Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Спутниковые системы

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 26.11.2012. Сдан: 2012. Страниц: 14. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


?Министерство образования и науки РФ
 
 
 
Информационно-коммуникационный проект
по предмету ИСИКТУП
 
на тему:
«СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ»
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Содержание
 
Введение…………………………………………………………………………………3
Общие сведения…………………………………………………………………………5
Исторический рубеж…………………………………………………………………....5
Различные орбиты спутников……………………………………………………….…10
Особенности систем спутниковой связи……………………………………………...15
Спутниковые ретрансляторы…………………………………………………………..16
Типы спутников, в зависимости от их назначения…………………………………..20
Основные характеристики спутников…………………………………………………25
 
Заключение……………………………………………………………………………...30
Список источников……………………………………………………………………..31
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Введение
 
Стремительное развитие космонавтики, успехи в изучении и исследовании околоземного и межпланетного космического пространства в огромной степени расширили наши представления о Солнце и Луне, о Марсе, Венере и других планетах. Очень результативным оказалось изучение верхних слоев атмосферы, ионосферы, магнитосферы. Вместе с тем выявилась весьма высокая эффективность использования околоземного космоса и космической техники в интересах многих наук о Земле.
Использование искусственных спутников Земли для связи и телевидения, оперативного и долгосрочного прогнозирования погоды и гидрометеорологической обстановки, для навигации на морских путях и авиационных трассах, для высокоточной геодезии, изучения природных ресурсов Земли и контроля среды обитания становится все более привычным.
В ближайшей и в более отдаленной перспективе разностороннее использование космоса и космической техники, в различных областях хозяйства значительно возрастет. Для нашей эпохи характерен огромный рост информации во всех сферах деятельности человека. Помимо прогрессирующего развития традиционных средств передачи информации — телефонии, телеграфии, радиовещания, возникла потребность в создании новых ее видов — телевидения, обмена данными в автоматических системах управления и ЭВМ, передачи матриц для печатания газет.
Традиционные средства связи в отношении их видов, объема, дальности, оперативности и надежности передачи информации будут непрерывно совершенствоваться. Однако дальнейшее развитие их встречает немалые затруднения как технического, так и экономического характера. Уже теперь ясно, что требования, предъявляемые к пропускной способности, качеству, надежности каналов дальней связи, не могут быть полностью удовлетворены наземными средствами проводной и радиосвязи.
Сооружение дальних наземных и подводных кабельных линий занимает много времени. Они сложны и дорогостоящи не только в строительстве, но и в эксплуатации, и в отношении дальнейшего развития. Обычные кабельные линии имеют к тому же сравнительно малую пропускную способность. Лучшие перспективы имеют широкополосные концентрические кабели, однако и они обладают рядом недостатков, ограничивающих их применение.
Значительно большей пропускной способностью, дальностью действия, возможностью перестройки для различных видов связи располагает радио. Но и радиолинии обладают определенными недостатками, затрудняющими во многих случаях их применение.
Сверхдлинноволновые системы радиосвязи из-за ограниченности диапазона применяются обычно лишь для нужд транспорта, авианавигации и для специальных видов связи.
Длинноволновые радиолинии из-за ограниченной пропускной способности и сравнительно малого диапазона действия используются главным образом для местной радиосвязи и радиовещания.
Коротковолновые радиолинии обладают достаточной дальностью действия и широко применяются во многих видах связи различного назначения.
Новые пути преодоления свойственных дальней радиосвязи недостатков открыли запуски искусственных спутников Земли (ИСЗ).
Практика подтвердила, что использование ИСЗ для связи, в особенности для дальней международной и межконтинентальной, для телевидения и телеуправления, при передаче больших объемов информации, позволяет устранить многие затруднения. Вот почему спутниковые системы связи (ССС) в короткий срок получили небывало быстрое, широкое и разностороннее применение.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Общие сведения
Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — космический аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите.
Для движения по орбите вокруг Земли аппарат должен иметь начальную скорость, равную или немного большую первой космической скорости. Полёты ИСЗ выполняются на высотах до нескольких сотен тысяч километров. Нижнюю границу высоты полёта ИСЗ обуславливает необходимость избежания процесса быстрого торможения в атмосфере. Период обращения спутника по орбите в зависимости от средней высоты полёта может составлять от полутора часов до нескольких суток. Особое значение имеют спутники на геостационарной орбите, период обращения которых строго равен суткам и поэтому для наземного наблюдателя они неподвижно «висят» на небосклоне, что позволяет избавиться от поворотных устройств в антеннах.
Искусственные спутники Земли широко используются для научных исследований и прикладных задач.
 
 
Исторический рубеж
Честь запуска первых искусственных спутников принадлежит Советскому Союзу.

Первый искусственный спутник Земли.

Спутником-1 был назван первый искусственный спутник, запущенный на орбиту. Старт ракеты-носителя состоялся 4 октября 1957 года с космодрома Байконур (на то время 5-ый научно-исследовательский полигон СССР «Тюра-Там»). Разработкой первого спутника занимались известнейшие ученые своего времени: С. П. Королев, М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко, В. И. Лапко и другие. В России 4 октября – день запуска спутника - отмечается как памятный день Космических войск.
Первый искусственный спутник имел простую конструкцию, состоящую из двух полуоболочек из алюминиевого сплава, которые герметично соединялись между собой 36 болтами. Спутник был оборудован двумя антеннами, блоком электрохимических источников, радиопередающим устройством, вентилятором, системой терморегуляции, датчиками температуры и давления, а также устройством бортовой электроавтоматики.
Работы по проектированию спутника начались в ноябре 1956 года, а менее чем через год уже проходили окончательные испытания с использованием термокамеры и вибростенда. 4 октября в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени на космодроме Байконур был совершен запуск ракеты Спутник, а через 495 секунд после запуска центральный блок ракеты вместе с искусственным спутником был выведен на эллиптическую орбиту. После отделения от центрального блока спутник подал первые сигналы. Именно с этого момента принято отсчитывать новую космическую эру человечества.
Позже выяснилось, что одно из важнейших событий в истории космонавтики могло не состояться. Дело в том, что на секунду раньше расчетного времени отказала система управления подачи топлива, плюс к этому, блок вышел на режим всего лишь за секунду до контрольного времени (при его превышении старт автоматически отменяется). Однако несмотря на все детали запуска, в конце концов первая космическая скорость успешно была достигнута.
За весь период своей работы спутник совершил 1440 оборотов вокруг Земли в течение 92 дней. При этом радиопередача была доступна в течение двух недель после запуска. Искусственный спутник излучал радиоволны на частотах 20,005 и 40,002 МГц, каждая посылка длилась 0,3 секунды. Анализ полученных сигналов дал ученым возможность изучить верхние слои ионосферы, что до запуска спутника не представлялось возможным. Кроме того, были получены полезнейшие для дальнейших запусков сведения об условиях работы аппаратуры, проведена проверка всех расчетов, а также определена плотность верхних слоев атмосферы по торможению спутника.
Запуск первого искусственного спутника имел большое политическое значение для СССР. Во-первых, был развеян миф о технической отсталости Советского Союза, который так пропагандировали Соединенные Штаты. Во-вторых, был нанесен удар по репутации США, а точнее по ее «совершенной» системе ПВО, которая после запуска спутника стала потенциально уязвимой. Именно после этого началась знаменитая космическая гонка между США и СССР. Стоит отметить, что Америка своей первый спутник запустила лишь 1 февраля 1958 года. 

Второй искусственный спутник Земли.

3 ноября 1957 года состоялся запуск 2-го советского искусственного спутника, который за 162 дня совершил ок. 2 370 оборотов и прошёл расстояние свыше 100 млн. км. Начальный период обращения 103,7 мин. 2-й спутник представлял собой последнюю ступень ракеты-носителя, в которой располагался сферический контейнер с научной аппаратурой, 2 радиопередатчика и источники электропитания.

В герметической кабине находилось подопытное животное - собака Лайка. Аппаратура 2-го искусственного спутника предназначалась для изучения солнечного и космического излучения, температуры и давления воздуха, жизнедеятельности животного в условиях космического полёта (влияние перегрузки и невесомости). Программа исследований, рассчитанная на 7 суток, была успешно выполнена. Впервые осуществлён ряд научных экспериментов на очень больших высотах.

В результате запуска 1-го и 2-го спутников, получены новые сведения о плотности них слоев атмосферы, свойствах ионосферы, первичном космическом излучении. Важнейшее значение имели наблюдения биологических явлений при полёте живого организма в мировом пространстве; они показали, что животное удовлетворительно перенесло период запуска, выхода спутника на орбиту и орби-тального полёта.

 

                              - Установка контейнеров с научной аппаратурой

             

 

 

 

              - Аппаратура для исследования излучения Солнца

 

             

                                         

 

                              - Собака Лайка - первый космонавт - в герметической кабине

                                     

            

 

 

Третий  искусственный спутник Земли.

15 мая 1958 года произведён запуск 3-го советского искусственного спутника, начальный период обращения которого составил ок. 106 мин. Спутник, отделённый на орбите от ракеты-носителя, имеет конусообразную форму; диаметр основания 1,73 м, высоту 3,57 м (без учёта выступающих антенн). Вес научной и радиотехнической аппаратуры и источников питания - 968 кг. Приборное оборудование позволяет проводить исследования свойств верхней атмосферы (состав воздуха, давление, концентрация заряженных частиц в ионосфере), электрического и магнитного полей Земли, солнечного и космического излучения, микрометеоров, температуры внутри и на поверхности спутника.

Радиотехническая аппаратура даёт возможность определять поло-жение искусственного спутника в пространстве и передавать показания приборов. Управление работой всей аппаратуры производится с помощью программно-временного устройства. Источниками электропитания служат электрохимические батареи и солнечная полупроводниковая батарея, размещённая в виде отдельных секций на поверхности корпуса.

За первые 7 месяцев 3-й искусственный спутник совершил свыше 9 тыс. оборотов вокруг Земли. Полученная и обработанная научная информация с 3-го спутника позволила сделать выводы о протяжённости атмосферы, существовании вокруг Земли электронного ореола, физических свойствах верхней атмосферы, концентрации заряженных частиц на больших высотах, составе ядер в первичном космическом излучении, количестве микрометеоров и др. Успешные запуски первых искусственных спутников доказали, что современная наука и техника могут обеспечить достижение космических скоростей и создание обитаемого спутника - космической станции.

Полученные с их помощью научные данные расширяют представления об атмосфере и межпланетном пространстве, о медико-биологических условиях космического полёта и приближают решение проблемы межпланетных путешествий.

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема размещения научной аппаратуры:
            1 - магнитомер;

2 - фотоумножители для регистрации корпускулярного излучения Солнца;

3 - солнечные батареи;

4 - прибор для регистрации фотонов в космических лучах;

5 - магнитный и ионизационные манометры;

6 - ионные ловушки;

7 - электростатические флюксметры;

8 - масс-спектрометрическая трубка;

9 - прибор для регистрации тяжелых ядер в космических лучах;

10 - прибор для измерения интенсивности первичного космического излучения;

11 - датчики для регистрации микрометеоров.


Электронные блоки научной аппартуры, радиоизмерительные системы, программно-временное устройство и электрохимические источники питания расположены внутри корпуса спутника.

 

Классификация и основные показатели

Предлагается классификация ССС(спутниковых систем связи), ориентированных на предоставление услуг радиотелефонной связи и передачи данных, в основу которой положены следующие признаки.
Тип используемых орбит. По этому признаку все ССС делятся на два класса — системы с космическими аппаратами (КА) на геостационарной орбите (GEO) и на негеостационарной орбите. В свою очередь, негеостационарные орбиты подразделяются на низкоорбитальные (LEO), средневысотные (MEO) и эллиптические (HEO). Кроме того, низкоорбитальные системы связи подразделяются по виду предоставляемых услуг на системы передачи данных на базе little LEO, радиотелефонные системы big LEO и системы широкополосной связи mega LEO (в литературе используется также обозначение Super LEO).
Принадлежность системы к службе. В соответствии с Регламентом радиосвязи различаются три основные службы — фиксированная спутниковая служба (ФСС), подвижная спутниковая служба (ПСС) и радиовещательная спутниковая служба (РСС).
Статус системы. Зависит от назначения системы, степени охвата обслуживаемой территории, размещения и принадлежности наземных станций. В зависимости от статуса ССС можно разделить на международные (глобальные и региональные), национальные и ведомственные (последние в данном обзоре не рассматриваются).
 

Различные орбиты спутников

 

Геостационарная

Большинство существующих ССС используют наиболее выгодную для размещения спутников геостационарную орбиту, основными достоинствами которой являются возможность непрерывной круглосуточной связи в глобальной зоне обслуживания и практически полное отсутствие сдвига частоты, обусловленного доплеровским эффектом.
Геостационарные спутники, располагаясь на высоте примерно 36 тыс. км и двигаясь со скоростью вращения Земли, как бы "зависают" над определенной точкой земной поверхности, которая располагается на экваторе (так называемой подспутниковой точкой). В действительности положение геостационарного КА на орбите не является неизменным: он испытывает незначительный "дрейф" под воздействием ряда факторов, вызывающих деградацию орбиты. При этом изменение положения орбиты за год может достигать 0,920. Основными параметрами, определяющими угловой разнос между соседними КА, являются пространственная избирательность бортовых и наземных антенн, а также точность удержания КА на орбите.
Связь через геостационарный КА не имеет перерывов в обслуживании, обусловленных взаимным перемещением спутника и наземной станции, а система из трех спутников обеспечивает охват практически всей территории земной поверхности. Орбитальный ресурс современных геостационарных КА также достаточно высок и составляет около 15 лет.
Однако такие системы имеют ряд недостатков, главный из которых — задержка сигнала. Спутники на геостационарных орбитах оптимальны для систем радио- и телевизионного вещания, где задержки в 250 мс (в каждом направлении) не сказываются на качественных характеристиках сигналов. Системы радиотелефонной связи более чувствительны к задержкам, а поскольку суммарная задержка в системах данного класса составляет около 600 мс (с учетом времени обработки и коммутации в наземных сетях), даже современная техника эхоподавления не всегда позволяет обеспечить связь высокого качества. В случае "двойного скачка" (ретрансляции через наземную станцию-шлюз) задержка становится неприемлемой уже более чем для 20% пользователей.
Архитектура геостационарных систем ограничивает возможность повторного использования выделенных полос частот, а следовательно, их спектральную эффективность. Зона охвата геостационарных КА не включает в себя высокоширотные районы (выше 76,50 с.ш. и ю.ш.), т. е. действительно глобальное обслуживание не гарантируется. Следует также отметить, что геостационарные КА могут обеспечить услуги персональной связи лишь в том случае, если формируемые ими на поверхности Земли зоны обслуживания примерно одинаковы с зонами, образуемыми низкоорбитальными спутниками.
Бурное развитие спутниковой связи, особенно в последнее десятилетие, привело к тому, что на геостационарной орбите стало очень "тесно" и возникли проблемы с размещением новых КА. Дело в том, что в соответствии с существующими международными нормами орбитальный разнос между геостационарными КА должен составлять не менее 10. Это означает, что на орбите можно разместить не более 360 спутников. Что же касается сокращения углового разноса между точками стояния КА на орбите, то на современном уровне развития техники это невозможно из-за взаимных помех.

Средневысотные

Спутники на средневысотных орбитах первыми начали разрабатывать компании, традиционно выпускающие геостационарные КА. Средневысотные cистемы обеспечивают более качественные характеристики обслуживания подвижных абонентов, чем геостационарные, поскольку в поле зрения абонента одновременно находится большое число КА. За счет этого появляется возможность увеличить минимальные углы видимости КА до 25—300.
Так, радиовидимость двух спутников в системе ICO обеспечивается в течение 95% суточного времени, причем хотя бы один из ее КА виден под углом более 300. А это, в свою очередь, позволяет снизить дополнительный энергетический запас радиолинии, необходимый для компенсации потерь на распространение в ближней зоне (при наличии в ней деревьев, зданий и других преград).
Однако при выборе местоположения негеостационарной орбитальной группировки (ОГ) необходимо учитывать природные ограничения — это пространственные пояса заряженных частиц, захваченных магнитным полем Земли, так называемые радиационные пояса Ван-Аллена (рис. 1). Первый устойчивый пояс высокой радиации начинается примерно на высоте 1,5 тыс. км и простирается до нескольких тысяч километров, его "размах" составляет примерно 300 по обе стороны от экватора. Второй пояс столь же высокой интенсивности (10 тыс. имп./с) располагается на высотах от 13 до 19 тыс. км, охватывая около 500 по обе стороны от экватора.
Трасса средневысотных спутников проходит между первым и вторым поясами Ван-Аллена, т. е. на высоте от 5 до 15 тыс. км. Зона обслуживания каждого КА существенно меньше, чем геостационарного, поэтому для глобального охвата с однократным покрытием наиболее населенных районов Земного шара и судоходных акваторий необходимо создать ОГ из 8—12 спутников. Суммарная задержка сигнала при связи через средневысотные спутники составляет не более 130 мс, что позволяет использовать их для радиотелефонной связи.
Таким образом, средневысотные спутники выигрывают у геостационарных по энергетическим показателям, но проигрывают им по продолжительности пребывания КА в зоне радиовидимости наземных станций (1,5—2 ч).
Что же касается орбитального ресурса средневысотных КА, то он лишь незначительно меньше, чем у геостационарных. Период обращения спутника вокруг Земли для средневысотных круговых орбит составляет около 6 ч (при высоте 10 350 км), из которых в тени Земли КА находится лишь несколько минут. Это позволяет значительно упростить технологические решения, используемые в бортовой системе электропитания, и, в конечном счете, довести срок службы КА до 12—15 лет.
Системы со средневысотными КА обеспечивают лучшие, чем GEO-КА, характеристики обслуживания абонентов благодаря следующим особенностям. Они имеют большие углы радиовидимости, в зоне радиовидимости находится большее число спутников, а задержка при проведении сеансов связи составляет максимум 130 мс.
Структура систем на средневысотных орбитах (ICO, Spaceway NGSO, "Ростелесат") различается незначительно. Во всех этих системах орбитальная группировка создается примерно на одной и той же высоте (10 352—10 355 км) со сходными параметрами орбит (см. табл. 1).

Низкие круговые

В зависимости от величины наклонения плоскости орбиты относительно плоскости экватора различают низкие экваториальные (наклонение 00), полярные (наклонение 900) и наклонные орбиты. Системы с низкими наклонными и полярными орбитами существуют уже около 30 лет и применяются в основном для научно-исследовательских целей, дистанционного зондирования, навигации, метеорологических наблюдений, фотографирования поверхности Земли. Для организациимобильной и персональной связи эти системы стали использоваться только в последние 5—7 лет. Сегодня наиболее интенсивно осваиваются низкие наклонные и полярные орбиты высотой 700—1500 км, а также экваториальные высотой 2 тыс. км.
Спутники на низких орбитах обладают значительными преимуществами перед другими КА по энергетическим характеристикам, но проигрывают им в продолжительности сеансов связи и времени активного существования КА. Если период обращения спутника составляет 100 мин, то в среднем 30% времени он находится на теневой стороне Земли. Аккумуляторные бортовые батареи испытывают приблизительно 5 тыс. циклов зарядки/разрядки в год, вследствие чего срок их службы, как правило, не превышает 5—8 лет.
Выбор диапазона высот от 700 до 2 тыс. км для низкоорбитальных систем неслучаен.
С одной стороны, на орбитах высотой менее 700 км плотность атмосферы относительно высока, что вызывает колебания эксцентриситета и деградацию орбиты (постепенное снижение высоты апогея). Кроме того, уменьшение высоты орбиты приводит к увеличению числа штатных маневров для сохранения заданной орбиты, а следовательно, к повышению расхода топлива.
С другой стороны, на орбитах выше 1,5 тыс. км, где располагается первый радиационный пояс Ван-Аллена, длительная работа электронной бортовой аппаратуры практически невозможна, если не использовать специальных методов защиты от радиационного излучения. Применение же этих методов ведет к существенному усложнению бортовой аппаратуры и увеличению массы КА.
Однако чем меньше высота орбиты, тем меньше мгновенная зона обслуживания, а следовательно, для глобального охвата требуется значительно большее количество спутников. Если низкоорбитальная система должна обеспечить глобальную связь с непрерывным обслуживанием, то необходимо, чтобы в орбитальную группировку входило не менее 48 КА. Период обращения спутника на этих орбитах составляет от 90 мин до 2 ч, а максимальное время пребывания КА в зоне радиовидимости не превышает 10—15 мин

Эллиптические

Основными параметрами, характеризующими тип эллиптической орбиты, являются период обращения спутника вокруг Земли и эксцентриситет (показатель эллиптичности орбиты). В настоящее время используются несколько типов эллиптических орбит с большим эксцентриситетом — Borealis, Archi-medes, "Молния", "Тундра" (табл. 2). Все указанные орбиты являются синхронными, т.е. спутник, выведенный на такую орбиту, вращается со скоростью Земли и имеет период обращения, кратный времени суток.
Для спутников на эллиптической орбите характерно то, что их скорость в апогее значительно меньше, чем в перигее. Следовательно, КА будет находиться в зоне видимости определенного региона в течение более длительного времени, чем спутник, орбита которого является круговой.
Так, выведенный на орбиту КА "Молния" (апогей 40 тыс. км, перигей 460 км, наклонение 63,50) обеспечивает сеансы связи продолжительностью 8—10 ч, причем система всего из трех спутников поддерживает глобальную круглосуточную связь. Эллиптические орбиты с более низким апогеем, например Borealis (апогей 7840 км, перигей 520 км) или Archimedes (апогей 26 737 км, перигей 1000 км), предназначены для обеспечения региональной связи.
КА с более низким апогеем выигрывают у спутников на высокоэллиптических орбитах по энергетическим характеристикам, проигрывая им в продолжительности сеансов. Для обеспечения непрерывной круглосуточной связи с использованием синхронно-солнечных орбит Borealis потребуется не менее 8 КА (расположенных в двух орбитальных плоскостях по четыре спутника в каждой плоскости). Они позволят обслуживать абонентов при углах радиовидимости КА не менее 250.
Системы с КА на эллиптических орбитах также не лишены "природных" ограничений. Постоянство местоположения КА на эллиптической орбите обеспечивается только при двух значениях наклонения плоскости орбиты к экватору — 63,40 и 116,60. Это объясняется воздействием неоднородностей гравитационного поля Земли, из-за которого большая ось эллиптической орбиты испытывает вращательный момент, что приводит к колебаниям широты подспутниковой точки в апогее. Другой фактор, влияющий на выбор параметров эллиптических орбит, связан с необходимостью учитывать опасные воздействия радиационных поясов Ван-Аллена, которые неизбежно пересекает КА во время своего движения по орбите.

Рис. Схема движения по эллиптической орбите
 
 Т.о. связной спутник может быть выведен на низкую околоземную орбиту, на околоземную орбиту промежуточной высоты или на геостационарную орбиту, высота которых над поверхностью Земли составляет (в порядке перечисления) около 1000, 10 000 и 36 000 км.
Орбита первого типа проходит ниже двух радиационных поясов Земли, второго типа - между ними, а третьего - выше их.
На геостационарной орбите спутник совершает один оборот вокруг Земли ровно за сутки. Поскольку за это время Земля совершает тоже один оборот вокруг своей оси, спутник кажется неподвижным на экваторе. Главное преимущество геостационарной орбиты в том, что антеннам наземных радиостанций не требуется отслеживать спутники, движущиеся по небосводу; нужно лишь наводить антенну всегда в одну точку на протяжении срока службы спутника. Крупным же ее недостатком является задержка примерно на четверть секунды между передачей радиосигнала одной наземной радиостанции и приемом - другой, возникающая из-за больших расстояний, которые должен проходить сигнал.
Главное преимущество околоземной орбиты меньшей высоты в том, что для вывода на нее требуется менее мощный носитель. Поскольку расстояние от наземной радиостанции до спутника меньше, оборудование спутника может быть менее мощным. Однако спутники на таких орбитах движутся относительно наземных радиостанций, поэтому для обеспечения непрерывности охвата необходимы следящие антенны и нельзя обойтись одним-единственным спутником.
 

Особенности системы спутниковой связи (ССС)

В основе построения спутниковой системы связи лежит идея размещения ретранслятора на космическом аппарате (КА).

Ретранслятор — оборудование связи, которое соединяет два или более радиопередатчиков, удалённых друг от друга на большие расстояния.
В случае использования космических средств связи говорят о спутниках связи или о спутниках-ретрансляторах.
Ретрансляторы, дублирующие сигнал с существенной задержкой по времени и/или повторяющие его несколько раз, называют также «попугаями».

Движение КА длительное время происходит без затрат энергии, а энергоснабжение всех систем осуществляется от солнечных батарей. КА, находящийся на достаточно высокой орбите, способен «охватить» очень большую территорию — около трети поверхности Земли. Через его бортовой ретранслятор могут связываться любые станции, находящиеся на этой территории. Принцип спутниковой связи заключается в ретрансляции аппаратурой спутника сигнала от передающих наземных станций к приёмникам. Спутник - устройство связи, которое принимает сигналы от земной станции (ЗС), усиливает и транслирует в широковещательном режиме одновременно на все ЗС, находящиеся в зоне видимости спутника. Спутник не инициирует и не терминирует никакой пользовательской информации за исключением сигналов контроля и коррекции возникающих технических проблем и сигналов его позиционирования. Спутниковая передача начинается в некоторой ЗС, проходит через спутник, и заканчивается в одной или большем количестве ЗС. ССС состоит из трех базисных частей: космического сегмента, сигнальной части и наземного сегмента (рис. 1). Космический сегмент охватывает вопросы проектирования спутника, расчета орбиты и запуска спутника. Сигнальная часть включает вопросы используемого спектра частоты, влияния расстояния на организацию и поддержание связи, источники интерференции сигнала, схем модуляции и протоколов передачи. Наземный сегмент включает размещение и конструкцию ЗС, типы антенн, используемых для различных приложений, схемы мультиплексирования, обеспечивающие эффективный доступ к каналам спутника.


и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.