Розглядається вибір режиму прийому даних з ШСЗ з урахуванням оптимізації характеристик каналу зв'язку по трасі ШСЗ - земна станція. Показано, що є оптимальне значення кута місця відносно максимального обсягу інформації, що може бути прийнята земною станцією.

Запропоновано спосіб встановлення зв'язку низькоорбітальним космічним апаратом з морським пунктом управління. Розроблено алгоритм роботи запропонованої схеми управління. Запропонований спосіб встановлення зв'язку може бути реалізовано під час дистанційного зондування Землі з використанням вітчизняної космічної системи "Січ-2".

Розглянуто методику оцінювання стійкості структури системи супутникового зв'язку (ССЗ). Запропоновано математичну модель структури ССЗ, побудованої на основі стандартної графової моделі. В якості вершин графу виступають пункти управління, а ребер - лінії зв'язку та передачі інформації між пунктами. Проведено оцінювання стійкості структури ССЗ від внутрішніх і зовнішніх дестабілізуючих впливів. Доведено, що удосконалення структури ССЗ надає можливість підвищити значення показника стійкості структури.

Запропоновано математичну модель для визначення зон радіовидимості, прямої видимості, видимості з урахуванням рефракції, а також тривалості сеансу зв'язку між космічними апаратами на еліптичних чи колових орбітах і наземними комплексами. Наведено приклади розрахунку зони радіовидимості та тривалості сеансу зв'язку.

Побудовано модель каналу зв'язку "літак - супутник - наземна станція" для моделювання передачі ADS-В повідомлень за допомогою низькоорбітального супутникового комплексу Iridium. Одержано залежності коефіціента двійкових помилок від типу модуляції сигналу, втрат на лінії, діаметра антен, нелінійності підсилювача високої потужності та коефіцієнта підсилення супутникового транспондера.

Розглянуто концепцію побудови та викориcтання інтегральної мережі авіаційного електрозв'язку для обcлуговування повітряного руху, множинний доступ (МД) доступ у авіаційних мобільних системах супутникового зв'язку. Доcліджено протоколи МДКЗ. Запропоновано модель встановлення ефективності протоколів МД. За цією моделлю встановлено найефективніший серед розглянутих протокол МДКЗ.

Запропоновано підходи зменшення впливу іоносферного середовища на проходження електромагнітних хвиль. Сформовано принципи утворення завадостійкого середовища, котрі грунтуються на впливові штучно створеної низькотемпературної плазми на іоносферний радіонепроникний шар. Визначено основний критерій місцеутворення зарядоносіїв низькотемпературної плазми. Дослідним шляхом знайдено спосіб збільшення розмірів плазми та зручну форму зі змінними її властивостями. Даний принцип має прикладний характер для застосування в околі щільової антени космічного апарата.

Для моделювання передачі авіаційних даних через низьоорбітальні супутники з використанням програмного комплексу NetCracker Professіonal 4.1 побудовано різні моделі каналу зв'язку "Літаки-Супутники-Наземна станція". Вивчено вплив кількості літаків і супутників на середнє завантаження каналу "Униз" і час проходження повідомлень для телекомунікаційних каналів з міжсупутниковим зв'язком. Досліджено умови виникнення перевантаження каналу зв'язку при одночасній передачі даних через декілька супутників від багатьох літаків.

Мета роботи - вивчення впливу райсівського завмирання на передачу повідомлень через авіаційний супутниковий OFDM канал з адаптивною модуляцією і розробка методу оцінки параметрів такого каналу. Вплив райсівського завмирання на передачу повідомлень через авіаційний супутниковий OFDM канал з адаптивною модуляцією вивчено за допомогою моделі каналу зв'язку "Літак - Супутник - Наземна станція", побудованої з використанням програмного пакету MATLAB Sіmulіnk. Модель включає в себе "Передавач літака", "Канали Вгору/Вниз", "Супутниковий транспондер" і "Приймач наземної станції". Кожен блок модулятора в банку модуляції виконує згортальне кодування з використанням кодових швидкостей 1"/"2, 2"/"3, 3"/"4, і BPSK, QPSK, 16-QAM і 64-QAM модуляції. Отримано залежності SNR каналу від співвідношення між потужністю каналу прямої видимості й дифузного каналу, від посилення в каналі "Вниз" і затримки в дифузному каналі для різних типів доплерівського спектра і доплерівських зсувів частоти. Запропоновано метод оцінки параметрів супутникових каналів із завмиранням. Розроблено реалістичну модель авіаційного супутникового OFDM каналу зв'язку з райсівськими завмираннями на основі стандарту IEEE 802.11a, яку використано для оцінки параметрів каналу. Запропонований підхід можна розглядати як метод оцінки параметрів каналу з завмиранням.

Визначено, що щільність розподілу потужності процесу нестабільності надзвичайно складно оцінити безпосередніми вимірами, тому що її складові малі в порівнянні з потужністю складовою основної частоти. Більш доступними є вимірювання часових характеристик нестабільності частоти. Описаний метод ідентифікації космічних апаратів (КА) за неконтрольованими випромінюваннями (НКВ), який полягає в аналізі випромінювання бортової апаратури виявленого космічного об'єкту (КО) і зіставленні з математичними моделями процесів які ідентифікуються, що дозволить підвищити якість функціонування системи контролю космічного простору, а також забезпечить додаткові відомості про роботу бортових апаратів КА, і відрізняється тим, що дозволяє класифікувати КО по особливостям роботи внутрішніх систем функціонуючих КА в пасивному режимі локації.

Сформовано канали втрати енергії швидкого електрона в плазмі. Уведено новий коефіцієнт, котрий однозначно характеризує процеси, які відбуваються на кордоні плазми, в залежності від поведінки енергетичного електрона. Запропоновано теоретичну модель використання розподілу енергії швидкого електрона, що підтверджена експериментально, в залежності від роду газу та матеріалу катоду. Дана модель забезпечує чітке формування шляхів впливу на плазму, з метою забезпечення надійного зв'язку із космічним апаратом.

Розглянуто варіанти вирішення проблеми надійності старту плазмових пристроїв, шляхом конструктивних рішень розрядного пальника. Проведено комплекс теоретико-експериментальних робіт по визначенню залежності напруги запалювання і напруги формування розряду у плазмових пальниках від різних факторів. У результаті проведених досліджень запропоновано оптимальне газове наповнення кварцового плазмового пальника для мінімізації напруги запалювання розряду, що дозволить підвищити надійність та якість функціонування пристроїв супутникового радіозв'язку космічних апаратів.

Представлена модель исследования навигационно-баллистической структуры орбитальной группировки космических аппаратов. Предложен алгоритм расчета некорректируемой многоспутниковой низкоорбитальной системы.

In this article the method of satellite telecommunication optimization during the SC's spacewalk via radio impenetrable ionospheric environment density production is considered. Power-effectual method of high-intensive artificial plasma for positive ions and negative particles in ionospheric plasma is operated; modeling and analysis of all the results are accomplished.

Мета роботи - розробити модель супутникового каналу зв'язку безпілотного літального апарата з адаптивною модуляцією та ортогональним частотним розділенням каналів; розрахувати параметри каналу з релеєвськими завмираннями та різними типами нелінійності супутникового транспондера; проаналізувати вплив завмирань та типу нелінійності на параметри каналу супутникового зв'язку. Для моделювання роботи каналу використано програмне забезпечення MATLAB Simulink. Вперше на основі стандарту IEEE 802.16d розроблено реалістичну модель супутникового канала зв'язку безпілотного літального апарата, яка використовується для оцінки параметрів каналу. Створена модель враховує завмирання Релея в лінії зв'язку донизу і нелінійності підсилювача супутникового транспондера. Отримано залежності співвідношення сигнал-шум в наземному приймачі від співвідношення сигнал-шум в лінії зв'язку донизу для різних типів модуляції (BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM) і швидкості передачі даних. Нелінійність супутникових підсилювачів аналізувалась на основі лінійної моделі, кубічної поліноміальної моделі, гіперболічної тангенціальної моделі, моделі Горбані та моделі Раппа. Результати для кубічної поліноміальної моделі та гіперболічної тангенціальної моделі подібні до лінійної моделі, але значно відрізняються від моделі Горбані та моделі Раппа. Для моделей Горбані та Раппа спостерігаються дуже низькі значення співвідношення сигнал-шум в приймачі. Запропонований підхід може розглядатися як метод оцінки параметрів каналу супутникового зв'язку безпілотного літального апарата із завмираннями. Показано, яким чином тип модуляції змінюється залежно від рівня співвідношення сигнал-шум та типу завмирань. Розроблена модель дозволяє прогнозувати роботу каналу з завмиранням Релея і може бути корисною для проектування систем зв'язку.

Лазерний зв'язок має потенційні переваги порівняно з радіочастотним зв'язком для космічних апаратів. Проектна група розробила концепцію двобічної системи космічного лазерного зв'язку (FSO) для комунікацій між космічними терміналами (ST) нано-, мікросупутників, що перебувають на низьких навоколоземних орбітах (з акцентом на "CubeSat"), або терміналами безпілотних літальних апаратів і переносними чи стаціонарними наземними терміналами (GT) для досягнення високої швидкості передавання даних. Дуже точна можливість наведення та супроводу буде забезпечена опціями оптичного автоматичного відстеження для ST та GT. Ця можливість забезпечить швидке переміщення літальних платформ з дуже точним видимим супроводом руху оптичних осей їх телескопів та їхнім оптичним вирівнюванням. Таке поліпшення дозволить здійснювати оптичну передачу даних на великі відстані, що вимагатиме менше ресурсів від обладнання літаючої платформи ST. Ці рішення дають значні переваги порівняно з відомими рішеннями. Інноваційна дифракційна роздільна здатність без аберації оптичної системи з широкосмуговим діапазоном буде використовуватися для ST під час роботи передавальних, приймальних та відеооптичних каналів. Оптичні системи GT, вбудовані в легке двовісне альтазимутальне монтування з поліпшеним діапазоном повертання, забезпечують плавне високошвидкісне відстеження без будь-яких прогалин у зеніті. Всі осі оптичних систем GT і осі альтазимутального монтування керуються автоколіматорами, які мають унікальну функцію автоматичного настроювання. Запропоновано інноваційний стаціонарний позиціонований GT.

Рассмотрены вопросы построения низкоорбитальной спутниковой системы, предназначенной для предоставления услуг Интернета Вещей и адаптированной к особенностям услуг и систем Интернета Вещей. Рассматривая система обеспечивает формирование необходимой телекоммуникационной инфраструктуры на базе низкоорбитальной спутниковой системы широкополосного доступа, и расположенных на низкой околоземной орбиты вычислительных средств, обеспечивающих проведение обработки информации устройств и систем Интернета Вещей, и выполнение необходимых вычислений. Для построения телекоммуникационной части спутниковой системы Интернета Вещей выбрана архитектура "распределенного спутника", которая позволяет с одной стороны обеспечить полную функциональность сложных телекоммуникационных систем, а с другой стороны - применять космические аппараты форм-фактора нано-спутник/куб-сат. Применение для построения спутниковой системы космических аппаратов типа куб-сат позволяет существенно сократить затраты на разворачивание системы и время разворачивания системы. Перспективным направлением развития систем Интернета Вещей является реализация концепции "туманных вычислений" для обработки информации устройств Интернета Вещей. Для реализации "туманных вычислений" предложено включить в состав каждого "распределенного спутника" отдельного спутника-вычислителя, и построить на основе спутников-вычислителей орбитальную распределенную вычислительную сеть. Рассмотрены вопросы обеспечения связности между спутниками-вычислителями в составе орбитальной распределенной вычислительной сети с помощью линий связи между распределенными спутниками с учетом особенностей орбитального построения спутниковой системы. Для обеспечения непрерывного предоставления услуг Интернета Вещей предложено создание и размещение на базе орбитальной вычислительной сети распределенной локализованной базы данных, показано направление передачи оперативной части локализованной распределенной базы данных с учетом движения космических аппаратов в орбитальной плоскости и вращения Земли. Представлены предложения о распределении избыточной вычислительной нагрузки, возникающей в отдельных регионах зоны обслуживания спутниковой телекоммуникационной системы, с привлечением ресурса соседних спутников-вычислителей в своей орбитальной плоскости и в соседних орбитальных плоскостях. Предложен алгоритм перемещения избыточной вычислительной нагрузки в приполярные и океанические районы.

Для оцінювання параметрів супутникового комунікаційного OFDM каналу з адаптивною модуляцією побудовано оригінальну модель каналу зв'язку "Літак-Супутник-Наземна Станція" з використанням програмного комплексу MATLAB Sіmulіnk. Модель складається із джерела інформації, передавача літака, каналу нагору/униз, супутникового транспондера, приймача наземної станції. Отримано залежності співвідношення сигнал-шум від втрат у вільному просторі для різних типів модуляції (BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM), різних температур шуму, кількості символів OFDM, зсуву частоти, лінійного коефіцієнта підсилення супутникового транспондера, діаметра антени літака. Розроблено метод оцінювання параметрів супутникового комунікаційного OFDM каналу.

Для дослідження впливу нелінійності супутникового підсилювача на параметри авіаційного супутникового комунікаційного OFDM канала розроблено оригінальну модель каналу зв'язку "Літак-Супутник-Наземна Станція" з використанням програмного комплексу MATLAB Sіmulіnk. Модель канала з адаптивною модуляцією складається із джерела інформації, передавача літака, каналу нагору/униз, супутникового транспондера, приймача наземної станції. Отримано залежності співвідношення сигнал-шум від втрат у вільному просторі для різних типів нелінійності підсилювача, різних модуляцій (BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM), різних температур шуму. Порівняно спетри та сигнальні сузір'я прийнятих сигналів для різних типів нелінійності підсилювача. Розроблена модель дозволяє визначати уширення спектру цифрового модульованого OFDM сигнала завдяки нелінійності підсилювача.

Мета роботи - представлення розробленого Інститутом технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України за участю Державного підприємства "КБ "Південне" методичного підходу до оцінки технічного рівня космічних систем дистанційного зондування Землі і систем геостаціонарного супутникового зв'язку (КСДЗЗ і СГСС), який дозволяє істотно підвищити якість розрахунків та знизити вплив суб'єктивного фактора при визначенні значення показника технічного рівня. Це досягається за рахунок високого рівня формалізації процесу кількісної оцінки технічного рівня і застосування математичних методів, які використовуються в сучасній теорії прийняття рішень. Показник технічного рівня - це кількісна міра оцінки досконалості конструкції виробу і якості продукції (послуг), вироблених з його застосуванням. Показник технічного рівня є одним з основних техніко-економічних показників дослідно-конструкторської роботи. Значення показника технічного рівня є визначальним (поряд з витратами на створення і експлуатацію) фактором конкурентоспроможності новостворюваної космічної системи. Ідентичність технічної структури КСДЗЗ і СГСС, особливо платформ космічних апаратів цих систем, дозволила побудувати єдиний методичний підхід до розв'язання завдань кількісної оцінки показника технічного рівня для цих систем. Відмінності будуть мати місце тільки в деталях алгоритмів обчислення показника технічного рівня. Основна суть відмінності алгоритмів полягає у виборі оптимального складу часткових показників технічної ефективності для кожної космічної системи. В основу методичного підходу покладена математична модель методу аналізу ієрархій Т. Сааті, доповнена авторами статті математичними моделями для максимально можливого врахування технічних особливостей КСДЗЗ і СГСС, а також забезпечення контролю помилок і протиріч у судженнях експертів, які приймають участь у підготовці вихідних даних щодо невимірних або важковимірних техніко-економічних показників КСДЗЗ і СГСС. На основі наведеного методичного підходу може бути створена галузева методика кількісної оцінки технічного рівня КСДЗЗ і СГСС, яка відповідає вимогам сьогоднішнього дня.