Задача, конечно, нехилая..Часть 2................

Сообщение №2108 от - 24 декабря 2001 г. 14:08
Тема: Задача, конечно, нехилая..Часть 2................

%

Задача, конечно, нехилая..Часть 2 …………………..

04 декабря 2001 г. 11:39:№1898 от Саша--Б.Б.
04 декабря 2001 г. 13:40:№1902 от Саша
04 декабря 2001 г. 14:15:№1903 от Ana
05 декабря 2001 г. 14:59:№1913 от Sson
23 декабря 2001 г. 17:06:№2105 от Вадим
23 декабря 2001 г. 17:08:№2106 от Вадим

Re: Задача, конечно, нехилая.
№1898 от Саша--Б.Б.(по №1882) , 04 декабря 2001 г. 11:39:
В ответ на: Задача, конечно, нехилая. от - , 03 декабря 2001 г.:

….А задача с однократным покрытием показалась мне слишком далекой от приложения, поэтому я и решил напомнить.


Я думаю, что решение задачи об однократном глобальном покрытии даст ключ к решению задачи N-кратного покрытия.

Вопрос, который я задала, «вклинившись» в дискуссию «Михалыч! Докажите теорему!» был таков –
Какая математика применяется при решении подобных задач?.

Мне ни разу не приходилось наблюдать в решениях прикладных экстремальных задач «практического применения» теории групп.
А здесь, похоже, именно такая ситуация.

А то, что с одноразовым покрытием задача далека от приложений – это неверно.
Для систем мобильной связи (т.е. для всех систем, кроме навигационных) нет необходимости в многократном покрытии.
Я уже писала – посмотрите мои сообщения на страничке «Наука и образование» №№ 196, 197, 198.

Яркий пример с системой«Iridium».
Я, к сожалению, ввела в заблуждение, написав в сообщении № 1869, что в системе 111 спутников. Попалась книжка Л.М.Невдяева «Персональная спутниковая связь». И там есть такой абзац:

«Концепция создания системы «Iridium» с орбитальной структурой из 77 КА была предложена в 1987 г. специалистами отделения спутниковой связи компании Motorola, Чендлер, шт. Аризона. Название навеяно ассоциацией с элементом иридием (латинское название – Iridium), который имеет 77 электронов. Позднее авторы проекта уточнили свою концепцию, рассчитав, что для глобального охвата поверхности Земли достаточно 66 КА.»

Скажите, а кратность покрытия - единственное существенное требование? Орбиты могут лежать в произвольных плоскостях, иметь произвольный радиус? Разве нет требований к угловому расстоянию между спутниками, видимыми из данной точки?

Давайте попробуем воспроизвести (совместно с вами) ход рассуждений специалистов из Motorola.

Совершенно очевидно, что у авторов было основным ограничением ВЫСОТА аппаратов над Землей.

Система предназначена для сотовой связи.
(«Соты» выведены в космос и обеспечили глобальность обслуживания).
Но чтобы сигнал был достаточным для приема на трубку, которую легко держать в руке, получилось ограничение на высоту, т.е. в нашей терминологии определились «радиусы шапочек».
И все. Остальные ограничения почти из математики.

«Шапочки» из-за малой высоты (780 км над поверхностью Земли. Это сведения приведены у Невдяева) МАЛЕНЬКИЕ. Как пишет Невдяев
«Каждый КА формирует зону обслуживания диаметром 4700км).

Т.О. в нашей терминологии «радиус шапочки» 2350 км.
Но система глобальная. Необходимо обслуживать и полюса.

Отсюда получается первое ограничение на орбитальную структуру.
Хотя бы одна из плоскостей, в которых двигаются «центы шапочек по поверхности Земли» должна быть почти ортогональной плоскости экватора.

Специалисты из Motorola выбрали угол наклонения этой плоскости к плоскости Земли в 86.4 градуса. И расположили в этой же плоскости равномерно 11 аппаратов.

Далее не стали мудрить и взяли 6 таких плоскостей, лучи которых при пересечении плоскости экватора (с центром в центре масс Земли) расположились равномерно.
Вот такова орбитальная архитектура «Iridium».

Что же получается! При движении аппаратов.
На полюсах густо, а по экватору «пусто».
Одноразовое накрытие поверхности Земли они обеспечили, а по полюсам «перестарались». Там явно шестикратное покрытие.

Вообще говоря, можно обсудить, почему выбраны одинаковые наклонения к плоскости экватора Земли для всех шести плоскостей системы. Здесь, действительно могут подразумеваться «нематематические» ограничений.
Но как было отмечено в одном из сообщений – эти ограничения могут оказаться только для текущего момента развития науки и техники.

Если вас устроит такой алгоритм «вникания» в возможные ограничения – пишите.

------------------------------------------
Поправка
№1902 от Саша , 04 декабря 2001 г. 13:40:
В ответ на: Re: Задача, конечно, нехилая. от Саша--Б.Б.(по №1882) , 04 декабря 2001 г.:

Написано
Специалисты из Motorola выбрали угол наклонения этой плоскости к плоскости Земли в 86.4 градуса.


Надо читать
Специалисты из Motorola выбрали угол наклонения этой плоскости к плоскости экватора Земли в 86.4 градуса.

-------------------------------------------------
Дополнение
№1903 от Ana , 04 декабря 2001 г. 14:15:
В ответ на: Поправка от Саша , 04 декабря 2001 г.:

Новости про Iridium

04.12.2001. Пока кредиторы обанкротившегося Iridium безуспешно судятся с создателями спутниковой системы в надежде вернуть хотя бы часть многомиллиардных инвестиций, новые частные владельцы космической флотилии заявляют о намерениях сделать Iridium... прибыльным.

Спутниковая связь давно стала синонимом слова «банкротство». В прошлом месяце, например, обанкротилась компания GlobalStar, оставив после себя долги в несколько миллиардов. Однако спутниковая связь не обязательно должна приносить одни лишь убытки.

Президент Iridium Джино Пикассо считает, что компания станет безубыточной и через пару лет вернет деньги инвесторам. Не всем, конечно, а только тем, кто все-таки решил вложиться в компанию после того, как индустрия ее похоронила

На долю Iridium выпало самое громкое и скандальное банкротство в спутниковой индустрии. Этот проект начала c помпой и шумом реализовывывать на заемные деньги Motorola.
Всего с 1991 года в Iridium было вложено почти $7 млрд.

Впервые уже действующая спутниковая компания не смогла раплатиться по долгам летом 1999 года. Годом спустя она предупредила абонентов о прекращении обслуживания. Финасовое положение ее стало настолько плачевным, что компании просто не хватало средств на поддержание собственной работы.

Motorola даже начала разрабатывать план физического уничтожения спутниковой сети на тот случай, если никто не захочет купить обанкротившуюся систему. Все 66 низкоорбитальных спутников планировалось свести с орбиты и сжечь в атмосфере.

Известный телекоммуникационный миллиардер Крейг Маккоу рассматривал возможность покупки Iridium, но все же предпочел вложить деньги в другую компанию спутниковой связи – ICO Global Communications (ей также грозило банкротство). Iridium Крейг забраковал за неприспособленность к поддержке служб широкополосного доступа в интернет.

После полного банкротства сеть Iridium перешла в неограниченное пользование Минобороны США.

Однако часть активов компании недавно были выкуплены частными лицами и инвесторами из Бразилии, Австралии и Саудовской Аравии за $25 млн – то есть менее чем за пол-процента от первоначальной стоимости проекта.

Теперь руководство Iridium утверждает, что нашло новую «экономичную» бизнес-модель взамен не оправдавших себя бизнес-планов, согласно которым глобальная спутниковая связь позиционировалась как альтернатива сотовой.

«Новому» Iridium не потребуется миллион абонентов для окупаемости – достаточно будет всего 60 тысяч подписчиков.

На 40% компания уже обеспечена заказами – это американские военные и государственные чиновники

Система будет использовать только два наземных шлюза сопряжения из построенных 13, чтобы снизить свои расходы.

Спутники не будут работать в режиме интенсивной эксплуатации и смогут послужить на несколько лет дольше – до 2010. Сэкономят и на субподрядчиках проекта. Например, Boeing получит за запуск спутников лишь 10% от того, что обещала ей прежняя компания,– это все же лучше, чем ничего.
Остальные кредиторы, скорее всего, вообще ничего и никогда уже не получат от Iridium. Вместо этого им оставили возможность выяснять отношения между собой. Чем они и пользуются.
В ноябре, например, прошли очередные судебные разбирательство между Chase Manhattan Bank и компанией Motorola, которую 17 кредиторов обвинили в неуплате $300 млн. Банкиры пытаются доказать, что спутниковый консорциум вел двойную бухгалтерию. Если докажут, то может получиться, что он и раньше был не таким уж убыточным, как представлялось непосвященным.

www.gazeta.ru

------------------------------------------------------------
Замечания по №1881 от Саша
№1913 от Sson , 05 декабря 2001 г. 14:59:
В ответ на: Дополнение от Ana , 04 декабря 2001 г.:

В сообщении №1881 от Саша есть неточности.
В частности там сказано:

Обращает на себя внимание «забавное совпадение».
И «Navstar» и ГЛОНАСС проектировались (вероятно) несколько десятков лет назад,
но орбитальные архитектуры их практически абсолютно совпали.
Что это? Единственность оптимального решения (при технических ограничениях) или просто «разумное» решение, интуитивно (технически) близкое к оптимальному

Это не соответствует действительности.
Архитектуры этих систем похожи только по близким значениям высот над поверхностью Земли и по количеству спутников (что естественно взаимосвязано).

А вот количество плоскостей и количество аппаратов в плоскостях по-разному.

ГЛОНАСС
Аппараты осуществляют движение в 3-х плоскостях, имеющих одинаковый угол с плоскостью экватора Земли.
Орбитальные плоскости разнесены по долготе на 120°.
(Т.е. пересекают экватор по лучам через 60 градусов.)
В каждой из них размещается 8 спутников с равномерным сдвигом по 360/8 =45°.
Угол плоскостей с плоскостью экватора 64,8 градуса

НАВСТАР
Аппараты осуществляют движение в 6-и плоскостях, имеющих одинаковый угол с плоскостью экватора Земли.
Орбитальные плоскости разнесены по долготе на 60°.
(Т.е. пересекают экватор по лучам через 30 градусов.)
В каждой из них размещается 4 спутника с равномерным сдвигом по 360/4 =90°.
Угол плоскостей с плоскостью экватора 53 градуса

За счет того, что плоскости ГЛОНАСС имеют бОльшее наклонение (64,8), чем у НАВСТАР (53), качество навигационных измерений на больших широтах лучше (чем у НАВСТАР) по сравнению с навигацией приэкваториальной..

О КАЧЕСТВЕ ТРИАНГУЛЯЦИИ
Алгоритм выбора, оптимальный с точки зрения максимальной точности местоопределения потребителя, тройки спутников из всех видимых в данный момент времени, основан на том, чтобы объем тетраэдра, построенного на линиях визирования от потребителя к КА, был максимальным.

--------------------------------------------------------
Россия - спутниковый рай
№2105 от Вадим , 23 декабря 2001 г. 17:06:
В ответ на №1927: Задача, конечно, нехилая. от - , 07 декабря 2001 г.:
Россия - спутниковый рай
21.12.2001.
Россия сегодня, пожалуй, единственная страна, где удается заработать на мобильной спутниковой связи.

Больше ничем невозможно объяснить тот факт, что в российском СП терпящей бедствие компании Globalstar больше сотрудников, чем в материнской корпорации.

Им не грозит потеря работы: темпы прироста абонентской базы и у этого СП, и у его конкурента - ГП "Морсвязьспутник", представляющего систему Inmarsat, - на порядок выше общемировых.

Становится понятно, почему к выходу на российский рынок спутниковой связи готовятся еще две компании.

Сейчас в России можно подключиться к двум коммерческим системам подвижной спутниковой связи - Inmarsat и Globalstar.

Американская Inmarsat Ventures работает на нашей территории через российского акционера - ГП "Морсвязьспутник", которому принадлежит 3,7% акций. Систему Globalstar представляет ЗАО "ГлобалТел", совместное предприятие "Ростелекома" (владеет 51% акций) , и Globalstar Telecom-munications (49% ). Обе компании утверждают, что вложили примерно по $80 млн в создание российской наземной инфраструктуры Globalstar.

Сделать бизнес на мобильной спутниковой связи крайне тяжело. Большинство игроков этого рынка разорились.
Первой три года назад обанкротилась ICO Global Communications.

В том же 1999 г. последовало банкротство Iridium. В России закрылась ее "дочка" - компания "Иридиум-Евразия", а Государственный космический центр (ГКНПЦ им. Хруничева, владевший 4,3% Iridium) потерял $82 млн, вложенные в наземную станцию сопряжения.

Сейчас идет процесс подготовки к процедуре банкротства Globalstar Telecommunications, не сумевшей за полтора года работы набрать и трети предусмотренного бизнес-планом числа клиентов. В конце ноября акции этой компании перестали котироваться в NASDAQ и были переведены на внебиржевой рынок.

Эксперты по телекоммуникациям давно махнули рукой на рынок спутниковой связи. "Нет достаточно веских доводов, которые могли бы заставить людей покупать спутниковые телефоны", - говорится в недавнем отчете консалтинговой фирмы TelAstra.

Видимо, аналитики TelAstra никогда не слыхали о загадочной русской душе. У нас спутниковую связь любят как нигде.
У Inmarsat в России почти 10 000 клиентов - это 15% всех абонентов компании в мире. На них приходится более 17% всего трафика Inmarsat. Посетивший нашу страну в конце прошлого года президент и главный управляющий Inmarsat Ventures Майкл Стори был восхищен успехами "Морсвязьспутника".

"Здесь ненормально много пользователей спутниковой связи, и они ненормально много говорят", - с удивлением повторял он. По данным компании "Клондайк-Связь", крупного дистрибьютора оборудования и услуг спутниковой связи, Россия удерживает лидерство по темпам роста абонентской базы Inmarsat - количество новых подключений увеличивается на 10 - 15% в квартал против 1 - 2% в среднем по миру.

Еще удивительнее выглядит судьба "ГлобалТела". За год работы компания набрала 3560 коммерческих абонентов - это 6% всех абонентов Globalstar. По словам генерального директора "ГлобалТел" Николая Ямбуренко, в месяц подключается около 100 новых абонентов - втрое больше, чем в конце прошлого квартала.

"Мы вышли на прибыльность, уровень наших доходов превышает $1 млн в месяц", - утверждает Ямбуренко. В начале следующего года "ГлобалТел" планирует начать рекламную кампанию на телевидении - на нее появились живые деньги.
Банкротство Globalstar Telecommunications Ямбуренко не волнует.

"Мы продолжим работать в любом случае. Спутники ведь останутся на орбите, не станут же их уничтожать - это денег стоит. Срок жизни спутников составляет не менее восьми лет, работают они безупречно", - поясняет он. Ямбуренко с гордостью рассказывает, что в компании работает 160 человек, в то время как в "большом" Globalstar осталось всего 125 служащих.

Причина популярности спутниковых телефонов в России очевидна.
"Это гигантские территории, на которых нет и скорее всего никогда не будет не только сотовой, но и обычной фиксированной телефонной связи", - говорит аналитик по телекоммуникациям "Ренессанс Капитала" Андрей Брагинский.

Основные российские потребители услуг спутниковой связи - сотрудники нефтяных, газовых и геолого-разведочных компаний. Этот рынок охвачен еще не полностью, так что в начале 2002 г. к его разделу подключатся еще две компании - арабская Thuraya и восставшая из пепла ICO. Представителем первой стала российская компания "ТМ САТ", вторая учредила компанию ICO-R. В нее, кроме ICO Global Communications (35% ), вошли "ВымпелКом" (50% ) и "Морсвязьспутник" (15% ).

Обе упомянутые компании строят в партнерстве с ГП "Космическая связь" (ГПКС) наземные станции сопряжения в подмосковной Дубне. Генеральный директор "ТМ САТ" Николай Прохоров заявил, что его компания создает центр сопряжения на собственные деньги - акционеры уверены в успехе предприятия. По данным источника в ГПКС, стоимость проекта превышает $10 млн.
В Минсвязи корреспонденту "Ведомостей" удалось получить неофициальное подтверждение, что оба новых оператора скорее всего получат лицензии. Многие дилеры спутниковых и сотовых компаний уже рекламируют Thuraya своим клиентам.
[Юрий Грановский, Ведомости]
www.vedomosti.ru

---------------------
Iridium жил, Iridium жив, Iridium будет жить,

№2106 от Вадим , 23 декабря 2001 г. 17:08:
В ответ на №2105: Россия - спутниковый рай от Вадим , 23 декабря 2001
Новая система авиабезопасности будет работать через спутники Iridium.

НОВОСТИ
19.12.2001. В США набирает обороты проект новой системы безопасности для авиатранспорта, появившийся на волне “антитеррористической перестройки” последних месяцев.

27 ноября компания Honeywell заявила, что ею начата совместная с компанией Iridium Satellite LLC разработка спутниковой системы аудиомониторинга пилотской кабины. Система позволит в реальном масштабе времени прослушивать звуки из пилотской кабины авиалайнера, на борту которого возникла нештатная ситуация.

В соответствии с требованиями Министерства транспорта США, приводить систему в действие должен будет уполномоченный на это член экипажа, после чего отключить ее до конца полета невозможно.

Система аудиомониторинга кабины, как заявляет Honeywell, может быть очень скоро запущена в производство, поскольку не требует ни большой работы по сертификации (используются имеющиеся на рынке сертифицированные комплектующие), ни выделения дополнительных частотных диапазонов.
Чтобы она была доступной для более широкого круга пользователей, разработчики предусматривают несколько вариантов исполнения, различающихся используемыми каналами связи.
Могут использоваться спутниковые каналы различных видов, авиационная голосовая радиосвязь, а также высокочастотная радиосвязь.

Первым создается вариант, получивший название Airsat I (эксплуатацию его, согласно заявлению Honeywell, намечено начать во 2 кв. 2002 г.) и базирующийся на использовании спутников.

Причем - и в этом состоит его “изюминка” - не удаленных от Земли на 36 тысяч километров геостационарных спутников, а низкоорбитальных (высота орбиты около 700 км) аппаратов системы Iridium.
За счет своего орбитального построения (спутники обращаются вокруг Земли по околополярным - иначе говоря, проходящим почти над полюсами - орбитам) и большого числа спутников (66) система Iridium обеспечивает связь по всему Земному шару, в том числе и в проблемных для геостационарной спутниковой связи полярных районах.

При этом каждый из входящих в систему спутников способен поддерживать связь с портативными пользовательскими терминалами (эти спутниковые “трубки” крупнее, чем привычные сотовые), с неподвижными земными станциями (узлами сопряжения системы с сетями общего пользования), а также с другими спутниками системы.
Система Iridium была создана в 1990-х годах в качестве коммерческой системы мобильной спутниковой связи, однако через год после начала эксплуатации компания-оператор обанкротилась, так что в 2000 г. система сменила владельца и сейчас обслуживает главным образом правительственные (в том числе и военные) структуры Соединенных Штатов.
www.ccc.ru

-----------------------------------------------


Отклики на это сообщение:

Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100