Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

Show Gist options
  • Save anonymous/e0638aca24c7334039a49f87318eca78 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save anonymous/e0638aca24c7334039a49f87318eca78 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Низкоорбитальная спутниковая связь

Низкоорбитальная спутниковая связь



Одним из новых направлений развития спутниковой связи с начала х годов стали системы связи на базе низкоорбитальных КА. К низкоорбитальным спутникам LEO Low Earh Orbit относятся КА, высота орбит которых находится в пределах — км. Низкоорбитальная группировка может содержать от одного до нескольких десятков малых спутников массой до кг. Для охвата связью большой территории Земли применяют орбиты на которых могут находиться несколько КА , лежащие в различных плоскостях. Повышенный интерес к низкоорбитальным системам спутниковой связи объясняется возможностью предоставления услуг персональной связи, включая радиотелефонный обмен, при использовании сравнительно дешевых малогабаритных спутниковых терминалов. Низкоорбитальные системы позволяют обеспечить бесперебойную связь с терминалами, размещенными в любой точке Земли, и практически не имеют альтернативы при организации связи в регионах со слаборазвитой инфраструктурой связи и низкой плотностью населения. Одним из главных преимуществ, способствующих развитию низкоорбитальных систем спутниковой связи, является биологической фактор. Так, для обеспечения требований биологической защиты человека от излучения СВЧ, рекомендуемый уровень мощности непрерывного излучения радиотелефона должен составлять не более 50 мВт. Эффективный прием сигнала такой мощности, например, геостационарным спутником сопряжен со значительным усложнением КА, развертыванием больших антенн и точным их позиционированием. Для низкоорбитальных спутниковых систем длина радиолиний во много раз меньше, и проблема создания многолучевых антенн менее остра. Низкоорбитальные системы рассматривались специалистами на заре становления спутниковой связи, но до недавних пор не пользовались широкой популярностью. И лишь заманчивая идея глобальной персональной связи, основанной на современней технологии, возродила интерес к низкоорбитальным спутниковым системам. В проекте системы Indium космический сегмент должен содержать в своем составе 66 спутников-ретрансляторов, размещенных на орбитах высотой км. В системе Globalstar предусматривается 48 спутников-ретрансляторов, находящихся на орбитах высотой около км. Такое число спутников Необходимо для поддержания непрерывной связи, предоставляемой любому абоненту на территории земного шара, ибо каждый из низкоорбитальных спутников-ретрансляторов находится в зоне видимости абонента всего несколько минут. Благодаря следованию спутников одного за другим и расположению их орбит в разных плоскостях, обеспечивается полное покрытие земной поверхности зонами обзора и непрерывная видимость спутников с наземных станций. При этом переключение с одного спутника на другой является делом техники, а увеличение их числа компенсируется снижением затрат на их выведение несколько спутников за один раз на заданную орбиту. В последнее время отечественными и зарубежными фирмами заявлено около 40 различных проектов по созданию низкоорбитальных систем, которые оцениваются как вполне реализуемые. Далее будут рассмотрены те проекты низкоорбитальных систем связи, которые находятся в стадии применения или развертывания. Сдача сессии и защита диплома - страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. Communication system - Система связи EFCS- электродистанционная системы управления полётом ERP-системы Feedback loop — Петля обратной связи I. Общая характеристика транспортной системы России I. Механизмы развития воспитательной системы II. Область применения системы и объекты, классифицируемые в системе II. Основные определения и понятия корпоративной интегрированной системы управления качеством II. Эволюция мировой валютной системы. Целевое состояние системы управления качеством. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права?


Низкоорбитальная космическая система персональной спутниковой связи и передачи данных


Для выбора интересующей вас темы щёлкните на нужной ссылке. Низкоорбитальные системы спутниковой связи. Среднеорбитальные системы спутниковой связи. Системы с использованием геостационарных спутников. Спутниковая связь для корпоративных сетей. Доступ к Интернет на основе спутниковых технологий. Современные технологии каналообразования в спутниковых сетях связи. Проблемы внедрения системы спутниковой связи в ТфОП. Одним из новых направлений развития спутниковой связи с начала х годов стали системы связи на базе низкоорбитальных КА. К низкоорбитальным спутникам LEO Low Earth Orbit относятся КА, высота орбит которых находится в пределах — км. Низкоорбитальная группировка может содержать от одного до нескольких десятков малых спутников массой до кг. Для охвата связью большой территории Земли применяют орбиты на которых могут находиться несколько КА, лежащие в различных плоскостях. Повышенный интерес к низкоорбитальным системам спутниковой связи объясняется возможностью предоставления услуг персональной связи, включая радиотелефонный обмен, при использовании сравнительно дешевых малогабаритных спутниковых терминалов. Низкоорбитальные системы позволяют обеспечить бесперебойную связь с терминалами, размещенными в любой точке Земли, и практически не имеют альтернативы при организации связи в регионах со слаборазвитой инфраструктурой связи и низкой плотностью населения. Одним из главных преимуществ, способствующих развитию низкоорбитальных систем спутниковой связи, является биологической фактор. Так, для обеспечения требований биологической защиты человека от излучения СВЧ, рекомендуемый уровень мощности непрерывного излучения радиотелефона должен составлять не более 50 Мвт. Эффективный прием сигнала такой мощности, например, геостационарным спутником сопряжен со значительным усложнением КА, развертыванием больших антенн и точным их позиционированием. Для низкоорбитальных спутниковых систем длина радиолиний во много раз меньше, и проблема создания многолучевых антенн менее остра. Низкоорбитальные системы рассматривались специалистами на заре становления спутниковой связи, но до недавних пор не пользовались широкой популярностью. И лишь заманчивая идея глобальной персональной связи, основанной на современной технологии, возродила интерес к низкоорбитальным спутниковым системам. В проекте системы Iridium космический сегмент должен содержать в составе 66 спутников-ретрансляторов, размещенных на орбитах высотой км. Такое число спутников необходимо для поддержания непрерывной связи, предоставляемой любому абоненту на территории земного шара, ибо каждый из низкоорбитальных спутников-ретрансляторов находится в зоне видимости абонента всего несколько минут. Благодаря следованию спутнике в одного за другим и расположению их орбит в разных плоскостях, обеспечивается полное покрытие земной поверхности зонами обзора и непрерывная видимость спутников с наземных станций. При этом переключен не с одного спутника на другой является делом техники, а увеличение их числа компенсируется снижением затрат на их выведение несколько спутников за один раз на заданную орбиту. В последнее время отечественными и зарубежными фирмами заявлено около 40 различных проектов по созданию низкоорбитальных систем, которые оцениваются как вполне реализуемые. Далее будут рассмотрены те проекты низкоорбитальных систем связи, которые находятся в стадии применения или развертывания. Система спутниковой связи Iridium система на данный момент уже прекратила свою работу и приведена лишь в качестве примера В г. Проект Iridium основан на широком международном сотруднические. Партнерами компании Motorola Inc. Хруничева Россия и др. В разрабатываемом проекте вначале предполагалось использовать 77 спутников. Именно первоначально выбранному числу спутников проект обязан своим названием — й элемент в таблице Менделеева как раз и есть иридиум. Правда, позже по ряду причин было решено уменьшить число спутников в орбитальной группировке до 66, но название проекта осталось прежним. Система Iridium предназначена для обеспечения следующих видов связи и услуг: Каждый пользовательский терминал регистрируется в национальной шлюзовой станции, где ему присваивается кодовый номер и оговаривается первоначальное территориальное размещение. В совокупности 48 лучей создают подспутниковую зону диаметром примерно км. Вся орбитальная группировка формирует квазисплошную подспутниковуго зону, покрывающую всю поверхность Земли. Формирование подспутниковой зоны осуществляется с помощью расположенных на каждом КА шести антенных фазированиых решеток АФАР , Каждая АФАР формирует восемь лучей. Благодаря применению многолучевых антенн и сотовой структуры обслуживаемой зоны, рабочие частоты в системе Iridium используются многократно. При этом в смежных сотах используются различные частоты, а в каждой восьмой соте, создаваемой орбитальной группировкой, возможно повторение частот. В результате частоты диапазона ,0— ,5 МГц используются в системе более раз. Частотный диапазон коммерческой радиолинии: При помощи фазовой Манипуляции ФМ-4 производится кодирование информации, которое обеспечивает сжатие речевой информации в цифровом виде. При передаче радиотелефонной информации вероятность ошибки на бит не выше 0,, при передаче цифровых данных— 0, Орбитальная группировка КА формирует на поверхности Земли примерно сот при использовании 48 лучей АФАР каждого КА. Следовательно, при использовании полосы частот ,0— ,5 МГц пропускная способность системы составляет дуплексных телефонных каналов связи. Каждый КА орбитальной группировки имеет радиолинии связи с двумя соседними КА, находящимися в одной орбитальной плоскости с ним, и двумя КА в соседних слева и справа орбитальных плоскостях. Для поддержания меж спутниковой связи на каждом КА имеются четыре щелевые антенные решетки с коэффициентом усиления 36 дБ. Используется полоса частот шириной МГц в диапазоне 23,,38 ГГц. Для исключения взаимных помех в меж спутниковых каналах связи полоса частот шириной МГц разбита на 8 отдельных частотных полос, которые образуют отдельные каналы связи. Метод модуляции и кодирование информации такие же, как в радиолинии КА—абоненты. Шлюзовая станция состоит из 3 приемопередающих комплексов. Каждый комплекс имеет быстродействующую ЭВМ, в которой хранится банк данных о персональных терминалах, и коммутационное оборудование для связи телефонной сетью общего пользования. В работе постоянно наладятся два приемопередающих комплекса, которые поочередно поддерживают связь с КА, находящимися в прямой видимости. Третий приемопередающий комплекс— резервный. При необходимости он может заменить 1-й или 2-й комплекс. Система спутниковой связи Globalstar Низко орбитальная глобальная спутниковая система персональной связи Globalstar разработана корпорациями Qualcomm и Loral, а также рядом других известных представителей индустрии телекоммуникационного оборудования. Космический сегмент В состав орбитальной группировки системы Globalstar входят 48 низкоорбитальных спутников-ретрансляторов, размещенных на восьми круговых орбитах по шесть спутников на каждой. Запуск первой группы КА осуществляется с г. Каждый спутник имеет три системы стабилизации, которые состоят из устройств ориентации по Земле и Солнцу, а также лазерных гироскопов. Это позволяет использовать один и тот же диапазон частот с каждом из 16 лучей, которые формируются с помощью многолучевых бортовых антенн. Для формирования ШПС используются последовательности Уолша. Все сигналы формируются одним источником, но каждый имеет свой определенный временной сдвиг относительно пилот-сигнала. Пилот-сигнал передается нулевой последовательностью функции Уолша все знаки — нули , При применении ШПС отраженные от посторонних объектов сигналы суммируются с основным сигналом с помощью многоканальных приемников, что значительно повышает помехозащищенность системы. Это также позволяет осуществлять так называемый мягкий переход абонента из зоны действия одного луча в зону действия другого без потери связи. Здесь, в отличие от систем с временным или частотным разделением каналов, при переходах связь абонента поддерживается двумя лучами до тех пор, пока уровень сигнала одного из них не станет ниже определенного значения. Такой алгоритм позволяет исключить щелчки в абонентских терминалах, которые могут быть слышны при таких переходах в других системах, а также уменьшить вероятность потери связи. Переменная скорость цифрового потока позволяет обеспечить передачу сигналов служебной командной информации в паузах речи. Точность определения координат абонентов без участия шлюзовых станций составляет 10км. При определении же местоположения с участием шлюзовых станций и спутников-ретрансляторов она может достигать м. Абонентские терминалы В настоящее время разработаны абонентские терминалы, которые обеспечивают как предоставление услуг связи, так и определение местонахождения объекта. Абонентские терминалы могут быть двух типов: Мобильные абонентские терминалы, как правило, портативные и совмещены с подвижными станциями сотовой связи. Возможны следующие варианты абонентских терминалов: Шлюзовые станции Шлюзовая станция состоит из четырех идентичных приемопередающих комплексов, каждый из которых оснащен следящей параболической антенной диаметром 3,4м. Отсутствие межспутниковых связей в системе Globalstar приводит к значительному росту количества шлюзовых станций до нескольких сотен. Основными задачами шлюзовых станций являются организация и поддержание телефонных и пейджинговых каналов, каналов передачи данных, а также обеспечение службы определения координат подвижных объектов, Среди других функций шлюзовых станций следует выделить регулировку уровней мощности абонентских терминалов. Приемники шлюзовых станций измеряют уровень сигнала, принимаемого от каждого абонентского терминала, и сравнивают его с пороговым, а затем передают на абонентский терминал кома]8ду на увеличение или уменьшение его мощности. Эта процедура позволяет выровнять уровни сигналов на входе приемника спутника-ретранслятора и продлить срок работы батарей абонентского терминала. Создание системы и ее элементов запланировано на — гг. Наиболее сложное звено системы — шлюзовые станции, которые разворачиваются постепенно. На территории России уже строятся 4 шлюзовые станции, на территории США — 5. Результаты моделирования показывают, что орбитальное построение системы Globalstar оптимизировано для территории США и Западной Европы. В России вне зоны обслуживания остаются труднодоступные северные регионы и трасса Северного морского пути. Проект Globalstar отличается высокой, степенью проработанности технических решений, что позволяет надеяться на ввод системы в эксплуатацию в планируемые сроки. Учитывая потребности в телекоммуникационных системах, вопросы финансирования и степень проработки проектов, можно предположить, что останутся лишь 2—3 наиболее жизнеспособные, ориентированные на потребности российского рынка и имеющие статус международных, интегрированные в глобальную мировую систему связи. Эта система предназначена для обеспечения подвижных и стационарных абонентов персональной связью в глобальном масштабе с использованием малогабаритных пользовательских терминалов. Высота орбит км. Эти терминалы обеспечивают прием и передачу любой цифровой информации, включая телефонную, факсимильную, телексную И графические изображения. Красноярск и НИИ Точных приборов г. Москва , Для отработки принципов использования системы "Гонец" и проведения рекламных и маркетинговых мероприятий в г. Успешно проведенным демонстрационные сеансы связи между пользователями, в том числе и с территории других государств, подтвердили правильность основных принципов, заложенных в систему. Для скорейшей реализации первоочередных потребностей рынка услуг подвижной спутниковой связи в г. Простота конструкции терминала обеспечивает быстрое развертывание и обеспечивает отсутствие жестких требований к уровню квалификации обслуживающего персонала, поскольку сеансы связи проводятся в автоматическом режиме. Пользователь осуществляет только включение терминала и ввод передаваемой информации, что обеспечивает простоту и удобство эксплуатации. Использование ненаправленных антенн исключает необходимость наведения антенны и позволяет использовать терминалы, установленные на подвижных объектах, включая летательные аппараты. Наземные терминалы пользователей имеют несколько модификации: Вес абонентского терминала любой модификации не превышает 3 кг. Принципы построения радиоканалов В 31 ой системе используются дне радиолинии: Выбранный разнос частот в радиолиниях позволяет обеспечить дуплексный режим работы КА и абонентских терминалов. В системе применяется частотно-временное разделение каналов. На любом из КА используется несколько частот и на каждой из них передается несколько сигналов. Для организации устойчивой связи в радиолиниях передаются преамбулы и синхросигналы, а также ответно-запросная информация. Работа бортовой аппаратуры КА при приеме и передаче осуществляется через антенны, имеющие широкую диаграмму направленности. Ширина диаграммы направленности антенны обеспечивает зону покрытия земной поверхности диаметром до 5 тыс. Для обеспечения рационального режима использования энергетических ресурсов КА предусмотрено регулирование мощности бортовых передатчиков. Изменение мощности производится дискретно в пределах от 5 до 30 Вт в зависимости от условий распространения радиоволн, типа абонентского терминала, а также региона обслуживания. Команда на установку требуемой Мощности бортового передатчика поступает от шлюзовых станций, что позволяет упростить решение вопросов электромагнитной совместимости различных средств в отдельных регионах земного шара. Время ожидания сеанса связи: Срок активного существования КА не менее 2 лет. На каждом КА размещается независимых запоминающих устройств емкостью Кбит каждое и один приемопередатчик, работающий в диапазоне МГц. Время ожиданий сеанса связи. Точность определения координат абонента, м. Она предназначена для непрерывного, круглосуточного обмена информацией между подвижными абонентами в реальном масштабе времени. В системе все абоненты имеют возможность беспрепятственного доступа к наземным телефонным сетям общего использования, а также к различным коммерческим сетям связи. Кроме того, система позволяет осуществлять с высокой точностью определение координат абонентов. Космический сегмент Космический сегмент системы состоит из 48 КА по 12 КА на каждой из орбит, расположенных в 4 плоскостях. Масса спутника-ретранслятора кг, срок службы — не менее 6 лет. Бортовые антенные системы КА состоят из 3 антенн, которые работают диапазонах: Бортовая аппаратура КА Сигнал предназначена для сопряжения с наземной телефонной связью общего назначения и для коммутации каналов различных коммерческих сетей. Этой системой обеспечивается асинхронный многостанционный доступ абонентов. При этом используется модификация частотно-кодового разделения каналов в пределах одного ствола и пространственное разделение стволов в БРТК спутника-ретранслятора. Для увеличения эффективности использования полосы частот применяется относительная четырехпозиционная фазовая манипуляция. Данный вид модуляции обеспечивает удовлетворение требований по электромагнитной совместимости ЭМС и уменьшение влияния узкополосных помех на качество передаваемой информации. Этапы создания системы Предусмотрены следующие основные этапы создания системы: Ширина частот полосы канала. Число спутников и орбит. Вероятность ошибки на символ.


Низкоорбитальная система спутниковой связи
https://gist.github.com/0108f06c84cb6abc165d9d3ec72f5300
Последние новости россии лнр днр
https://gist.github.com/a9254b1e974fb58174d276023daa4ac6
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment