ТОПОЛОГІЯ ІНТЕГРОВАНОЇ СУПУТНИКОВОЇ МЕРЕЖІ ЗВЯЗКУ НА ОСНОВІ ГЛОБАЛЬНИХ СУПУТНИКОВИХ СИСТЕМ І НЕВЕЛИКИХ КЛАСТЕРІВ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ
Authors: Лабуткіна Т.В. , Перепелиця М.О. 
Published: December 2024

Анотація. Отримала розвиток концепція інтегрованої супутникової системи, в якій поєднанні дві складових: 1) глобальне угруповання, побудоване на основі різновисоких угруповань (сегментів), для кожного з яких структура підтримується регулярною; 2) застосована на системній основі множина кластерів космічних апаратів, кожен з яких представлений невеликим орбітальним угрупованням і використовується для вирішення завдання орбітального сервісу або завдання, що пов’язане з боротьбою із космічним сміттям. Згідно концепції інтегрованої супутникової системи, на основі різновисоких сегментів її глобального угруповання інтегрована множина функцій (представлених у різному складів в кожному сегменті). До множини функцій глобальних угруповань системи введені функції організації застосування названої множини кластерів на системній основі. В основі інтегрованої супутникової системи єдина інтегрована мережа зв’язку,що поєднує мережу глобального угруповання і мережі кластерів.Розвинута концепція мережі зв’язку кластера космічних апаратів і загальна концепція побудови кластера. У складі угруповань кластера передбачені операційні космічні апарати і космічні апарати зв’язківці, які мають стабільно підтриману кутову орієнтацію відносно осей барицентричної орбітальної системи координат і реалізують зв’язки на основі ліній оптичного зв’язку або променів фазованої антенної решітки. Ці лінії зв’язку є програмно керованими (або мають базове програмне керування). Космічні апарати-зв’язківці забезпечують зовнішні зв’язки кластера, а також створюють базову структуру («основ») внутрішньої мережі кластера. Крім того, космічні апарати-зв’язківці є поєднаними між собою центрами «зіркових» топологічних структур, які створюютьсялініями приєднання до них операційних космічних апаратів. Поєднання космічних апаратів-зв’язківців з операційними космічними апаратами здійснюється на основі мережних технологій, аналогічних реалізованим в локальних мережах і мережах мегаполісів LoRa або LoRaWAN. Таким чином створюється єдина мережа кластера. Приведені приклади деяких конкретних варіантів кластерних груп і мереж кластерів. Представлена концепція топології єдиної глобальної мережі інтегрованої супутникової системи. Вузлами базової частини цієї мережі (базової мережі) є космічні апарати глобального угруповання в єдиному конструктивному виконанні або кореневі космічні апарати розподілених супутників цього угруповання, а також космічні апарати-зв’язківці кластера. Топологія базової мережі на кожний поточний момент функціонування визначена і постійно підтримується (при уявній ситуації відсутності інформації для передачі лінією зв’язку пристрій зв’язку все одно забезпечує програмну орієнтацію лінії, і через визначені інтервали часу лінією передаються службові сигнали). Повна топологія мережі на доданок до топології базової мережі містить вузли, які представлені операційними космічними апаратами, приєднаними до космічних апаратів-зв’язківців, а також супутніми космічними апаратами, приєднаними до кореневих космічних апаратів в розподілених космічних апаратах у глобальному угрупованні (технології приєднання аналогічнізастосованим в мережахLoRa, LoRaWAN). В роботі запропонований спосіб представлення інформації про топологію інтегрованої супутникової мережі в задачах її імітаційного моделювання, а також поточних задач її функціонування. Спосіб дає можливість використання інформаційно доповненої матриці зв’язності, яка містить не тільки дані про наявність зв’язку між парою вузлів мережі, а можливість «швидко» (з невеликими витратами часу) отримати інформацію про пару вузлів, що реалізує цей зв'язок, а також про види пристрів зв’язку, які застосовують вузли цієї пари.