Спутниковая Радиосвязь — История, Основные Виды ИСЗ

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

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

Искусственный спутник Земли

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

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

Первый ИСЗ

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

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

Преимущества спутниковой связи

  • Большая пропускная способность, по сравнению с радиорелейной линией примерно тоже самое. Можно использовать широкий частотный диапазон. 
  • Существуют спутники связи, которые обладают глобальным действием. 
  • Высокое качество связи.

История развития спутниковой связи

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

Марка - Спутник Молния 1

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

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

Основные разновидности ИСЗ

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

  • ИСЗ на высокой эллиптической орбите (ВЭО)
  • ИСЗ на геостационарной орбите (ГСО)
  • ИСЗ на низковысотной орбите (НВО)

ИСЗ на эллиптической и геостационарной орбите

ИСЗ на высокой эллиптической орбите (ВЭО)

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

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

Преимущества ИСЗ с ВСО большой размер зоны обслуживания. 

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

ИСЗ на геостационарной орбите (ГСО)

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

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

Достоинства:

  • Зона обслуживания одного спутника достигает треть поверхности Земли, т.е. 3-х спутников достаточно для глобальной сети. 
  • Антенны земных станций не требуют систем слежения. Антенна неподвижна. 

Недостатки:

  • В северных широтах спутник виден под малыми углами к горизонту и совсем не виден в приполярных областях.
  • Ограничение на количество спутников на ГСО.
  • Достаточно высокая цена запуска ИСЗ.

ИСЗ на низковысотной орбите (НВО)

Это орбиты порядка несколько сот километров над поверхностью Земли. Спутники вращаются по круговым орбитам с высокой скоростью, но относительно Земной поверхности. Спутники ходят по кольцу, стоят друг за другом чтобы обеспечить бесперебойную связь. Спутники на НВО дешевые, но они недолго находятся в зоне видимости. 

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector