается к любому смартфону, планшетному компьютеру или ноутбуку по беспроводным соединениям Blue Tooth или Wi-Fi, что позволяет:2) does not contain a built-in module for working in the SPS 2G-4G network, but connects to any smartphone, tablet computer or laptop via Blue Tooth or Wi-Fi wireless connections, which allows:

- уменьшить стоимость ПАТ в целом;- to reduce the cost of PAT as a whole;

- пользователю не держать при себе ТДН и ТДВ СППСС, достаточно находиться в зоне действия организуемых ими радиосетей BlueTooth или Wi-Fi;- the user does not keep the TDN and TDV SPPSS with him, it is enough to be in the coverage area of the BlueTooth or Wi-Fi radio networks organized by them;

- разрешает увеличить мощность передачи ТДН и ТДВ выше допустимой санитарными требованиями в мобильном телефоне для увеличения скорости передачи информации.- allows to increase the transmission power of TDN and TDV above the permissible sanitary requirements in a mobile phone to increase the speed of information transfer.

3) содержит интерфейсы: USB; Blue Tooth; Wi-Fi; Ethernet.3) contains interfaces: USB; Blue Tooth; Wi-Fi; Ethernet.

Конструктивно ТДВ может быть выполнен в форм-факторе смартфона 6', планшета 8' и 10', ноутбука 6', 8', 10', 12' и 14', а ТДН - может конструктивно представлять собой спутниковый телефон, адаптер для ТДВ или адаптер для мобильного телефона или смартфона.Structurally, TDV can be made in the form factor of a smartphone 6 ', a tablet 8' and 10 ', a laptop 6', 8 ', 10', 12 'and 14', and TDN can constructively represent a satellite phone, an adapter for a TDV or adapter for mobile phone or smartphone.

Внешний вид ПАТ, состоящего из двух модулей: ТДН и ТДВ изображен на фиг. 2. Внешний вид ТДН, в виде адаптера к смартфону на примере модели ПАТ "Thuraya SatSleeve" изображен на фиг. 3. Функциональная схема AT изображен на фиг. 4. Структура IP-адреса ПАТ изображена на фиг. 7.The external view of the PAT, consisting of two modules: TDN and TDV, is shown in Fig. 2. The external view of the TDN, in the form of an adapter to a smartphone using the example of the PAT "Thuraya SatSleeve" model, is shown in Fig. 3. The functional diagram of the AT is shown in FIG. 4. The structure of the IP address of a PAT is shown in FIG. 7.

В способе аутентификации абонентов и шифрования информации (описан в патенте на изобретение №2684488 от 09.04.2019) периодические изменения позиций ключей в матрице ключей, а также изменение алгоритмов в матрице алгоритмов являются альтернативой хранения в постоянном запоминающем устройстве большого количества ключей и алгоритмов. Работа системы основана на двух последовательных процессах: аутентификации информации абонентской радиолинии и шифрования абонентской радиолинии. Порядок смены ключей аутентификации K_i, формулы математических операций и механизм смены алгоритмов аутентификации A_i и алгоритмов шифрования A₈ известны каждому НСР и каждой ЗС. Процесс аутентификации удостоверяет, что абонент имеет право доступа к услугам связи и предшествует процедуре установления соединения. После установления соединения начинает работу процедура шифрования информации в абонентской радиолинии.In the method for authenticating subscribers and encrypting information (described in patent for invention No. 2684488 dated 04/09/2019), periodic changes in the positions of keys in the matrix of keys, as well as changes in algorithms in the matrix of algorithms are an alternative to storing a large number of keys and algorithms in permanent memory. The operation of the system is based on two sequential processes: authentication of information of a subscriber radio link and encryption of a subscriber radio link. The order of changing the authentication keys K _i , the formulas of mathematical operations and the mechanism for changing the authentication algorithms A _i and the encryption algorithms A _{8 are} known to each NSR and each ES. The authentication process verifies that the subscriber has the right to access communication services and precedes the connection establishment procedure. After the connection is established, the procedure for encrypting information in the subscriber radio line begins to work.

В предлагаемом методе шифрование информации выполняется следующим образом:In the proposed method, information is encrypted as follows:

1-й шаг. Ключ шифрования К_с на сеанс связи вычисляется из вычисленного на этапе аутентификации ключа аутентификации K_i с применением действующего в настоящий момент алгоритмом шифрования А₈.1st step. The encryption key K _c per communication session is calculated from the authentication key K _i calculated at the authentication stage using the currently valid encryption algorithm A ₈ .

2-й шаг. Номера алгоритмов шифрования А8 записываются в матрицу алгоритмов шифрования М_А8. Каждому порядковому номеру соответствует заданная математическая формула. Номера алгоритмов шифрования A₈ записанных в матрице алгоритмов шифрования М_А8, перемещаются по позициям данной матрицы по определенному правилу в соответствии с действующим на данный момент порядком смены позиций C_A8 алгоритмов шифрования.2nd step. The numbers of the encryption algorithms A8 are recorded in the matrix of encryption algorithms M _A8 . Each ordinal number corresponds to a given mathematical formula. The numbers of the encryption algorithms A ₈ recorded in the matrix of the encryption algorithms M _A8 are moved through the positions of this matrix according to a certain rule in accordance with the current order of changing the positions C _{A8 of} the encryption algorithms.

Способ передачи информации управления работой бортовой аппаратурой НСР (описан в патенте на изобретение №2690966 от 07.06.2019) заключается в том, что команды управления и телеметрическая информация передаются в линиях связи в едином потоке данных с целевой информацией, но в разных виртуальный вычислительных сетях (VLAN) и зашифровываются отдельными алгоритмами и ключами. НСР установивший связь с ЗС при этом является ретранслятором информации управления для остальных НСР СППСС.The method of transmitting information for controlling the operation of the on-board equipment of the NSR (described in patent for invention No. 2690966 dated 06/07/2019) consists in the fact that control commands and telemetric information are transmitted in communication lines in a single data stream with target information, but in different virtual computer networks ( VLAN) and encrypted with separate algorithms and keys. The NSR, which has established communication with the ES, is a control information relay for the rest of the NSR MPSS.

Способ защиты каналов управления работы оборудования НСР, ЗС, ПАТ и других абонентских устройств (описан в патенте на изобретение №2647631 от 30.05.17) и отличается простотой реализации, т.к. требует установки только дополнительной сетевой карты Ethernet, выполняющей роль интерфейса модуля управления (Manager Module). Работа системы защиты каналов управления заключается в том, что команды управления передаются в виде IP-пакетов вместе с информацией трафика в едином потоке данных, защищенном с помощью криптошлюза. Закрытая информация с модема поступает на криптошлюз, где дешифруется и затем, команды управления передаются на вход модуля управления.The method of protecting control channels for the operation of the equipment of the NSR, ZS, PAT and other subscriber devices (described in patent for invention No. 2647631 dated 05/30/17) and differs in ease of implementation, since requires the installation of only an additional Ethernet network card that acts as an interface to the Manager Module. The operation of the control channel protection system is that control commands are transmitted in the form of IP packets along with traffic information in a single data stream protected by a crypto gateway. The closed information from the modem goes to the crypto gateway, where it is decrypted and then, control commands are transmitted to the input of the control module.

Алгоритмы работы БРТК НСР (описаны в патентах на изобретение №2660114 от 29.09.17 и №2714220 от 19.08.2019.):Algorithms for the operation of the BRTK NSR (described in patents for invention No. 2660114 dated 09/29/17 and No. 2714220 dated 08/19/2019.):

1-й вариант: вызов абонента (ПАТ или другого АУ) СППСС:1st option: calling a subscriber (PAT or other AU) SPPSS:

НСР получает сигнал вызова от ПАТ или другого АУ и определяет:The NSR receives a call signal from the PAT or another AU and determines:

1-е условие, если вызываемый ПАТ находится в ЗРП данного НСР, то НСР осуществляет ретрансляцию сигнала вызова по АЛС (вниз);1st condition, if the called PAT is in the RFP of the given NSR, then the NSR carries out retransmission of the call signal via the ALS (downward);

2-е условие, если вызываемый ПАТ находится в ЗРП соседнего НСР, то:2nd condition, if the called PAT is in the RFP of the neighboring NSR, then:

1-е действие. НСР осуществляет ретрансляцию в сигнала вызова по МЛС соседнему НСР;1st action. NSR carries out retransmission in the call signal on the MLN to the neighboring NSR;

2 - действие. НСР, получивший сигнал вызова, осуществляет его ретрансляцию по АЛС (вниз);2 - action. NSR, which received the call signal, carries out its retransmission via the ALS (downward);

3-е условие, если вызываемый ПАТ находится в ЗРП удаленного НСР, то:3rd condition, if the called PAT is in the RFP of the remote NSR, then:

1-е действие. НСР выполняет процедуру построения маршрута по МРЛ до НСР, в ЗРП которого находится вызываемый ПАТ;1st action. NSR performs the procedure for constructing a route along the MRL to the NSR, in the RFP of which the called PAT is located;

2-е действие. НСР осуществляет ретрансляцию сигнала вызова по МЛС этому НСР,2nd action. NSR carries out retransmission of the call signal over the MLN to this NSR,

2 - действие. НСР-получатель сигнала вызова, осуществляет его ретрансляцию по АЛС (вниз);2 - action. NSR-receiver of the call signal, carries out its retransmission over the ALS (downward);

2-й вариант: вызов абонента СПС, вызов абонента ТфОП или сети Internet (доступ в сеть Internet):2nd option: calling an SPS subscriber, calling a PSTN or Internet subscriber (access to the Internet):

НСР получает сигнал вызова от ПАТ и если:The NSR receives a call signal from the PAT and if:

1-е условие, этот НСР установил связь с ЗС, то:1st condition, this NDS has established a connection with the AP, then:

1-е действие, ретранслирует по ФЛС (вниз) сигнал вызова на ЗС;1st action, retransmits the call signal to the AP via the FL (down);

2 - действие. ЗС ретранслирует по наземным каналам связи ретранслирует сигнал вызова соответственно абонентам СПС, ТфОП или сети Internet;2 - action. AP relays via terrestrial communication channels, retransmits the call signal according to the subscribers of the MTS, PSTN or the Internet;

2-е условие, этот НСР не имеет связи с ЗС, но связь с ЗС установил соседний НСР, то:2nd condition, this NSR has no connection with the ZS, but the neighboring NSR established the connection with the ZS, then:

2-е действие. НСР- получатель сигнала вызова, ретранслирует по ФЛС (вниз) сигнал вызова на ЗС;2nd action. НСР - the receiver of the call signal, retransmits the call signal to the AP via the FL (downward);

3 - действие. ЗС ретранслирует по наземным каналам связи ретранслирует сигнал вызова соответственно абонентам СПС, ТфОП или сети Internet3 - action. The ZS relays via terrestrial communication channels relays the call signal accordingly to the subscribers of the SPS, PSTN or the Internet

3-е условие, этот НСР не имеет связи с ЗС, но связь с ЗС установил удаленный НСР, то:3rd condition, this NSR has no connection with the AP, but the remote NSR established the connection with the AP, then:

1-е действие. НСР выполняет процедуру построения маршрута по МРЛ до этого НСР;1st action. NSR performs the procedure for constructing a route along the MRL before this NSR;

2-е действие. НСР осуществляет ретрансляцию сигнала вызова по МЛС этому НСР;2nd action. NSR carries out retransmission of the call signal on the MLN to this NSR;

3-е действие. НСР - получатель сигнала вызова, ретранслирует по ФЛС (вниз) сигнал вызова на ЗС;3rd action. НСР - the recipient of the call signal, relaying the call signal to the AP via the FL (downward);

4 - действие. ЗС ретранслирует по наземным каналам связи ретранслирует сигнал вызова соответственно абонентам СПС, ТфОП или сети Internet.4 - action. The AP relays via terrestrial communication channels, relays the call signal to the subscribers of the SPS, PSTN or the Internet, respectively.

Маршрутизация информации в СППСС осуществляется следующим образом:The routing of information in the SPPSS is carried out as follows:

Для трафика критичного к задержкам применяется протокол маршрутизации основанный на алгоритме поиска кратчайшего пути, в качестве которого предлагается использование протокола баллистической маршрутизации, описанной в патенте на изобретение №2714220 от 19.08.2019 и применяющий координатно-векторный алгоритм поиска кратчайшего пути в двухмерной сферической системе координат.For traffic that is critical to delays, a routing protocol is used based on the shortest path search algorithm, which is proposed to use the ballistic routing protocol described in patent for invention No. 2714220 dated 08/19/2019 and using the coordinate vector algorithm for finding the shortest path in a two-dimensional spherical coordinate system.

Д ля трафика некритичного к задержкам применяется протокол маршрутизации основанный на алгоритмах балансировки маршрутов с учетом состояния и загрузки каналов связи, а также с учетом состояния бортовой аппаратуры НСР, в качестве которого предлагается использование протокола баллистической маршрутизации, описанной в патенте на изобретение №2714220 от 19.08.2019 и применяющий алгоритмы балансировки маршрутов.For traffic not critical to delays, a routing protocol is used based on route balancing algorithms taking into account the state and loading of communication channels, as well as taking into account the state of the onboard equipment of the NSR, which is proposed to use the ballistic routing protocol described in patent for invention No. 2714220 dated 19.08. 2019 and applying route balancing algorithms.

Маршрутизация в СППСС на НСР с зональной регистрацией AT, описанной в патенте на изобретение №2658879, при которой AT регистрируется в зонах радиосвязи (ЗРС) с перерегистрацией абонентского терминала в зоне радиосвязи при переходе из одной зоны радиосвязи в другую, при этом баллистическая информация о текущем положении низкоорбитального спутника-ретранслятора относительно зон радиосвязи на поверхности Земного шара периодически информации каждого космического аппарата, а информация о текущем местоположении AT относительно ЗРС на поверхности Земного шара постоянно собирается от абонентского терминала и мгновенно рассылается всем НСР и в центр управления сетью (ЦУС) и записывается в сервер определения местоположения в базу данных зарегистрированных абонентов в ЗРС каждого низкоорбитального спутника-ретранслятора СППСС.ПАТ, установивший связь с НСР, регистрируются в сервере определения местоположения низкоорбитального спутника-ретранслятора в базе зарегистрированных абонентов низкоорбитального спутника-ретранслятора и информация о регистрации абонентского терминала в низкоорбитальном спутнике-ретрансляторе, рассылается всем НСР и в ЦУС.Routing in the SPPSS on the NSR with the AT zone registration, described in the patent for invention No. 2658879, in which AT is registered in the radio communication zones (ZRS) with the re-registration of the subscriber terminal in the radio communication zone when moving from one radio communication zone to another, while the ballistic information about the current the position of the low-orbit relay satellite relative to the radio communication zones on the surface of the Earth periodically information of each spacecraft, and information about the current location of the AT relative to the air defense missile system on the surface of the Earth is constantly collected from the subscriber terminal and instantly sent to all the NSR and to the network control center (NCC) and recorded to the location server to the database of registered subscribers in the air defense system of each low-orbit satellite-repeater SPPSS. PAT, which established communication with the NSR, are registered in the server to determine the location of the low-orbit satellite-repeater in the database of registered low-orbit satellite subscribers satellite-repeater and information about the registration of the subscriber terminal in the low-orbit satellite-repeater, is sent to all NSR and to the NCC.

Предлагаемый способ маршрутизации информации в СППСС на НСР заключается в том, что бортовой маршрутизатор сперва определяет, по БД зарегистрированных абонентов в ЗРС и ПЗРС где зарегистрирован ПАТ, а затем по БД баллистической информации определяет, какие НСР с настоящий момент времени находятся в ЗРС вызываемого абонента и только после этого строит маршрут к этим НСР.The proposed method of routing information in the SPPSS on the NSR is that the on-board router first determines, according to the database of registered subscribers in the air defense missile system and the air defense system, where the PAT is registered, and then, using the ballistic information database, it determines which NDS are currently in the called subscriber's air defense system and only then builds a route to these NDS.

Реализация предлагаемого способа маршрутизации информации достигается:The implementation of the proposed method for routing information is achieved:

1) посредством интеграции в бортовой маршрутизатор дополнительных серверов:1) by integrating additional servers into the on-board router:

- БД зарегистрированных абонентов в НСР;- DB of registered subscribers in the NSR;

- БД регистрации соединений НСР с ШС в ФЛС;- DB of registration of connections of the NSR with the AL in the FLS;

- БД баллистической информации о нахождении НСР в ЗРС;- DB of ballistic information about the location of the NSR in the air defense missile system;

- БД зарегистрированных абонентов в ЗРС.- DB of registered subscribers in the air defense system.

2) применением алгоритма работы бортового маршрутизатора при котором осуществляются запросы в соответствующие БД.2) the use of the on-board router operation algorithm in which requests are made to the corresponding databases.

Схема организации связи СППСС на НСР изображен на фиг. 1. Алгоритм работы БРТК НСР при передаче сигналов вызова абонентов изображен на фиг. 5. ЗРС одного НСР изображена на фиг. 6 и ЗРС соседних НСР изображена на фиг. 7.The communication organization diagram of the SPPSS on the NSR is shown in Fig. 1. The algorithm of operation of the BRTK NSR when transmitting call signals of subscribers is shown in FIG. 5. The ZRS of one NSR is shown in FIG. 6 and the ZRS of neighboring NSRs is shown in FIG. 7.

Создание единой многоярусной системы связи с применением СППСС на основе сети НСР для дублирования и резервирования СПС позволит гарантированно обеспечить доступ абонентов к услугам связи в любом месте Земного шара.Creation of a unified multi-tiered communication system with the use of MTSS based on the NSR network for duplication and redundancy of MTSs will ensure that subscribers have access to communication services anywhere in the world.

Принципы построения и способы организации связи, можно создать универсальную, надежную, динамичную, экономичную и высокорентабельную СППСС с простой реализацией массового доступа. Использование и адаптация стандартных для компьютерных сетей протоколов передачи информации (ТСРЯР) позволит применить стандартное сетевое оборудование (в специальном исполнении) и типовое программное обеспечение для построения бортовой аппаратуры НСР, что значительно упростит систему управления, схему построения и стоимость производства.The principles of construction and methods of organizing communication, it is possible to create a universal, reliable, dynamic, economical and highly profitable SPPSS with a simple implementation of mass access. The use and adaptation of information transfer protocols, standard for computer networks, will make it possible to use standard network equipment (in a special version) and standard software for building the on-board equipment of the NDS, which will significantly simplify the control system, construction scheme and production cost.

Claims

1. Система персональной подвижной спутниковой связи на основе сети низкоорбитальных спутников-ретрансляторов, обеспечивающая предоставление доступа в сеть Internet с носимого персонального абонентского терминала, содержащая объекты, находящиеся на поверхности Земли - земные станции, центр управления полетом низкоорбитальных спутников-ретрансляторов, центр управления сетью персональной подвижной спутниковой связи, переносные абонентские терминалы, радиодатчики, трекинговые системы, исполнительные устройства, системы оповещения, самоходные радиоуправляемые машины, автономные механизмы и роботы, находящиеся в воздушном пространстве, - беспилотные летающие аппараты, находящиеся в околоземном космическом пространстве в орбитальных плоскостях низкоорбитальных спутников-ретрансляторов на равновысотных круговых и квазиполярных или полярных орбитах, количество которых зависит от высоты орбиты и заданного угла места потребителя и соединенных между собой посредством межспутниковых линий связи, образуя тем самым спутниковую глобальную вычислительную сеть, служащую в качестве основного средства персональной подвижной спутниковой связи, а также резерва и дополнения наземной сети Internet и наземной сети подвижной связи и соединенную с ними посредством земной станции, отличающаяся тем, что каждый низкоорбитальный спутник-ретранслятор в сети межспутниковой связи имеет связь с четырьмя соседними низкоорбитальными спутниками-ретрансляторами, находящимися как в одной, так и в соседних орбитальных плоскостях, обеспечивая глобальное покрытие Земного шара сетью низкоорбитального спутника-ретранслятора и организуя локальную сеть передачи данных каждого низкоорбитального спутника-ретранслятора, в качестве которой используется его абонентская линия связи с персональным абонентским терминалом, и глобальную сеть передачи данных, содержащую межспутниковые линии связи и фидерные линии связи, при этом бортовой маршрутизатор низкоорбитального спутника-ретранслятора имеет следующее назначение портов: один порт в локальной сети, состоящий из множества подынтерфейсов, представляющих собой лучи многолучевых антенных систем абонентской линии связи, для связи с переносным абонентским терминалом, четыре порта в глобальной сети для связи с другими низкоорбитальными спутниками-ретрансляторами и один порт в глобальной сети для связи с земной станцией, сетевое взаимодействие осуществляется на уровне приложений образцовой модели OSI.1. A personal mobile satellite communication system based on a network of low-orbit relay satellites, providing access to the Internet from a portable personal subscriber terminal, containing objects located on the Earth's surface - earth stations, a flight control center for low-orbit relay satellites, a personal mobile satellite communications, portable subscriber terminals, radio sensors, tracking systems, actuators, warning systems, self-propelled radio-controlled vehicles, autonomous mechanisms and robots in the air - unmanned aerial vehicles located in near-earth space in the orbital planes of low-orbit relay satellites in equal-altitude circular and quasi-polar or polar orbits, the number of which depends on the orbital altitude and the given elevation angle of the consumer and interconnected by means of inter-satellite communication lines, about thus developing a satellite global computer network serving as the main means of personal mobile satellite communications, as well as a reserve and supplement of the terrestrial Internet network and a terrestrial mobile communications network and connected to them through an earth station, characterized in that each LEO relay satellite in the network inter-satellite communication has communication with four neighboring low-orbit relay satellites located both in the same or in adjacent orbital planes, providing global coverage of the Earth with a low-orbit relay satellite network and organizing a local data transmission network of each low-orbit relay satellite, which is used as its subscriber communication line with a personal subscriber terminal, and a global data transmission network containing inter-satellite communication lines and feeder communication lines, while the on-board router of the LEO relay satellite has the following purpose port s: one LAN port consisting of a plurality of subinterfaces representing the multi-beam antenna systems of the subscriber line for communication with the portable subscriber terminal, four ports in the WAN for communications with other low-earth orbit relay satellites, and one port in the WAN for communication with the earth station, networking is carried out at the application layer of the OSI model model.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что имеет следующие линии связи: абонентские линии связи между низкоорбитальными спутниками-ретрансляторами и абонентами, фидерные линии связи между низкоорбитальными спутниками-ретрансляторами и земной станцией, которые служат для обеспечения обмена целевой информацией и информацией управления работой низкоорбитального спутника-ретранслятора и абонентами, межспутниковые линии связи низкоорбитальных спутников-ретрансляторов с соседними в одной орбитальной плоскости и соседними в разных орбитальных плоскостях, которые служат для обеспечения обмена целевой информацией и информацией управления работой между низкоорбитальными спутниками-ретрансляторами, наземные линии связи между земной станцией и сетью Internet служат для обеспечения обмена целевой информацией и информацией управления работой низкоорбитального спутника-ретранслятора, земной станции и персонального абонентского терминала и других абонентских устройств.2. The system according to claim 1, characterized in that it has the following communication lines: subscriber communication lines between LEO relay satellites and subscribers, feeder communication lines between LEO relay satellites and an earth station, which serve to ensure the exchange of target information and control information the operation of a low-orbit relay satellite and subscribers, inter-satellite communication lines of low-orbit relay satellites with neighbors in the same orbital plane and neighboring ones in different orbital planes, which serve to provide the exchange of target information and information to control the operation between low-orbit relay satellites, terrestrial communication lines between the earth the station and the Internet are used to provide the exchange of target information and information for controlling the operation of a low-orbit relay satellite, an earth station and a personal subscriber terminal and other subscriber devices.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что защита информации в межспутниковых линиях связи, фидерных линиях связи и наземных сетях связи осуществляется путем построения VPN-туннелей между отправителем и получателем информации.3. The system according to claim 1, characterized in that the protection of information in inter-satellite communication lines, feeder communication lines and terrestrial communication networks is carried out by building VPN tunnels between the sender and the receiver of information.