Спутниковая связь что это такое

Чем мобильная связь отличается от спутниковой

Развитие связи продолжается каждый день. Наверняка вы слышали про спутниковый интернет Starlink от Илона Маска и задались вопросом, чем же он отличается от обычной сотовой связи? За исключением того, что связано с Илоном Маском, становится мегапопулярным и интересует всех подряд. Его проект называют чуть ли не убийцей сотовой связи — ах, сколько «убийц» всего уже было! Но так ли хороша спутниковая связь? У нее есть какие-то особенности? В общем, очень интересно разобраться, чем же привычная мобильная связь отличается от спутниковой.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Рассказываем все об отличиях спутниковой связи от мобильной

Что такое спутниковая связь

Спутниковая связь — это один из видов связи, осуществляемый между Земными станциями, а для ретрансляции используются искусственные спутники Земли. Тема активно начала развиваться еще в 1945 году Артуром Кларком, который пердложил создать систему спутников, которые помогли бы создать глобальную систему связи.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь гораздо надежнее сотовой связи

Искусственные спутники бывают нерегенеративными (принимают сигнал от одной станции на Земле, переводя в другую частоту, усиливают и транслируют на другую Земную станцию) и регенеративными (модулируют сигнал заново, исправляя ошибки при передачи, но с увеличенной задержкой сигнала). Зона видимости, которая способна передать сигнал со спутников на землю для качественного приема, называется зоной покрытия. У той же Starlink сейчас на орбите более 1700 спутников.

Чем отличается мобильная связь от спутниковой

Сотовые операторы охватывают все больше новых территорий. Но из-за особенностей рельефа базовые станции не получится установить в отдаленных районах: во-первых, их сложно устанавливать, во-вторых, так же сложно обслуживать, в-третьих, они не принесут никакой выгоды компаниям. В таких случаях спутниковая связь очень выручает — сигнал с земли идет на спутник, а спутник возвращает его обратно по назначению.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Удивительно, но можно арендовать спутниковую связь

Такой вид связи подойдет для человека, который часто путешествует — телефон не даст остаться без связи. Единственный минус — спутниковая связь является весьма дорогой, но в некоторых странах абонентская плата не сильно отличается от стоимости мобильной связи. Тот же Starlink обходится первым пользователям в 99 долларов абонентской платы и почти 500 долларов нужно заплатить за оборудование.

Минусы спутникового интернета

Для стационарного пользования придется помучаться с установкой оборудования: диаметр спутниковой тарелки весьма велик, к этому добавляется еще ресивер и вереница проводов. В общем, роутер будет попроще в установке, чем этот вариант. Кроме того, спутниковые телефоны по-прежнему являются громоздкими — с этим, увы, никто ничего не сделал, но вся надежда на новомодный Starlink. будем надеяться, что у Илона Маска есть какой-то план, как сделать спутниковые телефоны привычных нам размеров.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковый интернет Starlink от Илона Маска — надежда на бурное развитие

Спутниковый интернет — отличная альтернатива мобильной связи, но в сельской местности или труднодоступных районах. Есть надежда, что однажды этот вид связи вытеснит сотовую, но это произойдет еще не скоро. О новостях мобильной связи пишем в нашем Яндекс.Дзен — не забудьте подписаться!

Особенности спутниковой связи

Если привычная нам сотовая связь, можно сказать, не оставляет углеродный след и не наносит ущерба окружающей среде, то спутниковый интернет устроен иначе — рано или поздно срок жизни спутника подойдет к концу, его отключат, превратив в кусок космического мусора. При отключении спутник сходит с орбиты: часты случаи, когда «останки» спутника падали туда, куда не надо. Однажды советский спутник, содержащий радиоактивные элементы для бесперебойной работы, приземлился в Канаде, в результате чего произошел международный скандал.

Сколько стоит спутниковый телефон

Взяв в руки такой телефон может показаться, что вернулся в 90-е: настолько они огромные и неудобные. Основная причина, почему они так отличаются от современных смартфонов — такие телефоны существуют только для звонков из труднодоступных районов, где нет другого способа связи.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковые телефоны выглядят так, будто на дворе начало нулевых

Почему спутниковые телефоны стоят так дорого? В этой отрасли попросту нет конкуренции, которая могла бы подстегивать производителей к инновациям. В этом нет смысла: спутниковый телефон должен быть простым в использовании, надежным, с понятным меню и с очень мощным аккумулятором, который никогда не подведет. По этой же причине их не оснащают теми же функциями, которые есть сейчас в обычных телефонах — зачем это всё, когда телефон существует для определенной цели? Похоже, что спутниковые телефоны еще не скоро станут похожими на обычные. А вы держали в руках или пользовались спутниковым телефоном? Расскажите в нашем Telegram-чате, каково это?

Спутниковая связь очень надежная и выручит в любой непонятной ситуации, являясь прекрасным дополнением к привычной нам сотовой связи. На данный момент это очень дорогая услуга, которая подойдет далеко не всем. Будем наблюдать за этой отраслью: она развивается очень медленно, но ей и не нужно развитие, самое главное — это надежность.

Источник

Спутниковая связь

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спу́тниковая свя́зь — один из видов космической радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными.

Спутниковая связь является развитием традиционной радиорелейной связи путем вынесения ретранслятора на очень большую высоту (от десятков до сотен тысяч км). Так как зона его видимости в этом случае — почти половина Земного шара, то необходимость в цепочке ретрансляторов отпадает — в большинстве случаев достаточно и одного.

Содержание

История

В 1945 году в статье «Внеземные ретрансляторы» («Extra-terrestrial Relays»), опубликованной в октябрьском номере журнала «Wireless World», английский учёный, писатель и изобретатель Артур Кларк предложил идею создания системы спутников связи на геостационарных орбитах, которые позволили бы организовать глобальную систему связи.

Впоследствии Кларк на вопрос, почему он не запатентовал изобретение (что было вполне возможно), отвечал, что не верил в возможность реализации подобной системы при своей жизни, а также считал, что подобная идея должна приносить пользу всему человечеству.

Первые исследования в области гражданской спутниковой связи в западных странах начали появляться во второй половине 50-х годов XX века. В США толчком к ним послужили возросшие потребности в трансатлантической телефонной связи.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

В 1957 году в СССР был запущен первый искусственный спутник Земли с радиоаппаратурой на борту.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

В СССР долгое время спутниковая связь развивались только в интересах Министерства Обороны СССР. В силу большей закрытости космической программы развитие спутниковой связи в социалистических странах шло иначе чем в западных странах. Развитие гражданской спутниковой связи началось соглашением между 9 странами социалистического блока о создании системы связи «Интерспутник» которое было подписано только в 1971 году [6]

Спутниковые ретрансляторы

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Регенеративный спутник производит демодуляцию принятого сигнала и заново модулирует его. Благодаря этому исправление ошибок производится дважды: на спутнике и на принимающей земной станции. Недостаток этого метода — сложность (а значит, гораздо более высокая цена спутника), а также увеличенная задержка передачи сигнала.

Орбиты спутниковых ретрансляторов

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Орбиты, на которых размещаются спутниковые ретрансляторы, подразделяют на три класса [9] :

Важной разновидностью экваториальной орбиты является геостационарная орбита, на которой спутник вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости Земли, в направлении, совпадающем с направлением вращения Земли. Очевидным преимуществом геостационарной орбиты является то, что приемник в зоне обслуживания «видит» спутник постоянно.

Однако геостационарная орбита одна, и все спутники вывести на неё невозможно. Другим её недостатком является больша́я высота, а значит, и бо́льшая цена вывода спутника на орбиту. Кроме того, спутник на геостационарной орбите не способен обслуживать земные станции в приполярной области.

Наклонная орбита позволяет решить эти проблемы, однако, из-за перемещения спутника относительно наземного наблюдателя необходимо запускать не меньше трех спутников на одну орбиту, чтобы обеспечить круглосуточный доступ к связи.

Полярная орбита — предельный случай наклонной (с наклонением 90º).

Многократное использование частот. Зоны покрытия

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Поскольку радиочастоты являются ограниченным ресурсом, необходимо обеспечить возможность использования одних и тех же частот разными земными станциями. Сделать это можно двумя способами [11] :

Типичная карта покрытия для спутника, находящегося на геостационарной орбите, включает следующие компоненты [12] :

При этом все частоты (за исключением зарезервированных за глобальным лучом) используются многократно: в западной и восточной полусферах и в каждой из зон.

Частотные диапазоны

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Выбор частоты для передачи данных от земной станции к спутнику и от спутника к земной станции не является произвольным. От частоты зависит, например, поглощение радиоволн в атмосфере, а также необходимые размеры передающей и приемной антенн. Частоты, на которых происходит передача от земной станции к спутнику, отличаются от частот, используемых для передачи от спутника к земной станции (как правило, первые выше).

Частоты, используемые в спутниковой связи, разделяют на диапазоны, обозначаемые буквами. К сожалению, в различной литературе точные границы диапазонов могут не совпадать. Ориентировочные значения даны в рекомендации ITU-R V.431-6 [13] :

Название диапазонаЧастоты (согласно ITU-R V.431-6)Применение
L1,5 ГГцПодвижная спутниковая связь
S2,5 ГГцПодвижная спутниковая связь
С4 ГГц, 6 ГГцФиксированная спутниковая связь
XДля спутниковой связи рекомендациями ITU-R частоты не определены. Для приложений радиолокации указан диапазон 8-12 ГГц.Фиксированная спутниковая связь (для военных целей)
Ku11 ГГц, 12 ГГц, 14 ГГцФиксированная спутниковая связь, спутниковое вещание
K20 ГГцФиксированная спутниковая связь, спутниковое вещание
Ka30 ГГцФиксированная спутниковая связь, межспутниковая связь

Используются и более высокие частоты, но повышение их затруднено высоким поглощением радиоволн этих частот атмосферой. Ku-диапазон позволяет производить прием сравнительно небольшими антеннами, и поэтому используется в спутниковом телевидении (DVB), несмотря на то, что в этом диапазоне погодные условия оказывают существенное влияние на качество передачи.

Для передачи данных крупными пользователями (организациями) часто применяется C-диапазон. Это обеспечивает более высокое качество приема, но требует довольно больших размеров антенны.

Модуляция и помехоустойчивое кодирование

Особенностью спутниковых систем связи является необходимость работать в условиях сравнительно низкого отношения сигнал/шум, вызванного несколькими факторами:

Модуляция производится на земной станции. Модулированный сигнал усиливается, переносится на нужную частоту и поступает на передающую антенну. Спутник принимает сигнал, усиливает, иногда регенерирует, переносит на другую частоту и с помощью определённой передающей антенны транслирует на землю.

Множественный доступ

Для обеспечения возможности одновременного использования спутникового ретранслятора несколькими пользователями применяют системы множественного доступа [20] :

Кроме того, многим пользователям не требуется постоянный доступ к спутниковой связи. Этим пользователям канал связи (таймслот) выделяется по требованию с помощью технологии DAMA (Demand Assigned Multiple Access — множественный доступ с предоставлением каналов по требованию).

Применение спутниковой связи

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Магистральная спутниковая связь

Изначально возникновение спутниковой связи было продиктовано потребностями передачи больших объёмов информации. Первой системой спутниковой связи стала система Intelsat, затем были созданы аналогичные региональные организации (Eutelsat, Arabsat и другие). С течением времени доля передачи речи в общем объёме магистрального трафика постоянно снижалась, уступая место передаче данных.

Системы VSAT

Слова «очень маленькая апертура» относятся к размерам антенн терминалов по сравнению с размерами более старых антенн магистральных систем связи. VSAT-терминалы, работающие в C-диапазоне, обычно используют антенны диаметром 1,8-2,4 м, в Ku-диапазоне — 0,75-1,8 м.

В системах VSAT применяется технология предоставления каналов по требованию.

Системы подвижной спутниковой связи

Особенностью большинства систем подвижной спутниковой связи является маленький размер антенны терминала, что затрудняет прием сигнала. Для того, чтобы мощность сигнала, достигающего приемника, была достаточной, применяют одно из двух решений:

С операторами персональной спутниковой связи конкурируют операторы сотовой связи. Характерно, что как Globalstar, так и Iridium испытывали серьёзные финансовые затруднения, которые довели Iridium до реорганизационного банкротства в 1999 г.

В декабре 2006 года был запущен экспериментальный геостационарный спутник Кику-8 с рекордно большой площадью антенны, который предполагается использовать для отработки технологии работы спутниковой связи с мобильными устройствами, не превышающими по размерам сотовые телефоны.

Спутниковый Интернет

Спутниковая связь находит применение в организации «последней мили» (канала связи между интернет-провайдером и клиентом), особенно в местах со слабо развитой инфраструктурой. [24]

Особенностями такого вида доступа являются:

По типу исходящего канала различают:

И в том, и в другом случае данные от провайдера к клиенту передаются, как правило, в соответствии со стандартом цифрового вещания DVB, что позволяет использовать одно и то же оборудование как для доступа в сеть, так и для приема спутникового телевидения.

Недостатки спутниковой связи

Слабая помехозащищённость

Огромные расстояния между земными станциями и спутником являются причиной того, что отношение сигнал/шум на приемнике очень невелико (гораздо меньше, чем для большинства радиорелейных линий связи). Для того, чтобы в этих условиях обеспечить приемлемую вероятность ошибки, приходится использовать большие антенны, малошумящие элементы и сложные помехоустойчивые коды. Особенно остро эта проблема стоит в системах подвижной связи, так как в них есть ограничение на размер антенны и, как правило, на мощность передатчика.

Влияние атмосферы

Поглощение в тропосфере

Ионосферные эффекты

Эффект100 МГц300 МГц1 ГГц3 ГГц10 ГГц
Вращение плоскости поляризации30 оборотов3,3 оборота108°12°1,1°
Дополнительная задержка сигнала25 мс2,8 мс0,25 мс28 нс2,5 нс
Поглощение в ионосфере (на полюсе)5 дБ1,1 дБ0,05 дБ0,006 дБ0,0005 дБ
Поглощение в ионосфере (в средних широтах)Задержка распространения сигнала

Задержка распространения наиболее нежелательна в приложениях реального времени, например, в телефонной связи. При этом, если время распространения сигнала по спутниковому каналу связи составляет 250 мс, разница во времени между репликами абонентов не может быть меньше 500 мс.

В некоторых системах (например, в системах VSAT, использующих топологию «звезда») сигнал дважды передается через спутниковый канал связи (от терминала к центральному узлу, и от центрального узла к другому терминалу). В этом случае общая задержка удваивается.

Влияние солнечной интерференции

При приближении Солнца к оси спутника-наземная станция радиосигнал, принимаемый со спутника наземной станцией, искажается в результате интерференции.

См. также

Примечания

Ссылки

Литература

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Эта статья входит в число хороших статей русскоязычного раздела Википедии.
Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое Спутниковая связь
Основные статьиСпутниковое телевидение • Спутниковое радио • Relay satellite • Transponder • Спутниковый Интернет • List of communications satellite firsts • List of communication satellite companies • Научно-измерительный пункт • more…
АппаратураVSAT • Спутниковая антенна • Спутниковый модем • Спутниковый телефон
Спутниковое радио/TVDVB-SH • S-DMB • DVB-RCS • DVB-S2 • Digital Audio Radio Service • more sat radio… • more sat tv…
Broadcast radio/tv companiesAstra Digital Radio • 1worldspace • Sirius Satellite Radio • Sirius XM Radio • XM Satellite Radio • Dish Network • DirecTV • AfriStar • Sky Television plc
Relay satellite companiesInmarsat • SES Astra • Eutelsat • Echostar • Hughes Network Systems • SED Systems • Tooway • Viasat • Глобалстар • Telesat
Satellite Manufacturing companiesThales Alenia Space • Astrium • Арианспейс • Boeing • Lockheed Martin • Loral
Торговые организацииETSI Satellite Digital Radio • Consultative Committee for Space Data Systems
См. также: Категория:Спутники связи

Полезное

Смотреть что такое «Спутниковая связь» в других словарях:

СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ — Один из видов радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными Словарь бизнес… … Словарь бизнес-терминов

спутниковая связь — радиосвязь между земными станциями, осуществляемая через искусственные спутники Земли. Для этого на спутниках установлены приёмно передающие радиоустройства – ретрансляторы, которые принимают радиосигналы какой либо земной станции, усиливают их и … Энциклопедия техники

спутниковая связь — palydovinis ryšys statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. satellite communication; satellite assisted communication vok. Nachrichtensatellitenverkehr, m; Satellitennachrichtensystem, n; Satellitenverbindung, f rus. связь с… … Radioelektronikos terminų žodynas

Спутниковая связь/SATELLITE COMMUNICATION — удобная альтернатива наземной связи в случае бедствия … Толковый словарь по информационному обществу и новой экономике

подвижная спутниковая связь — подвижная спутниковая система услуга подвижной спутниковой связи — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы подвижная спутниковая… … Справочник технического переводчика

терминал с очень малой апертурой антенны (спутниковая связь) — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN very small aperture terminalVSAT … Справочник технического переводчика

СВЯЗЬ СПУТНИКОВАЯ — См. СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов

Связь (техника) — Связь в технике передача информации (сигналов) на расстояние. Содержание 1 История 2 Типы связи 3 Сигнал … Википедия

Связь — Связь отношение общности, соединения или согласованности. Связь возможность передачи информации на расстоянии (в том числе: радиорелейная связь, сотовая связь, спутниковая связь и другие виды). Химическая связь соединение атомов … Википедия

Спутниковая служба (связи) — Cпутниковая служба (связи) (satellite service of communication) служба радиосвязи, обеспечивающая предоставление услуг связи и вещания различного назначения с помощью спутниковой связи. Данный термин определяется стандартом отрасли. [1]… … Википедия

Источник

Спутниковая Радиосвязь — История, Основные Виды ИСЗ

Спутниковая связь — вид радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников Земли (ИСЗ) в качестве ретрансляторов.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

В 1957 году запустили первый спутник. Там стояли два передатчика на разных частотах, который передавал сигнал “БИП, БИП, БИП”. Это был первый, официальный, известный спутник, который преодолел первую космическую скорость ( 7 844 м/с на высоте 100 км ) и вышел на орбиту сделав несколько витков. Это был шар в котором был аккумулятор, два передатчика и антенна.

Потом оказалось, что с помощью спутника можно осуществлять связь, причем связь практически не ограниченная по расстоянию в пределах Земного шара. Низкочастотные радиоволны не проходят за ионосферу, они отражаются либо огибают Земной шар.

Когда переходим в УКВ диапазон часть энергии начинает проходить через ионосферу и уходить в космическое пространство. Это ограничивает связь по дальности на Земном шаре, но позволяет связываться с космическими аппаратами, а космический аппарат может связаться с наземными станциями, которые могут передавать ему сигнал и принимать сигнал со спутника. В зависимости от системы связи, земная станция может быть стационарной и подвижной, что не ограничивает использование спутниковой связи никаким образом.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Спутники используются, как ретрансляторы. Использование ИСЗ позволяет резко увеличить дальность радиосвязи, так как ретранслятор располагается высоко над Землей, от сотен до десятков тысяч км.

Спутники связи эта та часть космической программы человечества от которой есть польза для всех людей. Вот Гагарин слетал в космос и этим было доказано, что человека можно запустить в космос и он вернется живым и с непомутненным рассудком. Хотя, когда отправили второго космонавта Титова, это на уровне слухов, у него с головой было не все в порядке, Гагарин сделал один виток, может быть испугаться не успел, а Титов 17 витков. Но теперь люди сидят год на космической станции и все нормально.

Преимущества спутниковой связи

История развития спутниковой связи

23 апреля 1965 года в СССР был успешно запущен на высокую эллиптическую орбиту спутник Молния-1. На марке виден Земной шар, Советский Союз, а спутник находится на эллиптической орбите.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

В одном из фокусов орбиты стоит Земной шар, спутники вращаются по орбите, спутник выходит, устанавливает связь с антенной и пока он находится в зоне видимости, связь спутник поддерживает, потом спутник уходит из зоны видимости и в это время в зону видимости должен войти второй спутник. На высокой эллиптической орбите должны быть минимум 3 аппарата, чтобы связь была непрерывной.

В рамках международной программы Intelsat первый коммерческий спутник связи Early Bird (Ранняя Пташка), произведенный корпорацией COMSAT был запущен 6 апреля 1965 года.

Основные разновидности ИСЗ

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

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

ИСЗ на высокой эллиптической орбите (ВЭО)

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

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

Преимущества ИСЗ с ВСО большой размер зоны обслуживания.

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

ИСЗ на геостационарной орбите (ГСО)

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

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

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

ИСЗ на низковысотной орбите (НВО)

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

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

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

Проблема космического мусора

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

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

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

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

Диапазоны частот спутниковой связи

Диапазоны частот, которые отведены в соответствии с Международным Союзом Электросвязи ITU, которые регламентировали использование частот. Частоты, как правило высокие СВЧ, потому что более низкие частоты хуже себя ведут, отражаются от ионосферы, а ВЧ хорошо затухают в этой атмосфере.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

Чем выше подниматься по диапазону частот, тем хуже работает электроника.

Спутниковые службы

В зависимости от назначения систем спутниковой связи и типа земной станции различают следующие службы:

Фиксированные спутниковые службы

Начиналось всё с фиксированных спутниковых служб. Это связь с использованием космического ретранслятора между наземными станциями. И основное назначение это обеспечение связи в первую очередь для государственных нужд.

Фиксированные спутниковые службы начали использоваться государством для центральных телевизионных программ на удаленную территорию советского союза. Первоначально ФСС развивалась в направлении создания систем магистральной связи с применением наземных станций с диаметром антенн порядка 12…30 метров.

Фиксированная антенна с приемной станцией “Орбита”, диаметр антенны 12 метров. Система “Орбита” использовала спутники на высокоэллиптической орбите, это были первоначально спутники серии “Молния”. На эллипсе надо иметь 3 аппарата, как правило 4, чтобы обеспечить постоянную связь.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

В настоящее время для фиксированных служб функционирует около 50 систем ФСС. Например, “Молния 3”.

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

На высокоэллиптической орбите используются аппараты, которые называются “Меридиан”. Спутники “Радуга” и “Горизонт” это геостационарные аппараты, которые обеспечивают фиксированную спутниковую связь. Intelsat это международная система.

Подвижные спутниковые службы

Особенностью большинства систем ПСС является маленький размер антенны терминала, что затрудняет прием сигнала. Востребованы на морском транспорте. Для того, чтобы мощность сигнала достигающего приемника была достаточной, применяют одно из двух решений:

Спутниковая система Iridium

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

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

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

Спутниковая связь что это такое. Смотреть фото Спутниковая связь что это такое. Смотреть картинку Спутниковая связь что это такое. Картинка про Спутниковая связь что это такое. Фото Спутниковая связь что это такое

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

Радиовещательная спутниковая служба

РСС реализует персонализацию, передачу радио и телепрограмм непосредственно на индивидуальные приемники абонентам.

Прохождение радиосигналов в спутниковых линиях связи имеют особенности. Запаздывание сигнала в спутниковой связи с искусственных определена временем прохождения сигнала Земля — спутник — Земля. tз=2Н/С₀

Для геостационарной орбиты =238 мс.

Также имеется эффект Доплера это изменение частоты сигнала, который мы принимаем от движущегося источника или изменение частоты при движении. Для скоростей много меньше скорости света Vr/с˂˂1 изменение частоты составляет Δf=±f₀(Vr/с) для спутников “Молния” не более 6 кГц. Это нужно учитывать при настройке. В принципе для широкополосной системы 6 кГц может ничего не значит, а для стандартного телефонного канала в декаметровом диапазоне, если будет смещение 6 кГц, то вы вывалились бы из него, потому что там вся полоса пропускания может быть 3 кГц.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *