Орбиты спутниковых ретрансляторов
Классификация систем спутниковой связи
Лекция 5. Спутниковые системы связи
Недостатки спутниковой связи
Скорости передачи информации в спутниковых системах.
- низкоскоростные,
- высокоскоростные.
4. Связность спутниковой системы.
5. Качество спутниковой связи.
1. Слабая помехозащищённость.
2. Влияние атмосферы..
3. Поглощение в тропосфере.
4. Ионосферные эффекты.
Спутниковая связь - один из видов радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными.
Спутниковая связь является развитием традиционной радиорелейной связи путем вынесения ретранслятора на очень большую высоту (от сотен до десятков тысяч км).
Рис.5.1а. Радиационные пояса Земли: 1-внутренний, 2-внешний, 3-самый внешний пояс
1 – 1500-9000 км; 2 – 13000-19000 км; 3 – 55000-75000 км.
Зона видимости в этом случае - почти половина Земного шара, - необходимость в цепочке ретрансляторов отпадает — в большинстве случаев достаточно и одного.
23 апреля 1965 года был запущен на высокую эллиптическую орбиту первый отечественный спутник связи "Молния-1". Почти одновременно в США был запущен на геостационарную орбиту первый спутник коммерческой связи Intelsat-1.
Преимуществами систем спутниковой связи (ССС) являются:
- большая пропускная способность,
- глобальность действия,
- высокое качество связи.
Рис.5.1в
Орбиты, на которых размещаются спутниковые ретрансляторы, подразделяют на три класса:
- экваториальные (1),
- наклонные (2),
- полярные (3).
Угол i между плоскостью орбиты и плоскостью экватора называют наклонением.
Разновидностью экваториальной орбиты (i=0) является геостационарная орбита, на которой спутник вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости Земли, в направлении, совпадающем с направлением вращения Земли. Очевидным преимуществом геостационарной орбиты является то, что приемник в зоне обслуживания «видит» спутник постоянно.
Недостатки: - геостационарная орбита одна, все спутники вывести на неё невозможно;
- большая высота (высокая цена вывода спутника на орбиту);
- неспособность обслуживать земные станции в приполярной области.
Наклонная орбита позволяет решить эти проблемы, однако, из-за перемещения спутника относительно наземного наблюдателя необходимо запускать не меньше трех спутников на одну орбиту, чтобы обеспечить круглосуточный доступ к связи.
Полярная орбита — предельный случай наклонной (с наклонением i=90º).
При использовании наклонных орбит земные станции оборудуются системами слежения, осуществляющими наведение антенны на спутник.
Различают: - круговые орбиты;
- эллиптические орбиты.
Круговые орбиты определяются наклонением и высотой над поверхностью Земли.
Эллиптические орбиты - наклонением и высотами апогея и перигея над поверхностью Земли.
Для наклонных эллиптических орбит возмущающие факторы (поля тяготения Луны, Солнца, планет) минимальны, если выбрать i=63,4°.
В ССС нашли применение орбиты двух типов:
- высокая эллиптическая типа “Молния”;
- геостационарная орбита (спутники связи “Радуга” и “Горизонт”).
Высокая эллиптическая получила название от советского спутника связи “Молния”. Ее параметры: высота апогея около 40 тыс. км, высота перигея около 500 км, i
63,4°. Апогей орбиты находится над северным полушарием. Период обращения ИСЗ - 12 ч. Сеанс связи проводят, когда ИСЗ движется по части орбиты, прилегающей к апогею. Он может продолжаться около 8 ч, поскольку в течение этого времени спутник на орбите типа “Молния” виден на всей территории России. Разместив на орбите три ИСЗ, можно поддерживать связь круглосуточно. Спутники перемещаются относительно ЗС, поэтому на последних приходится устанавливать подвижные антенны, следящие за ИСЗ.
