Москва
Горячая линия – Телеком
2014

УДК 621.396.946:621.37/.39(091) 
ББК 32.884.1 
      Б95 
Р е ц е н з е н т ы :  
Ректор Московского технического университета связи и информатики,  
лауреат премии Правительства РФ в области образования,  
доктор техн. наук, профессор  А.С. Аджемов; 
Главный научный сотрудник НИИР, лауреат Государственных премий,  
доктор техн. наук, профессор  Л. Я. Кантор; 
Зав. кафедрой систем радиосвязи СибГУТИ, заслуженный работник высшей 
школы, доктор техн. наук, профессор  В. И. Носов 

Быховский М. А. 
Б95        Развитие телекоммуникаций. На пути к информационному 
обществу. (Развитие спутниковых телекоммуникационных 
систем). Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия – 
Телеком, 2014. – 436 с: ил. 
ISBN 978-5-9912-0405-7. 

Книга посвящена истории создания и развития спутниковых сис-
тем телекоммуникаций, возникших в середине ХХ столетия и быстро 
получивших широкое распространение. Уникальным свойством спут-
никовых телекоммуникаций является возможность создания глобаль-
ных систем, предоставляющих широкий спектр современных услуг 
десяткам миллионов своих пользователей. В работе описаны основные 
этапы развития спутниковых телекоммуникационных систем граж-
данского и военного назначения. Приведены краткие биографические 
сведения о многих видных отечественных и зарубежных ученых и 
инженерах, внесших особый вклад в создание ракетной техники (К. Э. 
Циолковский, С. П. Королев, В. Браун и др.) и телекоммуникацион-
ных систем (А. Кларк, Дж. Пирс, Б. Е. Черток, М. Р. Капланов, М. Ф. 
Решетнев и др.). 
Для широкого круга читателей – специалистов в области теле-
коммуникаций, историков науки и техники, будет полезна в качестве 
учебного пособия для студентов радиотехнических и инфокоммуни-
кационных специальностей.  
ББК 32.884.1 
 
Адрес издательства в Интернет WWW.TECHBOOK.RU 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9912-0405-7                                               ©  М. А. Быховский, 2014 
©  Издательство «Горячая линия – Телеком», 2014 

Предисловие

...Невозможное сегодня станет возможным
завтра...
Константин Циолковский

Данная книга является четвертым томом книги «Развитие теле-
коммуникаций. На пути к информационному обществу». Ее первый
том «Истории телеграфа, телефона и радио до начала ХХ века»,
был издан в 2010 г., второй — «История развития электроники в ХХ
столетии» в 2012 г., а третий — «Развитие радиотехники и знаний о
распространении радиоволн в ХХ столетии» в 2013 г.
Книга посвящена впечатляющей истории создания спутниковых
телекоммуникационных систем, которые основаны на использова-
нии искусственных спутников Земли (ИСЗ). Спутниковые телеком-
муникационные технологии являются самыми молодыми из тех, ко-
торые были созданы в ХХ веке. Их появление во второй половине
ХХ века стало возможным после того, как были созданы мощные
ракеты, способные вывести космические аппараты (КА) на около-
земную орбиту.
Первые идеи создания кораблей, запускаемых человеком для ос-
воения космоса, в том числе и для полетов на другие планеты, выд-
винул и научно обосновал в самом начале ХХ столетия наш великий
соотечественник Эдуард Константинович Циолковский. B то время
многие ученые относились к таким исследованиям как к упражнени-
ям досужего ума, которые вряд ли когда-нибудь будут иметь прак-
тическое значение. Однако, делая первый шаг, Циолковский твердо
верил в то, что эти идеи будут подхвачены другими учеными и в
результате будет создана та техника, которая откроет Человечеству
новые пути развития.
Он писал: «Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия,
сказка.
За ними шествует научный расчет, и уже, в кон-
це концов, исполнение венчает мысль». Жизнь подтвердила его
взгляды, и в первые десятилетия ХХ века в нашей стране, в других
странах (Австро-Венгрии, Германии, Франции и США) появились
ученые, ведущие теоретические и экспериментальные исследования

Предисловие

в этом же направлении.
Во время Второй мировой войны в Гер-
мании Вернер фон Браун создал мощные боевые ракеты, которыми
фашисты обстреливали Лондон. После разгрома фашистской Гер-
мании опыт разработки таких ракет был изучен отечественными и
американскими специалистами и на этой базе были созданы мощные
ракеты, способные выводить ИСЗ на околоземную орбиту.
Космическая эра Человечества началась 4 октября 1957 г., когда
в СССР был запущен первый ИСЗ, разработанный под руководст-
вом выдающегося отечественного ученого и инженера Сергея Пав-
ловича Королева. Через 4 месяца, 1 февраля 1958 г., был запущен
американский ИСЗ, разработанный под руководством Вернера фон
Брауна. B книге кратко освещена история создания ракетной тех-
ники, с помощью которой Человечеством осваивалось космическое
пространство.
Основная часть книги посвящена истории создания спутнико-
вых телекоммуникационных систем, расположенных на околозем-
ных орбитах.
Впервые идея создания глобальных систем связи с помощью
ИСЗ была высказана английским инженером и впоследствии знаме-
нитым ученым, изобретателем, писателем-фантастом и футуроло-
гом сэром Артуром Кларком. B 1945 г. в статье «Внеземные ретран-
сляторы», опубликованной в октябрьском номере журнала Wireless
World, он выдвинул и теоретически обосновал идею создания систе-
мы спутников связи на геостационарной орбите, с помощью которых
было бы возможно организовать глобальную систему связи. B этой
статье Артур Кларк писал: «Спутниковая связь является дейс-
твенным средством распространения взглядов и идей по всему
земному шару, гораздо более эффективным, нежели газеты и
журнал». Такие системы вскоре были созданы, и за очень корот-
кий по историческим меркам срок (всего за полвека) они колоссаль-
но расширили возможности обеспечения глобальной связью людей,
находящихся в разных точках земного шара и глобального расп-
ространения аудио- и видеосигналов. Это дало возможность всем
людям Земли мгновенно узнавать о всех важных событиях. B кни-
ге рассказывается о развитии систем спутникового телерадиовеща-
ния, фиксированной и мобильной спутниковой связи, позволившей
людям беспрепятственно осуществлять связь, где бы они не находи-
лись: на борту морских судов, самолетов, в пустынных регионах.
Телекоммуникационные спутники позволили создать глобальн-
ые навигационные системы, давшие возможность определять поло-
жение объектов в трехмерном пространстве с недостижимой ранее

Предисловие
5

точностью (до см).
Важно также то, что на основе современной
технологии интегральных схем были созданы достаточно простые
навигационные приборы, которые стали, в частности, встраиваться
в сотовые телефоны.
Такие приборы позволяют сотням миллио-
нов людей использовать спутниковые системы навигации для сво-
их нужд.
Спутниковые навигационные системы получили широ-
чайшее применение во многих сферах человеческой деятельности:
для управления разными видами транспортных систем на суше, в
воздухе и на морских просторах, для глобального картографирова-
ния поверхности Земли и т. д. На их основе созданы международные
поисково-спасательные системы для оповещения о бедствии, позво-
лившие спасти жизни тысячам людей.
Огромное значение имеют спутниковые метеорологические сис-
темы и системы исследования Земли, о которых также рассказыва-
ется в этой книге. Процессы в атмосфере носят глобальный харак-
тер. Поэтому при Организации Объединенных Наций был создан
Всемирный метеорологический союз и Всемирная служба погоды,
объединившие усилия многих страна в совершенствовании методов
предсказания погоды и природных катаклизмов на Земле. Главные
центры Всемирной службы погоды расположены в Москве, Вашин-
гтоне и Мельбурне. B эти центры стекается информация со спут-
ников, наземных измерительных средств, воздушных шаров, зонди-
рующих ракет. По данным ООН ежегодно лишь на море спутни-
ковые системы метеонаблюдений и связи предотвращают более 400
катастроф.
Помимо предсказаний погоды ИСЗ играют большую роль в изу-
чении природных ресурсов Земли, решении проблем картографиро-
вания поверхности Земли, сельского и лесного хозяйства, геологи-
ческого картирования, поисков и разведки месторождений полезных
ископаемых, пространственного планирования территорий и океа-
нографии.
Несколько глав книги посвящено истории совершенствования
технических элементов спутниковых систем. B ХХ веке произошел
колоссальный прогресс в антенной технике, в производстве прием-
ного и передающего оборудования, солнечных батарей, предназна-
ченных для энергетического обеспечения спутниковых систем, и т. д.
Прогресс в этих областях техники позволил значительно усовершен-
ствовать Земные станции (ЗС). Если в конце 1950-х годов для пере-
дачи и приема сигналов на спутниковых линиях на ЗС требовалось
применять огромные антенны весом в сотни тонн, диаметр которых
составлял 20...30 м, а их стоимость составляла десятки миллионов

Предисловие

долларов, то в конце ХХ века был освоены Ku- и Kа-диапазоны, в
которых могли работать малые ЗС, доступные по цене для массо-
вого пользователя — они стоили всего несколько сотен долларов.
B этих ЗС применялись небольшие антенны, диаметр которых мог
составлять всего около 50 см. На спутниках стали применяться мно-
голучевые антенны, позволившие существенно повысить эффектив-
ность использования радиочастотного спектра и увеличить число
пользователей услугами спутниковых систем.
В книге везде, где это было возможно, отмечаются ученые и
инженеры, выдвинувшие основополагающие идеи, на основе кото-
рых велись важнейшие научные исследования и создавалась новая
техника. B ней помещены фотографии многих из этих людей.
Данная книга является в отечественной литературе первой, пос-
вященной истории развития спутниковых телекоммуникационных
систем.
Книга может быть использована как учебное пособие по
курсу «История науки и техники», который изучается в высших
учебных заведениях, где готовятся специалисты в области телеком-
муникаций. Однако она адресуется широкой аудитории, интересу-
ющейся историей развития науки и техники. B книге использова-
лись многие отечественные и зарубежные публикации, посвящен-
ные вопросам развития спутниковых технологий, а также интернет-
источники, указанные в списках литературы к каждой главе.
При подготовке книги я имел возможность обсуждать затрону-
тые в ней вопросы со своими коллегами, советами и рекомендаци-
ями которых я пользовался. Я выражаю свою искреннюю призна-
тельность ректору МТУСИ проф. А.С. Аджемову, одному из разра-
ботчиков первых отечественных телекоммуникационных спутнико-
вых систем проф. Л.Я. Кантору, заслуженному работнику высшей
школы проф. В.И. Носову, заслуженному деятелю науки и техники
РФ, известному специалисту в области космического телевидения
проф. А.С. Селиванову, вице-председателю 4-й Исследовательской
Комиссии МСЭ, к.т.н. М.М. Симонову и Генеральному директору
некоммерческого партнерства «Национальная ассамблея спутнико-
вой связи», к.т.н. Л.С. Рогозину.

Введение

Счастье — трата себя на творение своих рук,
что будет жить и после твоей смерти.
Антуан де Сент-Экзюпери

Создание спутниковых систем телекоммуникаций является
крупнейшим достижением техники ХХ века, оказавшим огромное
влияние на развитие связи, телерадиовещания, навигации, метеоро-
логии, исследований Земли и многих других областей, крайне необ-
ходимых для экономического процветания Человеческого общества.
Их создание инициировало многие инновации в области телекомму-
никационной техники.
Уникальным свойством спутниковых телекоммуникационных
систем является их глобальность. Такие системы создали возмож-
ность организации связи и распространения информации на значи-
тельных территориях, особенно в малонаселенных и труднодоступ-
ных регионах.
Сегодня уже созданы космические системы, в которых реали-
зован принцип аудио- и видеосвязи «каждый с каждым». Передача
программ телевидения для любого жителя Земли в реальном вре-
мени — сегодня это проблема уже не техническая, а экономическая.
Глобальные системы навигации позволяют решать многочис-
ленные задачи, которые требуют точного знания местоположения
объектов. Это необходимо для управления транспортом, проведе-
ния кадастровых работ, планирования сетей связи и многого дру-
гого. Глобальные спутниковые системы широко применяются для
предсказания погоды, картографии, поиска полезных ископаемых,
организации дистанционного мониторинга лесных пожаров и их пос-
ледствий; мониторинга состояния сельскохозяйственных культур (в
том числе оценок последствий засухи); исследования динамики вод-
ной и земной поверхности; оценки антропогенных загрязнений (в
том числе оценка последствий крупных катастроф на нефтяных
платформах) и др.
В XXI веке произойдет переход нашей цивилизации от «постин-
дустриальной» фазы развития к «информационной», и в этом пе-
реходе спутниковые телекоммуникационные системы будут играть
значительную роль.

Введение

В данной главе для удобства читателей представлен краткий
обзор исторических событий, связанных с развитием телекоммуни-
кационных спутниковых систем, которые более обстоятельно изла-
гаются в главах этой книги. Кроме того, в ней приводятся данные,
характеризующие развитие в мире телекоммуникационных спутни-
ковых систем.

B.1. Начало создания космических аппаратов
и запуска телекоммуникационных спутниковых
систем

Что двигает людьми в их устремлениях к творчеству? Почему
некоторые из них задумываются над проблемами, которые совре-
менникам кажутся иллюзорными и не имеющими ни сегодня, ни в
будущем никакого практического значения, и упорно работают над
их решением, отдавая этому все свое свободное время и часто тратя
на эти занятия свои деньги? Далеко не всегда при жизни они до-
биваются общественного признания результатов своей деятельнос-
ти, и большинство окружающих их людей относятся к ним как к
«чудакам», не понимающим «реальных» проблем и не желающим
заниматься актуальными проблемами сегодняшнего дня.
Но проходит время и неожиданно оказывается, что те пробле-
мы, которые прежде казались фантастическими и никому не были
интересны, приобретают актуальность и люди, указавшие на воз-
можности решения этих проблем, на самом деле указали Человечес-
тву новые пути его развития. B открытых ими областях начинают
работать многие тысячи других людей — ученых и инженеров, рож-
даются новые знания, на основе которых развивается промышлен-
ность и создается более совершенная техника. Эта техника стано-
вится необходимым элементом жизни для миллионов людей, таким,
например, как радиоприемник, телевизор, сотовый телефон и т. д.
История развития космических систем дает повод для того, что-
бы задуматься над этими вопросами и попытаться найти на них от-
вет. Ведь пионеры космонавтики, работавшие долгие годы в одино-
честве, выдвинули идеи, которые получили в середине ХХ столетия
широчайшее развитие и привели к созданию ракетной техники, ис-
кусственных спутников Земли, полету человека в космос, высадке
людей на Луне, а также к созданию спутниковых телекоммуника-
ционных систем.
Такие системы широко используются для орга-
низации линий радиосвязи и сетей телерадиовещания, для созда-
ния глобальных систем подвижной связи и навигации, для научных

Введение
9

исследований (исследований Земли и метеорологических исследова-
ний) и т. п.
История развития космических систем дает уникальный при-
мер того, как опережающая свое время мечта, казавшаяся многим
современникам совершенной утопией, в течение очень короткого по
историческим меркам времени, превратилась в реальность. B самом
начале ХХ века К.Э. Циолковский теоретически обосновал возмож-
ность создания космических аппаратов, на которых Человечество
сможет проникнуть в космос, а 1957 г. в СССР был запущен в кос-
мос первый искусственный спутник Земли. Для контроля за поле-
том ИСЗ на нем был помещен маленький радиопередатчик — маяк,
работавший в диапазоне 27 МГц. Через несколько лет, 12 апреля
1961 г., впервые в мире на советском космическом корабле «Вос-
ток» Ю.А. Гагарин совершил исторический облет Земли. При этом
космонавт имел регулярную связь с Землей по радио. Так началась
систематическая работа по изучению и использованию космического
пространства для решения различных мирных задач. Вскоре состо-
ялись успешные полеты на Луну американских астронавтов.
Удивительно то, что пионеры космонавтики выдвинули свои
идеи в те годы, когда техника еще не достигла того уровня развития,
который был необходим для их реализации. Тем не менее, они вери-
ли, что, начав исследования (теоретические и экспериментальные)
возможностей реализации этих идей, они смогут убедить современ-
ников развернуть работы в данном направлении. Они строили свою
жизнь, руководствуясь кредо, которое ярко выражено в стихах жив-
шего в США в начале ХХ столетия ливанского философа и поэта
Джебрана Халиля Джебрана:
Жизнь есть тьма, когда нет стремления. Всякое стрем-
ление слепо, когда нет знания. Всякое знание тщетно, когда
нет труда. Всякий труд бесплоден, когда нет любви.
Пионерами космонавтики являются отечественные ученые Кон-
стантин Эдуардович Циолковский, Фридрих Артурович Цандер и
Сергей Павлович Королев. Значительный вклад в развитие космо-
навтики внесли зарубежные ученые: в Германии — Герман Оберт
и Вернер фон Браун, во Франции — Робер Эсно-Пельтри — лет-
чик, изобретатель, один из пионеров авиации, а в США — Роберт
Хитчингс Годдард. B результате исследований и разработок этих
людей в середине ХХ века были созданы ракеты, способные, прео-
долевая земное притяжение, доставлять в космос аппараты для на-
учных исследований и спутниковых телекоммуникационных систем.
К пионерам космонавтики относится и словенский теоретик Герман

Введение

Поточник (псевдоним Ноордунг) (Herman Potoˇсnik — Noordung), ко-
торый после знакомства с книгой Г. Оберта разработал ряд проек-
тов космических станций и в 1928 г. указал на возможность запуска
искусственного спутника Земли (ИСЗ) на геостационарную орбиту
(ГСО). Уникальность этой орбиты состоит в том, что оказавшийся
на ней спутник двигается синхронно с вращением Земли вокруг сво-
ей оси и, следовательно, его положение в точке стояния на орбите
относительно Земли все время остается неизменным.
Первым, кто пришел к идее использования ГСО для создания
глобальной всемирной системы телекоммуникаций, стал английский
ученый и знаменитый писатель Артур Ч. Кларк. Эту идею он изло-
жил в получившей широкую известность статье, опубликованной в
1945 г. в журнале Wireless World. Поэтому на Западе геостационар-
ную и геосинхронную орбиту иногда называют «орбитой Кларка»,
а «поясом Кларка» называют область космического пространства
на расстоянии 36000 км над уровнем моря в плоскости земного эк-
ватора, где параметры орбит близки к геостационарной. B 1954 г.
Артур Кларк выдвинул еще одну важную идею создания космичес-
кой метеорологии.
Эта идея вскоре (в 1960 г.)
также получила
практическое воплощение.

B.2. Начало развития спутниковых систем связи
и телерадиовещания

После запуска в СССР первого искусственного спутника Земли
почти сразу же были выдвинуты идеи их использования для созда-
ния специализированных телекоммуникационных систем, предназ-
наченных для решения насущных задач Человечества.
В середине ХХ века одной из острых проблем в области теле-
коммуникаций было создание международных систем, в частности
трансокеанских, предназначенных для организации каналов, по ко-
торым можно было передавать сигналы многоканальной телефонии
и телевидения. B те годы радиотелефонные линии связи большой
протяженности (например, между Америкой и Европой) создава-
лись в коротковолновом диапазоне частот. Эти линии имели очень
незначительную пропускную способность, и их работа из-за особен-
ностей распространения радиоволн была крайне ненадежна. Только
в 1956 г. между США и Англией была проложена трансатланти-
ческая кабельная линия, имевшая пропускную способность всего 36
телефонных каналов.
Поэтому инженеры крупнейших телекоммуникационных ком-
паний в США AT&T, RCA, Hughes Aircraft Company в качестве од-