Лого Сделано у нас
90

Состоялась передача по лазерному каналу реальной научной информации

 

25 января 2013 г. впервые в мировой практике прикладной космонавтики состоялась передача по лазерному каналу реальной научной информации, подготовленной российскими космонавтами на борту Международной космической станции. Информация передавалась через атмосферу Земли в дуплексном режиме со скоростью 125 Мбит/с от бортового лазерного терминала и 3 Мбит/с от наземного лазерного терминала. В состав архива данных рабочей информации, подготовленной экипажем МКС, входили снимки Земли из космоса и телеметрия. Архив данных объемом 400 Мбайт передан полностью и без ошибок.

Работы проводятся в рамках космического эксперимента «Система лазерной связи» по передаче информации по лазерному каналу между МКС и Станцией оптических наблюдений «Архыз» на Северном Кавказе Научно-производственной корпорации «Системы прецизионного приборостроения». Аппаратура лазерной связи создана ОАО «НПК «СПП» совместно с РКК «Энергия» под руководством Роскосмоса.

Полученные результаты позволяют перейти к этапу практического использования высокоскоростных систем передачи информации в целях повышения эффективности космических аппаратов ДЗЗ.

Открытое акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения» создано 16 октября 2009 года путём преобразования Федерального государственного унитарного предприятия «Научно-исследовательский институт прецизионного приборостроения».

 

Для справки:

Открытое акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения» (ОАО «НПК «СПП») разрабатывает:

• лазерные и радиоэлектронные системы эфемеридно-временного и метрологического обеспечения космических навигационных и геодезических комплексов;

• системы оптического, в том числе ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазонов длин волн для космических (бортовых и наземных), полигонных (видовых и общевойсковых), корабельных и авиационных измерительных и связных комплексов, использующих несколько ключевых технологий, основанных на применении лазерных передатчиков, приемных и передающих оптических систем, лазерных ретрорефлекторов, фотоприемных устройств, а также высокоточных (прецизионных) систем наведения.

  • 0
    Doc Doc
    29.01.1315:58:41
        +
  • 0
    Skipper Skipper
    29.01.1316:28:00
    Вот это реально круто. Молодцы
  • 0
    Дмитрий Мазуренко Дмитрий Мазуренко
    29.01.1318:07:28
    ага +++++++ )
  • 0
    Нет аватара WriteThrough
    29.01.1318:48:04
    "+" А зачем полосу пропускания поделили так несимметрично, по типу как в ADSL?
    Отредактировано: WriteThrough~18:48 29.01.13
    • 0
      El13 El13
      29.01.1322:51:16
      Видимо, из космоса инфы на два порядка больше передаётся (телеметрия, фотки, прочие измерения), чем на борт КА, так же как в квартиру больше из Интернета, чем наружу.
      Отредактировано: El13~22:52 29.01.13
  • 0
    Нет аватара Userme
    29.01.1320:35:43
    Странно, по тв сказали, что америкосы первые передали сигнал, но на скорости меньше модемной))
  • 0
    Rivagri Rivagri
    29.01.1321:29:25
    Ничего нового не увидел. Лазеры давно уже используются для передачи информации над земной поверхностью. Странно, что вы об этом не знаете. С почтением из Приднестровья
    • 0
      Нет аватара oscarll
      29.01.1322:24:07
      Роскосмос тоже видимо нечего в этом не смыслит Огорчу вас до неприличия это вы что то не догоняете
    • 0
      noname noname
      29.01.1323:18:51
      Не в Приднестровье хоть уже используются?
    • 0
      Нет аватара Z-zyl
      29.01.1323:46:48
      Все правильно и нормально. Тут нового: а) передача именно на наземный терминал (не между спутниками); б) скорость.
    • 0
      Нет аватара checkpoint
      30.01.1301:08:21
      Лазерные линии связи действительно давно и широко используются над поверхность Земли, и даже с бОльшими скоростями передачи данных. Но, все они представляют из себя стационарные (релейные) линии связи. Что касается эксперимента проведенного Роскосмосом, то он действительно уникален. В статье почему-то неупомянут ни один из следующих существенных ньюансовю. МКС это НЕ геостационарный спутник, т.е МКС находится в постоянном движении относительно поверхности Земли. Во-первых, попасть лазерным пятном (диаметр которого составляет несколько метров) с поверхности Земли в МКС, расстояние до которой более 300км - задача сама по себе не простая. Во-вторых, излучатель и приемник на обоих сторонах линка нужно постоянно корректировать (поворачивать), причем с переменной угловой скоростью, что бы удаленная сторона всегда покрывалась лазерным пятном. Т.е. нужно непрерывно "следить" за удаленной станцией (МКС следит за наземной ЛРЛС, а наземная - за МКС). И втретьих - линейная скорость движения МКС столь велика, что для нее очень сильно сказывается доплеровский эффект - удлинение или украчивание длины волны, который нужно компенсировать сложными DSP алгоритмами. Для того, что бы решить эти проблемы, необходимо изготовить очень точное, прецизионное, оборудование позволяющее контролировать угол с погрешностью не более 0.01 градус, изготовить точную электронику и написать весьма мудрёное программное обеспечение. Собственно говоря, всё это должно было быть изложено в статье изначально, но так как этого нет, то данный пост заслуживате жирный минус!
      • 0
        Нет аватара AN2
        30.01.1306:17:46
        Посмею скорректировать ваш пост, судя по схеме передача на землю от МКС идет через геостационарный спутник - ретранслятор, поэтому таких сложных систем контроля перемещения МКС с земли не нужны.
        • 0
          Zveruga Zveruga
          30.01.1309:29:05
          Тогда МКС должен следить за геостационарным спутником, а спутник за перемещающейся МКС.
          • 0
            Нет аватара AN2
            30.01.1309:40:19
            Да но угловые скорости у них поменьше
            • 0
              Нет аватара checkpoint
              30.01.1313:41:00
              Но расстояние до геостационарного спутника на два порядка больше (36000км). Макс отклонение угла можно посчитать как arcsin(диаметр_пятна / расстояние), что дает нам порядка 1.6E-4 угла. Помоему проще "следить" за точкой на поверхности Земли.
              Отредактировано: checkpoint~13:44 30.01.13
              • 0
                Нет аватара Peter_Tsk
                30.01.1315:12:39
                у меня, при 'пятне' c D=10м (в районе приёмника, а сам приёмник принял точечным) получилось ~1.6Е-5 град., - т.е. требования к точности наведения ещё 'круче'...
                Отредактировано: Peter_Tsk~15:13 30.01.13
            • 0
              Нет аватара Peter_Tsk
              30.01.1314:06:34
              AN2: "Да но угловые скорости у них поменьше", - плюс и сами углы наведения меньше: a=~18,2 град. (это верно как минимум для приемо-передающей аппаратуры КА на ГСО). a(град) = 2 x arcсtg(H/[R+h]), где: R(Земли) = 6'378 км (по экватору), h(МКС) = ~370 км; H(ГСО) = ~36 тыс. км от поверхности Земли, а от центра Земли ~42'164 км. МКС совершает оборот за ~90 мин., значит угловая скорость будет около 18 град./45 мин. т.е. ~0,007 град/сек, но это очень грубо, т.к. видимая угловая скорость будет сильно меняться от края диска (~0 град/сек, минимальная) к центру (~0,012 град/сек, максимальная) и опять станет минимальной у противоположенного края диска Земли. + (теоретически) спутник на низкой орбите будет виден более половины витка с одного спутника находящегося на ГСО. Но потребные мощности больше [?], ведь 'светить' надо до ГСО, правда и поглощения/рассеивания атмосферой Земли нет, кхм... + требования к фокусировке и точности наведения на спутник-приёмник выше. P.S. Пока писал checkpoint уже отметился    P.S.2. Исправил свой ляп: либо L/D, либо L/R и тогда 2xarcctg(a), + учёл, что H(ГСО)=36 тыс. км. от поверхности Земли, а от центра ~42'164 км, со всеми вытекающими...    
              Отредактировано: Peter_Tsk~20:09 30.01.13
        • 0
          Нет аватара checkpoint
          30.01.1313:44:07
          В этом случае наземной станции все равно нужно "следить" за МКС, так как наземная станция своим пятном должна попасть в МКС в процессе передачи.
      • 0
        Нет аватара Peter_Tsk
        30.01.1313:42:27
        checkpoint, - спасибо за разъяснения! Хоть всё изложенное вами кажется очевидным (ИМХО) после прочтения, но человеку, не занимающемуся этой (или родственной) темой, сложно сразу (самостоятельно) сообразить "в чём тут цимус". А так становится понятно, что тут было "впервые в мировой практике"... По поводу "жирного минуса", - тут скорей претензии к Федеральному Космическому Агентству, новость в таком виде (1 к 1) опубликована у них на сайте... P.S. Жаль, что нельзя плюсовать/минусовать конкретный коммент. Я бы вам плюсик добавил. P.S.2. Ох уж это 'коварное' слово "впервые": "не имеющий аналогов в мире", "впервые в мировой практике"... очень часто новости с такими оборотами, при более тщательном рассмотрении, оказываются... к-хм, ... оказываются (скажем так) не совсем точными...    
        Отредактировано: Peter_Tsk~13:52 30.01.13
        • 0
          Нет аватара checkpoint
          30.01.1314:04:30
          Кстати, судя по всему, схема приведенная на рисунке - правильная! Как минимум по двум причинам. Во-первых, как заметил AN2, угловые скорости между МКС и геостационарным спутником в разы меньше, т.е. корректировать проще. Во-вторых, земная атмосфера очень плотаная и очень сильно рассеивает когерентное излучение, т.е. что бы доставить сигнал на орбиту (или с неё) потребуется очень мощные лазерные установки, чего на МКС вряд ли присутствует. В этом смысле, передача сигнала лазером очень эффективна только в открытом космосе, где почти отсутствует рассеивание и, теоритически, требует меньших энергозатрат (вся энергия излучается в пятне, а не радиально). А вот доставка сигнала на поверхность Земли или с неё все таки проще и эффективнее обычным радио. Что мы и видим на приведенном рисунке. Тут еще что хотелось бы отметить. Имея всего три геостационарных ретранслятора полностью избавляет нас от проблемы, когда МКС (или иной низкоорбитальный КА) находится в "тени", т.е. на другой стороне планеты и не достижима для нашего ЦУП. Надеюсь, все помнят про проблему связи с Фобос-грунтом ? И еще. Сигнал в лазерном канале практически нельзя подслушать, так как он только между двумя точками, в отличае от радио.
  • 0
    Нет аватара alex-kireev-75
    29.01.1321:33:31
    ну наконец-то с космонавтами нормально в квейк погоняем. ))
    • 0
      MADem MADem
      29.01.1323:18:01
      А пинг не указан ;)
      • 0
        ivankun ivankun
        30.01.1303:06:53
        Теоретически пинг должен быть очень низким, скорость света все же ;)
        • 0
          Нет аватара strange2007
          30.01.1305:51:00
          По правде кроме скорости света еще есть многое, что влияет на скорость инета. С другой стороны, нашим давно пора бы альтернативу искать
        • 0
          Нет аватара AN2
          30.01.1306:32:29
          На сколько помню курс физики - скорость распространения света и электромагнитных волн в вакууме равна - так как физическая основа у них одна и та же электромагнитное излучение.
        • 0
          Zveruga Zveruga
          30.01.1309:49:57
          При применении геостационарных спутников пинг очень большой, т. к. сигнал должен пройти 40 000 км до спутника и обратно. С МКС получается переменное расстояние. Минимальное почти 400 км, максимальное будет составлять примерно 2 000 км (исходя из кривизны Земли). Минимальный пинг без учета задержек в оборудовании составит примерно 6 мс, максимальный 14 мс. Сеанс связи с землей должен быть около 8 минут.
          Отредактировано: Zveruga~10:02 30.01.13
          • 0
            ivankun ivankun
            30.01.1313:47:44
            6-14 мс - это пинг в достаточно большой локальной сети, по сути отличный результат.
  • 0
    Нет аватара hvv
    29.01.1321:36:36
    причем тут тогда картинка? Ведь судя по ней между землей и космосом все шло по радиоканалу, а лазер - он только от спутника-ретранслятора до МКС.
    • 0
      Нет аватара Z-zyl
      29.01.1323:47:12
      Картинка косячная.    
      • 0
        Нет аватара checkpoint
        30.01.1314:07:36
        Нет. Картинка правильная, читате моё обьяснение выше.
  • 0
    Нет аватара strange2007
    30.01.1306:05:09
    Круто. Теперь интересно узнать, какая спецификация протокола. Ну не могут же наши не придумать что-то свое, что бы врагам было не удобно нас читать
    • 0
      Zveruga Zveruga
      30.01.1309:57:22
      Такие протоколы есть. Допустим для космической радиосвязи нашими разработаны лучшие протоколы в мире по скорости передачи информации.
  • 0
    Павел Желткевич Павел Желткевич
    30.01.1306:55:18
    Получается на МКС можно будет время от времени в интернете сидеть и в онлайн игры шпилить    
    • 0
      Zveruga Zveruga
      30.01.1309:57:49
      По 8 минут на виток. Хотя, если подключить другие станции лазерного слежения в России, например на Алтае и дальнем востоке, то время связи можно будет значительно увеличить.
      Отредактировано: Zveruga~10:00 30.01.13
    • 0
      Нет аватара checkpoint
      30.01.1316:18:20
      Не много не в тему, но тоже интересный факт. Во времена существования станции Мир на её борту находилась любительская пакетная BBS(Bulleting Board System). Станция совершала 16 оборотов вокруг Земли в сутки, когда она проходила в зоне видимости, радиолюбители с одной стороны Земли загружали на BBS "почту", которую потом считывали радиолюбители с другой стороны. В то время это было весьма актуально, так как интернет только начинал проникать в массы и был очень дорогим удовольствием, а BBS на Мире работала бесплатно    . На МКС сейчас тоже есть пакетная BBS, но пользоваться ей уже почти некому - все уши в Интернет. Эту BBS радиолюбители по большей части используют для настройки своих радиостанций и выясннения "радио погоды" - проходимости сигнала.
  • 0
    marshak marshak
    30.01.1317:28:04
    Вдруг между приемником и передатчиком лазера встанет облако, сигнал пройдет? И как влияют различные препятствия на лазерный сигнал?
    • 0
      Zveruga Zveruga
      03.02.1301:02:36
      Поэтому они используют для связи станции оптического наблюдения. Которые установлены в районах с наименьшим числом облачных дней в году.

       © kik-sssr.narod.ru

      Отредактировано: Zveruga~01:02 03.02.13
  • 0
    Нет аватара kamgam
    30.01.1322:28:57
    Похоже это именно та система, которую приезжали тестировать к нам на предприятие     Я тогда в ночь дежурил, следил    
  • 0
    Нет аватара anpaza
    31.01.1300:20:07
    Отлично, теперь осталось лазир помощнее поставить на спутник, и в план обороны России первым пунктом можно вставлять пункт "уничтожение вражеской группировки спутников - первые 10мин после начала боевых действий"    
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,