Спутниковые системы связи

Носимая станция спутниковой связи L-диапазона

Носимая станция спутниковой связи предназначена для организации оперативной связи мобильных групп через координирующие центры в сетях мобильной спутниковой связи в различных ситуациях, например, в ходе аварийно-спасательных и ремонтных работ, проведении оперативно-розыскных и специальных мероприятий.

Сети мобильной связи специального и гражданского назначения на основе носимых станций могут быть организованы через действующие и перспективные спутники связи.

Станции обеспечивают без дополнительных блоков полную автономность работы в режимах передачи речи, цифровых и текстовых сообщений.

Конструктивное исполнение станции позволяет использовать для ее наведения как штатное опорно-поворотное устройство, так и треногу, разделяя антенный блок с ВЧ модулем от абонентского модуля до 5м.

Технические характеристики станции

Состав комплекта:

Антенный блок в составе:

• активная совмещенная приемо-передающая микрополосковая антенна, размещенная в крышке корпуса
• ВЧ модуль: — модуль усилителя мощности — модуль малошумящих усилителей мощности с сумматором и первый тракт преобразователя — модуль питания антенного блока — дуплексер — контроллер управления

Абонентский блок (телефонная трубка с речепреобразующим устройством, встроенной клавиатурой и дисплеем)

Обеспечивает управление станцией, позволяет вести дуплексную или симплексную телефонную связь со встроенного речепреобразующего устройства или прием/передачу буквенно-цифровых сообщений с помощью клавиатуры.

В качестве абонентского блока может быть использован персональный компьютер типа IBM PC.

Стыки:

• с оконечной аппаратурой по интерфейсам: RS-485 (удаленный доступ до 1 км) RS-232C (персональный компьютер)
• факсимильный аппарат
• двухпроводный телефон или телефонная линия

СВЧ-конвертор

Модем со встроенным опорным генератором и источником питания

Внешний адаптер сетевого питания (интегрированный источник питания с зарядным устройством)

Позволяет работать от первичных источников постоянного тока напряжением 9-30В или переменного тока напряжением 150-260В 50-400Гц.

Встроенная аккумуляторная батарея рассчитана на 3 часа дуплексной работы в режиме передачи речи или 40 часов дежурного приема.

Комментарий Минцифры и аппарата Чернышенко

В Минцифры, как сообщили CNews его представители, «не авторизовали» ( информацию из канала «Майский указ». По их словам, у министерства есть план по строительству спутниковой группировки, в состав которой войдут четырех космических аппарата. Ведомство планирует использовать на высоких эллиптических орбитах.

Таблица, подтверждающая размеры расходов на спутниковый интернет

Об инициативе по созданию такой группировки, получившей название «Экспресс-РВ», стало известно в марте 2020 г. CNews писал, что реализация этой идеи обойдется федеральному бюджету в 42 млрд руб. Эта информация следует из федерального проекта «Информационная инфраструктура» национальной программы «Цифровая экономика». Денежные средства будут выделены в период 2021-2024 гг.

В июне 2020 г. министр связи Максут Шадаев сообщил, что инвестиции в проект составят 40 млрд руб. Представители Минцифры рассказали CNews, что запуск спутников предварительно назначен на 2024 г. С 2025 г. они будут предоставлять обеспечивать доступ в Глобальную сеть на территории Дальнего востока, Севера и всего Северного морского.

«Экспресс-РВ» обеспечит связь для 2,3 млн жителей России, находящихся за Полярным кругом, и для 2 млн иностранных жителей. Кроме того, в зоне охвата окажутся 6 млн владельцев автомобилей. С учетом пассажиров транспортных средств, пересекающих Северный морской путь, число пользователей системы может вырасти до 160 млн.

Представители аппарата Дмитрия Чернышенко сообщили CNews, что Минцифры действительно занимается решением вопросов цифрового неравенства, доступа к интернету на всей территории страны и тарифной политикой на эти услуги. «Один из предлагаемых вариантов решения вопроса обеспечения населения труднодоступных населенных пунктов интернетом – это создание спутниковой группировки, четырех космических аппаратов, которые планируется использовать на высоких эллиптических орбитах. Они обеспечат Дальний Восток и Север, а также Северный морской путь качественной услугой доступа в интернет», – отметили они.

Проблема космического мусора

Еще одна проблема, так называемая проблема космического мусора или засорения околоземного пространства остатками различных летательных аппаратов. Когда, какой-либо космический аппарат выводится из эксплуатации, в доброе старое время его просто отключали, на спутниках “Молния” с помощью пиропатронов отстреливали солнечные панели и спутник терял питание, превращался в кусок железа, который вращается на орбите, а потом с этой орбиты сходит. Когда спутников было 1, 2, 3 это было не страшно для человечества, хотя были печальные случаи, когда довольно массивные космические аппараты, не целиком сгорали при сходе с орбиты и падали туда, куда не надо. 

Спутники, как правило имеют систему питания основанную на солнечных батареях. Но в свое время проводили эксперименты над спутниками у которых в качестве источника питания использовался генератор, который работает на основе ядерной реакции, т.е. распад какого-нибудь урана или плутония, при этом выделяется энергия, которая преобразуется в электричество, грубо говоря спутник с ядерным реактором. И такой советский спутник, содержащий радиоактивные материалы, приземлился на территорию Канады и был грандиозный скандал международный. 

Сейчас в космосе вращается несколько десятков тысяч старых спутников и их остатков. Поэтому построение систем в которых используется большое количество спутников, оно чревато плачевными последствиями. 

Также, наличие большого количества спутников на орбите приводит к тому, что эти спутники, создают световой экран, который мешает наблюдению ученым, через астрономические телескопы с Земли. Эти спутники создают яркие точки, которые все время находятся перед объективами телескопов. 

Преимущества и недостатки спутниковых телефонов

Телефония, завязанная на сигнале спутников, по сравнению с обычной мобильной связью обладает рядом преимуществ:

• связь остается стабильной и бесперебойной в любой точке планеты;
• вызов также может осуществляться в любую зону;
• время работы некоторых спутниковых телефонов существенно выше, чем автономность мобильных;
• защита канала связи является более высокой и надежной.

Единственным минусом телефонии подобного рода являются цена на сами телефоны, высокая стоимость тарифов, дороговизна обслуживания номера в целом. Однако за качество и стабильность всегда стоит переплатить.

Орбитальная скорость и высота

Ракета должна набрать скорость в 40 320 километров в час, чтобы полностью сбежать от земной гравитации и улететь в космос. Космическая скорость куда больше, чем нужно спутнику на орбите. Они не избегают земной гравитации, а находятся в состоянии баланса. Орбитальная скорость — это скорость, необходимая для поддержания баланса между гравитационным притяжением и инерциальным движением спутника. Это примерно 27 359 километров в час на высоте 242 километра. Без гравитации инерция унесла бы спутник в космос. Даже с гравитацией, если спутник будет двигаться слишком быстро, его унесет в космос. Если спутник будет двигаться слишком медленно, гравитация притянет его обратно к Земле.

Орбитальная скорость спутника зависит от его высоты над Землей. Чем ближе к Земле, тем быстрее скорость. На высоте в 200 километров орбитальная скорость составляет 27 400 километров в час. Для поддержания орбиты на высоте 35 786 километров спутник должен обращаться со скорость 11 300 километров в час. Эта орбитальная скорость позволяет спутнику делать один облет в 24 часа. Поскольку Земля также вращается 24 часа, спутник на высоте в 35 786 километров находится в фиксированной позиции относительно поверхности Земли. Эта позиция называется геостационарной. Геостационарная орбита идеально подходит для метеорологических спутников и спутников связи.

В целом, чем выше орбита, тем дольше спутник может оставаться на ней. На низкой высоте спутник находится в земной атмосфере, которая создает сопротивление. На большой высоте нет практически никакого сопротивления, и спутник, как луна, может находиться на орбите веками.

Для чего нужен был проект системы «Эфир»

Проект «Эфир» появился в программе «Цифровая экономика» в конце 2017 г. Его созданием должна была заняться госкорпорация «Роскосмос» и подведомственное ему предприятие «Российские космические системы» (РКС).

Затраты на создание системы оценивались в 299 млрд руб., которые должны были полностью обеспечиваться внебюджетными источниками. Консорциум инвесторов должен был быть сформирован госкорпорацией «ВЭБ.РФ». ГМИСС должен был стать самым затратным мероприятием нацпрограммы «Цифровой экономики».

Амбициозный проект создания глобальной системы мобильной спутниковой связи «Эфир» исключен из нацпрограммы «Цифровая экономика»

Для ГМИСС было придумано название «Эфир». Согласно презентации РКС, система «Эфир» должна была быть развернута к 2025 г. По плану в систему должны были войти 288 спутников, находящихся на орбите 870 км и покрывающих всю территорию Земли.

Система обеспечила бы услуги телефонной связи и доступа в интернет, а также интернета вещей, мониторинга движения транспорта и беспилотных аппаратов. Клиентами системы стали бы добывающие и электроэнергетические компании, предприятия из сферы ЖКХ, сельского хозяйства, транспорта, электронной коммерции, медицины, образования и индустрии развлечений.

Как сейчас обстоят дела со спутниковым интернетом

Недорогой широкополосный интернет в труднодоступных местах за счет группировки спутников ━ ближайшая американская реальность. Проекты спутниковой связи существуют уже не один десяток лет. Согласно UCS Satellite Database, в начале 2020 года на орбите Земли более 2 600 активных спутников.

Новое поколение коммуникационных спутников на негеосинхронных орбитах (NGSO) — низкой околоземной орбите (LEO) и средней околоземной орбите (MEO) — активно запускалось в космос за последний год. Аналитики McKinsey прогнозируют производство и запуск спутников в беспрецедентных масштабах.

И даже в случае провала крупнейших телеком-проектов на низкой околоземной орбите в течение ближайших десяти лет будет запущено 50 тыс. активных спутников.

Цены и тарифы на спутниковую связь

Тарифы на спутниковую связь делятся по:

• видам услуг связи – интернет, телевидение, проводная и стационарная телефония.
• способу оплаты – оплата за каждую единицу трафика (Мбайт или минут) или за сформированный пакет.

Стоимость минуты разговора через мобильный спутниковый телефон варьируется от 20 до 200 рублей. Каждый оператор формирует цену индивидуально. Пакетные наборы услуг выходят дешевле, но минуты сгорают, если вы не выговорите их в течение 3-24 месяцев в зависимости от условий договора.

Выгоднее закупать спутниковый трафик или минуты разговора у специализированный операторов. Выполнять такие звонки через SIM-карты сотовых операторов выходит до 10 раз дороже.

Мы уже приводили выше диапазоны цен для российских операторов. Поговорим о предложениях международных компаний:

• Иридиум предлагает ваучеры на 150-5000 предоплаченных минут. Минута разговора в пакетах выйдет от 105 до 43 рублей. Чем больше пакет, тем дешевле минута;
• Турайя в своем тарифе «Простой» предлагает минуту разговора за 48 рублей, SMS-сообщение – за 18, а Мбайт трафика – за 420. За подключение придется предварительно заплатить 900 рублей;
• тарифы ГлобалСтар варьируются от 800 до 11000 рублей. Дополнительно придется оплатить аванс в размере 2891 рубль. На самом выгодном пакетном тарифе минута разговора обойдется в 18,5 рублей.

Международная спутниковая связь

Международная спутниковая связь – это вид радиорелейной коммуникации, которая основана на применении искусственных спутников земли, как ретрансляторов. Связь происходит между станциями, находящимися на земле, что в свою очередь бывают стационарными и подвижными. Технология позволяет передавать радиосигнал на любое расстояние, даже самое масштабное.

На сегодняшний день самым распространенным видом является активный ретранслятор. Он значительно усиливает и корректирует поступающий сигнал перед тем, как он дойдет до абонента. Большинство спутниковых систем мира используют именно такой вид спутников.

Начало такой технологии было положено английским ученым Артуром Кларком, который написал статью «Внеземные ретрансляторы». Принцип заключался в том, что антенну необходимо было вывести на максимально дальнее расстояние на околоземной орбите, что позволяло бы принимать сигналы от наземных источников и передавать их дальше. Главной особенностью являлось то, что один спутник мог контролировать достаточно большую зону покрытия земного шара.

Первым пассивным ретранслятором был аппарат «Эхо-1», который был запущен в космос в 1960-м году. Это положило начало дальнейшему стремительному развитию международной спутниковой связи.

Области применения международной спутниковой связи

С того момента, как в космос был запущен первый искусственный спутник, качество технологии значительно улучшилось. Сегодня человечество не представляет повседневной жизни без мобильного телефона (который победоносно вытеснил домашние стационарные), без видео чатов, помогающих общаться с человеком на расстоянии в реальном времени, без телевидения и т.д.

Современное использование международной спутниковой связи разделяют на следующие ключевые направления:

• магистральная связь;
• система подвижной спутниковой связи;
• VSAT (небольшая система с антенной диаметром до 2.4 м, служащая для создания частного канала);
• мобильная сеть;
• Интернет (с помощью данной системы работает большинство современных технологий).

Международная спутниковая связь является одним из тематических направлений тематического мероприятия, которое ежегодно проходит в стенах Центрального выставочного комплекса «Экспоцентр».

Сотни экспонентов из многих развивающихся стран приезжают в столицу Российской Федерации с целью представить свои разработки и поделиться новыми идеями.

Тематическое разнообразие охватывает все категории связной отрасли:

• интернет-технологии;
• программное обеспечение;
• сети для передачи данных;
• стартапы;
• телекоммуникационная инфраструктура;
• услуги в области IT-технологий;
• связное оборудование и современные технологии.

Возможности современной международной спутниковой связи

Современная высокотехнологическая международная спутниковая связь предоставляет возможности:

• обмениваться информацией;
• управлять и координировать воздушные и морские судна, а также наземный транспорт;
• способность передавать большие объемы информации на другой край света;
• получать высокое и стабильное качество сигнала;
• осуществлять безопасные коммуникации и т.д.

Принцип действия спутниковой системы связи

Системы спутниковой связи и вещания – это целый комплекс оборудования, состоящего из ретранслятора на орбите и определенного количества наземных станций.

Принцип функционирования спутниковой системы довольно простой – сигнал подается от одной из наземных станций непосредственно на спутник, с которого он ретранслируется на другие объекты в рамках зоны покрытия ретранслятора.

На пассивном ретрансляторе не происходит никакой коррекции сигнала (усиление, перенаправление, изменение). Высокий эффект достигается благодаря широкой зоне охвата спутникового ретранслятора.

Всё современные спутниковые системы мобильной связи имеют исключительно активные ретрансляторы, которые не только принимают сигнал с наземной станции, но и усиливают его и направляют непосредственно в зону приема.

Для улучшения качества приема сигнала и обеспечения постоянной коммуникации вне зависимости от текущего положения спутника разработаны системы подвижной спутниковой связи. Это комплекс оборудования, который кроме абонентских терминалов и сопряженных станций включает в себя спутники, которые находятся на геостационарной (подвижной) орбите.

Подвижная спутниковая связь – идеальное решение, которое не имеет аналогов, для обеспечения радиосвязи в регионах, где нет возможности задействовать стационарную связь в силу некоторых факторов (отсутствие инфраструктуры, недостаточное покрытие, сложные погодные условия).

Спутниковая система Iridium

Система базируется на 66 лёгких (масса 689 кг) ИСЗ, равномерно размещенных на 6 НВО. Орбиты через 60 градусов охватывают всю Землю. И на каждой орбите находится по 11 спутников, которые по очереди выходят в зону в которой находится абонент. Высота основной орбиты 780 км.

Орбиты разнесены на 30 или 60 градусов и каждый спутник поддерживает связь с тем спутником, который идет впереди и с тем, который идет сзади по его орбите. И с двумя спутниками, которые находятся на двух соседних орбитах. Такая связь позволяет передать сигнал с любого спутника на любой. Одновременно обеспечивается до 11 000 телефонных соединений.

Если у Вас есть терминал Iridium, где бы вы не находились, вы можете установить связь. Если вы находитесь в обычной зоне, где мобильная связь работает, то ваш терминал перейдет в режим работы мобильной связи и не нужно будет нагружать спутник. Кроме основных спутников, есть 4 резервных, которые находятся на резервной орбите.

Области применения спутниковой связи

С момента успешной реализации, качество спутниковой связи существенно выросло.

Благодаря внедрению мобильных наземных станций, абонент мог получать радиосигнал вне зависимости от места нахождения спутника в любое время суток, автоматически переходя из одной зоны покрытия к другой, подключаясь к ближайшему ретранслятору в автоматическом режиме.

Применение спутниковой связи можно разделить на несколько условных направлений:

• магистральная связь. Изначально ставилась задача в передачи большого объема информации (в частности, голосовых сообщений), но со временем при переходе на цифровой формат, такая надобность отпала и сегодня с этой области спутниковую связь вытесняют оптико-волоконные сети;
• VSAT. Так называемые «небольшие» системы с диаметром антенны до 2.4 метра. Технология успешно развивается, и служит для создания частных каналов связи;
• подвижная связь (основа телефонии и телевещания);
• доступ в Интернет.

Для получения большей информации по поводу развития этого направления связи, достаточно посетить профильное мероприятие. Международная выставка «Связь», которая проходит на территории ЦВК «Экспоцентр», является лучшим отраслевым событием международного уровня. Это гарантирует наличие широкой экспозиции и участие известных мировых и отечественных профильных компаний.

Современная спутниковая связь, спутниковые системы

На сегодняшний день
существует два вида спутников: геостационарные и низкоорбитальные.
Геостационарными называются спутники, находящиеся  на геостационарной орбите.(Геостационарная орбита — это орбита, лежащая в плоскости экватора на
высоте около 36 тыс. км над поверхностью Земли).

Спутник, находящийся
на геостационарной орбите для земного наблюдателя кажется висящим неподвижно и
это открывает возможности использования ИСЗ в качестве ретранслятора
телевизионных передач. С произвольной точки земной поверхности, с которой виден
геостационарный спутник, на него можно направлять электромагнитное излучение
земного передатчика используются по возможности высокие частоты, порядка 75-100
Ггц (l1=3-4 мм) Применение более коротких длин волн
ограничено сильным атмосферным поглощением в диапазоне 300 ГГц и выше Принятый
на геостационарном спутнике на длине волныl1 электромагнитный сигнал преобразуется в другую, более
низкую частоту порядка 10 Ггц (l2
= 3 см). Этот сигнал с помощью другой антенны спутника направляется на земную
поверхность

Для облучения передатчиком спутника поверхности Земли, на спутнике
не требуется антенна большого диаметра, так как это излучение должно быть
«размазано» на большой площади, называемой зоной обслуживания .
Важно, насколько спутник сохраняет свою геостационарную позицию на орбите. Если
спутник дрейфует, то он выходит, частично или полностью, из поля зрения
наземной приемной антенны

При этом телевизионный сигнал уменьшается, что
проявляется в исчезновении изображения на экране телевизора и появления шума
(«снега»). В таких случаях требуется корректировка ориентации
наземной антенны — вручную или автоматически.

Геостационарные спутники выполняют на
сегодняшний день
множество задач,
таких как:
телекоммуникация, радиоместоопределение(системы навигации gps, глонасс и др.),
главной задачей большинства геостационарных спутников является формирование изображений видимой земной поверхности. Спутниковые системы связи с геостационарными спутниками-ретрансляторами идеально подходят для
решения таких
задач, как
организация телевизионного и звукового вещания на обширных территориях и предоставление высококачественных телекоммуникационных услуг
абонентам в удаленных и труднодоступных регионах. Кроме того,
с их
помощью можно
быстро создавать крупномасштабные корпоративные сети
и резервировать наземные магистральные каналы связи большой протяженности

Также
сейчас проводится создание мультисервисных сетей
(объединяющих в едином пакете такие услуги, как передача данных, телефония, цифровое телевидение, видеоконференция и доступ в интернет) на
основе технологии VSAT.Также важно
подменить, что
всего три
геостационарных спутника способны охватить всю поверхность Земли.
Но у геостационарных спутников также есть
недостатки, наиболее важный из
них :  На геостационарной орбите нельзя располагать слишком большое количество спутников связи,
так как
иначе они
начнут мешать работе друг
другу. Следовательно, кроме
геостационарных спутников, которые вскоре “заполонят” геостационарную орбиту нужно развивать и другие спутниковые системы-низкоорбитальные, что
сейчас и происходит.Как правило, к низкоорбитальным системам
спутниковой связи (ССС) (системы LEO) относят такие, для которых высота орбиты
находится в пределах 700-1500 км, масса спутников до 500 кг, орбитальная
группировка — от нескольких единиц до десятков спутников-ретрансляторов (СР)

Низкоорбитальные
системы позволяют обеспечить связь с терминалами, размещенными в полярных
широтах, и практически не имеют альтернативы при организации связи в регионах
со слаборазвитой инфраструктурой связи и низкой плотностью населения. Стоимость
услуг подвижной связи низкоорбитальными системами оказывается в несколько раз
дешевле аналогичных услуг, предоставляемых геостационарными системами за счет
использования недорогих абонентских станций и менее дорогого космического
сегмента. . Однако возникают
сложности управления группировкой таких спутников и поддержания непрерывности
связи.

И в
заключения хочется сказать, что Современные оптико-телевизионные космические
средства уже позволяют рассмотреть с орбиты предметы с размерами порядка метра
и передать полученное изображение через спутники-ретрансляторы абонентам.

  Доклад на тему:

Современная спутниковая связь, спутниковые системы.

.                                      

Принцип действия

Спутники шпионы постоянно двигались, обеспечивая относительную неуязвимость и скрытность наблюдения. Использование мирных технологий пошло иным путём. Реализована концепция Кларка:

• Экваториальная орбита служит пристанищем сотен геостационарных спутников.
• Непоколебимость положения обеспечивает простоту наведения наземного оборудования.
• Высота орбиты (35786 метров) фиксированная, поскольку необходимо уравновесить силой центробежной земное тяготение.

Аппарат покрывает часть территории планеты.

Схематичное изображение покрытия планеты

Система Intelsat сформирована 19-ю спутниками, сгруппированными по четырём регионам. Абонент видит 2-4 одновременно.

Размещение спутников Intelsat

Время жизни системы составляет 10-15 лет, затем отживающее срок оборудование меняют. Гравитационные эффекты планет, Солнца выявляют потребность использовать системы стабилизации. Процесс коррекций заметно снижает топливный ресурс аппаратов. Комплекс Intelsat допускает отклонения положения до 3-х градусов, продляя жизнь орбитального роя (свыше трёх лет).

Частоты

Окно прозрачности ограничено диапазоном 2-10 ГГц. Intelsat использует область 4-6 ГГц (С-диапазон). Повышение загрузки вызвало переход части трафика на Ku-диапазон (14, 11, 12 ГГц). Рабочий участок раздают порциями транспондерам. Земной сигнал принимается, усиливается, излучается назад.

Проблемы

1. Дороговизна запуска. Преодоление 35 тысяч километров отнимает немало ресурсов.
2. Задержка распространения сигнала превышает четверть секунды (достигая 1 с).
3. Малый угол наклона линии визирования искусственного летательного аппарата повышает энергетические затраты.
4. Площадь приёма покрыта неэффективно. Гигантские пространства лишены абонентов. КПД вещания чрезвычайно низок.
5. Окна прозрачности узкие, наземные станции приходится разносить территориально, менять поляризацию.

Пути решения

Частично недостатки устраняет внедрение наклонной орбиты. Спутник перестаёт быть геостационарным (см. выше спутники-шпионы времён Холодной войны). Необходимо минимум три равноудалённых аппарата, чтобы обеспечить связь круглосуточно.

Обеспечение круглосуточной связи

Полярная орбита

Полярная орбита одна способна покрыть поверхность. Однако потребуется несколько периодов обращения космического аппарата. Рой спутников, разнесённых по углу, способен решить задачу. Полярные орбиты обошли стороной коммерческое вещание, став верным помощником систем:

• навигации;
• метеорологии;
• наземных станций управления.

Наклонная орбита

Наклон успешно использовался советскими спутниками. Орбита характеризуется следующими параметрами:

• период обращения – 12 часов;
• наклон – 63 градуса.

Видимые 8/12 часов три спутника обеспечивают связь полярным регионам, недоступным с экватора.

Современное оборудование для приема и передачи спутниковой связи на выставке

Современная спутниковая связь служит замечательным способом передачи информации, однако выдвигает повышенные требования к аппаратуре.

Выставка «Связь» предоставляет возможность ознакомиться с самыми последними разработками и предложениями от различных
производителей оборудования для спутниковой связи.

В стенах «Экспоцентра» выставлен широкий ассортимент образцов различной ценовой категории, так что любой желающий сможет
найти наиболее оптимальный вариант с точки зрения качества и цены.

Выставка «Связь» проводится на протяжении более трех десятков лет и служит мощным двигателем в эффективном развитии данной технической области.

Центры и станции спутниковой связиОсновы и виды спутниковой связиРоссийская спутниковая связь

Основные разновидности ИСЗ

Конфигурация системы спутниковой связи зависит от типа ИСЗ, вида связи и параметров земной станции. Три основных разновидности ИСЗ в зависимости от орбиты спутника:

• ИСЗ на высокой эллиптической орбите (ВЭО)
• ИСЗ на геостационарной орбите (ГСО)
• ИСЗ на низковысотной орбите (НВО)

ИСЗ на высокой эллиптической орбите (ВЭО)

Спутники типа “Молния” с периодом обращения 12 часов, наклоном орбиты 63 градуса, высотой апогея над северным полушарием 40 тыс. км.

У спутника переменная скорость. В области апогея скорость движения ИСЗ замедляется и обеспечивает радиовидимость 6…8 часов. 6…8 часов это то время, когда один спутник находится в рабочей зоне. Для обеспечения непрерывной связи на одной орбите необходимо расположить не менее трех спутников, а лучше 4.

Преимущества ИСЗ с ВСО большой размер зоны обслуживания.

Недостатки: необходимость слежения земных антенн за спутниками и переориентация этих антенн с заходящего спутника на восходящий.

ИСЗ на геостационарной орбите (ГСО)

ГСО это орбита, на которую если поставить спутник, он будет вращаться вместе с Землей с одинаковой скоростью. Он находится неподвижно относительно земной точки.

ГСО — круговая орбита с периодом обращения ИСЗ 24 часа, расположенная в плоскости экватора на высоте 35 875 км с поверхности Земли. Орбита синхронно вращается с вращением Земли, поэтому спутник находится неподвижно относительно земной поверхности.

Достоинства:

• Зона обслуживания одного спутника достигает треть поверхности Земли, т.е. 3-х спутников достаточно для глобальной сети.
• Антенны земных станций не требуют систем слежения. Антенна неподвижна.
• Не требуют сложной наземной аппаратуры, могут обеспечивать большое покрытие, но в зонах не сильно приближенных к полюсам Земли.

Недостатки:

В северных широтах спутник виден под малыми углами к горизонту и совсем не виден в приполярных областях.

Но если в южном полушарии это не так страшно, то в северном Скандинавские страны, Россия, Канада находятся достаточно близко к полюсу и там геостационарные спутники связь не обеспечивают.

• Ограничение на количество спутников на ГСО.
• Достаточно высокая цена самого аппарата ИСЗ и его запуска.

ИСЗ на низковысотной орбите (НВО)

В настоящее время развиваются спутники связи на низковысотной орбите.Спутники запускаются на круговые орбиты, бывает полярная орбита, которая проходит через нулевой меридиан, плоскость которых наклонена к плоскости экватора. Наличие большого количества спутников на разных орбитах, позволяет добиться высокого покрытия поверхности Земли этими системами связи.

Высота орбиты 200…2000 км над поверхностью Земли. Спутники относятся к легкому классу и для их запуска можно использовать недорогой носитель, либо дорогой носитель, который сразу забросит на орбиту два десятка аппаратов, которые потом выводятся в нужной точке. Покрытие может быть глобальное.

Главный недостаток ИСЗ на НВО, спутники вращаются по круговым низким орбитам на достаточно высокой линейной скорости и от момента, когда спутник выходит в ту зону, где находится абонент, до того момента, когда он из этой зоны выходит, может проходить 20-40 минут. Для того, чтобы обеспечить хорошее покрытие, нужно много спутников.

История спутниковой связи

В конце 1945 года мир увидел небольшую научную статью, которая посвящалась теоретическим возможностям улучшения связи (в первую очередь, расстояния между приемником и передатчиком) благодаря поднятию антенны на максимальную высоту.

Автором статьи «Внеземные ретрансляторы» стал английский ученый Артур Кларк. Это положило начало развития нового типа связи.

Какой же принцип работы имелся в виду?

Все довольно просто – на околоземную орбиту ученый предложил вывести большую антенну-ретранслятор, которая принимала бы сигналы от наземного источника и передавала бы его дальше.

Главным преимуществом являлась огромная зона покрытия, которую мог бы контролировать всего один спутник. Это существенно бы повысило качество сигнала, сняло бы лимит с количества принимающих станций и дополнительно не пришлось бы строить наземные ретрансляторы. США заинтересовались проектом в рамках решения проблем с трансатлантической телефонной связью.

Развитие спутниковых систем связи началось с запуска в космос первого аппарата «Эхо-1» (пассивный ретранслятор в виде металлизированного шара) в августе 1960 года.

Позже были разработаны ключевые стандарты спутниковой связи (рабочие частотные диапазоны), которые широко используются во всем мире.

Похожие записи:

5 лучших спутниковых телефонов Рейтинг 5 лучших спутниковых телефонов! тарифы, цены, отзывы, какой выбрать? 6 способов исправить проблему с gps на android Скорость передачи данных Настройка и установка спутниковой антенны и тв мтс самостоятельно Как пользоваться интернетом в самолете во время полета