История Научно-технического центра космических систем (НТЦ КС)

Для разработки бортовых ретрансляторов в 1971 г. по инициативе директора НИИР профессора Фортушенко А.Д. в институте была создана специальная лаборатория. В состав лаборатории вошли специалисты, имеющие достаточный  опыт по созданию необслуживаемых радиорелейных систем связи, и специалисты  совершенно новых для института направлений, необходимых для решения различных специфических вопросов, связанных с эксплуатацией в открытом космическом пространстве аппаратуры связи и техникой запуска. При создании бортовых ретрансляторов необходимо было решать задачи, обеспечивающие работоспособность и сохранность параметров  ретрансляционной аппаратуры при воздействии не исследованных в то время абсолютно новых факторов. Это весьма значительные вибро- и ударные нагрузки, отсутствие тепловой конвекции и воздействие радиации. Одновременно к бортовому оборудованию предъявлялись жесткие требования по надежности, энергопотреблению и массо-габаритным характеристикам.

В  январе 1972 г. вышло Постановление Правительства СССР, которым НИИР была поручена разработка и поставка бортового ретранслятора «Дельта-2» для первого в стране геостационарного спутника Земли «Радуга». Через полгода вышло еще одно постановление Правительства, где НИИР была поручена разработка ретранслятора «Кадр» для первого в мире  спутника непосредственного телевизионного вещания «Экран».

В процессе проектирования были разработаны принципиально новые схемы широкополосных  усилителей, гетеродинных трактов, импульсных источников питания с КПД до 97% , защищенные от воздействия радиации, схемы отвода тепла от активных элементов и новые конструктивно-технологические решения. Особое внимание было обращено на обеспечение срока службы и надежности БРТР. Был внедрен контроль и прогнозирование всех активных элементов по сроку службы.

Одновременно был разработан и изготовлен комплекс наземного испытательного оборудования для испытания бортовых ретрансляторов в стенах НИИР,  на заводе-изготовителе космического аппарата и на стартовой площадке.

Итогом работ стали успешные запуски на орбиту в 1975 г. первого советского геостационарного ИСЗ «Радуга», обеспечившего распределение ТВ программ в системе ТВ вещания «Орбита», передачу телефонно-телеграфных сообщений и матриц центральных газет, и в 1976 г. первого в мире спутника непосредственного телевизионного вещания «Экран», позволившего существенно удешевить распределение ТВ программ в малых городах и посёлках.

За выполнение этих работ более 700 сотрудников НИИ Радио, Опытного производства и Опытного завода НИИР «Промсвязьрадио» были отмечены Правительственными наградами, многим присвоены звания «Мастер связи» и «Почетный радист». В обеспечение выполнения Постановлений Правительства были построены новое здание НИИР и новый корпус Опытного завода.

В 1988 г. была завершена разработка бортового ретранслятора «Диполь» для КА «Экран М», обладающего повышенными техническими и эксплуатационными характеристиками. Ретранслятор КА «Экран М» получился уникальным для своего времени – выходная мощность каждого из двух стволов, выполненных на твёрдотельных элементах, составляла  300    Вт.

За 25 лет, прошедших с момента запуска первых спутников, было выведено на орбиту 28 космических аппаратов «Радуга» и 25 космических аппаратов «Экран» и «Экран М», в составе которых работали БРТР, созданные специалистами НИИР.

В 1987 г. лаборатория бортовых ретрансляторов была преобразована в научно-исследовательский отдел. Это было связано с тем, что НИИР была поручена  разработка новых бортовых ретрансляторов «Дракон» для КА серии «Галс»  системы непосредственного телевизионного вещания — СНТВ (система СТВ-12) в соответствии с Международным планом спутникового ТВ в диапазоне частот 17/12 ГГц. Несмотря на то, что первая половина 90-х годов была крайне тяжелой для всей промышленности России, коллективу разработчиков НИИР и оставшейся после приватизации части Опытного завода удалось завершить начатые работы по ретрансляторам в новом диапазоне частот, и в 1994 г. на орбиту был запущен ИСЗ «Галс-11», а в 1995г. «Галс-12». Запуск этих аппаратов послужил технической основой для создания в России первой системы многопрограммного спутникового непосредственного телевизионного вещания «НТВ-Плюс», которая начала функционировать с 1996 г.

В 1996 г. были начаты работы по созданию 16-ствольного ретранслятора, впервые на негерметичной платформе,  для КА «Галс-16» в кооперации с зарубежными фирмами. К сожалению, из-за отсутствия финансирования эти работы не были доведены до конца, и дальнейшее расширение и цифровизация системы НТВ-Плюс и других телекомпаний, вещающих сегодня более 150 ТВ программ, базировались на спутниках американского и французского производств.

В 2001 г. был заключён договор по созданию ретранслятора «ССПД» для передачи сигналов космической гидрометеорологической системы и космической системы спасения «КОСПАС-САРСАТ», устанавливаемого на геостационарном КА «Луч-5А». Однако, реально работы в отделе были начаты в 2006 г., после открытия финансирования, а в  декабре 2011 г. спутник был выведен на орбиту. Проведённые в 2011-2012 гг. лётные испытания показали более высокую достоверность передачи по каналу ретрансляции «КОСПАС-САРСАТ» по сравнению с ранее разработанными аналогичными ретрансляторами.

В 2009 г. на ФГУП НИИР была возложена функция подрядчика по созданию модулей полезных нагрузок (МПН), включающих в себя антенный комплекс и ретранслятор, для космических аппаратов» «Экспресс-АМ5» и «Экспресс-АМ6», предназначенных для обеспечения цифрового телевизионного и радиовещания на территории России, решения задач подвижной президентской и правительственной связи, предоставления пакета мультисервисных услуг (телефония, видеоконференцсвязь, передача данных, доступ к сети Интернет), а также создания сетей связи на основе технологии VSAT. В процессе реализации проекта отдел определил основные требования к подсистемам МПН и свою кооперацию, участвовал в совместной работе с кооперацией в процессе проектирования полезной нагрузки, её сопряжения с КА, сборки и испытаний подсистем.

КА Экспресс-АМ5» и «Экспресс-АМ6»  являются первыми КА тяжелого класса со сроком активного существования 15 лет, произведенными в России. Зоны обслуживания формируются антеннами, обеспечивающими прием и передачу сигналов в L, С, Ku и Ka диапазонах частот. МПН для АМ5 и АМ6 не только отличаются высокими техническими характеристиками, а также являются уникальными по количеству антенн: в АМ5 входят 10 антенн, в АМ6 —  11 антенн. Оба МПН имеют в своем составе новые для российских КА многолучевые антенны (по 10 лучей на каждом) Ka-диапазона.

Каждый из МПН предназначен для одновременной работы достаточно большого количества транспондеров: 84 активных транспондера  для АМ5 и 72 активных транспондера для АМ6. Ресурсы, выделяемые для МПН, включают мощность потребления 14 кВт и массу ПН около 1000 кг.

КА «Экспресс-АМ5» был успешно выведен на орбиту в декабре 2013 г., КА «Экспресс-АМ6» — в октябре 2014 г.

Для решения задачи обеспечения массового широкополосного доступа к информационным сетям через системы спутниковой связи в РФ, Комиссией по модернизации и технологическому развитию экономики России при Президенте Российской Федерации в 2009 г. была организована работа по созданию российской спутниковой системы высокоскоростного доступа к информационным сетям в Ка-диапазоне частот. Проект получил название – «Обеспечение высокоскоростного доступа к информационным сетям через системы спутниковой связи» (РСС-ВСД).

Цель проекта – создание экономически эффективной системы спутниковой связи на основе оборудования российского производства для предоставления операторами информационных сетей России услуг связи массового использования.

В 2011-2012 гг. в отделе было выполнено  системное проектирование и эскизное проектирование космических аппаратов «Восточный» и «Западный», начата разработка рабочей конструкторской документации. Проведена большая работа по созданию международной кооперации по созданию основных технических средств системы.     По полезной нагрузке космического аппарата «Западный», предназначенного для работы на территории Европейской части России, Урала, Сибири и Крайнего Севера, представлены предложения по существенному увеличению пропускной способности системы вплоть до 15-20 Гбит/с. Это больше, чем на спутниках «Экспресс-АМ5» и Экспресс-АМ6» вместе взятых. К сожалению, в настоящее время работы по реализации проекта, который может приблизить каждого россиянина к информационной кладовой, практически остановлены из-за сложной ситуации с финансированием.

В 2010 г. между ФГУП НИИР и французской компанией Thales Alenia Space, отвечающей за создание МПН и БА КИС для КА вещания «Экспресс-АТ1» и КА «Экспресс-АТ2», а также КА связи и вещания «Экспресс-АМ8», был заключен контракт на разработку проектных анализов, проведение работ по оценке проектной документации и выполнения квалифицированного перевода эксплуатационной документации. Работы были успешно завершены в 2013 году.

В 2011г. при реорганизации структуры ФГУП НИИР отдел бортовых ретрансляторов был преобразован в Научно-технический центр космических систем (НТЦ КС).

В 2013 г. начаты работы по проекту «Экспресс РВ». Главная цель проекта обеспечение надёжной связи в северных широтах страны, а также организация непосредственного спутникового радиовещания и развитие подвижной связи. Заказчику был предложен проект организации системы связи с использованием эллиптической орбиты типа «Тундра» и основные решения по построению МПН космических аппаратов.