itthon Audio Videó A műholdas kommunikáció típusai. A világ műholdas kommunikációs rendszerei. Műholdas telefon: főbb jellemzők

A műholdas kommunikáció típusai. A világ műholdas kommunikációs rendszerei. Műholdas telefon: főbb jellemzők

MOU Parabelskaya gimnázium

absztrakt

Műholdas kommunikációs rendszerek

Teljesült

Goroskina Xenia

11. osztályos tanuló

ellenőrizve

Boriszov Alekszandr Vladimirovics

parabel

2010

Bevezetés 3

1. Műholdas kommunikációs csatornák szervezésének elvei 4

2. Kommunikációs műholdak pályája 5

3. A műholdas kommunikációs szolgáltatások szervezésének tipikus sémája 6

4. A műholdas kommunikáció alkalmazási területei 6

4.1.A műholdas kommunikáció megszervezésének elvei VSAT 7

4.2.A mobil műholdas kommunikáció megszervezésének elvei 7

5. Műholdas kommunikációban használt technológiák 8

6. Műholdas kommunikációs rendszerek létrehozásának története 11

6.1. Az első műholdas kommunikációs és műsorszóró vonalak a „Molniya-1” műholdon keresztül 12

6.2. A világ első műholdas rendszere, az „Orbita” TV-műsorok terjesztésére 13

6.3. A világ első közvetlen televíziós műsorszórási rendszere „Ekran” 14

6.4. Elosztórendszerek a "Moszkva" és a "Moszkva-Global 15" TV-műsorokhoz

6.5. Műholdas TV műsorszóró rendszer a 12 GHz-es sávban 16

6.6. Az Intersputnik rendszer létrehozása 16

6.7. Műholdas kapcsolat létrehozása a kormányzati kommunikációhoz 17

6.8. Befejezésül… 17

Felhasznált irodalom jegyzéke 20

Bevezetés

A műholdas kommunikációs rendszerek (SCC) régóta ismertek, és különféle jelek nagy távolságra történő továbbítására szolgálnak. Megalakulása óta a műholdas kommunikáció rohamosan fejlődik, és a tapasztalatok felhalmozásával, a berendezések fejlesztésével, a jelátviteli módok fejlődésével megtörtént az átállás az egyes műholdas kommunikációs vonalakról a lokális és globális rendszerekre.

A CCC fejlődésének ilyen ütemét számos előnnyel magyarázzák, amelyekkel rendelkeznek. Ide tartozik különösen a nagy sávszélesség, a korlátlan átfedő helyek, a kommunikációs csatornák kiváló minősége és megbízhatósága. Ezek az előnyök, amelyek meghatározzák a műholdas kommunikáció széles lehetőségeit, egyedülálló és hatékony kommunikációs eszközzé teszik. A műholdas kommunikáció jelenleg a nemzetközi és belföldi kommunikáció fő típusa nagy és közepes távolságokon. A mesterséges földi műholdak kommunikációs felhasználása a meglévő kommunikációs hálózatok fejlődésével folyamatosan bővül. Sok ország saját nemzeti műholdas kommunikációs hálózatot épít ki.

Hazánkban egységes automatizált kommunikációs rendszer jön létre. Ennek érdekében különféle technikai kommunikációs eszközöket fejlesztenek, fejlesztenek és új alkalmazási területeket találnak.

Összefoglalómban megvizsgálom a műholdas rendszerek szervezésének alapelveit, az alkalmazási kört, az SSS létrehozásának történetét. Napjainkban a műholdas műsorszórás nagy figyelmet kap, ezért ismernünk kell a rendszer működését.

1. Műholdas kommunikációs csatornák szervezésének elvei

A műholdas kommunikáció a rádiókommunikáció egyik fajtája, amely a mesterséges földi műholdak átjátszóként való használatán alapul.

A műholdas kommunikáció a földi állomások között zajlik, amelyek helyhez kötöttek és mobilak is lehetnek. A műholdas kommunikáció a hagyományos rádiórelé kommunikáció továbbfejlesztése azáltal, hogy az átjátszót nagyon magasra (több száztól több tízezer kilométerre) helyezik el. Mivel a láthatósági zóna ebben az esetben a földgömb közel fele, nincs szükség ismétlő láncra. Műholdas átvitelhez a jelet modulálni kell. A moduláció a földi állomáson történik. A modulált jelet felerősítik, a kívánt frekvenciára továbbítják és az adóantennára táplálják.

A kutatás kezdeti éveiben passzív műhold-ismétlőket használtak, amelyek egyszerű rádiójel-visszaverők voltak (gyakran fém vagy polimer gömbök fémbevonattal), amelyek nem hordoztak semmilyen adó-vevő berendezést a fedélzeten. Az ilyen műholdak nem részesültek terjesztésben. Minden modern kommunikációs műhold aktív. Az aktív jelismétlők elektronikus berendezéssel vannak felszerelve a jelek fogadására, feldolgozására, erősítésére és újraküldésére. A műholdas átjátszók lehetnek nem regeneratívak és regeneratívak.

Egy nem regeneratív műhold, miután jelet vett az egyik földi állomástól, átviszi azt egy másik frekvenciára, felerősíti és egy másik földi állomásra továbbítja. Egy műhold több független csatornát is használhat ezeknek a műveleteknek a végrehajtására, amelyek mindegyike a spektrum egy meghatározott részén működik (ezeket a feldolgozó csatornákat transzpondereknek nevezzük).

A regeneratív műhold demodulálja a vett jelet, majd újra modulálja. Emiatt a hibajavítás kétszer történik: a műholdon és a vevő földi állomáson. Ennek a módszernek a hátránya a bonyolultság (és ezáltal a műhold jóval magasabb költsége), valamint a megnövekedett jelátviteli késleltetés.

2. Kommunikációs műholdak pályája

A pályák, amelyeken a műholdas transzponderek találhatók, három osztályba sorolhatók:

1 - egyenlítői, 2 - ferde, 3 - poláris

Az egyenlítői pálya fontos változata az geostacionárius pálya, amelynél a műhold a Föld szögsebességének megfelelő szögsebességgel forog, a Föld forgási irányával egybeeső irányban. A geostacionárius pálya nyilvánvaló előnye, hogy a szolgáltatási területen lévő vevő folyamatosan "látja" a műholdat. Azonban csak egy geostacionárius pálya létezik, és lehetetlen az összes műholdat ráhelyezni. Másik hátránya a nagy tengerszint feletti magassága, és ebből adódóan a műhold pályára állítása magas költsége. Ezenkívül egy geostacionárius pályán lévő műhold nem képes kiszolgálni a körkörös tartományban lévő földi állomásokat.

ferde pálya megoldja ezeket a problémákat, azonban a műholdnak a földi megfigyelőhöz viszonyított mozgása miatt legalább három műholdat kell egy pályára bocsátani, hogy éjjel-nappal elérhető legyen a kommunikáció.

sarki pálya a ferde határesete.

Ferde pályák használatakor a földi állomásokat nyomkövető rendszerekkel látják el, amelyek az antennát a műholdra irányítják. A geostacionárius pályán műholdakat üzemeltető állomások is jellemzően ilyen rendszerekkel vannak felszerelve az ideális geostacionárius pályától való eltérések kompenzálására. Kivételt képeznek a műholdas televízió vételére használt kisméretű antennák: sugárzási mintájuk elég széles ahhoz, hogy ne érezzék a műhold rezgését az ideális pont közelében. A legtöbb mobil műholdas kommunikációs rendszer jellemzője a terminálantenna kis mérete, ami megnehezíti a jelek vételét.

3. A műholdas kommunikációs szolgáltatások szervezésének tipikus sémája

a műholdszegmens üzemeltetője saját költségén kommunikációs műholdat hoz létre a műhold gyártásának valamelyik műholdgyártónál történő megrendelésével, és elvégzi annak felbocsátását és karbantartását. A műhold pályára állítása után a műholdszegmens üzemeltetője megkezdi az átjátszó műhold frekvenciaerőforrásának bérbeadását a műholdas kommunikációs szolgáltatásokat nyújtó cégek számára.

műholdas hírközlési szolgáltató szerződést köt egy műholdszegmens-üzemeltetővel egy hírközlő műhold kapacitásának használatára (bérletére), nagy szolgáltatási területű átjátszóként történő felhasználására. Egy műholdas kommunikációs szolgáltató hálózatának földi infrastruktúráját egy speciális technológiai platformra építi fel, amelyet a műholdas kommunikációt szolgáló földi berendezések gyártói állítottak elő.

4. A műholdas kommunikáció hatóköre:

Műholdas gerinchálózat: Kezdetben a műholdas kommunikáció megjelenését a nagy mennyiségű információ továbbításának szükségessége diktálta. Az idő múlásával a hangátvitel aránya a teljes gerincforgalomból folyamatosan csökkent, átadva teret az adatátvitelnek. Az üvegszálas hálózatok fejlődésével ez utóbbiak kezdték kiszorítani a műholdas kommunikációt a gerinchálózati hírközlési piacról.

VSAT rendszerek V: A VSAT (Very Small Aperture Terminal) rendszerek műholdas kommunikációs szolgáltatásokat nyújtanak az ügyfeleknek (általában kis szervezeteknek), amelyek nem igényelnek nagy sávszélességet. A VSAT adatátviteli sebessége általában kevesebb, mint 2048 kbps. A "nagyon kicsi apertúra" szavak a terminálantennák méretére utalnak a régebbi gerincantennákhoz képest. A C-sávban működő VSAT terminálok általában 1,8-2,4 m átmérőjű antennákat használnak, a Ku-sávban - 0,75-1,8 m A VSAT rendszerek on-demand csatornázási technológiát alkalmaznak.

Mobil műholdas kommunikációs rendszerek: A legtöbb mobil műholdas rendszer jellemzője a terminálantenna kis mérete, ami megnehezíti a jel vételét.

4.1. A VSAT műholdas kommunikáció megszervezésének elvei:

A VSAT műholdas hálózat fő eleme az NCC. A Hálózati Vezérlőközpont az, amely hozzáférést biztosít a kliens berendezésekhez az internetről, a nyilvános telefonhálózatról, a VSAT hálózat egyéb termináljairól, és forgalomcserét valósít meg az ügyfél vállalati hálózatán belül. Az NCC szélessávú kapcsolattal rendelkezik a gerinchálózati szolgáltatók által biztosított gerinchálózati kommunikációs csatornákhoz, és információátvitelt biztosít egy távoli VSAT terminálról a külvilág felé.

4.2. A mobil műholdas kommunikáció megszervezésének elvei:

Annak érdekében, hogy a mobil műholdvevőt elérő jelerősség elegendő legyen, két megoldás egyikét alkalmazzák:

A műholdak geostacionárius pályán helyezkednek el. Mivel ez a pálya 35 786 km-re van a Földtől, erős adóra van szükség a műholdon.
Sok műhold ferde vagy poláris pályán található. Ugyanakkor a szükséges adóteljesítmény nem olyan magas, és a műhold pályára állításának költsége alacsonyabb. Ehhez a megközelítéshez azonban nemcsak nagyszámú műholdra van szükség, hanem kiterjedt földi kapcsolóhálózatra is.

Az ügyfél berendezései (mobil műholdas terminálok, műholdas telefonok) a külvilággal vagy egymással a mobil műholdas kommunikációs szolgáltatások üzemeltetőjének átjátszó műholdon és átjáróin keresztül lépnek kapcsolatba, kapcsolatot biztosítva külső földi kommunikációs csatornákhoz (nyilvános telefonhálózat, internet stb. .)

5. Műholdas kommunikációban használt technológiák

M a frekvenciák többszörös használata a műholdas kommunikációban. Mivel a rádiófrekvenciák korlátozott erőforrást jelentenek, biztosítani kell, hogy ugyanazokat a frekvenciákat különböző földi állomások használhassák. Ezt kétféleképpen teheti meg:

térbeli elválasztás – minden műholdantenna csak egy bizonyos területről kap jelet, míg a különböző területek ugyanazokat a frekvenciákat használhatják.

polarizációs szétválasztás - különböző antennák egymásra merőleges polarizációs síkokban vesznek és továbbítanak egy jelet, miközben ugyanaz a frekvencia kétszer alkalmazható (mindegyik síkra).

H frekvencia tartományok.

A földi állomásról a műholdra és a műholdról a földi állomásra történő adatátvitel frekvenciájának megválasztása nem önkényes. A frekvencia befolyásolja például a rádióhullámok légköri elnyelését, valamint az adó- és vevőantennák szükséges méreteit. A földi állomás és a műhold közötti átvitel frekvenciája eltér a műhold-föld közötti átvitelhez használt frekvenciáktól (általában az előbbi magasabb). A műholdas kommunikációban használt frekvenciák tartományokra vannak osztva, amelyeket betűkkel jelölünk:

Tartomány neve	Frekvenciák	Alkalmazás
		Mobil műholdas kommunikáció
		Mobil műholdas kommunikáció
	4 GHz, 6 GHz	Helyhez kötött műholdas kommunikáció
	Ebben a tartományban a műholdas kommunikációhoz a frekvenciák nincsenek meghatározva. Radar alkalmazásokhoz a 8-12 GHz-es tartomány van megadva.	Helyhez kötött műholdas kommunikáció (katonai célokra)
	11 GHz, 12 GHz, 14 GHz
		Fix műholdas kommunikáció, műholdas műsorszórás
		Helyhez kötött műholdas kommunikáció, műholdak közötti kommunikáció

A Ku-sáv viszonylag kis antennákkal teszi lehetővé a vételt, ezért a műholdas televíziózásban (DVB) használják, annak ellenére, hogy az időjárási körülmények jelentősen befolyásolják az átvitel minőségét ebben a sávban. A nagy felhasználók (szervezetek) általi adatátvitelhez gyakran használják a C-sávot. Ez jobb vételi minőséget biztosít, de meglehetősen nagy antennát igényel.

M moduláció és hibajavító kódolás

A műholdas kommunikációs rendszerek egyik jellemzője, hogy viszonylag alacsony jel-zaj viszony mellett kell dolgozni, amelyet több tényező okoz:

jelentős távolság a vevő és az adó között,
korlátozott műholdteljesítmény

A műholdas kommunikáció nem alkalmas az analóg jelek továbbítására. Ezért a beszéd továbbításához impulzuskódos modulációval előre digitalizálják.
A digitális adatok műholdas kommunikációs csatornán történő továbbításához először azokat egy bizonyos frekvenciatartományt elfoglaló rádiójellé kell alakítani. Ehhez modulációt használnak (a digitális modulációt kulcsolásnak is nevezik).

Az alacsony jelerősség miatt szükség van hibajavító rendszerekre. Ehhez különféle zajjavító kódolási sémákat használnak, leggyakrabban a konvolúciós kódok különféle változatait, valamint a turbó kódokat.

6. A műholdas kommunikációs rendszerek létrehozásának története

A Földön globális műholdas kommunikációs rendszerek létrehozásának ötlete 1945-ben merült fel. Arthur Clark aki később híres tudományos-fantasztikus író lett. Ennek az ötletnek a megvalósítása csak 12 évvel a ballisztikus rakéták megjelenése után vált lehetségessé, amellyel 1957. október 4 Föld körüli pályára bocsátották az első mesterséges földi műholdat (AES). A műhold repülésének vezérlésére egy kis rádióadót helyeztek el - a tartományban működő jeladót 27 MHz. Néhány év után 1961. április 12. először a világon a szovjet „Vosztok” űrhajón Yu.A. Gagarin történelmi repülést hajtott végre a Föld körül. Ugyanakkor az űrhajós rendszeres rádiókapcsolatot folytatott a Földdel. Így kezdődött a szisztematikus munka a világűr tanulmányozása és felhasználása különböző békés problémák megoldására.

Az űrtechnológia megalkotása lehetővé tette a nagy hatótávolságú rádiókommunikációs és műsorszórási nagyon hatékony rendszerek kifejlesztését. Az Egyesült Államokban intenzív munka kezdődött a kommunikációs műholdak létrehozásán. Ilyen munka kezdett kibontakozni hazánkban. Hatalmas területe és a kommunikáció gyenge fejlettsége, különösen a gyéren lakott keleti régiókban, ahol a kommunikációs hálózatok egyéb technikai eszközökkel (RRL, kábelvonalak stb.) történő létrehozása magas költségekkel jár, ezt az új típusú kommunikációt nagyon erőssé tette. biztató.

A hazai műholdas rádiórendszerek létrehozásának kezdetén kiemelkedő hazai tudósok és mérnökök voltak, akik jelentős kutatóközpontokat vezettek: M.F. Reshetnev, M.R. Kaplanov, N.I. Kalasnyikov, L.Ya. Kántor

A tudósok elé állított fő feladatok a következők voltak:

Műholdas átjátszók fejlesztése televíziós műsorszóráshoz és kommunikációhoz ("Screen", "Rainbow", "Hals"), 1969 óta a műholdas átjátszókat egy külön laboratóriumban fejlesztik, amelynek vezetője M.V. Brodszkij ;

Rendszerprojektek létrehozása műholdas kommunikáció és műsorszórás kiépítéséhez;

Műholdas kommunikáció földi állomásainak (ES) berendezéseinek fejlesztése: modulátorok, FM (frekvenciamodulációs) jelek küszöbérték-csökkentő demodulátorai, vevő- és adóberendezések stb.;

Komplex munkák elvégzése a műholdas kommunikációs és műsorszóró állomások felszerelésével kapcsolatban;

Csökkentett zajküszöbű követési FM demodulátorok elméletének kidolgozása, többszörös hozzáférési módszerek, modulációs módszerek és hibajavító kódolás;

Szabályozási és műszaki dokumentáció kidolgozása műholdas rendszerek csatornáihoz, televíziós útvonalaihoz és kommunikációs berendezéseihez;

Ellenőrző és felügyeleti rendszerek fejlesztése AP és műholdas kommunikációs és műsorszóró hálózatokhoz.

NIIR specialisták számos nemzeti műholdas kommunikációs és műsorszóró rendszer jött létre, amelyek ma is működnek. Ezen rendszerek adó-vevő földi és légi berendezéseit is az NIIR-ben fejlesztették ki. Az intézet szakemberei a berendezéseken kívül módszereket javasoltak mind maguknak a műholdas rendszereknek, mind a bennük található egyes eszközöknek a tervezésére. A NIIR szakembereinek műholdas kommunikációs rendszerek tervezésében szerzett tapasztalatait számos tudományos publikáció és monográfia tükrözi.

6.1. Az első műholdas kommunikációs és műsorszóró vonalak a "Molniya-1" műholdon keresztül

Az NIIR szakemberei végezték az első kísérleteket a műholdas kommunikációval az amerikai "Echo" visszaverő műhold és a Hold rádióhullámainak visszaverésével, amelyeket passzív átjátszóként használnak. 1964-ben. A Gorkij régióban, Zimenki faluban található csillagvizsgáló rádióteleszkópja távirati üzeneteket és egyszerű rajzot kapott az angol "Jodrell Bank" obszervatóriumtól.

Ez a kísérlet bebizonyította annak lehetőségét, hogy az űrobjektumokat sikeresen felhasználják a kommunikáció megszervezésére a Földön.

A műholdas kommunikációs laboratóriumban több rendszerprojekt is készült, majd részt vett az első hazai, „Molniya-1” műholdas kommunikációs rendszer fejlesztésében. 1 GHz alatti frekvenciatartományban. A rendszer létrehozásának vezető szervezete a Moszkvai Rádiókommunikációs Kutatóintézet (MNIIRS) volt. A Molnija-1 rendszer főtervezője az ÚR. Kaplanov- az MNIIRS helyettes vezetője.

Az 1960-as években a NIIR egy adó-vevő komplexumot fejlesztett ki a Horizont troposzférikus rádiórelérendszerhez, amely szintén az 1 GHz alatti frekvenciatartományban működött. Ezt a komplexumot módosították, és a létrehozott "Horizon-K" berendezést használták az első "Molniya-1" műholdas kommunikációs vonal felszerelésére, amely Moszkvát és Vlagyivosztokot kötötte össze. Ezt a vonalat egy TV-műsor vagy egy 60 telefoncsatornából álló csoportspektrum továbbítására szánták. A NIIR szakembereinek részvételével ezekben a városokban két földi állomást (ES) szereltek fel. Az MRIRS egy fedélzeti átjátszót fejlesztett ki az első mesterséges kommunikációs műholdhoz, a Molniya-1-hez, amelyet sikeresen felbocsátottak 1965. április 23. Erősen elliptikus pályára bocsátották, 12 órás Föld körüli keringési periódussal. Ez a pálya alkalmas volt a Szovjetunió északi szélességi körein fekvő területének kiszolgálására, mivel a műhold minden egyes pályáján nyolc órán keresztül látható volt. az ország bármely pontjáról. Ráadásul a területünkről egy ilyen pályára való kilövés kevesebb energiával történik, mint egy geostacionáriusra. A Molnija-1 műholdpálya a mai napig megőrizte jelentőségét, és a geostacionárius műholdak uralkodó fejlődése ellenére is használják.

6.2. A világ első műholdas rendszere, az „Orbita” TV-műsorok terjesztésére

Miután az NIIR szakemberei befejezték a "Molniya-1" műhold műszaki képességeivel kapcsolatos kutatást N.V. Talyzin és L.Ya. Kantor ban javasolták a központi televíziótól az ország keleti régióiba történő TV-műsor-ellátás problémájának megoldását a világ első, „Orbita” műholdas műsorszóró rendszerének létrehozásával. az 1 GHz-es sávban a „Horizon-K” berendezés alapján.

1965-1967-ben. rekordidő alatt hazánk keleti régióiban 20 "Orbita" földi állomást és egy új "Reserve" központi adóállomást építettek és helyeztek üzembe egyszerre. Az Orbita rendszer a világ első kör alakú, televíziós, műholdas elosztó rendszere lett, amelyben a leghatékonyabban használják ki a műholdas kommunikáció lehetőségeit.

Megjegyzendő, hogy az új 800–1000 MHz-es Orbita rendszer működési sávja nem felelt meg a műholdas állandóhelyű szolgálat Rádiószabályzata szerint kiosztott sávnak. Az Orbita rendszer 6/4 GHz-es C-sávra való átvitelét az NIIR szakemberei végezték 1970-1972 között. Az új frekvenciasávban működő állomás az Orbita-2 nevet kapta. Ehhez a nemzetközi frekvenciatartományban - Föld-Űr szakaszon - 6 GHz-es sávban, Űr-Föld szekcióban - 4 GHz-es sávban való működéshez komplett berendezést hoztak létre. Irányítása alatt V.M. cirlina kidolgozták az antennák mutató- és automatikus követési rendszerét szoftveres eszközzel. Ez a rendszer extremális automatát és kúpos letapogatási módszert alkalmazott.

Az „Orbita-2” állomás gyökeret vert 1972 óta., a 1986 végére. ezekből mintegy 100 darab épült.. Sok közülük jelenleg is működik adó-vevő állomás.

Később az Orbita-2 hálózat működtetésére létrehozták és pályára állították az első szovjet geostacionárius Raduga műholdat, amelynek több csövű fedélzeti átjátszóját a NIIR-ben hozták létre (a munka vezetője A.D. Fortushenko és résztvevői M.V. Brodsky, A. I. Osztrovszkij, Yu.M. Fomin stb.) Ezzel egy időben létrehozták és elsajátították az űrtermékek gyártási technológiáját és módszereit.

Az Orbita-2 rendszerhez új Gradient adókat (I.E. Mach, M.Z. Zeitlin stb.), valamint parametrikus erősítőket (A.V. Sokolov, E.L. Ratbil, B.C. Sanin, V.M. Krylov) és jelvevő eszközöket (V.I. Dyachkov, V.M.) fejlesztettek ki. Dorofejev, Yu.A. Afanasiev, V.A. Polukhin stb.).

6.3. A világ első közvetlen televíziós műsorszórási rendszere "Ekran"

Az Orbita rendszer széles körben elterjedt tévéműsor-továbbítási eszközének fejlesztése a 70-es évek végén az AP magas költsége miatt gazdaságilag indokolatlanná vált, ami miatt nem célszerű egy 100-200 ezer főnél kisebb lélekszámú ponton telepíteni. emberek. Hatékonyabbnak bizonyult az "Ekran" rendszer, amely az 1 GHz alatti frekvenciatartományban működik, és a fedélzeti átjátszó nagy adóteljesítményével (300 W-ig) rendelkezik. A rendszer létrehozásának célja az volt, hogy Szibériában, a Távol-Északon és a Távol-Kelet egy részének gyéren lakott területeit lefedje a tévéadás. Megvalósításához 714 és 754 MHz-es frekvenciákat osztottak ki, amelyeken meglehetősen egyszerű és olcsó vevőeszközöket lehetett létrehozni. Az Ekran rendszer valójában a világ első közvetlen műholdas műsorszóró rendszere lett.

E rendszer vételi lehetőségeinek költséghatékonynak kellett lenniük mind a kisközösségek kiszolgálása, mind a TV-műsorok egyéni vétele szempontjából.

Felbocsátották az Ekran rendszer első műholdját 1976. október 26 . geostacionárius pályára a keleti 99°-nál. Valamivel később Krasznojarszkban az "Ekran-KR-1" és az "Ekran-KR-10" kollektív vételi állomásokat gyártották 1 és 10 W kimeneti televíziós adóteljesítménnyel. Az "Ekran" műholdra jeleket sugárzó földi állomás 12 m tükörátmérőjű antennával rendelkezett, amely 5 kW teljesítményű "Gradient" adóval volt felszerelve, amely a 6 GHz-es sávban működött. Ennek a rendszernek a NIIR szakemberei által kifejlesztett vevőegységei voltak a legegyszerűbb és legolcsóbb vevőállomások az akkoriban bevezetett állomások közül. 1987 végére a telepített Ekran állomások száma elérte a 4500-at.

6.4. A „Moszkva” és a „Moszkva-Global” tévéműsorok terjesztési rendszerei

Hazánkban a műholdas TV műsorszórási rendszerek fejlesztésének további előrehaladása a „Moszkva" rendszer létrehozásával jár, amelyben az „Orbita" rendszer műszakilag elavult ES-jét kis ES-re cserélték. Megkezdődött a kis ES-ek fejlesztése. 1974-ben kezdeményezésére N.V. Talyzina és L.Ya. Kántor.

A Gorizont műhold Moszkva rendszeréhez nagy teljesítményű törzset biztosítottak, amely a 4 GHz-es sávban működött egy szűken irányított antennával. Az energiaarányokat a rendszerben úgy választottuk meg, hogy biztosítsák egy 2,5 m-es tükörátmérőjű kisméretű parabola antenna használatát anélkül, hogy a vevő ES-n automatikus irányítást végeznének. A "Moszkva" rendszer fő jellemzője a Föld felszínén érvényes spektrális teljesítménysűrűség normáinak szigorú betartása volt, amelyeket a Szabályzat a helyhez kötött szolgáltató rendszerek kommunikációja érdekében megállapított.. Ez lehetővé tette, hogy ezt a rendszert a Szovjetunió egész területén TV-adásra használják. A rendszer a központi tévéműsor és a rádióműsor minőségi vételét biztosította. Ezt követően egy másik csatorna jött létre a rendszerben, amely az újságoldalak továbbítására szolgál.

Ezek az állomások a külföldön (Európában, Észak-Afrikában és számos más területen) található hazai intézményekben is elterjedtek, ami lehetővé tette, hogy külföldön élő polgáraink hazai műsorokat kapjanak. A "Moskva" rendszer létrehozásakor számos találmányt és eredeti megoldást használtak, amelyek lehetővé tették mind a rendszer felépítésének, mind a hardverrendszereinek javítását. Ez a rendszer számos, később az USA-ban és Nyugat-Európában kifejlesztett műholdrendszer prototípusaként szolgált, amelyek a fix-műholdas szolgáltatási sávban működő közepes teljesítményű műholdakat használták a kis méretű és közepes költségű ES-ek TV-műsorainak biztosítására.

1986-1988 között. Kifejlesztettek egy speciális "Moscow-Global" rendszert kis hozzáférési pontokkal, amely központi TV-műsorok továbbítására szolgál a hazai külföldi képviseletek számára, valamint kis mennyiségű diszkrét információ továbbítására. Ez a rendszer is működik. Egy TV-csatorna, három csatorna 4800 bps sebességű diszkrét információ továbbítására és két 2400 bps sebességű csatorna megszervezését írja elő. A Televízió- és Rádióműsor-bizottság, a TASS és az APN (Politikai Hírügynökség) érdekében diszkrét információátviteli csatornákat használtak. Két műholdat használ geostacionárius pályán 11°W-on, hogy lefedje szinte az egész földgömböt. és 96°E A vevőállomásokon 4 m átmérőjű tükör található, a berendezés speciális konténerben és beltérben is elhelyezhető.

6.5. Műholdas TV műsorszóró rendszer a 12 GHz-es sávban

1976 óta. A NIIR ezekben az években kezdett el egy alapvetően új műholdas televíziós rendszer létrehozásán a 12 GHz-es frekvenciasávban (STV-12), amelyet a nemzetközi terv szerint osztottak ki az ilyen műholdas TV-műsorszórásra, amely nem rendelkezik az Ekranban rejlő sugárzott teljesítmény korlátozásokkal. és "Moszkva" és országunk egész területének lefedettséget biztosíthatna többprogramos tévéadással, valamint műsorcserével és a köztársasági műsorszolgáltatás problémájának megoldásával. A rendszer létrehozásában a NIIR volt a vezető szervezet.

Az intézet szakemberei tanulmányokat végeztek, amelyek meghatározták ennek a rendszernek az optimális paramétereit, és több csövű légi átjátszókat és berendezéseket fejlesztettek ki az AP továbbítására és vételére. A rendszer fejlesztésének első szakaszában a "Hals" hazai műholdat használták, a jeleket analóg formában továbbították, és importált vevőberendezéseket használtak. Később áttértek a külföldi műholdon alapuló digitális berendezésekre, valamint adó- és vevőberendezésekre.

6.6. Az Intersputnik rendszer létrehozása

1967-ben megkezdődött a szocialista országok nemzetközi együttműködésének fejlesztése a műholdas kommunikáció terén. Célja az alkotás volt nemzetközi„Intersputnik” műholdrendszer, amelyet úgy terveztek, hogy megfeleljen Bulgária, Magyarország, Németország, Mongólia, Lengyelország, Románia, a Szovjetunió és Csehszlovákia igényeinek a telefonkommunikáció, az adatátvitel és a TV-műsorok cseréje terén . 1969-ben ennek a rendszernek a tervezetét, kidolgozták az Intersputnik szervezet jogi alapjait, ill 1971-ben megállapodást írt alá létrehozásáról.

Az Intersputnik rendszer a világ második nemzetközi műholdas kommunikációs rendszere lett (az Intelsat rendszer után). A NIIR szakemberei AP projekteket dolgoztak ki, amelyeket a Szovjetunió segítségével építettek fel a szocialista közösség számos országában. Az első külföldi AP Kubában jött létre, a második pedig Csehszlovákiában. Az NIIR összesen több mint tíz hozzáférési pontot szállított külföldre TV, AP és speciális célú műsorok vételére.

Kezdetben az Intersputnik Molnija-3 típusú műholdakat használt erősen elliptikus pályán, 1978 óta pedig két Gorizont típusú többcsöves geostacionárius műholdat, amelyek állomásai a nyugati 14°-on voltak. és 53° (majd 80°) K Kezdetben a "Gradient-K" adót és az "Orbita-2" vevőkomplexumot telepítették a ZS-re.

Az Intersputnik rendszer létrehozásához szükséges összes rendszer- és műszaki megoldást, valamint az AP berendezést a NIIR szakemberei a NIIR Promsvyazradio kísérleti üzemével és a társvégrehajtó szervezetekkel közösen alkották meg. Az Intersputnik rendszer a mai napig működik, bérbe adja az orosz űrkonstelláció törzseit, valamint használja a keleti 75°-on elhelyezkedő LMI-1 geostacionárius műholdat. A munkát az Iskra Termelő Egyesülettel (Krasznojarszk), a Moszkvai és Podolszki Rádiótechnikai Üzemekkel együttműködve végezték.

A munkavezető az volt S.V. Borodics .

6.7. Műholdas kapcsolat létrehozása a kormányzati kommunikációhoz

1972-ben. A Szovjetunió és az USA kormányközi megállapodást kötött az államfők közötti közvetlen kormányzati kommunikációs vonal (LPS) létrehozásáról vészhelyzet esetén. Ennek a fontos kormányzati megállapodásnak a végrehajtását a NIIR szakemberei bízták meg. Az LPS fejlesztés főtervezője volt V.L. Bykovés felelős végrehajtók - I.A. Jasztrebcov, A.N. Vorobjov.

Két AP jött létre a Szovjetunió területén: az egyik (a Moszkva melletti Dubnában), a második (Zolochevben, Lvov közelében). Az LPS üzembe helyezése megtörtént 1975-ben. A "Dubna" AP-n keresztül működik a mai napig. Ez volt az első tapasztalat, hogy hazai szakemberek műholdvonalat hoztak létre az "Intelsat" nemzetközi rendszerben.

6.8. Őrizetben…

1960-1980-ban. Az NIIR szakemberei államunk számára igen fontos és technikailag összetett problémákat oldottak meg a nemzeti műholdas kommunikációs és műsorszórási rendszerek kialakításában.

· Létrehozták a TV-műsorok terjesztésére szolgáló rendszereket hazánk hatalmas területén, beleértve a közvetlen műholdas televíziós sugárzást is. Számos NIIR-nél létrehozott rendszer volt az első a világon: "Orbita", "Ekran", "Moskva" stb. Ezeknek a rendszereknek a földi részének felszerelését, valamint a fedélzeti berendezéseket szintén a NIIR fejlesztette ki, a hazai ipar állította elő.

· Műholdas kommunikációs és műsorszórási rendszerek tették lehetővé hazánk több tízmillió polgára igényeinek kielégítését, különösen azoknak, akik Nyugat-Szibéria és a Távol-Kelet ritkán lakott területein éltek. A műholdas rendszerek létrehozásával ezekben a régiókban először nyílik lehetőség a polgároknak a központi televíziós műsorok valós idejű vételére.

· Szibéria és a Távol-Kelet nehezen megközelíthető térségeinek, valamint az egész ország gazdasági és társadalmi fejlődése szempontjából rendkívül fontos volt a műholdas rendszerek bevezetése.

· Szahalin, Kamcsatka, Habarovszk terület és sok más távoli terület lakossága hozzáférést kapott a nyilvános telefonhálózathoz.

· A NIIR tudósai eredeti tudományos kutatásokat végeztek, amelyek célja a műholdas kommunikációs rendszerekben használt különféle eszközök számítási módszereinek kidolgozása volt. Kidolgoztak egy módszertant a műholdas kommunikációs rendszerek tervezésére, és számos alapvető monográfiát és tudományos cikket írtak a műholdas kommunikációs problémákról.

Következtetés

A modern szervezeteket nagy mennyiségű különféle információ, elsősorban elektronikus és telekommunikációs információ jellemzi, amely naponta áthalad rajtuk. Ezért fontos, hogy a kapcsoló csomópontok jó minőségű kimenettel rendelkezzenek, amelyek hozzáférést biztosítanak minden fontos kommunikációs vonalhoz. Oroszországban, ahol hatalmasak a települések közötti távolságok, és a vezetékes vonalak minősége sok kívánnivalót hagy maga után, a legjobb megoldás erre a kérdésre a műholdas kommunikációs rendszerek (SCC) alkalmazása.

Kezdetben a CCC-t tévéjel továbbítására használták. Hazánkat hatalmas terület jellemzi, amelyet kommunikációs eszközökkel kell lefedni. Ezt könnyebbé vált a műholdas kommunikáció, nevezetesen az Orbita-2 rendszer megjelenése után. Később megjelentek a műholdas telefonok, amelyek fő előnye a helyi telefonhálózatok jelenlététől való függetlenség. A jó minőségű telefonos kommunikáció szinte a világ bármely pontjáról elérhető.

A köztársasági elnök „Univerzális Kommunikációs Szolgálat” programja keretében minden településen kiépítettek távbeszélőt, különösen távoli területeken pedig műholdadót használtak.

A "TV- és rádióműsorszórás fejlesztése az Orosz Föderációban 2009-2015-re" szövetségi célprogram szerint Oroszországban bevezetik a digitális műsorszórást. A program teljes mértékben finanszírozott, beleértve a pénzeszközöket többfunkciós műholdak létrehozására.

Bibliográfia

1. Internetes forrás "A műholdas kommunikáció története" http://sviazist.nnov.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=1026

2. Internetes forrás "A műholdas kommunikáció megszervezésének elvei" http://vsatinfo.ru/index.php?option=com_sobi2&catid=30&Itemid=0

3. Internetes forrás "Free Encyclopedia"

http://en.wikipedia.org

Felülvizsgálat

az absztrakt "Műholdas kommunikációs rendszerekről"

11. osztályos tanulók MOU Parabelskaya gimnázium

Goroskina Xenia

Az esszé témája teljesen nyilvánosságra került. Valamennyi rész anyaga érdekes, közérthetően, áttekinthetően bemutatva. Jó illusztrációk. Figyeljük meg az absztrakt szerkezetét. A mű oktatási segédanyagként használható a tanulók számára.

Értékelés "KIVÁLÓ"

Szakértő: Borisov A. V. fizikatanár

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

közzétett http://www.allbest.ru/

Bevezetés

1. Műholdas kommunikációs hálózat fejlesztése

2. A műholdas kommunikációs hálózat jelenlegi állapota

3. Műholdas kommunikációs rendszer

4. Műholdas kommunikáció alkalmazása

5. VSAT technológia

6. Globális műholdas kommunikációs rendszer, Globalstar

Következtetés

Bevezetés

A modern valóság már arról beszél, hogy elkerülhetetlen a hagyományos mobil, sőt, vezetékes telefonok műholdas kommunikációra váltása. A legújabb műholdas kommunikációs technológiák életképes műszaki és költséghatékony megoldásokat kínálnak mind az egyetemes kommunikációs szolgáltatások, mind a közvetlen hang- és TV műsorszórási hálózatok fejlesztéséhez.

A mikroelektronika terén elért kiemelkedő eredményeknek köszönhetően a műholdas telefonok olyan kompakttá és megbízhatóan használhatóvá váltak, hogy minden igényt a különböző felhasználói csoportok felé támasztanak, a műholdbérlés pedig az egyik legkeresettebb szolgáltatás a modern műholdas kommunikációs piacon. . Jelentős fejlődési kilátások, nyilvánvaló előnyök a többi telefonnal szemben, megbízhatóság és garantált zavartalan kommunikáció – mindez a műholdas telefonokról szól.

A műholdas kommunikáció ma az egyetlen költséghatékony megoldás az alacsony népsűrűségű területek előfizetőinek kommunikációs szolgáltatások nyújtására, amit számos gazdasági tanulmány is megerősít. A műhold az egyetlen műszakilag megvalósítható és költséghatékony megoldás, ha a népsűrűség kisebb, mint 1,5 fő/km2.

A műholdas kommunikáció rendelkezik a nagyszabású távközlési hálózatok kiépítéséhez szükséges legfontosabb előnyökkel. Először is, gyorsan kialakítható egy nagy területet lefedő hálózati infrastruktúra, amely nem függ a földi kommunikációs csatornák meglététől vagy állapotától. Másodszor, a modern technológiák használata a műholdas átjátszók erőforrásaihoz való hozzáféréshez és az információk szinte korlátlan számú fogyasztóhoz történő eljuttatásának egyidejű alkalmazása jelentősen csökkenti a hálózat üzemeltetésének költségeit. A műholdas kommunikáció ezen előnyei nagyon vonzóvá és rendkívül hatékonysá teszik még azokban a régiókban is, ahol jól fejlett földi távközlés található.

A személyes műholdas kommunikációs rendszerek fejlesztésére vonatkozó előzetes előrejelzések azt mutatják, hogy 21. elején az előfizetőik száma megközelítette az 1 milliót, a következő évtizedben pedig már 3 milliót. Jelenleg az Inmarsat műholdas rendszer felhasználóinak száma 40 000.

Az elmúlt években Oroszországban egyre inkább bevezették a modern kommunikációs típusokat és eszközöket. De ha egy mobiltelefonos rádiótelefon már ismertté vált, akkor a személyes műholdas kommunikációs eszköz (műholdas terminál) még mindig ritkaság. Az ilyen kommunikációs eszközök fejlődésének elemzése azt mutatja, hogy a közeljövőben a személyes műholdas kommunikációs rendszerek (SPSS) napi használatának lehetünk tanúi.

Közeleg a földi és műholdas rendszerek egyesítésének ideje egy globális kommunikációs rendszerré. Globális léptékben válik lehetővé a személyes kommunikáció, azaz az előfizető elérhetősége a világon bárhol a telefonszámának tárcsázásával biztosított lesz, függetlenül az előfizető tartózkodási helyétől. Mielőtt azonban ez valósággá válik, a műholdas kommunikációs rendszereknek sikeresen át kell menniük a teszteken, és meg kell erősíteniük a bejelentett műszaki jellemzőket és gazdasági mutatókat a kereskedelmi üzemeltetés során. Ami a fogyasztókat illeti, a helyes választás érdekében meg kell tanulniuk jól eligazodni a különféle ajánlatokban.

Projekt céljai:

1. Tanulmányozza a műholdas kommunikációs rendszer történetét!

2. Ismerkedjen meg a műholdas kommunikáció fejlesztésének és tervezésének jellemzőivel és kilátásaival.

3. Szerezzen információkat a modern műholdas kommunikációról.

Projekt céljai:

1. Elemezze a műholdas kommunikációs rendszer fejlődését annak minden szakaszában.

2. Teljes mértékben ismerje meg a modern műholdas kommunikációt.

1. Műholdas kommunikációs hálózat fejlesztése

1945 végén a világban megjelent egy kis tudományos cikk, amely a kommunikáció (elsősorban a vevő és az adó közötti távolság) javításának elméleti lehetőségeivel foglalkozott az antenna maximális magasságba emelésével. A mesterséges műholdak rádiójel-ismétlőként való felhasználása Arthur Clark angol tudós elméletének köszönhetően vált lehetővé, aki 1945-ben "Földönkívüli ismétlők" címmel jegyzetet adott ki. Valójában új fordulót látott előre a rádiórelé kommunikáció fejlődésében, és azt javasolta, hogy az átjátszókat a lehető legnagyobb magasságba hozzák.

Amerikai tudósok kezdtek érdeklődni az elméleti kutatások iránt, akik a cikkben sok előnyt láttak egy új típusú kapcsolatból:

többé nem kell földi átjátszók láncát építeni;

egy műhold elegendő a nagy lefedettség biztosításához;

rádiójel továbbításának lehetősége a világ bármely pontjára, függetlenül a távközlési infrastruktúra elérhetőségétől.

Ennek eredményeként a múlt század második felében megkezdődtek a gyakorlati kutatások és a műholdas kommunikációs hálózat kialakítása világszerte. Ahogy a pályán lévő átjátszók száma nőtt, új technológiákat vezettek be, és javultak a műholdas kommunikációs berendezések. Most már nemcsak a nagyvállalatok és katonai cégek, hanem magánszemélyek számára is elérhetővé vált ez az információcsere módszere.

A műholdas kommunikációs rendszerek fejlesztése az első Echo-1 készülék (egy fémes golyó formájú passzív jelismétlő) űrbe való kilövésével kezdődött 1960 augusztusában. Később kulcsfontosságú műholdas kommunikációs szabványokat (működési frekvenciasávokat) fejlesztettek ki, amelyeket széles körben alkalmaznak világszerte.

A műholdas kommunikáció fejlődésének története és a kommunikáció főbb típusai

Ésfejlődéstörténet CutazóTÓL TŐLrendszerekTÓL TŐLnyakkendő öt van szakasz:

1957-1965 Az előkészítő időszak, amely 1957 októberében kezdődött, miután a Szovjetunió felbocsátotta a világ első mesterséges földműholdját, majd egy hónappal később a másodikat. Ez a hidegháború és a gyors fegyverkezési verseny tetőpontján történt, így természetesen a műholdas technológia elsősorban a katonaság tulajdonába került. A vizsgált szakaszt korai kísérleti műholdak, köztük kommunikációs műholdak felbocsátása jellemzi, amelyeket főként alacsony földi pályára bocsátottak.

Az első geostacionárius közvetítő műholdat, a TKLSTAR-t az amerikai hadsereg érdekében hozták létre, és 1962 júliusában állították pályára. Ugyanebben az időszakban fejlesztették ki a SYN-COM (Synchronous Communications Satellite) amerikai katonai kommunikációs műholdak sorozatát.

1965-1973 A geostacionárius átjátszókon alapuló globális SSN kialakulásának időszaka. Az 1965-ös évet a geostacionárius SR INTELSAT-1 áprilisi felbocsátása jellemezte, amely a műholdas kommunikáció kereskedelmi felhasználásának kezdetét jelentette. Az INTELSAT sorozat korai műholdai transzkontinentális kommunikációt biztosítottak, és főként a gerinchálózati kommunikációt támogatták néhány nemzeti átjáró földi állomás között, amelyek interfészt biztosítottak a nemzeti nyilvános földi hálózatokhoz.

A fő csatornák olyan kapcsolatokat biztosítottak, amelyeken keresztül a telefonforgalom, a TV-jelek továbbítása és a telexkommunikáció biztosított. Általánosságban elmondható, hogy az Intelsat CCC kiegészítette és támogatta az akkoriban létező tenger alatti transzkontinentális kábeles kommunikációs vonalakat.

1973-1982 A regionális és országos CCC széles körű elterjesztésének szakasza. A CCC történelmi fejlődésének ebben a szakaszában jött létre az Inmarsat nemzetközi szervezet, amely az Inmarsat globális kommunikációs hálózatát telepítette, amelynek fő célja az volt, hogy kommunikációt biztosítson a tengeri hajókkal a navigáció során. Később az Inmarsat kiterjesztette szolgáltatásait minden típusú mobilfelhasználóra.

1982-1990 A kis földi terminálok gyors fejlődésének és elterjedésének időszaka. Az 1980-as években a CCC kulcselemeinek mérnöki és technológiai fejlődése, valamint a kommunikációs ipar liberalizációját és demonopolizálását célzó reformok számos országban lehetővé tették a műholdas csatornák használatát a vállalati üzleti kommunikációs hálózatokban, VSAT-nak hívják.

A VSAT hálózatok lehetővé tették kompakt műholdas földi állomások telepítését a felhasználói irodák közvetlen közelébe, ezzel megoldva a nagyszámú vállalati felhasználó számára az „utolsó mérföld” problémát, megteremtették a kényelmes és hatékony információcsere feltételeit, és lehetővé tették. a nyilvános földfelszíni hálózatok tehermentesítésére.Az „okos” műholdkapcsolatok használata.

Az 1990-es évek első felétől az SSS mennyiségileg és minőségileg új fejlődési szakaszba lépett.

Számos globális és regionális műholdas kommunikációs hálózat működött, gyártottak vagy terveztek. A műholdas kommunikációs technológia jelentős érdeklődés és üzleti tevékenység területévé vált. Ebben az időszakban robbanásszerűen megnőtt az általános célú mikroprocesszorok sebessége és a félvezető tárolóeszközök mennyisége, miközben javult ezeknek az alkatrészeknek a megbízhatósága, csökkent az energiafogyasztása és költsége.

A kommunikáció főbb típusai

Tekintettel a széles körre, kiemelem a jelenleg hazánkban és világszerte használt kommunikációs típusokat:

rádiórelé;

magas frekvencia;

postai;

műhold;

optikai;

irányítóterem.

Mindegyik típusnak megvan a maga technológiája és a teljes értékű működéshez szükséges felszerelés. Ezeket a kategóriákat részletesebben megvizsgálom.

Kommunikáció műholdon keresztül

A műholdas kommunikáció története 1945 végén kezdődik, amikor brit tudósok kidolgozták a rádiórelé jelek továbbításának elméletét nagy magasságban (geostacionárius pályán) lévő átjátszókon keresztül. Az első mesterséges műholdakat 1957-ben kezdték felbocsátani.

Ennek a kapcsolattípusnak az előnyei nyilvánvalóak:

az átjátszók minimális száma (a gyakorlatban egy vagy két műhold elegendő a jó minőségű kommunikáció biztosításához);

a jel alapvető jellemzőinek javítása (nincs interferencia, megnövelt átviteli távolság, jobb minőség);

a lefedettség növelése.

Ma a műholdas kommunikációs berendezések egy összetett komplexum, amely nemcsak orbitális átjátszókból, hanem a bolygó különböző részein elhelyezkedő földi bázisállomásokból is áll.

2. A műholdas kommunikációs hálózat jelenlegi állapota

Az 1 GHz alatti számos kereskedelmi MSS (Mobile Satellite) projekt közül egy Orbcomm rendszert valósítottak meg, amely 30 földi lefedettséget biztosító nem geostacionárius (nem GSO) műholdat foglal magában.

A rendszer a viszonylag alacsony frekvenciasávok használatának köszönhetően lehetővé teszi kis sebességű adatátviteli szolgáltatások, például e-mail, kétirányú személyhívó, távirányító szolgáltatás nyújtását egyszerű, olcsó előfizetői eszközöknek. Az Orbcomm fő felhasználói a fuvarozó cégek, amelyek számára ez a rendszer költséghatékony megoldást nyújt a rakományszállítás ellenőrzésére és menedzselésére.

Az MSS-piac legismertebb szolgáltatója az Inmarsat. Körülbelül 30 féle előfizetői eszköz van a piacon, hordozható és mobil egyaránt: szárazföldi, tengeri és légi használatra, 600 bps-tól 64 kbps-ig terjedő hang-, fax- és adatátvitelt biztosítva. Az Inmarsat három MSS rendszerrel versenyez, köztük a Globalstar, az Iridium és a Thuraya.

Az első kettő nagyméretű, 40, illetve 79 nem GSO műholdból álló csillagképek segítségével szinte teljes lefedettséget biztosít a földfelszínről. A Pre Thuraya 2007-ben globálissá vált egy harmadik geostacionárius (GEO) műhold felbocsátásával, amely lefedi majd Amerikát, ahol jelenleg nem elérhető. Mindhárom rendszer telefonos és kis sebességű adatátviteli szolgáltatásokat nyújt a GSM-mobiltelefonokhoz hasonló súlyú és méretű vevőkészülékek számára.

A műholdas kommunikációs rendszerek fejlesztése jelentős szerepet játszik az egységes információs tér kialakításában az állam területén, és szorosan kapcsolódik a digitális megosztottság megszüntetését célzó szövetségi programokhoz, az országos infrastruktúra fejlesztéséhez és a szociális projektekhez. Az Orosz Föderáció területén a legjelentősebb szövetségi célprogramok a "TV- és rádióműsorszórás fejlesztése" és a "Digitális megosztottság felszámolása" című projektek. A projektek fő feladatai a digitális földfelszíni televíziózás, a kommunikációs hálózatok, a globális információs hálózatokhoz való tömeges szélessávú hozzáférési rendszerek fejlesztése, valamint a mobil és mozgó objektumok multi-szolgáltatások biztosítása. A szövetségi projektek mellett a műholdas kommunikációs rendszerek fejlesztése új lehetőségeket kínál a vállalati piac problémáinak megoldására. A műholdas technológiák és a különféle műholdas kommunikációs rendszerek alkalmazási területei évről évre rohamosan bővülnek.

Az oroszországi műholdas technológiák sikeres fejlesztésének egyik kulcstényezője a polgári kommunikációs és műsorszóró műholdak orbitális konstellációjának fejlesztésére irányuló program végrehajtása, beleértve az erősen elliptikus pályán lévő műholdakat is.

Műholdas kommunikációs rendszerek fejlesztése

A műholdas kommunikációs ipar fejlesztésének fő hajtóerei ma Oroszországban:

hálózatok elindítása a Ka-sávban (az "EXPRES-AM5", "EXPRES-AM6" orosz műholdakon),

a mobil- és mobilkommunikációs szegmens aktív fejlesztése különböző közlekedési platformokon,

műholdas szolgáltatók belépése a tömegpiacra,

megoldások fejlesztése a Ka-sáv és M2M alkalmazásokban a cellás kommunikációs hálózatok gerinccsatornáinak szervezésére.

A globális műholdas szolgáltatások piacának általános trendje a műholdas erőforrásokon biztosított adatátviteli sebesség rohamos növekedése, amely megfelel a modern multimédiás alkalmazások alapvető követelményeinek, és megfelel a szoftverfejlesztésnek és a továbbított adatmennyiség növekedésének a vállalati, ill. privát szegmensek.

A Ka-sávban működő műholdas kommunikációs hálózatokban a legnagyobb érdeklődés a magán- és vállalati szegmens szolgáltatásainak fejlesztéséhez kötődik, tekintettel a nagy sávszélességű Ka-sávos műholdakon megvalósított műholdkapacitás csökkenő költségeire (High-Throughput Satellite). - HTS).

Műholdas kommunikációs rendszerek használata

A műholdas kommunikációs rendszereket úgy tervezték, hogy a világ bármely pontján megfeleljenek a kommunikáció és a műholdas internet-hozzáférés igényeinek. Ott van szükség rájuk, ahol fokozott megbízhatóság és hibatűrés szükséges, nagy sebességű adatátvitelre használják a többcsatornás telefonos kommunikáció megszervezésében.

A speciális kommunikációs rendszereknek számos előnye van, de a kulcs a kiváló minőségű telefonálás képessége a cellás kommunikációs állomások lefedettségi területén kívül.

Az ilyen kommunikációs rendszerek lehetővé teszik az autonóm áramról történő hosszú távú működést és a hívásvárakoztatást, ez a felhasználói berendezések alacsony energiateljesítményének, a könnyű súlynak és a mindenirányú antennának köszönhető.

Jelenleg számos különféle műholdas kommunikációs rendszer létezik. Mindegyiknek megvan a maga előnye és hátránya. Ezenkívül minden gyártó egyedi szolgáltatáskészletet kínál a felhasználóknak (internet, fax, telex), minden lefedettséghez meghatároz egy funkciókészletet, valamint kiszámítja a műholdas berendezések és kommunikációs szolgáltatások költségeit. Oroszországban a legfontosabbak: Inmarsat, Iridium és Thuraya.

Az SSS (Satellite Communication Systems) felhasználási területei: navigáció, minisztériumok és osztályok, állami struktúrák és intézmények irányító szervei, a Vészhelyzetek Minisztériuma és a mentőegységek.

Nemzetközi tengerészeti műhold

A világ első mobil műholdas kommunikációs rendszere, amely fejlett szolgáltatások teljes skáláját kínálja a felhasználóknak szerte a világon: a tengeren, a szárazföldön és a levegőben.

Az Inmarsat (Inmarsat) műholdas kommunikációs rendszer számos előnnyel rendelkezik:

lefedettségi terület - a földgömb teljes területe, kivéve a sarki régiókat

a nyújtott szolgáltatások minősége

titoktartás

kiegészítő tartozékok (autós készletek, faxkészülékek stb.)

ingyenes bejövő hívások

rendelkezésre állás használatban

online rendszer a számla állapotának ellenőrzésére (számlázás)

Magas szintű bizalom a felhasználók körében, időtálló (több mint 25 éves fennállás és 210 ezer felhasználó világszerte)

Az Inmarsat (Inmarsat) műholdas kommunikációs rendszer fő szolgáltatásai:

Adatátvitel (beleértve a nagy sebességet is)

Telex (egyes szabványokhoz)

Iridium (Iridium)

A világ első globális műholdas kommunikációs rendszere, amely a világ bármely pontján működik, beleértve a Déli és Északi-sark régióit is. A gyártó a nap bármely szakában elérhető egyetemes szolgáltatást kínál az üzleti élet és az élet számára.

Az Iridium (Iridium) műholdas kommunikációs rendszer számos előnnyel rendelkezik:

lefedettségi terület - a földgömb teljes területe

alacsony tarifacsomagok

ingyenes bejövő hívások

Az Iridium műholdas kommunikációs rendszer (Iridium) főbb szolgáltatásai:

Adatátvitel

Lapozás

Thuraya

Műholdas szolgáltató, amely a világ 35%-ának nyújt szolgáltatást. Ebben a rendszerben megvalósított szolgáltatások: műholdas és GSM kézibeszélők, valamint műholdas nyilvános telefonok. Olcsó mobilkommunikáció a kommunikáció és a mozgás szabadságáért.

A Thuraya műholdas kommunikációs rendszernek számos előnye van:

kompakt méret

a műholdas és a mobil kommunikáció közötti automatikus váltás képessége

a szolgáltatások és a telefonkészülékek alacsony költsége

ingyenes bejövő hívások

A Thuraya műholdas kommunikációs rendszer fő szolgáltatásai:

Adatátvitel

3. Műholdas kommunikációs rendszer

Műholdas átjátszók

A kutatás évei során először használtak passzív műhold-transzpondereket (például az Echo és az Echo-2 műholdak), amelyek egy egyszerű rádiójel-visszaverő (gyakran fém vagy polimer gömb fémbevonattal) voltak, amelyek nem hordoztak semmilyen adó-vevőt. felszerelés a fedélzeten. Az ilyen műholdak nem részesültek terjesztésben.

Műholdas transzponderek pályái

A pályák, amelyeken a műholdas transzponderek találhatók, három osztályba sorolhatók:

egyenlítői

hajlamos

poláris

Az egyenlítői pálya fontos változata a geostacionárius pálya, amelyen a műhold a Föld szögsebességének megfelelő szögsebességgel forog, olyan irányban, amely egybeesik a Föld forgási irányával.

A ferde pálya megoldja ezeket a problémákat, azonban a műholdnak a földi megfigyelőhöz viszonyított mozgása miatt pályánként legalább három műholdat kell elindítani az éjjel-nappali kommunikációs hozzáférés biztosítása érdekében.

Poláris - olyan pálya, amelynek pályahajlása az Egyenlítő síkjához képest kilencven fok.

4.VSAT rendszer

A műholdas technológiák közül kiemelt figyelmet kell fordítani a műholdas kommunikációs technológiák, például a VSAT (Very Small Aperture Terminal) fejlesztésére.

A VSAT berendezések alapján lehetőség nyílik olyan multiservice hálózatok kiépítésére, amelyek szinte minden modern kommunikációs szolgáltatást biztosítanak: Internet hozzáférés; telefon kapcsolat; helyi hálózatok konszolidációja (VPN hálózatok kiépítése); audio és video információk továbbítása; a meglévő kommunikációs csatornák redundanciája; adatgyűjtés, ipari létesítmények felügyelete és távvezérlése és még sok más.

Egy kis történelem. A VSAT hálózatok fejlesztése az első kommunikációs műhold felbocsátásával kezdődik. A 60-as évek végén az ATS-1 műholddal végzett kísérletek során egy kísérleti hálózatot hoztak létre, amely 25 földi állomásból, műholdas telefonkommunikációból állt Alaszkában. A Linkabit, a Ku-band VSAT egyik eredeti megalkotója egyesült az M/A-COM-mal, amely később a VSAT berendezések vezető szállítója lett. A Hughes Communications megvásárolta a részleget az M/A-COM-tól, és Hughes Network Systemssé alakította át. A Hughes Network Systems jelenleg a világ vezető szolgáltatója a szélessávú műholdas kommunikációs hálózatok területén. A VSAT-alapú műholdas kommunikációs hálózat három kulcselemet tartalmaz: egy központi vezérlőállomást (CCS), egy átjátszó műholdat és előfizetői VSAT terminálokat.

átjátszó műhold

A VSAT hálózatok geostacionárius átjátszó műholdakra épülnek. A műhold legfontosabb jellemzői a fedélzeti adók teljesítménye és a rajta lévő rádiófrekvenciás csatornák (trunkák vagy transzponderek) száma. A szabványos trönk sávszélessége 36 MHz, ami körülbelül 40 Mbps-os maximális átviteli sebességnek felel meg. Átlagosan az adók teljesítménye 20 és 100 watt között mozog. Oroszországban a Yamal kommunikációs és műsorszóró műholdak említhetők az átjátszó műholdak példájaként. Az OAO Gascom űrszegmensének fejlesztésére szolgálnak, és a keleti 49°-os pályapozíciókban helyezték el őket. d. és 90° in. d.

Előfizetői VSAT terminálok

Az előfizetői VSAT terminál egy kisméretű műholdas kommunikációs állomás 0,9-2,4 m átmérőjű antennával, amelyet elsősorban a műholdas csatornákon keresztül történő megbízható adatcserére terveztek. Az állomás egy antenna adagoló eszközből, egy kültéri külső rádiófrekvenciás egységből és egy beltéri egységből (műholdas modem) áll. A kültéri egység egy kis adó-vevő vagy csak egy vevő. A beltéri egység biztosítja a műholdas csatorna párosítását a felhasználó végberendezésével (számítógép, LAN szerver, telefon, fax stb.).

5.VSAT technológia

A műholdas csatornákhoz való hozzáférésnek két fő típusa van: kétirányú (duplex) és egyirányú (szimplex, aszimmetrikus vagy kombinált).

Az egyirányú hozzáférés megszervezésekor a műholdas berendezésekkel együtt szükségszerűen földi kommunikációs csatornát (telefonvonal, optikai szál, mobilhálózatok, rádiós ethernet) használnak, amelyet kérési csatornaként használnak (ezt fordított csatornának is nevezik).

Egyirányú hozzáférési séma DVB-kártyával és telefonvonallal fordított csatornaként.

Kétirányú hozzáférési séma HughesNet berendezéssel (Hughes Network Systems).

Napjainkban Oroszországban több jelentős VSAT hálózatüzemeltető működik, amelyek mintegy 80 000 VSAT állomást szolgálnak ki. Az ilyen terminálok 33%-a a központi szövetségi körzetben, 13%-a a szibériai és uráli szövetségi körzetben, 11%-a a Távol-Keleten és 5-8%-a a többi szövetségi körzetben található. A legnagyobb szolgáltatók közül érdemes kiemelni:

6. Globális műholdas kommunikációs rendszer, Globalstar

Oroszországban a Globalstar műholdas kommunikációs rendszer üzemeltetője a GlobalTel. A Globalstar rendszer globális mobil műholdas kommunikációs szolgáltatásainak kizárólagos szolgáltatójaként a CJSC GlobalTel kommunikációs szolgáltatásokat nyújt az Orosz Föderáció egész területén. A CJSC "GlobalTel" létrehozásának köszönhetően Oroszország lakosai újabb lehetőséget kapnak arra, hogy műholdon keresztül kommunikáljanak Oroszország bármely pontjáról szinte bárhol a világon.

A Globalstar rendszer 1410 km magasságban 48 működő és 8 tartalék alacsony pályán lévő műhold segítségével magas színvonalú műholdas kommunikációt biztosít előfizetői számára. (876 mérföld) a Föld felszínétől. A rendszer globális lefedettséget biztosít a földgömb szinte teljes felületére 700 északi és déli szélesség között, akár 740-es kiterjesztéssel. A műholdak a Föld felszínének akár 80%-áig képesek jelek vételére, azaz a földgolyó szinte bárhonnan, a sarkvidékek és az óceánok középső részének egyes területei kivételével . A rendszer műholdai egyszerűek és megbízhatóak.

A Globalstar rendszer alkalmazási területei

A Globalstar rendszert úgy tervezték, hogy magas színvonalú műholdas szolgáltatásokat nyújtson a felhasználók széles köre számára, beleértve: hang-, rövid üzenet-szolgáltatás, roaming, helymeghatározás, fax, adatátvitel, mobilinternet.

A hordozható és mobil eszközöket használó előfizetők lehetnek vállalkozások és magánszemélyek, akik olyan területen dolgoznak, ahol nem találhatók mobilhálózatok, vagy akiknek konkrét munkájuk a gyakori üzleti utakkal jár olyan helyekre, ahol nincs kapcsolat vagy rossz a kommunikációs minőség.

A rendszert széles fogyasztó számára tervezték: a média képviselői, geológusok, olaj- és gázkitermelésben és -feldolgozásban dolgozók, nemesfémek, építőmérnökök, energetikusok. Az oroszországi állami struktúrák - minisztériumok és osztályok (például a Vészhelyzetek Minisztériuma) alkalmazottai tevékenységük során aktívan használhatják a műholdas kommunikációt. A járművekre szerelhető speciális készletek hatékonyak lehetnek haszonjárműveken, halászatokon és más típusú tengeri és folyami hajókon, vasúti közlekedésben stb.

műholdas kommunikáció globális mobil

7. Mobil műholdas kommunikációs rendszerek

A legtöbb mobil műholdas kommunikációs rendszer jellemzője a terminálantenna kis mérete, ami megnehezíti a jelek vételét. Annak érdekében, hogy a vevőt elérő jelerősség elegendő legyen, két megoldást alkalmazunk:

A műholdak geostacionárius pályán állnak. Mivel ez a pálya 35 786 km-re van a Földtől, erős adóra van szükség a műholdon. Ezt a megközelítést használja az Inmarsat rendszer (amelynek fő feladata a kommunikációs szolgáltatások nyújtása a hajóknak) és néhány regionális személyi műholdas kommunikációs szolgáltató (például a Thuraya).

Műholdas internet

A műholdas internet egy módja annak, hogy műholdas kommunikációs technológiával (általában DVB-S vagy DVB-S2 szabványban) biztosítsanak hozzáférést az internethez.

Hozzáférési lehetőségek

Kétféleképpen lehet adatokat cserélni műholdon keresztül:

egyirányú (egyirányú), néha "aszimmetrikusnak" is nevezik - amikor egy műholdas csatornát használnak az adatok vételére, és a rendelkezésre álló földi csatornákat az átvitelre

kétirányú (kétirányú), néha "szimmetrikusnak" is nevezik - amikor a műholdas csatornákat mind a vételre, mind az átvitelre használják;

Egyirányú műholdas internet

Az egyirányú műholdas internet azt jelenti, hogy a felhasználónak van valamilyen módja az internethez való csatlakozásra. Általában ez egy lassú és / vagy drága csatorna (GPRS / EDGE, ADSL-kapcsolat, ahol az internet-hozzáférési szolgáltatások rosszul fejlettek és sebesség korlátozott stb.). Ezen a csatornán keresztül csak az internetre irányuló kérések továbbítása történik.

Kétirányú műholdas internet

A kétirányú műholdas internet adatok fogadását jelenti a műholdról, és visszaküldést is a műholdon keresztül. Ez a módszer nagyon jó minőségű, mivel lehetővé teszi nagy sebesség elérését az átvitel és a küldés során, de meglehetősen drága, és engedélyt igényel a rádióadó berendezésekhez (a szolgáltató azonban gyakran gondoskodik az utóbbiról). A kétirányú internet magas költségét elsősorban a sokkal megbízhatóbb kapcsolat indokolja. Az egyirányú hozzáféréssel ellentétben a kétirányú műholdas internet nem igényel további erőforrásokat (természetesen az energián kívül).

A „kétirányú” műholdas internet-hozzáférés egyik jellemzője a kommunikációs csatorna kellően nagy késése. Amíg a jel el nem éri a műhold előfizetőjét, illetve a műholdtól a központi műholdas kommunikációs állomásig, körülbelül 250 ms kell. Ugyanennyi kell a visszaúthoz. Ráadásul az elkerülhetetlen késések a jelfeldolgozásban és az "interneten" való áthaladás érdekében. Ennek eredményeként a ping ideje egy kétirányú műholdas kapcsolaton körülbelül 600 ms vagy több. Ez bizonyos sajátosságokat ír elő az alkalmazások műholdas interneten keresztüli működésében, és különösen szomorú a lelkes játékosok számára.

További jellemző, hogy a különböző gyártók berendezései gyakorlatilag nem kompatibilisek egymással. Vagyis ha kiválasztott egy kezelőt, aki egy bizonyos típusú berendezésen dolgozik (például ViaSat, Hughes, Gilat EMS, Shiron stb.), akkor csak ugyanazt a berendezést használja a kezelőhöz. A különböző gyártók berendezéseinek kompatibilitásának (DVB-RCS szabvány) megvalósítására tett kísérletet nagyon kevés cég támogatta, és ma már inkább "magán" technológia, mint általánosan elfogadott szabvány.

Berendezések egyirányú műholdas internethez

8. A műholdas kommunikáció hátrányai

Gyenge zajvédelem

A földi állomások és a műhold közötti hatalmas távolságok miatt a vevőegység jel-zaj aránya nagyon alacsony (sokkal kisebb, mint a legtöbb mikrohullámú kapcsolatnál). Ahhoz, hogy ilyen körülmények között elfogadható hibavalószínűséget biztosítsunk, nagy antennák, alacsony zajszintű elemek és összetett hibajavító kódok alkalmazása szükséges. Ez a probléma különösen akut a mobil kommunikációs rendszerekben, mivel ezekben az antenna mérete és általában az adó teljesítménye korlátozott.

A légkör hatása

A műholdas kommunikáció minőségét erősen befolyásolják a troposzférában és az ionoszférában jelentkező hatások.

Felszívódás a troposzférában

A jelek légkör általi elnyelése a frekvenciájától függ. Az abszorpciós maximumok 22,3 GHz (vízgőz rezonancia) és 60 GHz (oxigénrezonancia). Általában az abszorpció jelentősen befolyásolja a 10 GHz feletti jelek terjedését (azaz a Ku-sávból kiindulva). Az abszorpció mellett a rádióhullámok légköri terjedése során fading hatás lép fel, melynek oka a légkör különböző rétegeinek törésmutatóinak különbsége.

Ionoszférikus hatások

Terjedési késleltetés

A jelterjedési késleltetés problémája így vagy úgy minden műholdas kommunikációs rendszert érint. A geostacionárius pályán műholdas transzpondert használó rendszerek rendelkeznek a legnagyobb késleltetéssel. Ebben az esetben a rádióhullám terjedési sebességének végessége miatti késleltetés hozzávetőlegesen 250 ms, a multiplexelési, kapcsolási és jelfeldolgozási késéseket figyelembe véve pedig a teljes késleltetés akár 400 ms is lehet. A terjedési késleltetés a leginkább nemkívánatos a valós idejű alkalmazásokban, például a telefonálásban. Ebben az esetben, ha a jel terjedési ideje a műholdas kommunikációs csatornán 250 ms, az előfizetői replikák közötti időkülönbség nem lehet kevesebb 500 ms-nál. Egyes rendszerekben (pl. csillag topológiát használó VSAT rendszerekben) a jelet kétszer továbbítják egy műholdkapcsolaton keresztül (egy terminálról egy központi helyre, és egy központi helyről egy másik terminálra). Ebben az esetben a teljes késleltetés megduplázódik.

Következtetés

Már a műholdas rendszerek létrehozásának legkorábbi szakaszában nyilvánvalóvá vált az előttünk álló munka összetettsége. Szükség volt anyagi erőforrások felkutatására, számos tudóscsoport szellemi erőfeszítéseinek alkalmazására, a munka megszervezésére a gyakorlati megvalósítás szakaszában. Ennek ellenére a szabad tőkével rendelkező transznacionális vállalatok aktívan részt vesznek a probléma megoldásában. Ráadásul jelenleg nem egy, hanem több párhuzamos projekt is megvalósul. A cégek-fejlesztők makacsul versengenek a jövő fogyasztóiért, a távközlési világelsőségért.

Jelenleg a műholdas kommunikációs állomásokat adatátviteli hálózatokká egyesítik. A földrajzilag elosztott állomások egy csoportjának hálózatba kapcsolása lehetővé teszi a felhasználók számára a szolgáltatások és lehetőségek széles körét, valamint a műholdas erőforrások hatékony felhasználását. Az ilyen hálózatokban általában van egy vagy több vezérlőállomás, amely biztosítja a földi állomások működtetését mind rendszergazda által felügyelt, mind teljesen automatikus üzemmódban.

A műholdas kommunikáció előnye, hogy földrajzilag távoli felhasználókat szolgál ki anélkül, hogy közbenső tárolási és kapcsolási költségekkel járna.

Az SSN-eket folyamatosan és féltékenyen hasonlítják a száloptikai kommunikációs hálózatokhoz. E hálózatok bevezetése az üvegszáloptika releváns területeinek rohamos technológiai fejlődése miatt felgyorsul, ami kérdéseket vet fel az SSN sorsát illetően. Például a fejlesztés és a tervezés, ami a legfontosabb, az összefűző (kompozit) kódolás bevezetése drámaian csökkenti a nem javított bithiba valószínűségét, ami viszont lehetővé teszi a CCC fő problémájának - köd és eső - leküzdését.

A felhasznált források listája

1 Baranov V. I. Stechkin B. S. Extremális kombinatorikai problémák és azok

pályázatok, M.: Nauka, 2000, p. 198.

2 Bertsekas D. Gallagher R. Adatátviteli hálózatok. M.: Mir, 2000, p. 295.

3 Black Yu. Számítógépes hálózatok: protokollok, szabványok, interfészek, M.: Mir, 2001, p. 320.

4 Bolshova G. "Műholdas kommunikáció Oroszországban: Pamir", Iridium, Globalstar ..." "Hálózatok" - 2000 - 9. sz. - Val vel. 20-28.

5 Efimushkin V. A. Műholdas kommunikációs rendszerek műszaki vonatkozásai "Hálózat" - 2000 - 7. sz. - Val vel. 19-24.

6 Nevdyaev L. M. A műholdas kommunikáció modern technológiái // "Kommunikációs közlemény" - 2000 - 12. szám - p. 30-39.

7 Nevdyaev L. M. Odyssey a "Hálózat" közepes magasságában - 2000 - 2. sz. - Val vel. 13-15.

8 SPC "Elsov", Jegyzőkönyv a "Banker" műholdas adatátviteli hálózat felépítéséről és logikájáról. - 2004, p. 235.

9 Smirnova A. A. Vállalati műholdas és HF kommunikációs rendszerek Moszkva, 2000, p.

10 Smirnova A. A. Személyes műholdas kommunikáció, 64. kötet, Moszkva, 2001, p.

Az Allbest.ru oldalon található

Hasonló dokumentumok

Digitális adatok továbbítása műholdas kommunikációs csatornán. Műholdas kommunikációs rendszerek felépítésének elvei. Műholdas relé használata televíziós műsorszóráshoz. A többszörös hozzáférésű rendszer áttekintése. A TV-jel átalakításának digitális útvonalának sémája.

absztrakt, hozzáadva: 2013.10.23

A műholdas kommunikáció fejlődésének története. Előfizetői VSAT terminálok. Műholdas transzponderek pályái. Műhold indításának és a szükséges berendezések telepítésének költségeinek számítása. Központi irányító állomás. Globális műholdas kommunikációs rendszer, Globalstar.

szakdolgozat, hozzáadva 2015.03.23

Az államközi vállalati műholdas kommunikációs rendszer kiépítésének kérdései és mutatói. Kommunikációs hálózat fejlesztése Almatitól a közvetlen nemzetközi kommunikációs csatornákig Londonon keresztül. Műholdas vonal, rádiórelé vonal, IRT szolgáltatási terület paraméterei.

szakdolgozat, hozzáadva: 2008.02.22

A területi kommunikációs rendszer kiépítésének elvei. Műholdas kommunikáció szervezésének módszereinek elemzése. A műholdas kommunikáció előfizetői végberendezésének alapvető követelményei. A modulátor műszaki jellemzőinek meghatározása. A manipulált jelek fő típusai.

szakdolgozat, hozzáadva: 2012.09.28

Műholdas kommunikációs vonal kiépítésének jellemzői, kapcsolási és adatátviteli módszerek. Űrjárművek leírása, műszaki paraméterei, elhelyezkedésük geostacionárius pályán. Az információs műholdas csatorna energiamérlegének kiszámítása.

szakdolgozat, hozzáadva 2013.10.04

Műsor- és televízióműsorok cseréje. Földi átjátszók elhelyezése. Az az ötlet, hogy átjátszót helyezzünk egy űrhajóra. A műholdas kommunikációs rendszer (SSS) jellemzői, előnyei és korlátai. Tér- és földi szegmensek.

absztrakt, hozzáadva: 2010.12.29

Általános információk a személyes műholdas kommunikációs rendszerekről. Ismerkedés az orosz állami műhold konstelláció fejlesztésével és az űrrepülőgép kilövési programjával. A jelek adására és vételére szolgáló űr- és földi állomások jellemzői.

bemutató, hozzáadva 2014.03.16

A kommunikáció, mint az információ fogadását és továbbítását biztosító gazdasági ág. A telefonos kommunikáció jellemzői és eszköze. Műholdas kommunikációs szolgáltatások. A cellás kommunikáció, mint a mobil rádiós kommunikáció egyik fajtája. Jelátvitel és csatlakozás bázisállomás segítségével.

bemutató, hozzáadva 2012.05.22

Rádiórelé vezeték fesztávolságának számítása. Az optimális antennamagasság kiválasztása. Eső okozta kommunikációs zavarok és a rádióhullámok szubtörése. Műholdas kommunikációs rendszer „le” és „fel” vonalának energiaszámítása. A vevő antenna erősítése.

szakdolgozat, hozzáadva 2015.04.28

Vészhelyzeti modell kidolgozása. Kommunikáció megszervezése az operatív csoporttal és a felszámolási csoporttal a veszélyhelyzeti mentési műveletek végrehajtása érdekében. A műholdas kommunikáció kiválasztása, előnyei és hátrányai. A kommunikációs csatorna sávszélessége interferenciával.

A tudósok elé állított fő feladatok a következők voltak:

Rendszerprojektek létrehozása műholdas kommunikáció és műsorszórás kiépítéséhez;

Komplex munkák elvégzése a műholdas kommunikációs és műsorszóró állomások felszerelésével kapcsolatban;

Csökkentett zajküszöbű követési FM demodulátorok elméletének kidolgozása, többszörös hozzáférési módszerek, modulációs módszerek és hibajavító kódolás;

Szabályozási és műszaki dokumentáció kidolgozása műholdas rendszerek csatornáihoz, televíziós útvonalaihoz és kommunikációs berendezéseihez;

Ellenőrző és felügyeleti rendszerek fejlesztése AP és műholdas kommunikációs és műsorszóró hálózatokhoz.

6.1. Az első műholdas kommunikációs és műsorszóró vonalak a "Molniya-1" műholdon keresztül

Ez a kísérlet bebizonyította annak lehetőségét, hogy az űrobjektumokat sikeresen felhasználják a kommunikáció megszervezésére a Földön.

6.2 A világ első műholdrendszere, az „Orbita” TV-műsorok terjesztésére

Az „Orbita-2” állomás gyökeret vert 1972 óta., a 1986 végére. ezekből mintegy 100 darab épült.. Sok közülük jelenleg is működik adó-vevő állomás.

6.3. A világ első közvetlen televíziós műsorszórási rendszere "Ekran"

E rendszer vételi lehetőségeinek költséghatékonynak kellett lenniük mind a kisközösségek kiszolgálása, mind a TV-műsorok egyéni vétele szempontjából.

Felbocsátották az Ekran rendszer első műholdját 1976. október 26. geostacionárius pályára a keleti 99°-nál. Valamivel később Krasznojarszkban az "Ekran-KR-1" és az "Ekran-KR-10" kollektív vételi állomásokat gyártották 1 és 10 W kimeneti televíziós adóteljesítménnyel. Az "Ekran" műholdra jeleket sugárzó földi állomás 12 m tükörátmérőjű antennával rendelkezett, amely 5 kW teljesítményű "Gradient" adóval volt felszerelve, amely a 6 GHz-es sávban működött. Ennek a rendszernek a NIIR szakemberei által kifejlesztett vevőegységei voltak a legegyszerűbb és legolcsóbb vevőállomások az akkoriban bevezetett állomások közül. 1987 végére a telepített Ekran állomások száma elérte a 4500-at.

6.4. A „Moszkva” és a „Moszkva-Global” tévéműsorok terjesztési rendszerei

Absztrakt *

370 dörzsölje.

Leírás

KÖVETKEZTETÉS

Ebben az esszében a modern műholdas kommunikációt és annak használatát vizsgáltuk.
A műholdas kommunikációt űrkommunikációnak nevezik, amelynek elve a Föld bolygó mesterséges műholdjainak használatán alapul, amelyek a rádiófrekvenciás tartomány elektromágneses hullámainak köszönhetően kommunikálnak a földi létesítményekkel, valamint az információk fogadóival.
A műholdas kommunikációnak köszönhetően a központi kommunikációs állomásról műholdon keresztül olyan információk továbbítása lehetséges hatalmas távolságokra a felhasználóhoz, amelynek továbbítását egyetlen földi kommunikációs rendszer sem biztosítja. Ez a műholdas kommunikáció fő előnye.
A műholdas rendszerek előnyei az adatok nagy távolságokra történő átvitelének képessége. Itt azonban számos hátránya is van. ...

BEVEZETÉS 3
1 MŰHOLD 4
1.1 A MŰHOLDAS KOMMUNIKÁCIÓ ÁLTALÁNOS LEÍRÁSA 4
1.2 AZ INTÉZKEDÉS FIZIKAI ALAPJA 5
2 MŰHOLDRENDSZER 6
2.1 A MŰHOLDRENDSZEREK OSZTÁLYOZÁSA 6
2.2 A MODERN MŰHOLDRENDSZEREK FEJLESZTÉSÉNEK ELŐNYEI, HÁTRÁNYAI ÉS KITEKINTÉSEI 8
KÖVETKEZTETÉS 9
HASZNÁLT FORRÁSOK LISTÁJA 10

Bevezetés

BEVEZETÉS

A műholdas kommunikáció talán a modern fizika egyik fő vívmánya, amely segít különféle folyamatok végrehajtásában, amelyek nélkül elképzelhetetlennek tűnik a modern ember élete.
A műholdas kommunikáció a modern világ egyik legfontosabb információátviteli csatornája. Ez mindenekelőtt azokra a folyamatokra vonatkozik, amelyek nagy távolságokra (egyik országból a másikba, kontinensről kontinensre stb.) igénylik az információátvitelt. Ebből következik, hogy a modern műholdas kommunikáció és az ezekre épülő műholdas rendszerek tökéletesítése, fejlesztése a modern tudomány sürgető feladata. Ebből következik, hogy a jelen munka relevánsnak tekinthető.
Ebben az esszében a modern műholdas kommunikációt, valamint az ezen technológiák alapján működő műholdas rendszereket vizsgáljuk meg.
E munka célja a modern műholdas kommunikációs rendszerek és magát a műholdas kommunikációt jellemezni. E cél elérése érdekében a következő feladatokat fogalmaztuk meg:
- általános leírást adni a műholdas kommunikációról;
- mérlegelni kell a műholdas kommunikáció működésének fizikai alapjait;
- ismertesse a főbb GPS és GLONASS műholdrendszereket;
- megadja a műholdas rendszerek osztályozását;
- meghatározni a modern műholdas rendszerek előnyeit, hátrányait és kilátásait.
Az absztrakt egy bevezetőből, két egymással összefüggő fejezetből, egy következtetésből és egy irodalomjegyzékből áll, amely öt irodalmi címet tartalmaz.

A mű részlete felülvizsgálatra

Eleinte a műholdas kommunikációt kizárólag védelmi célokra használták. A jövőben felhasználási köre folyamatosan bővült és bővül a mai napig is, különösen polgári célokra A multiprogramozás elvei jelentik a modern műholdas rendszerek felépítésének és működtetésének alapját. A többprogramozás egy módja annak, hogy egyszerre több program végrehajtását szervezzük egy gépen. A multiprogramozás, más szóval multitasking egy számítási folyamat megszervezésének módja, amikor a processzorban egy gépen (műholdon) egyidejűleg nagyszámú feladat (program) változóan hajtódik végre A műholdas kommunikáció hatékonyságának általános kritériumai: - áteresztőképesség; - könnyű kezelhetőség; - rendszer reaktivitása (meghatározott időintervallumok). Ezen kritériumok alapján a következő műholdas rendszereket különböztetjük meg: - kötegelt feldolgozó rendszerek; - időosztás; - valós idejű rendszerek. hosszú ideig: a műholdas kommunikáció a jól ismert és széles körben használt rádiórelé kommunikáció egyik fajtája. Az űrműhold eszköze az 1. ábrán látható. 1. ábra - Az űrkommunikációs műhold eszköze Az ilyen típusú kommunikáció működése a jelek többszöri továbbításán alapul a földön elhelyezett antennák és a világűrben lévő műhold között. A műholdas kommunikáció működésének biztosítására vevő- és adóantennák, energiaforrás (napelem) és vezérlőrendszer található. A műholdas hozzáférési rendszer általános nézete a 2. ábrán látható. 2. ábra - A műholdas hozzáférési rendszer általános nézete Így a műholdas kommunikációnak köszönhetően lehetőség van a központi kommunikációs állomásról műholdon keresztül információt továbbítani az információ felhasználójához. hatalmas távolságok, amelyekre az átvitelt egyetlen földi kommunikációs rendszer sem biztosítja. Ez a műholdas kommunikáció fő előnye.2 Műholdas rendszerek2.1 Műholdas rendszerek osztályozása A műholdas rendszerszolgáltatások ma népszerűbbek, mint valaha. Ez elsősorban a műholdas rendszerek által nyújtott szolgáltatások széles skálájának köszönhető. A műholdas rendszerek cél szerinti osztályozása a 3. ábrán látható. Ez különféle kommunikációs szolgáltatásokat foglal magában: navigáció (GPS, GLONASS), internet, telefon, műholdas TV, banki és e-kereskedelem, távoktatás és még sok más. 3. ábra - Műholdas rendszerek cél szerinti osztályozása A Glonass és a GPS helymeghatározására létrehozott rendszerek műszaki szempontból egyedülálló tudományos és műszaki komplexumok, amelyek jelenleg a legnagyobb pontosságot biztosítják az előfizetők globális idő- és koordináta-referenciájában Mindkét rendszer van jövőjük, mivel ezek minden ország stratégiai prioritást élvező fejlesztései. Azok a hiányosságok, amelyeket a GLONASS rendszerben jelenleg tapasztalunk, „növekedési fájdalmakkal” kapcsolatosak, és valószínűleg a következő néhány évben meg fognak szűnni – már van bizonyíték arra vonatkozóan, hogy sikerült leküzdeni a nagy terhelésekkel összefüggő szerkezeti akadályt. a GLONASS vevők méretei és energiafogyasztása. A piac örömmel fog találkozni egy GPS-es versenytárssal, különösen azért, mert a GLONASS navigátorok pontossága és részletessége nyilvánvalóan magasabb. Itt azonban számos hátránya is van.

Bibliográfia

HASZNÁLT FORRÁSOK LISTÁJA

1. Alekszandrov I., Űrrádió-navigációs rendszer NAVSTAR//Külföldi katonai szemle. - M., 2014. - 5. sz. - S. 52-63.
2. GLONASS: felépítési és működési alapelvek / Szerk. A. I. Perova, V. N. Kharisova. - M .: Rádiótechnika, 2014. - 688 p.
3. Kozlovsky E., A pozicionálás művészete//A világ körül. - M., 2014. - 12. szám (2795). - S. 204-280.
4. Kunegin SV, „GLONASS” globális navigációs műholdrendszer. Előzmények oldalak. M.: 2013.
5. V. S. Shebshaevich, P. P. Dmitriev, N. V. Ivantsev és munkatársai, Network Satellite Radio Navigation Systems, szerk. V. S. Sebsaevich. - 2. kiadás, átdolgozva. és további - M.: Rádió és kommunikáció, 2013. - 408 p.

Kérjük, figyelmesen tanulmányozza át a mű tartalmát és töredékeit. A megvásárolt kész munkákért, ha ez a munka nem felel meg az Ön követelményeinek vagy egyedisége, a pénzt nem térítjük vissza.

* A munka kategóriáját a rendelkezésre bocsátott anyag minőségi és mennyiségi paramétereinek megfelelően becsüljük meg. Ez az anyag sem egészében, sem részei nem kész tudományos munka, záró minősítő munka, tudományos jelentés vagy az állami tudományos minősítési rendszerben előírt, illetve a köztes vagy záró minősítés megszerzéséhez szükséges egyéb munka. Ez az anyag a szerzője által összegyűjtött információk feldolgozásának, strukturálásának és formázásának szubjektív eredménye, és elsősorban a témával kapcsolatos munka önálló előkészítésének forrásaként szolgál.

G. Karvovsky. Műholdas kapcsolat. Műholdas kommunikációs rendszer felépítésének és működésének alapkérdései. 1. rész.

G. Karvovsky

Kommunikációs világ. Csatlakozz! 2002. 1. sz

Az első szovjet mesterséges földi műhold rádióadója által 1957. október 4-én sugárzott és a világ rádióállomásai által vett jel nemcsak az űrkorszak kezdetét jelentette, hanem a műhold fejlődésének irányát is. ment a kommunikáció. Ezt követően létrejöttek a műholdas kommunikációs rendszerek (SSS), amelyek országunk szinte teljes területén biztosították a Központi Televízió és Rádióműsor műsorainak továbbítását és vételét. Ma a műholdas kommunikáció fontos részét képezi Oroszország összekapcsolt kommunikációs hálózatának.

Műholdas kommunikációs rendszerek

Maga az SSS két alapvető komponensből (szegmensből) áll: térből és földből (1. ábra).

Rizs. egy. Műholdas kommunikációs rendszer

Térkomponens (szegmens) Az SSS magában foglalja a bizonyos pályára bocsátott ISS-t, a földi szegmensbe a kommunikációs rendszervezérlő központ (CCCC), a régiókban elhelyezkedő földi állomások (ES) (regional stations - RS), valamint a különféle módosulatú előfizetői terminálok (AT).

Az SSS üzembe helyezése és üzemképes karbantartása nehéz feladat, amelyet nemcsak maga a kommunikációs rendszer, hanem a rakéta- és űrkomplexum is megold. Ez a komplexum magában foglalja a hordozórakéta indítására alkalmas kilövőállásokkal ellátott kozmodromokat, valamint rádiótechnikai irányítási és mérési komplexumokat (CIP), amelyek figyelik az ASC-k mozgását, irányítják és korrigálják azok pályaparamétereit.

Az SSS osztályozása olyan jellemzők szerint történhet, mint: a rendszer állapota, az ISS pályáinak típusa és az adott rádiószolgáltatáshoz tartozó rendszer.

A rendszer állapota a céljától, a szolgáltatási területétől, a helyétől és a földi állomások tulajdonától függ. Állapotától függően a CCC osztható nemzetközi(globális és regionális), nemzetiés tanszéki.

A használt pályák típusától függően, bekapcsolt ISS-sel rendelkező rendszerek geostacionárius pálya (GEO) és nem geostacionárius pálya: elliptikus(HEO) alacsony pálya(LEO) és középmagasság(MEO). A rádiószabályzat értelmében a CCC-k három fő szolgáltatás egyikéhez tartozhatnak: rögzített műholdas szolgáltatás (FSS), Mobil műholdas szolgáltatás (SSS) és műsorszórás műholdas szolgáltatás (RSS).

Űrszegmens

Keringők

Az ISS pályaparamétereinek kiválasztása a célállomástól, a szükséges kommunikációs szolgáltatási területtől és néhány egyéb tényezőtől függ. (Asztal 1, ).

A legjövedelmezőbb az ISS elhelyezésére geostacionárius pályák(2. ábra).

Rizs. 2. ISS kering

Legfőbb előnyük a folyamatos, éjjel-nappali kommunikáció lehetősége a globális szolgáltatási területen. Az ezen a pályán lévő geostacionárius műholdak, amelyek a Föld forgási irányában haladnak vele azonos sebességgel, mozdulatlanok maradnak az egyenlítői "műhold alatti" ponthoz képest. Egy körsugárzó antennával az ISS-ről közvetített jeleket a Föld felszínén a rádiólátási szögön belüli bármely ponton veszik. Három, egyenletesen pályára helyezett ISS biztosítja a folyamatos kommunikációt a Föld szinte teljes területén, kivéve a poláris zónákat (76,50° é. és D. felett) 12-15 évig (a modern geostacionárius űrhajók orbitális erőforrása).

A rádiójel 36 ezer km távolságra lévő ISS-en keresztül történő továbbításának hátránya a jel késése. Rádió- és televízióműsor-rendszereknél a 250 ms-os késleltetés (mindegyik irányban) nem befolyásolja a jelek minőségét. A rádiótelefonos kommunikációs rendszerek érzékenyebbek a késleltetésekre, és ha a teljes késleltetés (beleértve a földi hálózatok feldolgozási és kapcsolási idejét is) meghaladja a 600 ms-t, a kommunikáció jó minősége nem biztosított. Ezenkívül az úgynevezett „kettős” ugrás elfogadhatatlan ezekben a rendszerekben, amikor a kommunikációs csatorna két műholdszakaszt biztosít.

A geostacionárius pályára helyezhető műholdak számát korlátozza a szomszédos műholdak közötti megengedett szögtávolság. A minimális szögtávolságot a fedélzeti és földi antennák térbeli szelektivitása, valamint az űrhajó pályán tartásának pontossága határozza meg. Nemzetközi szabványok szerint 1-3 ° -nak kell lennie. Következésképpen legfeljebb 360 ASC helyezhető el a geostacionárius pályán.

Számos geofizikai tényező hatására az ISS "sodródik" - pályája torzul, ezért szükségessé válik a korrekció.

Elliptikus pályák, amelyhez ASC-k jelennek meg, úgy vannak kiválasztva, hogy a nap időtartama többszöröse legyen a műhold forgási periódusának (2. ábra). Az ISS-hez bizonyos típusú szinkron elliptikus pályákat használnak (2. táblázat, ).

Mivel a műhold sebessége az elliptikus pálya apogeusában jóval kisebb, mint a perigeusban, az ISS által a láthatósági zónában eltöltött idő megnő a körpályához képest. Például a Molnija ISS, amelyet a következő paraméterekkel állítottak pályára: apogee 40 ezer km, perigee 460 km, dőlésszög 63,5°, 8-10 órás kommunikációt biztosít.. Három műholdból álló orbitális konstelláció (OG) támogatja a globális kör- az órás kommunikáció.

Legalább 8 műholdra (két orbitális síkban, mindegyik síkban négy műholddal) lesz szükség az ISS folyamatos, éjjel-nappali kommunikációjának biztosításához a Borealis pályáin.

Az elliptikus pályák kiválasztásakor figyelembe kell venni a Föld gravitációs mezejének inhomogenitásának hatását, ami a műhold alatti pont szélességi fokának megváltozásához vezet az apogeusban, valamint a töltéssel befogott részecskék stabil sávjainak veszélyes hatásait. A Föld mágneses tere (Van Allen sugárzási övek), amelyeket az ASC-k kereszteznek, amikor pályán mozognak.

Az ISS közepesen magas pályán (MEO) kisebb területet fed le, mint a geostacionárius ISS (3. ábra). Az ISS tartózkodási ideje a földi állomások rádiós láthatósági zónájában 1,5-2 óra, ezért a földgolyó legnépesebb területeinek és a hajózható vízterületek kommunikációjának biztosításához 8-12 OG-t kell létrehozni. műholdak. A pálya kiválasztásakor figyelembe kell venni az egyenlítő síkjában elhelyezkedő Van Allen sugárzási övek hatásait. Az első stabil, erős sugárzású öv körülbelül 1,5 ezer km-ről kezdődik és több ezer kilométerig terjed, „fesztávolsága” körülbelül 300 km az Egyenlítő mindkét oldalán. A második ugyanolyan nagy intenzitású (10 000 impulzus/s) öv 13 000 és 19 000 km közötti magasságban található, körülbelül 500 km-t lefedve az Egyenlítő mindkét oldalán. Ezért az ISS-útvonalaknak az első és a második Van Allen-öv között kell áthaladniuk, azaz 5000-15 000 km magasságban.

Rizs. 3. A Föld területének lefedettségi területei ISS különböző pályákon

Közepes magasságú műholdakon történő kommunikáció esetén a teljes jelkésleltetés nem haladja meg a 130 ms-ot, ami lehetővé teszi, hogy kiváló minőségű rádiótelefon-kommunikációra használják őket. Az ICO, Spaceway NGSO, Rostelesat rendszerek példaként szolgálhatnak az SSS-re közepes magasságú pályákon, ahol az OG megközelítőleg azonos magasságban (10352-10355 km) jön létre, hasonló pályaparaméterekkel.

Alacsony körpályák a pályasík egyenlítői síkhoz viszonyított dőlésszögétől függően kis egyenlítői (dőlésszög 0°, magasság 2000 km), poláris (90°, 700-1500 km) és ferde (700-1500 km) pályákra ( 4. ábra). A nyújtott szolgáltatások típusa szerint az alacsony föld körüli pálya (LEO) kommunikációs rendszereket adatátviteli rendszerekre (kis LEO), rádiótelefon-rendszerekre (nagy LEO) és szélessávú kommunikációs rendszerekre (mega LEO, néha a Super LEO elnevezést használják) osztják. .

Ezeken a pályákon az ISS-eket leggyakrabban mobil és személyes kommunikáció szervezésére használják. A műhold forgási ideje ezeken a pályákon 90 perctől 2 óráig terjed, az ASC tartózkodási ideje a rádiós láthatósági zónában nem haladja meg a 10-15 percet, az ASC kommunikációs területe ezeken a pályákon kicsi. , ezért a folyamatos kommunikáció biztosításához szükséges, hogy az OG legalább 48 ASC-t tartalmazzon.

Mesterséges kommunikációs műholdak

ISS - űrhajó, amelyre közvetítőberendezések vannak felszerelve: adó-vevők és különböző frekvencián működő antennák. Fogják a földi adóállomás (ES) jeleit, felerősítik, frekvenciaátalakítást hajtanak végre, és egyidejűleg továbbítják a jeleket a műhold rádióláthatósági zónájában található összes ES-re. A műhold rendelkezik helyzetének, telemetriájának és teljesítményének vezérlésére szolgáló berendezésekkel is. Az antenna stabilitását és tájolását a stabilizáló rendszer támogatja. A műhold telemetriai berendezése az ASS helyzetével kapcsolatos információk továbbítására szolgál a Föld felé, és helyzetjavító parancsokat fogad.

A kapott információ újraküldése memorizálás nélkül és memorizálással történhet, például addig, amíg az ISS be nem lép az ES láthatósági zónájába.

Frekvenciák

A műholdas kommunikáció megszervezéséhez szükséges frekvenciatartományokat a Rádiószabályzat határozza meg, figyelembe véve a Föld légkörének "rádióátlátszósági ablakait", a természetes rádióinterferenciát és számos egyéb tényezőt (3. táblázat). A rádiókommunikációs szolgáltatások közötti frekvenciák kiosztását az állam szigorúan szabályozza és ellenőrzi. A dedikált sávok használatára nemzetközileg elfogadott szabályok vonatkoznak, amelyek szükségesek az ezekben vagy a szomszédos sávokban működő rádióberendezések elektronikus kompatibilitásának biztosításához. Az ISS adó-vevőnek egy pár frekvencia van kijelölve: a felső az ES-ről a műholdra való jel továbbítására (felfelé), az alsó - a műholdról az ES-re (lefelé).

3. táblázat Frekvenciasávok műholdas kommunikáció szervezéséhez

Egy dedikált vételi és adási frekvencián működő műholdas kommunikációs csatorna egy bizonyos frekvenciasávot (sávszélességet) foglal el, amelynek szélessége határozza meg a csatornán egységnyi idő alatt továbbított információ mennyiségét. Egy tipikus műholdas adó-vevő, amely 4 GHz és 6 GHz közötti frekvencián működik, 36 MHz sávszélességet foglal el. Sok vagy kevés? Például a digitális MPEG-2 szabvány szerinti televíziós jel továbbításához 6 MHz sávszélességű csatorna szükséges, telefoncsatorna esetén - 0,010 MHz. Ezért egy ilyen adó-vevő segítségével 6 televíziós vagy 3600 telefoncsatorna megszervezése lehetséges. Általában 12 vagy 24 adó-vevőt telepítenek az ISS-re (esetenként többet is), ami 432 MHz-et, illetve 864 MHz-et eredményez.

Földi szegmens

A Satellite Communications Control Center (SCCC) figyelemmel kíséri a fedélzeti ISS-rendszerek állapotát, megtervezi az orbitális konstelláció telepítését és feltöltését, kiszámítja a rádiólátási zónákat és koordinálja az ISS munkáját.

földi állomások

A CCC földi állomások (ES) rádiójeleket adnak és fogadnak a "Föld - ISS" részben, multiplexelnek, modulálnak, jelfeldolgozást és frekvenciaátalakítást végeznek, megszervezik a hozzáférést az ISS csatornákhoz és az előfizetői terminálok földi hálózataihoz.

Az AP kommunikációs idejét az ISS-sel korlátozza az az idő, amikor az ISS a rádió láthatósági zónájában van (5. ábra). Ezt a zónát az AB ív hossza határozza meg, amely a műholdpálya magasságától és az ISS-t figyelő ES antenna minimális emelkedési szögétől függ, amíg a rádió láthatósági zónában tartózkodik.

Rizs. 5. Rádió láthatósági zóna

A CCC-ben többfunkciós adó-vevő, adó, vevő és vezérlő AP-k használatosak. Ezeken az állomásokon rádióadó berendezéseket, vevő- és adóantennákat, valamint nyomkövető rendszert telepítenek, amelyek kommunikációt biztosítanak az ISS-sel.

A többfunkciós helyhez kötött hozzáférési pontok nagyon nagy áteresztőképességgel rendelkeznek. Speciálisan kiválasztott helyeken találhatók, általában a városon kívül, hogy elkerüljék a földi kommunikációs rendszerekkel való kölcsönös rádióinterferenciát. Ezek az AP-k nagy teljesítményű rádióadókkal (többtől tíz kW-ig vagy többig), nagy érzékenységű rádióvevőkkel és adó-vevő antennákkal vannak felszerelve, amelyek sugárzási mintázata nagyon keskeny főlebenyű és nagyon alacsony szintű oldallebenyek. Az ilyen típusú ZS-eket fejlett kommunikációs hálózatok kiszolgálására tervezték; hogy normál hozzáférést biztosíthassanak az ES-hez, száloptikai kommunikációs vonalak szükségesek.

Az átlagos átviteli sebességű hozzáférési pontok nagyon sokfélék lehetnek, és specializációjuk a továbbított üzenetek típusától függ. Az ilyen típusú hozzáférési pontok vállalati CCC-ket szolgálnak ki, amelyek leggyakrabban video-, hang- és adatátvitelt, videokonferenciát és e-mailt támogatnak.

Néhány vállalati CCC-t kiszolgáló hozzáférési pont több ezer mikroterminált tartalmaz (VSAT – Very Small Aperture Terminal). Minden terminál egy fő ES-hez (MES - Master Earth Station) csatlakozik, csillag topológiájú hálózatot alkotva, és támogatja az adatvételt/átvitelt, valamint az audio- és videoinformációk vételét.

Vannak olyan hozzáférési pont-alapú SSN-ek is, amelyek egy vagy több típusú üzenetet (adat-, hang- és/vagy videoinformációkat) tudnak fogadni. Az ilyen hálózatok topológiája is csillag alakú.

A hálózat legfontosabb eleme a felügyeleti és diagnosztikai rendszer, amely a következő funkciókat látja el:

műholdas kommunikációs csatornák rádiós megfigyelése;

műholdas kommunikációs csatornák tesztelése az ES javítási és helyreállítási munkái, karbantartása során, az ES kiépítése és üzembe helyezése során;

a CCS funkcionális állapotának elemzése, amely alapján ajánlásokat dolgoznak ki az AP működési módjaira vonatkozóan.

A rádióvezérlés lehetővé teszi az ISS frekvenciaforrás helyes használatának ellenőrzését, az interferencia nyomon követését és a műholdas kommunikációs csatornákhoz való jogosulatlan hozzáférési kísérletek meghatározását. Ezen kívül figyelik az ES sugárzás paramétereit, és rögzítik a műholdas kommunikációs csatornák minőségének időjárási és éghajlati viszonyok miatti romlását.

Az SSS történetéből

Az első mesterséges földi műhold (AES), amelyet 1957 októberében állítottak Föld-közeli pályára, 83,6 kg súlyú volt, és a fedélzetén volt egy jeladó, amely a repülést irányító jeleket továbbította. Az első kilövés és a rádiójelek űrből történő továbbításával kapcsolatos első kísérletek eredményei egyértelműen megmutatták egy olyan kommunikációs rendszer megszervezésének lehetőségét, amelyben a műhold a rádiójelek aktív vagy passzív ismétlőjeként fog működni. Ehhez azonban szükség van mesterséges műholdak létrehozására, amelyekre kellően nagy tömegű berendezéseket lehet felszerelni, valamint olyan erős rakétarendszerekre, amelyek képesek ezeket a műholdakat Föld-közeli pályára bocsátani.

Ilyen hordozórakétákat hoztak létre, és rövid időn belül olyan nagy tömegű műholdakat fejlesztettek ki, amelyek képesek komplex tudományos, kutatási, speciális berendezéseket, valamint kommunikációs berendezéseket szállítani. Megállapították a különféle célú műholdas rendszerek létrehozását: meteorológiai, navigációs, felderítési és kommunikációs célokat. E rendszerek fontosságát nem lehet túlbecsülni. Közöttük vezető helyet foglal el a műholdas kommunikációs rendszer.

Közvetlenül az első mesterséges műhold felbocsátása után megkezdődtek a kísérletek a műholdak felhasználásával az ország kommunikációs rendszerében, és megkezdődött a műholdas kommunikációs rendszer kialakítása. Földi adó-vevő állomásokat építettek, melyeket 12 m tükörátmérőjű parabola antennákkal szereltek fel 1965. április 23-án magas elliptikus pályára állítottak egy mesterséges kommunikációs műholdat (ISS) Molniya.

Az északi félteke felett elhelyezkedő, 40 000 km-es apogeusú, magas elliptikus pálya és tizenkét órás keringési periódus lehetővé tette, hogy az ISS naponta kétszer 9 órán keresztül rádiójelet közvetítsen szinte az ország teljes területére. Az első gyakorlatilag jelentős eredmény 1965-ben született, amikor az ISS-en keresztül televíziós műsorokat cseréltek Moszkva és Vlagyivosztok között. 1967 októberében üzembe helyezték a világ első műholdas kommunikációs rendszerét, az „Orbita”-t.

1975-ben a Raduga műholdat körkörös egyenlítői vagy geostacionárius pályára bocsátották 35 786 km magasságban, a Föld körüli forgási periódusa 24 óra volt. A műhold forgási iránya egybeesett bolygónk forgási irányával, mozdulatlanul maradt az égen, és mintegy "felfüggesztett" a Föld felszíne felett. Ez biztosította az állandó kommunikációt egy ilyen műholdon keresztül, és megkönnyítette a nyomon követését. Ezt követően a „Gorizon” ISS-t geostacionárius pályára bocsátották.

Az Orbita SSS üzemeltetési tapasztalatai azt mutatták, hogy az ilyen típusú földi állomások építéséhez kapcsolódó rendszer továbbfejlesztése a több ezer fős városok kiszolgálására gazdaságilag nem indokolt. 1976-ban egy gazdaságosabb "Ekran" műholdas kommunikációs rendszert hoztak létre, amelynek az ISS-t geostacionárius pályára bocsátották. Ennek a rendszernek az egyszerűbb és kompaktabb földi adó-vevő állomásait kistelepüléseken, városokban, Szibériában, a Távol-Észak és részben a Távol-Kelet meteorológiai állomásaira telepítették, és eljuttatták lakosságukhoz a Központi Televízió műsorait.

1980-ban megkezdődött az SSS "Moskva" működése, amelynek földi állomásai a "Horizont" ISS-en keresztül működtek. Ennek az SSS-nek a földi adóállomásai hasonlóak voltak az SSS "Orbita" és "Ekran" állomásaihoz, de voltak kis méretű földi vevőállomásai, amelyek lehetővé tették azok elhelyezését kommunikációs központokban, kis teljesítményű átjátszókon és nyomdákban. A földi vevőállomás által vett rádiójelet egy kis teljesítményű televíziós átjátszóra továbbították, amelynek segítségével a televíziós műsort eljuttatták az előfizetőkhöz. Az SSS "Moszkva" lehetővé tette a Központi Televízió műsorainak és a központi újságok csíkjainak továbbítását az ország legtávolabbi szegletébe és a szovjet intézményekbe szinte az összes európai, észak-amerikai és határos ázsiai országban.

Műholdas kommunikáció – ma

Jelenleg a szövetségi polgári műholdas kommunikációs rendszer egy orbitális konstellációt használ, amely 12 állami tulajdonú űrhajót (SC) foglal magában, amelyek az Állami Vállalat "Space Communications" joghatósága alá tartoznak. Az orbitális konstelláció az 1994-ben és 1996-ban felbocsátott Express sorozat két műholdját, az 1970-es években kifejlesztett Gorizont sorozat hét műholdját, az Ekran-M sorozat egyikét, valamint az Express-A sorozat két új modern műholdját tartalmazza. Ezeken az ASC-ken kívül Yamal-100 típusú (az OAO Gazkom által üzemeltetett), Bonum-1 és néhány más ASC-k is keringenek a pályán. Az űrhajók új generációja készül (Express-AM, Yamal-200). Oroszországban körülbelül 65 műholdas kommunikációt üzemeltető vállalat működik, ami a távközlési szolgáltatók teljes számának körülbelül 7%-a. Ezek a cégek a távközlési szolgáltatások széles skáláját nyújtják ügyfeleiknek: a digitális csatornák és utak bérbeadásától a telefon-, televízió- és rádióműsorszolgáltatásig, valamint multimédiás szolgáltatásokig.

Mára az SSN-ek az oroszországi összekapcsolt kommunikációs hálózat (VSN) fontos összetevőjévé váltak. A „Sürgősségi intézkedések programja az orosz műholdas kommunikációs és műsorszóró rendszerek állami célú megőrzéséhez, feltöltéséhez és fejlesztéséhez nyújtott állami támogatásra” (Az Orosz Föderáció kormányának 2000. február 1-i 87. számú rendelete) és a „Szövetségi űr Oroszország 2001-2005 közötti programját" kidolgozták és végrehajtják. "(Az Orosz Föderáció kormányának 2000. március 30-i 288. sz. rendelete).

Útmutató az SSS fejlesztéséhez

A civil műholdas kommunikáció fejlesztésével kapcsolatos kérdések kormányzati, tárcaközi (SCRF) és minisztériumi (Orosz Föderáció Kommunikációs és Informatizálási Minisztériuma, Rosaviakosmos stb.) szinten oldódnak meg. Az orosz műholdas kommunikációs rendszerek az állam fennhatósága alá tartoznak, és belföldi állami tulajdonú (GP KS) vagy magán kereskedelmi szolgáltatók üzemeltetik őket.

Az oroszországi AR fejlesztésének elfogadott koncepciójával összhangban egy ígéretes AR-nek három alrendszert kell tartalmaznia:

vezetékes műholdas kommunikáció az oroszországi összekapcsolt kommunikációs hálózat, valamint az átfedő és vállalati hálózatok kiszolgálásához;

műholdas televízió- és rádióműsorszórás, beleértve a közvetlen műsorszórást, amely a modern elektronikus média fejlődésének új állomása;

mobil személyi műholdas kommunikáció a mobil és távoli előfizetők javára Oroszországban és külföldön.

Helyhez kötött műholdas kommunikáció

A műholdas helyhez kötött szolgálat egy adott helyen (bizonyos területen elhelyezkedő fix pont) lévő földi állomások közötti rádiókommunikációs szolgáltatás.

A rögzített kommunikáció használatának fő irányai:

fővonali, intrazonális és helyi kommunikációs vonalak megszervezése az oroszországi VSS részeként;<

Erőforrás biztosítása adatátviteli hálózatok létrehozásához;

vállalati kommunikációs és adatátviteli hálózatok fejlesztése korszerű VSAT technológiák felhasználásával, beleértve az Internet hozzáférést is;

a nemzetközi kommunikációs hálózat fejlesztése;

szövetségi, regionális, helyi és kereskedelmi televízió- és rádióműsorok terjesztése az egész országban;

hálózatok fejlesztése központi újságok és folyóiratok oldalainak továbbítására;

az oroszországi VSS elsődleges gerinchálózatának redundanciája.

A következő években a vezetékes műholdas kommunikációs rendszer az aktív Gorizont műholdakra, az új Express-A és Yamal-100 műholdakra, valamint az Intersputnik nemzetközi szervezet LMI-1 műholdra épül majd. Később új „Express K”, „Yamal 200/300” műholdakat helyeznek üzembe.

A műholdas kommunikációs hálózatok nagy szerepet fognak játszani Oroszország északkeleti régióiban a kommunikációs rendszerek modernizálásában.

A Giprosvyaz JSC által a Rostelecom JSC és a Kosmicheskaya Svyaz Állami Vállalat megrendelésére kidolgozott "Az orosz VSS elsődleges hálózat műholdkomponensének általános sémája" meghatározza az orosz VSS műholdas rendszerek használatának eljárását.

A tervek szerint a vállalati hálózatok fejlesztése elsősorban orosz műholdak alapján történik, az Orosz Föderáció kormányának 1998. szeptember 2-án kelt 1016. számú rendeletében meghatározott prioritásoknak megfelelően.

A televíziós műsorok műholdas vezetékes szolgáltatást használó továbbításának alapját a „Moszkva” / „Moszkva Global” korszerűsített digitális televíziós műsorszórási rendszer kell képeznie. Ez lehetővé teszi a társadalmilag jelentős állami és összoroszországi televíziós műsorok (RTR, Kultura, ORT) továbbítását az összes zónasugárzási zónába, miközben a jelenlegi tíz műhold helyett három műholdat használnak majd.

műsorszóró szolgáltatás

A műsorszórási szolgáltatás közvetlen televíziós műsorszórás műholdakra épül, mint például az ISS "Bonum-1", amelyet a keleti 36°-on indítottak. és több mint két tucat televíziós műsor közvetítését biztosítja Oroszország európai részén.

A műholdas TV rendszer további bővítését (akár 40-50 kereskedelmi tévéműsor sugárzásának lehetőségével) tervezik televíziós terjesztési hálózat létrehozása Oroszország ritkán lakott keleti régióiban, valamint a regionális tévéműsorok iránti igény kielégítése. . Ez az SSS olyan új szolgáltatásokat fog nyújtani, mint a nagyfelbontású digitális TV, internet-hozzáférés stb. A jövőben teljes mértékben felválthatja a jelenlegi, vezetékes műholdas szolgáltatás igénybevételén alapuló műholdas TV elosztó rendszert.

Mobil műholdas kommunikáció

Az orosz mobil műholdas kommunikációs rendszert a Gorizont műholdak alapján telepítik, és a kormányzati kommunikáció megszervezésére, valamint a Morszvjaz-szputnyik állami vállalat érdekében használják. Az Inmarsat és az Eutelsat rendszerek (az Euteltrax alrendszerei) is használhatók.

Az Orosz Föderáció kormányának 1998. szeptember 2-i 1016. sz. rendeletével összhangban az ígéretes műholdas projektek végrehajtása során intézkedéseket kell hozni a mobil műholdas kommunikációs hálózat megőrzésére a kormány és az elnöki tisztség fenntartásához szükséges mértékben. kommunikációs rendszer.

Személyes mobil kommunikációs rendszer

Hazánkban több mobil személyi műholdas kommunikációs projektet fejlesztenek ki (Rostelesat, Signal, Molniya Zond).

Az orosz vállalatok számos nemzetközi személyi műholdas kommunikációs projektben vesznek részt (Iridium, Globalstar, ICO stb.). Jelenleg az Orosz Föderáció területén a mobilkommunikációs rendszerek használatára és az orosz VSS-hez való interfészükre vonatkozóan konkrét feltételeket dolgoznak ki. Az SSS-komplexumok fejlesztésében és létrehozásában a következők vesznek részt: SE "Space Communications" állami üzemeltető, Krasznojarszk NPO / PM. Reshetnev és az Alcatel cég (három új generációs Express A műhold létrehozása), NIIR, TsNIIS, Giprosvyaz LLC, GSP RTV, OJSC Rostelecom stb.

Következtetés

A műholdas kommunikációs és adatátviteli rendszerek képesek biztosítani a rendszer kiépítésének és újrakonfigurálásának szükséges sebességét, a kommunikáció megbízhatóságát és minőségét, a tarifák távolságtól való függetlenségét. Szinte bármilyen információt továbbítanak a műholdas csatornákon, magas rendelkezésre állási tényezővel.

Mára a műholdas kommunikációs rendszerek szerves részévé váltak a világ országokat és kontinenseket összekötő távközlési gerinchálózatának. A világ számos országában sikeresen használják őket, és elfoglalták méltó helyüket Oroszország összekapcsolt kommunikációs hálózatában.

Irodalom

Timofejev V. V. A műholdas kommunikáció fejlesztésének koncepciójáról Oroszországban. - "Kommunikációs Értesítő", 1999, 12. sz.

Vaszilij Pavlov (az Oroszországi Hírközlési Minisztérium Rádió-, Televízió- és Műholdas Kommunikációs Osztályának vezetője). Egy találkozón elhangzott beszédből, amely az orosz CCC-nek és annak a részlegek és vállalati szolgáltatók igényeinek kielégítésében betöltött szerepének szentelt. - "Hálózatok", 2000, 6. sz.

Durev V. G., Zenevich F. O., Kruk B. I. és mások Távközlés. Bevezetés a szakterületbe. - M., 1988.

Az Orosz Föderáció rádiótávközlési szabályzata. Hivatalos kiadás. Jóváhagyva és 1999. január 1-jén hatályba léptetett a Rádiófrekvenciás Állami Bizottság 1998. szeptember 28-i határozatával.-M. 1999.

Leonyid Nyevdjajev. Műholdas rendszerek 1. rész. Pályák és paraméterek. - "Hálózatok", 1999, 1-2.

Mérnöki kézikönyv az űrtechnológiáról. - M., 1977.

Csak a komplexumról. Programok. Vas. Internet. ablakok

A műholdas kommunikáció típusai. A világ műholdas kommunikációs rendszerei. Műholdas telefon: főbb jellemzők

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Hasonló dokumentumok

Leírás

Bevezetés

A mű részlete felülvizsgálatra

Bibliográfia

G. Karvovsky