Спутниковые системы связи

Система передачи ВСС, осуще­ствляющая электросвязь, ме­жду земными станциями с помощью установленных на искусственных спутниках Земли (ИСЗ) ретрансли­рующих станций, называется спутни­ковой системой передачи.

 

 

Рис. 90. Спутниковые системы связи

 

Преимуществами систем спутни­ковой связи (СС) являются большая пропускная способность, глобальность действия, высокое качество связи, увеличение дальности радиосвязи благодаря размещению ретранслято­ров высоко над поверхностью Земли. Это позволяет обеспечить одновременную радиовидимость расположенных в разных точках обширной территории радиостанций. Они используют для организации большого числа каналов ТЧ, каналов передачи сигналов изображе­ния телевидения, каналов передачи звуковых сигналов телевидения, каналов звуко­вого вещания.

Конфигурация систем СС зависит от типа ИСЗ, вида связи и параметров земных стан­ций. Для построения систем СС используются три разновидности ИСЗ:

- на высокой эллиптической орбите (ВЭО),

- геостационарной орбите (ГСО),

- низковысотной орбите (НВО).

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки.

Примером ИСЗ с ВЭО могут служить отечественные спутники типа «Молния» с перио­дом обращения 12 часов, траекторией движения ИСЗ является эллипс, с наклонением в 63°, высо­той апогея над северным полушарием 40 тыс. километров. Длительность радиовидимости составляет 6...8 ч. Преимуществом данного типа ИСЗ является большой размер зоны обслужива­ния при охвате большей части северного полушария. Недостатком ВЭО является необходимость иметь системы слежения за медленно дрейфующим спутником и их переключения с заходящего спутника на восходящий.

Уникальной орбитой является ГСО - круговая орбита с периодом обращения ИСЗ 24 ча­сов, расположенная в плоскости экватора на высоте 35 875 км от поверхности Земли. Орбита синхронна с вращением Земли, поэтому спутник оказывается неподвижным относительно зем­ной поверх. Достоинства ГСО: зона обслуживания составляет около трети земной поверхно­сти, трех спутников достаточно для почти глобальной связи, антенны земных станций практически не требуют систем слежения. Однако в северных широтах спутник под малыми углами к горизонту и вовсе не пригоден в приполярных областях.

Низковысотные ИСЗ запускаются на круговые орбиты, плоскость которых наклонена к плоскости экватора (полярный и квазиполярный орбиты). Высота орбиты составляет 200.. 2000 км над поверхностью Земли. Запуск легкого ИСЗ на низкую орбиту может быть осуществлен с помощью не дорогих установок. Скорость перемещения ИСЗ велика и достигает всего 8-12 ми­нут от восхода спутника до его захода, что требует для обеспечения непрерывности связи наличие большого количества спутников, как бы «передающих по эстафете» абонента посредством наземных шлюзовых станций или межспутниковой связи.

В состав спутниковой системы передачи входит минимум две земных станции и одна про­межуточная станция — ретранслятор на борту ИСЗ, называемый трансподером (рис. 91). Диапазон рабочих частот сис­тем СС различны для связи Земли и находятся в пределах 2...40 ГГц. Для систем СС используют некоторые особенности передачи:

- запаздывание сигнала (для геостационарной орбиты около 250 мс), появление эхосигна­лов при телефонных переговорах;

- изменение частоты сигнала, принимаемого с движущегося спутника (негеостационар­ные орбиты).

В условиях нашей страны спутниковые радиолинии являются уникальными и чезвы­чайно эффективными. Только при комплексном использовании наземных и спутниковых систем передачи можно обеспечить решение задачи охвата всей территории страны телевизион­ным вещанием. Они могут использоваться как надёжное средство резервирования отдельных участков ВСС РФ. ИСЗ используются при организации связи с подвижными объек­тами, в частности с кораблями и самолётами, а так же используются для передачи самых различ­ных сообщений: программ телевизионного и звукового вещания, изображение газетных полос, телефонных и телеграфных сообщений, данных от ЭВМ и других источников. Специали­сты различных отраслей могут получать высококачественный доступ к информацион­ным ресурсам сети Интернет: электронным библиотекам, аудио- и видеотекам; для организации дистанционного обучения, повышения квалификации специалистов на рабо­чем месте, для организации телемедецины, трансляций конференций, селекторных совещаний и т. д.

В зависимости от видов передаваемых сообщений и типа земных станций различают следующие службы:

- фиксированная спутниковая служба для связи между станциями, расположенными в оп­ределенных фиксированных пунктах, а также для распределения телевизионных про­грамм. Антенны земных станций с диаметром зеркал 12...30 м, но в настоящее время мо­гут использоваться антенны малого диаметра 1, 2...2, 4 м, на орбите ИСЗ используются мно­голучевые антенны, в настоящее время функционирует около 50 таких станций «Мол­ния — 3», «Радуга», «Горизонт», международные системы Intelsat, Eutelsat;

- подвижная спутниковая служба для связи с подвижными станциями, размещен­ными на транспортных средствах (самолетах, морских судах, автомобилях и др.). Сущест­вует система морской спутниковой связи, которая содержит геостационарная спут­ники над Атлантическим, Индийским и Тихим океанами, береговые станции на различ­ных континентах, разветвленную сеть судовых станций. Этой системой пользуются около 15 тыс. судов;

- радиовещательная спутниковая служба для непосредственной передачи радио и телеви­зионных программ на терминалы, находящиеся у абонентов. Международный коми­тет утвердил международный план спутникового вещания в диапазоне 12 ГГц. Для спутников бывшего СССР выделены пять точек состояния: 23°, 44°, 74°, 110° и 140 ° вос­точной долготы. Для НТВ-12 используется более 100 спутников, среди которых есть многопрограммные с несколькими десятками программ, работающие в режиме цифро­вого сжатия сигнала.

 

СОДЕРЖАНИЕ

ПРОВЕРЬ СЕБЯ! ТЕСТ!