5. Системы персональной спутниковой связи. Услуги. Принципы функционирования
Незаменимы там, где другие виды связи не доступны. Существует 3 класса основных услуг:
1. Системы пакетной передачи данных ППД (доставка циркулярных сообщений, автоматизированного сбора данных о состоянии различных объектов). ППД предназначены для передачи в цифровой форме любых данных (FAX, ПК данные); скорость передачи данных составляет от десятков до сотен кбит\сек. В этих системах не предъявляются жёсткие требования к доставке сообщений. Сообщения передаются вне реального режима времени – запоминаются бортовым компьютером и передаются корреспонденту в заранее определённое время.
2. Системы радиотелефонной связи – в них используют цифровую передачу сообщений; при этом соблюдаются общепринятые международные требования – задержка сигнала на трассе распространения <0,3 секунды и связь во время разговора не должна прерываться. Облуживание должно быть непрерывным в реальном масштабе времени.
3. Системы для определения местоположения. Для этих целей применяют аппаратуру двух типов: стандартную навигационную аппаратуру GPS, которая обеспечивает высокую точность определения координат; специальную навигационную аппаратуру, которая по сигналам спутниковых систем и шлюзовых станций позволяет определить координаты объекта, но с меньшей точностью.
· Принципы построения систем персональной спутниковой связи (СПСС).
В состав любой спутниковой системы входят компоненты: 1. Космический сегмент, состоящий из нескольких спутников – ретрансляторов. 2. Наземный сегмент, включающий в себя центр управления системой, центр запуска космических аппаратов, командно-измерительных станций, центра управления связью и шлюзовых станций. 3. Абонентский сегмент. 4. Наземные сети связи, с которыми через интерфейс связи сопрягаются шлюзовые станции космической связи.
КА – космический аппарат. Космический сегмент включает несколько спутников, которые образуют космическую группировку.
Основные элементы космического сегмента.
1.Центральный процессор. 2. Радиоэлектронное оборудование. 3. Бортовое радиоэлектронное телекоммуникационное оборудование (БРТК). 4. Антенные системы (АС). 5. Системы ориентации и стабилизации (ОиС). 6. Системы электропитания (СЭП). 7. Двигательная установка.
Все эти элементы имеют связь с центральным процессором. Глобальные спутниковые системы должны постоянно держать в поле зрения своих антенн. Принцип организации СПСС напоминает принцип сотовой связи, где роль базовых станций играют спутники. Чтобы обеспечить связью абонентов и передавать информацию до нужного адресата, не находящегося в зоне действия своего спутника космические аппараты должны связываться между собой. Эту задачу также решают шлюзовые станции, которые транслируют информацию с одного космического аппарата к другому.
Наземный сегмент.
Центр управления системой – осуществляет слежение за космическим аппаратом, расчёт его координат сверху координат, диагностику работоспособности радиоаппаратуры (БРТК) сверху координат, передачу служебной информации. Функции управления осуществляются на основе телеметрической информации, получаемой с космического аппарата (КА). Центр запуска КА – осуществляет сборку ракетоносителя и её проверку, управляет развёртыванием солнечных батарей, осуществляет кратковременное включение корректирующих двигателей для вывода космического аппарата на основную орбиту и снимает телеметрическую информацию с космического аппарата. Центр управления связью – планирует использование ресурсов спутников и в случае необходимости производит реконфигурацию сети. Шлюзовые станции – состоят из нескольких приёмопередающих комплектов (≥3), в каждом из которых имеется следящая параболическая антенна. Принцип функционирования: первый комплекс вступает в связь с i-ым спутником, второй – с i+1-ым, третий – в резерве. Для управления большим потоком информации в состав шлюзовой станции включаются быстродействующие ЭВМ, в которых хранятся базы данных персональных терминалов. Шлюзовые станции в своём состоянии имеют коммутационное оборудование для соединения с наземными сетями.
Абонентский сегмент.
Состоит из персональных или
коллективных терминалов спутниковой связи. Спутниковые системы связи
различаются орбитальными параметрами космических аппаратов – возвышения над
поверхностью земли, формой орбит, периодичностью прохождения космического
аппарата над точками земной поверхности и наклон орбиты в плоскости экватора.
По высоте над поверхностью земли различают низкоорбитальные – высота 700-
Наиболее распространёнными системами являются: Iridium, Гонец, Global Star. Преимуществом низкоорбитальных систем является большое количество спутников, меньшая мощность ретрансляторов и абонентских устройств. Отсюда следует меньшее излучение и меньшие задержки. Недостаток: большое количество космических аппаратов на орбите для обеспечения той же зоны покрытия.
