Az űr- vagy műholdas kommunikáció lényegében egyfajta rádiórelé (troposzférikus) kommunikáció, és abban különbözik, hogy ismétlői nem a Föld felszínén vannak, hanem a világűrben lévő műholdakon.

A műholdas kommunikáció ötletét először 1945-ben az angol Arthur Clark vezette be. Egy rádiómérnöki folyóiratban cikket közölt a V-2-hez hasonló rakéták tudományos és gyakorlati célú földi műholdak felbocsátására vonatkozó kilátásairól. Jelentős a cikk utolsó bekezdése: „A Földtől bizonyos távolságra lévő mesterséges műhold 24 óra alatt tesz meg egy fordulatot, és egy bizonyos helyen mozdulatlan marad, és a Föld felszínének közel feléről optikai láthatóságon belül marad. Három, jól megválasztott pályára helyezett, 120°-os szögtávolságú átjátszó képes lesz lefedni az egész bolygót TV és VHF rádióadásokkal; Attól tartok, hogy a háború utáni munkát tervezők ezt nem fogják egyszerű dolognak, de én ezt az utat tartom a probléma végső megoldásának.

1957. október 4-én a Szovjetunió felbocsátotta a világ első mesterséges földi műholdját, az első űrobjektumot, amelynek jeleit a Földön vették. Ez a műhold jelentette az űrkorszak kezdetét. A műhold által kibocsátott jeleket nemcsak iránymeghatározásra, hanem a műholdon zajló folyamatokról (hőmérséklet, nyomás stb.) vonatkozó információk továbbítására is használták. Ezt az információt az adók által kibocsátott üzenetek időtartamának megváltoztatásával továbbítottuk (impulzusszélesség-moduláció). 1961. április 12-én az emberiség történetében először hajtottak végre emberes repülést a világűrbe a Szovjetunióban. A „Vostok” űrszonda Yu. A. Gagarin pilóta-kozmonautával a fedélzetén Földi műholdként került pályára. A műhold pályája paramétereinek mérésére és fedélzeti berendezései működésének vezérlésére számos mérő- és rádiótelemetriai berendezést telepítettek a fedélzetre. A hajó iránymeghatározására és a telemetriai információk továbbítására a Signal rádiórendszert alkalmazták, amely 19,955 MHz-es frekvencián működött. Az űrhajós kétirányú kommunikációját a Földdel a rövid (19,019 és 20,006 MHz) és az ultrarövid (143,625 MHz) hullámok tartományában működő rádiótelefon-rendszer biztosította. A televíziós rendszer továbbította az űrhajós képét a Földre, ami lehetővé tette állapota vizuális ellenőrzését. Az egyik televíziós kamera elölről, a másik oldalról közvetítette a pilóta képét.

A hazai tudománynak az űrkutatás terén elért eredményei lehetővé tették Arthur C. Clarke előrejelzéseinek megvalósítását. Az 1950-es évek végén a Szovjetunióban és az USA-ban kísérleti tanulmányok kezdődtek a mesterséges földi műholdak rádiós átjátszóként (aktív és passzív) felhasználásának lehetőségeiről a földi kommunikációs rendszerekben. A műholdas kommunikációs vonalak energetikai képességei terén elért elméleti fejlesztések lehetővé tették a műholdas átjátszó eszközök és a földi eszközök taktikai és műszaki követelményeinek megfogalmazását, az akkoriban létező műszaki eszközök aktuális jellemzői alapján.

A megközelítések azonosságára tekintettel kísérleti tanulmányokat mutatunk be a műholdas kommunikációs vonalak létrehozása területén az Egyesült Államok példáján. Az első aktív rádiós átjátszót, a Score-t 1958. december 18-án bocsátották ferde elliptikus pályára, 1481 km-es apogeussal, 177 km-es perigeussal. A műholdas berendezés két adó-vevőből állt, amelyek 132,435 és 132,095 MHz-es frekvencián működtek. A munka lassú közvetítés üzemmódban történt. A földi adóállomás által küldött jel tárolása mágnesszalagra történő rögzítéssel történt. Áramforrásként 45 amperórás, 18 voltos feszültségű ezüst-cink akkumulátorokat használtak. A kommunikáció időtartama körülbelül 4 perc volt a műhold 1 fordulatánként. 1 telefon vagy 7 teletípus csatorna továbbadása megtörtént. A műhold élettartama 34 nap volt. A műhold 1959. január 21-én égett le. A második aktív rádiórelé „Courier” 1960. október 4-én indult ferde elliptikus pályára, 1270 km-es apogeussal és 970 km-es perigeussal. A műholdas berendezés 4 adó-vevőből állt (150 MHz frekvencia a parancsok továbbítására és 1900 MHz a kommunikációra), egy mágneses memóriaeszköz és energiaforrások - napelemek és vegyi akkumulátorok. Elsődleges áramforrásként 19 152 darab szilícium napelemet használtak. Puffer fokozatként 10 amper - óra ​​kapacitású nikkel-kadmium akkumulátorokat használtak 28-32 voltos feszültség mellett. A kommunikációs szakasz időtartama 5 perc volt a műhold egy fordulatánként. A műhold élettartama 1 év volt. 1962. július 10-én a Telstar aktív relét egy ferde elliptikus pályára bocsátották 5600 km-es apogeummal és 950 km-es perigeussal, amelyet rádiójelek valós idejű aktív továbbítására szántak. Ugyanakkor vagy 600 szimplex telefoncsatornát, vagy 12 duplex telefoncsatornát, vagy egy TV csatorna. A munka minden esetben a frekvenciamoduláció módszere szerint történt. Kommunikációs frekvenciák: a műhold-Föld vonalon 4169,72 MHz, a Föld-műhold vonalon 6389,58 MHz. Az USA-Európa vonalon ezen a műholdon keresztüli kommunikációs munkamenet időtartama körülbelül napi 2 óra volt. A továbbított televíziós képek minősége a jótól a kiválóig változott. A projekt igen jelentős, 2 éves műhold-élettartamot biztosított, de négy hónapos sikeres működés után a parancssor meghibásodott. Kiderült, hogy a meghibásodás oka a sugárzás hatására fellépő felületi sérülés, amikor a műhold áthaladt a belső sugárzón.

1963. február 14-én felbocsátották a Sinkom rendszer első szinkron műholdját pályaparaméterekkel: apogeus magassága 37 022 km, perigeus magassága 34185, keringési periódusa 1426,6 perc. A működési frekvencia a Föld-műhold vonalon 7360 MHz, a műhold-Föld vonalon 1820 MHz. A műhold elsődleges áramforrásaként 3840 darab 28 W összteljesítményű, 27,5 voltos feszültségű napelemet használtak. A műholddal mindössze 20 077 másodpercig tartották a kapcsolatot, majd csillagászati ​​módszerekkel megfigyeléseket végeztek.

1965. április 23-án felbocsátották a Szovjetunióban az első kommunikációs műholdat, a Molnija-1-et. A "Molniya-2" második kommunikációs műhold 1965. október 14-i felbocsátásával megkezdődött a műholdakon keresztüli távolsági kommunikációs vonal rendszeres működése. Később létrehozták az Orbita mélyűri kommunikációs rendszert. Földi állomások és mesterséges földi műholdak hálózatából állt: "Villám", "Szivárvány", "Horizont". Az alábbiakban, a 7. fejezetben bemutatjuk, hogy a Horizon műholdak módosításai a 21. században is működnek. Ez nagy megbízhatóságot jelez. hazai technológia a tengerentúlhoz képest.

Az első műholdas kommunikációs állomásokat a Moszkva melletti Shchelkovo városában és Usszurijszkban építették, tesztelték és üzembe helyezték. Kábel- és relé kommunikációs vonalakon keresztül csatlakoztak a moszkvai és vlagyivosztoki televíziós központokhoz és távolsági telefonállomásokhoz.

A TR-60/120 troposzférikus kommunikációs berendezés, amely, mint ismeretes, jeladókat használt nagy teljesítményűés nagy érzékenységű vevőkészülékek alacsony zajszintű parametrikus erősítőkkel. Ennek alapján a "Horizont" vevő-adó komplexum fejlesztése folyik, amelyet a Moszkva és Vlagyivosztok közötti első műholdas kommunikációs vonal földi állomásaira telepítenek.

Speciálisan tervezett adók kommunikációs és parancs-mérő vonalakhoz, 120 K zajhőmérsékletű parametrikus erősítők a tükörkabin alatti antennába szereléshez, valamint teljesen új berendezések, amelyek dokkolót biztosítanak a helyi televízióközpontokhoz és a távolsági telefonközpontokhoz.

Azokban az években a földi állomások tervezői, tartva a nagy teljesítményű adók vevőkre gyakorolt ​​hatásától, különböző antennákra és különböző épületekbe (vételre és adásra) telepítették őket. A troposzférikus kommunikációs vonalakon szerzett, közös vételi és adási antenna használatának tapasztalata azonban lehetővé tette a vevőberendezések átvitelét az adóantennára, ami nagymértékben leegyszerűsítette és olcsóbbá tette a műholdas kommunikációs állomások működését.

1967-ben egy elágazó televíziós hálózat"Orbita" földi állomásokat fogadó központi adóállomással Moszkva közelében. Ez lehetővé tette az első kommunikációs csatornák megszervezését Moszkva és a Távol-Kelet, Szibéria, Közép-Ázsia között, a Központi Televízió műsorának továbbítását Szülőföldünk távoli területeire, valamint több mint 30 millió néző lefedését.

A Molniya műholdak azonban megnyúlt elliptikus pályákon keringtek a Föld körül. Követésükhöz a földi vevőállomások antennáinak folyamatosan forogniuk kell. Ezt a problémát sokkal könnyebb megoldani, ha a műholdak egy álló körpályán forognak, amely az egyenlítői síkban 36 000 km magasságban helyezkedik el. 24 óra alatt tesznek meg egy fordulatot a Föld körül, és ezért úgy tűnik, hogy egy földi megfigyelő mozdulatlanul lóg bolygónk egy pontja felett. Három ilyen műhold elegendő ahhoz, hogy kommunikációt biztosítson az egész Föld számára.

Az 1980-as években a „Raduga” kommunikációs műholdak és az „Ekran” televíziós műholdak, amelyek helyhez kötött pályán működtek, hatékonyan működtek. Jeleik vételéhez nem volt szükség bonyolult földi állomásokra. Az ilyen műholdakról érkező televíziós adások vétele közvetlenül egyszerű kollektív, sőt egyéni antennákon történik.

Az 1980-as években megkezdődött a személyes műholdas kommunikáció fejlesztése. Ezzel kapcsolatban egy műholdas telefon közvetlenül kapcsolódik a Föld körüli pályán lévő műholdhoz. A műholdról a jel a földi állomásra érkezik, ahonnan továbbítják a hagyományos telefonhálózatba. A világ bármely pontján a stabil kommunikációhoz szükséges műholdak száma az adott műholdrendszer pályájának sugarától függ.

A személyes műholdas kommunikáció fő hátránya a cellás kommunikációhoz képest viszonylag magas költsége. Ezenkívül nagy teljesítményű adókat építenek be a műholdas telefonokba. Ezért nem tekinthetők biztonságosnak a felhasználók egészségére nézve.

A legmegbízhatóbb műholdas telefonok a több mint 20 éve létrehozott Inmarsat hálózaton működnek. Az Inmarsat műholdas telefonok egy flip-top tok, akkora, mint az első laptop számítógépek. A műholdas telefon fedele egyben antenna is, amit a műhold felé kell fordítani (a jelszint a telefon kijelzőjén jelenik meg). Ezeket a telefonokat főleg hajókon, vonatokon vagy nehéz járműveken használják. Minden alkalommal, amikor valakinek hívását kell kezdeményeznie vagy fogadnia, a műholdas telefont egy sík felületre kell helyeznie, fel kell nyitnia a fedelet, és meg kell csavarnia a maximális jel irányát.

Jelenleg a teljes kommunikációs egyensúlyban a műholdas rendszerek a világ forgalmának körülbelül 3%-át teszik ki. A műholdas kapcsolatok iránti igény azonban tovább növekszik, mivel a műholdas kapcsolatok költséghatékonyabbá válnak, mint a távolsági kommunikáció egyéb formái 800 km-t meghaladó távolságban.

Ma kétféle műhold létezik: geostacionárius és alacsony pályán. A geostacionárius műholdakat geostacionárius pályán lévő műholdaknak nevezzük. geostacionárius pálya- ez egy pálya, amely az Egyenlítő síkjában fekszik, körülbelül 36 ezer km-es magasságban a Föld felszíne felett).

Úgy tűnik, hogy egy geostacionárius pályán lévő műhold mozdulatlanul lóg a földi megfigyelő számára, és ez megnyitja a lehetőséget a műholdak televíziós adás-ismétlőként való használatára. A földfelszín egy tetszőleges pontjáról, ahonnan egy geostacionárius műhold látható, rá lehet irányítani egy földadó elektromágneses sugárzását, lehetőség szerint magas, 75-100 GHz-es (l 1 \) frekvenciát használunk. u003d 3-4 mm) A rövidebb hullámhosszok alkalmazását az erős légköri abszorpció korlátozza 300 GHz-es és afeletti tartományban A geostacionárius műholdon l 1 hullámhosszon vett elektromágneses jel egy másik, alacsonyabb rendű frekvenciára alakul át 10 GHz (l 2 = 3 cm). Ezt a jelet egy másik műholdantenna segítségével küldik a Föld felszínére. Ahhoz, hogy a műholdadó besugározza a Föld felszínét, a műholdnak nincs szüksége nagy átmérőjű antennára, mivel ezt a sugárzást nagy területen, úgynevezett szolgáltatási területen kell "elkenni". Fontos, hogy a műhold hogyan tartja meg geostacionárius helyzetét a pályán. Ha a műhold elsodródik, akkor részben vagy teljesen elhagyja a földi vevőantenna látóterét. Ebben az esetben a televíziós jel csökken, ami a kép eltűnésében és a zaj ("hó") megjelenésében nyilvánul meg. Ilyen esetekben szükség van a földi antenna tájolásának javítására - manuálisan vagy automatikusan.

A geostacionárius műholdak manapság számos feladatot látnak el, mint például: távközlés, rádiós helymeghatározás (rendszerek gps navigáció, glonass stb.), a legtöbb geostacionárius műhold fő feladata, hogy képeket készítsen a látható földfelszínről. Műholdas rendszerek A geostacionárius átjátszó műholdakkal való kommunikáció ideális megoldás olyan problémák megoldására, mint a televíziós és hangos műsorszórás megszervezése hatalmas területeken, valamint magas színvonalú távközlési szolgáltatások nyújtása az előfizetőknek a távoli és nehezen elérhető régiókban. Ezen túlmenően nagyszabású vállalati hálózatok gyors létrehozására és nagy távolságú földi gerinchálózati kommunikációs csatornák lefoglalására is alkalmasak. Szintén több szolgáltatást nyújtó hálózatok kialakítása (például adatátvitel, telefonálás, digitális televíziózás, videokonferencia és internet hozzáférés) VSAT technológiára épülő Fontos a pótlása is, hogy mindössze három geostacionárius műhold képes lefedni a Föld teljes felületét. De a geostacionárius műholdaknak vannak hátrányai is, amelyek közül a legfontosabb: Túl sok kommunikációs műholdat nem lehet geostacionárius pályára állítani, különben zavarják egymás munkáját. Ezért a geostacionárius műholdak mellett, amelyek hamarosan „feltöltik” a geostacionárius pályát, további alacsony pályás műholdrendszerek fejlesztésére van szükség, ami most is történik. LEO rendszerek) azok, amelyek pályája 700-1500 km-en belül van, a műholdak tömege legfeljebb 500 kg, az orbitális konstelláció több egységtől több tucat ismétlő műholdig (SR) terjed. Az alacsony pályás rendszerek lehetővé teszik a kommunikációt a sarki szélességi körökben található terminálokkal, és gyakorlatilag nincs más lehetőségük, ha fejletlen kommunikációs infrastruktúrával és alacsony népsűrűséggel rendelkező régiókban szervezik a kommunikációt. Az alacsony földpályás rendszerek mobilkommunikációs szolgáltatásainak költsége többszöröse a geostacionárius rendszerek hasonló szolgáltatásainak költsége az olcsó előfizetői állomások használatának és az olcsóbb űrszegmensnek köszönhetően. . Azonban nehézségekbe ütközik az ilyen műholdak konstellációjának kezelése és a kommunikáció folytonosságának fenntartása.

Végezetül szeretném elmondani, hogy a modern optikai-televíziós űrlétesítmények már lehetővé teszik egy méteres nagyságrendű objektumok megtekintését a pályáról, és a kapott képet átjátszó műholdakon keresztül továbbítják az előfizetőknek.

Beszámoló a témáról:

Modern műholdas kommunikáció, műholdas rendszerek.

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 műholdas kommunikáció a szokásos mobil kommunikáció helyett, és még inkább, vezetékes telefonok. Legújabb technológiák A műholdas kommunikáció hatékony műszaki és gazdasági megoldásokat kínál mind az egyetemes kommunikációs szolgáltatások, mind a közvetlen hang- és TV-műsorszórás hálózatainak fejlesztésére.

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. A személyes kommunikáció globális léptékűvé válik, azaz az előfizető tárcsázásával a világ bármely pontján elérhető lesz telefonszám, 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, mit kell tenni jó választás, 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 világ egy kicsikét látott tudományos cikk, amely a kommunikáció (elsősorban a vevő és az adó közötti távolság) javításának elméleti lehetőségeinek szentelt 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 ez a módszer az információcsere nemcsak a nagyvállalatok és katonai cégek, hanem magánszemélyek számára is elérhetővé vált.

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 CutazóVAL VELrendszerekVAL VELnyakkendő 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. Ezen a színpadon történelmi fejlődés A CCC-t az Inmarsat nemzetközi szervezet hozta létre, telepítve globális hálózat Inmarsat kommunikáció, amelynek fő célja a tengeren lévő hajókkal való kommunikáció volt. 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 hálózatok a kommunikáció az üzemeltetés, a gyártás vagy a tervezés szakaszában volt. A műholdas kommunikációs technológia jelentős érdeklődés és üzleti tevékenység területévé vált. Ebben az időszakban a mikroprocesszorok sebességének robbanásszerű növekedését figyelték meg. Általános rendeltetésűés a félvezető tárolóeszközök mennyisége, miközben javítja a megbízhatóságot, valamint csökkenti ezen alkatrészek energiafogyasztását és költségét.

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 felhasználása miatt lehetővé teszi kis sebességű adatátviteli szolgáltatások biztosítását egyszerű, olcsó előfizetői eszközöknek, mint pl. Email, kétirányú személyhívó, távirányító szolgáltatások. Az Orbcomm fő felhasználói a következők közlekedési vállalatok amelyre ez a rendszer költséghatékony megoldást nyújt a rakományszállítás ellenőrzésére és irányítására.

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 szolgáltatásokat nyújt telefonos kommunikáció valamint kis sebességű adatátvitel a vevőkészülékekhez, amelyek súlyában és méretében a GSM-mobiltelefonokhoz hasonlíthatók.

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 tömeges szélessávú hozzáférési rendszerek fejlesztése a globális információs hálózatok valamint több szolgáltatást nyújtó szolgáltatások mobil és mobil objektumokon. 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 (on Orosz műholdak"EXPRES-AM5", "EXPRES-AM6"),

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 gyors növekedése, amely megfelel a modern multimédiás alkalmazások alapvető követelményeinek és megfelel a fejlődésnek. szoftver valamint a továbbított adatok mennyiségének növekedése a vállalati és a magánszektorban.

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 a munkavégzést autonóm tápegység hosszú ideig és hívásvárakoztatás módban van, ez a felhasználói berendezés alacsony energiateljesítménye, a könnyű súly és a körsugárzó antenna miatt következik be.

Jelenleg sok van különféle rendszerek műholdas kommunikáció. 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 rendszer kínálata teljes készlet modern szolgáltatások a felhasználók számára 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:

Email

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 díjcsomagok

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 mobil kapcsolat 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:

Email

Adatátvitel

3. Műholdas kommunikációs rendszer

Műholdas átjátszók

A több éves kutatás során először használtak passzív műhold-transzpondereket (például az Echo és az Echo-2 műholdak), amelyek egyszerű rádiójel-visszaverők (gyakran fém vagy polimer gömbök fémbevonattal), 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; Unió helyi hálózatok(VPN hálózatok kiépítése); audio és video információk továbbítása; a meglévő kommunikációs csatornák redundanciája; adatgyűjtés, monitoring és távirányító ipari létesítmények 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. Tovább Ebben a pillanatban A Hughes Network Systems 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 legfontosabb jellemzők műhold a fedélzeti adók teljesítménye és a rajtuk lévő rádiófrekvenciás csatornák (trönkök vagy transzponderek) száma. A szabványos hordó sávszélessége 36 MHz, ami megfelel a maximumnak sávszélesség körülbelül 40 Mbps. 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. Kültéri egység egy kis adó-vevő vagy csak egy vevő. A beltéri egység biztosítja a műholdas csatorna párosítását végberendezés felhasználó (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-kártya és Telefon vonal visszatérő 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. Között legnagyobb szolgáltatók ki kell emelni:

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 nem tartoznak a hatálya alá mobilhálózatok, vagy amely munka sajátosságaihoz tartozik a gyakori üzleti utak olyan helyekre, ahol nincs kapcsolat vagy rossz minőségű a kommunikáció.

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. Speciális készletek járművekre történő felszerelés esetén hatékony lehet haszonjárműveken, halászatokon és más típusú tengeri és folyami hajókon, vasúton 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 szereplők személyes műholdas kommunikáció (pl. Thuraya).

Műholdas internet

A műholdas internet az internethez való hozzáférés biztosításának módja műholdas kommunikációs technológiák segítségével (általában DVB-S szabvány vagy DVB-S2).

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. Földrajzilag elosztott állomások egy csoportjának hálózatba kapcsolása lehetővé teszi a felhasználók számára széleskörű szolgáltatások és képességek, valamint a műholdas erőforrások hatékony felhasználása. 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. Modern technológiák műholdas kommunikáció // "Vesztnik Svjazi" - 2000 - 12. sz. - 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 útépítés kérdései vállalati rendszer műholdas kommunikáció és mutatói. Kommunikációs hálózat fejlesztése Almatitól a közvetlen nemzetközi kommunikációs csatornákig Londonon keresztül. Lehetőségek műholdas vonal, rádiórelé vonal, IRT szolgáltatási terület.

szakdolgozat, hozzáadva: 2008.02.22


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

szakdolgozat, hozzáadva: 2012.09.28


Műholdas kommunikációs vonal kiépítésének jellemzői, kapcsolási és adatátviteli módszerek. Leírás és Műszaki adatokűrhajók, elhelyezkedésük a 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 információ személyi 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. sejtes mint a mobil rádiókommunikáció 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.

1945-ben a "Wireless World" magazin októberi számában megjelent "Extra-Terrestrial Relays" című cikkében Arthur Clark angol tudós, író és feltaláló felvetette a kommunikációs műholdak rendszerének létrehozását. geostacionárius pályák, amelyek lehetővé tennék egy globális kommunikációs rendszer megszervezését.

Ezt követően Clarke arra a kérdésre, hogy miért nem szabadalmaztatta a találmányt (ami teljesen lehetséges volt), azt válaszolta, hogy nem hisz egy ilyen rendszer bevezetésének lehetőségében élete során, és azt is hitte, hogy egy ilyen ötletnek az egész emberiség javát kell szolgálnia. .

Az 1950-es évek második felében kezdtek megjelenni az első tanulmányok a polgári műholdas kommunikáció területén a nyugati országokban. Az Egyesült Államokban a transzatlanti telefonálás iránti megnövekedett kereslet vezérelte őket.

Postai boríték az első földi műhold felbocsátásának 5. évfordulójára

1957-ben a Szovjetunióban felbocsátották az első mesterséges földi műholdat rádióberendezéssel a fedélzetén.

"Echo-1" léggömb

1960. augusztus 12-én amerikai szakemberek egy felfújható ballont állítottak pályára 1500 km magasságban. Ezt az űrhajót "Echo-1"-nek hívták. 30 m átmérőjű fémezett héja passzív átjátszóként szolgált.

A mérnökök a világ első kereskedelmi kommunikációs műholdján, az Early Bird-en dolgoznak

1964. augusztus 20-án 11 ország írt alá megállapodást az Intelsat (Nemzetközi Távközlési Műholdszervezet) nemzetközi műholdas kommunikációs szervezet létrehozásáról, de a Szovjetunió politikai okokból nem volt köztük. 1965. április 6-án e program részeként a COMSAT Corporation felbocsátotta az első kereskedelmi kommunikációs műholdat, az Early Bird-et.

A mai szabványok szerint az Early Bird műhold ( INTELSAT I) szerénynél több képességgel rendelkezett: 50 MHz-es sávszélességével akár 240 telefonos kommunikációs csatornát is képes biztosítani. Egy adott időpontban a kommunikáció egy egyesült államokbeli földi állomás és a három összekapcsolt európai földi állomás (az Egyesült Királyságban, Franciaországban vagy Németországban) csak egy között zajlik. kábelvonalak kapcsolatokat.

A jövőben a technológia előrelépett, és a műhold INTELSAT IX már 3456 MHz sávszélességgel rendelkezett.

A Szovjetunióban hosszú ideje a műholdas kommunikáció csak a Szovjetunió Védelmi Minisztériumának érdekében fejlődött. Az űrprogram nagyobb szorossága miatt a műholdas kommunikáció fejlődése a szocialista országokban másképp zajlott, mint a nyugati országokban. A civil műholdas kommunikáció fejlesztése a szocialista blokk 9 országa között az Intersputnik kommunikációs rendszer létrehozásáról szóló megállapodással kezdődött, amelyet csak 1971-ben írtak alá..

Az első mesterséges földműhold.

A világ első mesterséges Föld-műholdjának felbocsátását a Szovjetunióban 1957. október 4-én 22 óra 28 perckor hajtották végre. 34 s moszkvai idő szerint. A történelem során először több százmillió ember figyelhetett meg a felkelő vagy lenyugvó nap sugaraiban a sötét égbolton áthaladó mesterséges csillagot, amelyet nem istenek, hanem emberi kezek hoztak létre. A világközösség pedig ezt az eseményt a legnagyobb tudományos eredménynek tekintette.

Az első műholdak műholdas kommunikációval.

1946. május 13-án Sztálin rendeletet írt alá a tudomány és az ipar rakétaágának létrehozásáról a Szovjetunióban. A fejlesztés során 1946 augusztusában Szergej Koroljovet (1958 óta akadémikus) nevezték ki a ballisztikus rakéták vezető tervezőjévé. hosszú távú. Akkor még egyikünk sem sejtette, hogy vele együtt dolgozva résztvevői leszünk a világ első műholdjának, majd nem sokkal ezután az első félszáz embernek az űrbe - Jurij Gagarinnak.

1956 januárjában kormányrendeletet készítettek elő és írtak alá január 30-án egy 1000-1400 kg tömegű, "D objektum" titkos kódú, orientálatlan műhold létrehozásáról, 200-300 kg tömegű tudományos kutatási berendezésekkel.1956 júliusára elkészült az első műhold projektje, a Nap sugárzása, a mágneses mezők, a kozmikus sugarak, a műhold hőszabályozása, lassulása a felső légkörben, a pályán való létezés időtartama stb.

1956 végére világossá vált, hogy a mesterséges műholdak létrehozásának időzítése megszakad a megbízható tudományos berendezések gyártásának nehézségei miatt. A "D objektum" projektet azonban a Szovjetunió Minisztertanácsának különbizottsága hagyta jóvá. És korábban, 1955. február 12-én, a félsivatagban, a Tyuratam állomás környékén a hadsereg Shubnikov tábornok parancsnoksága alatt megkezdte az 5. számú kutató- és kísérleti helyszín építését (1961 óta ez a hely Bajkonuri kozmodrómként ismerték).

1955-1956 között befejeződött az R-7 hordozórakéta első technológiai komplexumának gyártása, a leningrádi fémgyárban tesztelték valódi kilövőrendszerrel együtt. A Zagorszk (ma Pereszvet város) melletti lőállásokon megkezdődtek az egyes rakétablokkok tűztesztjei. N. Pilyugin vezetésével elvégezték a vezérlőrendszer modellezését és átfogó tesztelését. (az R-7 hordozórakéta magassága 342,2 méter)

Négyszer próbáltak rakétát indítani az űrbe, de a berendezés meghibásodása és a rakétahéj megbízhatatlansága miatt Koroljev egy egyszerűsített változatot javasolt. 1957. szeptember 17-én megérkezett a tesztterületre a 8K71PS hordozórakéta (M1-PS termék). A hagyományos rakétákhoz képest jelentősen könnyebb volt. A próbafejet eltávolították, és műholdas adapterrel helyettesítették. A rádióvezérlő rendszer összes berendezését eltávolították a központi egységből - végül is nem volt szükség a pontosságra. Eltávolították az egyik telemetriai rendszert. Egyszerűsítettük a központi egység motorjának automatikus leállítását. Így a rakéta kilövési tömege 7 tonnával könnyült az első mintákhoz képest.

1957. október 4., 22:28 3-án moszkvai idő szerint a rajtot végrehajtották. 295,4 másodperc elteltével a műhold és a hordozórakéta központi blokkja pályára állt. Először sikerült elérni az első kozmikus sebességet, amelyet a klasszikus fizika és az egyetemes gravitáció törvényének megalapítója, az angol Isaac Newton (1643-1727) számított ki. Az első műholdnál 7780 m/s volt. A műhold pályájának dőlése 65,1 volt O , perigeus magasság 228 km, apogeus magasság - 947 km, keringési idő 96,17 perc

amikor az egész emberiség számára azonnal megismert „BIP-BIP-BIP” jelek a teszthelyen megérkeztek, megkezdődött a műholdas kommunikáció léte.

Az első műhold 92 napig létezett (1958. január 4-ig). Ezalatt 1440 fordulatot tett meg, a központi blokk 60 napig működött: egyszerű szemmel 1. magnitúdós csillagként lehetett megfigyelni.