Jump to content

Коммуникационный спутник

(Перенаправлено из Aerosat )
Реплика спутника иридий

Спутник связи - это искусственный спутник , который передает и усиливает радиосвязные сигналы радиосвязи через транспондер ; Он создает канал связи между исходным передатчиком и приемником в разных местах на Земле . Спутники связи используются для телевидения , телефона , радио , Интернета и военных приложений. [ 1 ] Многие спутники связи находятся на геостационарной орбите 22 236 миль (35 785 км) над экватором , так что спутник выглядит неподвижным в той же точке неба; Следовательно, спутниковые антенны на наземных станциях могут быть нацелены на постоянную цель в этом месте и не должны двигаться, чтобы отслеживать спутник. Другие образуют спутниковые созвездия на низкой земной орбите , где антенны на земле должны следовать положению спутников и часто переключаться между спутниками.

Радиоволны , используемые для телекоммуникационных связей, перемещаются по линии зрения и, таким образом, препятствуют кривой Земли. Целью спутников связи состоит в том, чтобы передать сигнал вокруг кривой земли, позволяющую общаться между широко разделенными географическими точками. [ 2 ] Спутники связи используют широкий спектр радио и микроволновых частот . Чтобы избежать вмешательства сигнала, международные организации имеют правила, для которых частотные диапазоны или «полосы» определенных организаций разрешают использовать. Это распределение полос сводит к минимуму риск вмешательства сигнала. [ 3 ]

Происхождение

[ редактировать ]

В октябре 1945 года Артур С. Кларк опубликовал статью под названием «Внеземные эстафеты» в британском журнале беспроводной беспроводной жизни . [ 4 ] В статье описаны основы развертывания искусственных спутников на геостационарных орбитах для передачи радиосигналов. Из -за этого Артура С. Кларка часто называют изобретателем концепции спутника связи, а термин «пояс Кларк» используется в качестве описания орбиты. [ 5 ]

Реплика Sputnik 1

Первым искусственным спутником Земли был Sputnik 1 , который был поместил на орбиту Советским Союзом 4 октября 1957 года. Он был разработан Михаилом Тихонравовым и Сергеем Королева , строясь на работе Константина Циолковского . [ 6 ] Sputnik 1 был оснащен бортовым радиопередатчиком , который работал на двух частотах 20,005 и 40,002 МГц, или 7 и 15 метров длины волны. Спутник не был помещен на орбиту для отправки данных с одной точки на Земле на другую, но радиопередатчик должен был изучить свойства распределения радиоволнов по всей ионосфере. Запуск Sputnik 1 стал важным шагом в исследовании пространства и ракетной разработки и знаменует собой начало космической эры . [ 7 ]

Ранние активные и пассивные спутниковые эксперименты

[ редактировать ]

Есть два основных класса спутников связи, пассивных и активных . Пассивные спутники отражают только сигнал, исходящий от источника, в направлении приемника. С пассивными спутниками отраженный сигнал не усиливается на спутнике, и лишь небольшое количество передаваемой энергии фактически достигает приемника. Поскольку спутник находится на высоте над Землей, радиосигнал ослаблен из-за потери пути свободного пространства , поэтому сигнал, полученный на Земле, очень слабый. Активные спутники, с другой стороны, усиливают полученный сигнал, прежде чем повторно передавать его до приемника на земле. [ 3 ] Пассивные спутники были первыми спутниками связи, но сейчас мало используются.

Работа, которая была начата в области сбора электрического интеллекта в Военно -исследовательской лаборатории Соединенных Штатов в 1951 году, привела к проекту под названием «Общение с луной» . Военные планировщики уже давно проявляли значительный интерес к безопасным и надежным линиям связи как тактической необходимости, и конечной целью этого проекта было создание самой длинной связи в истории человечества, с Луной, естественным спутником Земли, действующим как пассивная реле Полем После достижения первой транскеанской связи между Вашингтоном, округ Колумбия и Гавайями 23 января 1956 года, эта система была публично открыта и введена в официальное производство в январе 1960 года. [ 8 ]

Atlas-B с оценкой на стартовой площадке; Ракета (без бустерных двигателей) составляла спутник.

Первым спутниковым специально построенным в активную ретрансляцию была оценка проекта , возглавляемое агентством Advanced Research Projects (ARPA) и запущенным 18 декабря 1958 года, в котором использовался магнитофон для ношения сохраненного голосового сообщения, а также для получения, хранить, и ретрансляционные сообщения. Он использовался, чтобы отправить рождественское приветствие миру от президента США Дуайта Д. Эйзенхауэра . Спутник также выполнил несколько передач в режиме реального времени, прежде чем не приведенные батареи не удались 30 декабря 1958 года после восьми часов фактической работы. [ 9 ] [ 10 ]

Прямым преемником забивания был еще один проект под названием ARPA под названием Courier. Courier 1B был запущен 4 октября 1960 года, чтобы узнать, можно ли создать глобальную сеть военной связи с использованием спутников «отсроченного ретранслятора», которые получают и хранят информацию до тех пор, пока не повелели для их повторного управления. Через 17 дней сбой системы командной системы прекратил связь со спутника. [ 11 ] [ 12 ]

Программа спутниковых приложений НАСА запустила первый искусственный спутник, используемый для пассивной эстафеты в Echo 1 . Echo 1 представлял собой алюминированный спутник баллона, действующий в качестве пассивного отражателя микроволновых 12 августа 1960 года сигналов. Сигналы связи были отскочили от спутника от одной точки на земле к другой. Этот эксперимент стремился установить осуществимость всемирных трансляций телефонных, радио и телевизионных сигналов. [ 12 ] [ 13 ]

Больше первых и дальнейших экспериментов

[ редактировать ]

TelStar был первым активным коммерческим спутником коммуникаций прямого реле и отмечала первую трансатлантическую передачу телевизионных сигналов. Приход к AT & T в рамках многонационального соглашения между AT & T, Bell Telephone Laboratories , NASA, британским генеральным почтовым отделением и французским национальным PTT (почтовым отделением) для разработки спутниковых сообщений, он был запущен НАСА с мыса Канаверал 10 10 Июль 1962 года, в первом частном спонсируемом пространстве. [ 14 ] [ 15 ]

Другим экспериментом по пассивному эстафете, в основном предназначенным для целей военной связи, был Project West Ford , который руководил института Массачусетского лабораторией Линкольна . [ 16 ] После первоначального сбоя в 1961 году запуск 9 мая 1963 года рассеял 350 миллионов медных диполей игл, чтобы создать пассивный отражающий ремень. Хотя только около половины диполей должным образом отделены друг от друга, [ 17 ] Проект смог успешно экспериментировать и общаться с использованием частот в SHF X. спектре [ 18 ]

Непосредственным предшественником геостационарных спутников стал Aircraft Syncom 2 Hughes Syncom 2 , запущенный 26 июля 1963 года. Syncom 2 был первым спутником связи на геосинхронной орбите . Он вращался вокруг Земли один раз в день с постоянной скоростью, но, поскольку для отслеживания его было необходимо специальное оборудование для его отслеживания. [ 19 ] Его преемник, Syncom 3 , запущенный 19 июля 1964 года, был первым спутником геостационарной связи. Syncom 3 получил геосинхронную орбиту без движения на север -юг, что заставило ее появляться с земли как стационарный объект в небе. [ 20 ]

Прямое расширение пассивных экспериментов Project West Ford была экспериментальной программой Линкольна, также проводимой лабораторией Линкольна от имени Министерства обороны США . [ 16 ] Спутник Active Communications LES-1 был запущен 11 февраля 1965 года для изучения осуществимости активных военных коммуникаций с твердотельной x Band. В общей сложности девять спутников были запущены в период с 1965 по 1976 год в рамках этой серии. [ 21 ] [ 22 ]

Международные коммерческие спутниковые проекты

[ редактировать ]

В Соединенных Штатах, 1962 год, создавалась частная корпорация Communications Satellite Corporation (COMSAT), которая была поддана инструкции правительством США по вопросам национальной политики. [ 23 ] В течение следующих двух лет международные переговоры привели к соглашениям Intelsat, которые, в свою очередь, привели к запуску Intelsat 1, также известного как ранняя птица, 6 апреля 1965 года, и который был первым спутником коммерческих коммуникаций, который был размещен на геосинхронной орбите Полем [ 24 ] [ 25 ] Последующие запуска IntelsAT в 1960-х годах предоставили услуги и услуги видео, аудио и передачи данных на судах на море (Intelsat 2 в 1966–67 годах), а также завершение полностью глобальной сети с Intelsat 3 в 1969–70 гг. К 1980 -м годам, со значительным расширением коммерческих пропускных способностей спутников, Intelsat стала частью конкурентной частной телекоммуникационной индустрии и начал получать конкуренцию со стороны таких, как Panamsat в Соединенных Штатах, которые, по иронии судьбы, были затем куплены по своему архивалу в 2005 году. [ 23 ]

Когда Intelsat был запущен, Соединенные Штаты были единственным источником запуска за пределами Советского Союза , который не участвовал в соглашениях Intelsat. [ 23 ] Советский Союз запустил свой первый спутник коммуникаций 23 апреля 1965 года в рамках программы Molniya . [ 26 ] Эта программа также была уникальной в то время для его использования того, что тогда стало известно как орбита Molniya , которая описывает высоко эллиптическую орбиту , с двумя высокими апогеми ежедневно над северным полушарием. Эта орбита обеспечивает длительное время задержки на территории России, а также над Канадой в более высоких широтах, чем геостационарные орбиты над экватором. [ 27 ]

Спутниковые орбиты

[ редактировать ]
Нажатие на кликируемое изображение, выделяя орбиты средней высоты вокруг Земли , [ А ] от низкой земли до самой низкой высокой орбиты Земли ( геостационарная орбита и ее орбита кладбища , на одном девятом расстоянии на орбитальном расстоянии луны ), [ B ] с радиационными поясами Ван Аллена и землей в масштабе

Спутники связи обычно имеют один из трех основных типов орбиты , в то время как другие орбитальные классификации используются для дальнейшего указания орбитальных деталей. MEO и LEO-негестационная орбита (NGSO).

  • Геостационарные спутники имеют геостационарную орбиту (GEO), которая составляет 22 236 миль (35 785 км) от поверхности Земли. Эта орбита имеет особую характеристику, что кажущееся положение спутника в небе при просмотре наземного наблюдателя не меняется, спутник, по -видимому, «стоит» в небе. Это связано с тем, что орбитальный период спутника такой же, как и скорость вращения земли. Преимущество этой орбиты состоит в том, что наземные антенны не должны отслеживать спутник через небо, их можно привязать, чтобы указать на место в небе, на котором появляется спутник.
  • Спутники Средней Земли (MEO) ближе к Земле. Орбитальные высоты варьируются от 2000 до 36 000 километров (от 1200 до 22 400 миль) над землей.
  • Область ниже средних орбит называется орбитой с низкой землей (LEO) и составляет от 160 до 2000 километров (от 99 до 1243 миль) над Землей.

По мере того, как спутники в Мео и Лео вращаются быстрее, они не остаются видимыми в небе в фиксированной точке на земле, постоянно как геостациональный спутник, но, кажется, наземим наблюдателю, чтобы пересечь небо и «установить», когда они идут за Земля за видимым горизонтом. Следовательно, для обеспечения непрерывной связи с этими более низкими орбитами требуется большее количество спутников, так что один из этих спутников всегда будет виден в небе для передачи сигналов связи. Тем не менее, из -за их более близкого расстояния до Земли, спутники LEO или MEO могут общаться на земле с уменьшенной задержкой и при более низкой мощности, чем потребуется от геосинхронной орбиты. [ 28 ]

Низкая земля орбита (Лео)

[ редактировать ]

Орбита с низкой землей (LEO) обычно представляет собой круговую орбиту от 160 до 2000 километров (от 99 до 1243 миль) над поверхностью Земли и, соответственно, периода (время вращения вокруг Земли) около 90 минут. [ 29 ]

Из-за их малой высоты эти спутники видны только из радиуса примерно в 1000 километров (620 миль) от подзателлитной точки. Кроме того, спутники на низком уровне земной орбиты быстро изменяют свое положение относительно позиции земли. Таким образом, даже для местных применений необходимы многие спутники, если миссия требует непрерывного соединения.

Спутники с низким уровнем борьбы на орбите, чем геостационарные спутники, и, из-за близости к земле, не требуют высокой силы сигнала (прочность сигнала опускается как квадрат расстояния от источника, поэтому эффект значительно). Таким образом, существует компромисс между количеством спутников и их стоимостью.

Кроме того, существуют важные различия в бортовом и наземном оборудовании, необходимых для поддержки двух типов миссий.

Спутниковое созвездие

[ редактировать ]

Группа спутников, работающих на концерте, известна как спутниковое созвездие . Двумя такими созвездиями, предназначенными для предоставления спутникового телефона и низкоскоростных данных, в основном для удаленных областей, являются системы Iridium и GlobalStar . Система иридия имеет 66 спутников, которые орбитальный наклон 86,4 °, а межзателлитные звенья обеспечивают доступность услуг на всей поверхности Земли. Starlink - это спутниковое созвездие в Интернете, управляемое SpaceX , которое направлено на глобальное покрытие доступа к спутниковому интернету .

Также можно предложить прерывистый охват с использованием спутника с низким уровнем орбита, способным хранить данные, полученные при прохождении через одну часть Земли и передавая его позже, проходя через другую часть. Это будет иметь место с каскадной системой канадского спутника Cassiope Communications. Другая система, использующая этот магазин и метод вперед, - это OrbComm .

Средняя орбита Земли (MEO)

[ редактировать ]

Средняя орбита Земли - это спутник на орбите где -то между 2000 и 35 786 километрами (1243 и 22 236 миль) над поверхностью Земли. Спутники MEO похожи на спутники LEO в функциональности. Спутники MEO видны в течение гораздо более длительных периодов времени, чем спутники LEO, обычно от 2 до 8 часов. Спутники MEO имеют большую зону покрытия, чем спутники LEO. Спутниковое проведение спутника MEO и более широкая площадь означает меньше спутников в сети MEO, чем сеть LEO. Одним из недостатков является то, что расстояние спутника MEO дает ему более длительную задержку и более слабый сигнал, чем спутник LEO, хотя эти ограничения не так серьезны, как у спутника GEO.

Как и Лео, эти спутники не поддерживают неподвижное расстояние от земли. Это в отличие от геостационарной орбиты, где спутники всегда находятся в 35 786 километрах (22 236 миль) от Земли.

Как правило, орбита спутника среднего орбиты на земле составляет около 16 000 километров (10 000 миль) над Землей. [ 30 ] В различных моделях эти спутники совершают поездку по Земле в течение 2 до 8 часов.

Примеры MEO

[ редактировать ]
  • В 1962 году был запущен спутник коммуникаций Telstar . Это был спутник на орбите средней земли, предназначенный для облегчения высокоскоростных телефонных сигналов. Хотя это был первый практический способ передачи сигналов на горизонте, его основной недостаток вскоре был реализован. Поскольку его орбитальный период около 2,5 часов не совпадал с периодом вращения Земли 24 часа, невозможное покрытие было невозможно. Было очевидно, что несколько MEO должны были быть использованы, чтобы обеспечить непрерывное покрытие.
  • В 2013 году были запущены первые четыре из 20 спутников MEO. Спутники O3B предоставляют широкополосные интернет-услуги , в частности, для отдаленных мест и морских и в полете, а также орбиты на высоте 8,063 километра (5010 миль)). [ 31 ]

Геостационарная орбита (гео)

[ редактировать ]
Геостационарная орбита

На наблюдатель на Земле спутник на беременной орбите появляется неподвижно, в фиксированном положении в небе. Это связано с тем, что он вращается вокруг Земли на собственной угловой скорости Земли (одна революция на сидерельный день , на экваториальной орбите ).

Геостационарная орбита полезна для связи, потому что наземные антенны могут быть направлены на спутник без необходимости отслеживать движение спутника. Это относительно недорого.

В приложениях, которые требуют много наземных антенн, таких как распределение DirectV , экономия на наземном оборудовании может более чем перевесить стоимость и сложность размещения спутника на орбиту.

Примеры гео

[ редактировать ]
  • Первым геостационарным спутником был Syncom 3 , запущен 19 августа 1964 года и использовался для общения по всему Тихоокеанскому региону, начиная с телевизионного освещения летних Олимпийских игр 1964 года . Вскоре после того, как Syncom 3, Intelsat I , он же ранняя птица , была запущена 6 апреля 1965 года и помещен на орбиту на 28 ° к западу. Это был первый геостационарный спутник для телекоммуникаций по Атлантическому океану.
  • первый в Канаде геостационарный спутник, обслуживающий континент Anik A1 был запущен 9 ноября 1972 года Telesat Canada , после того как Соединенные Штаты после начала запуска Westar 1 By Western Union 13 апреля 1974 года.
  • 30 мая 1974 года был запущен первый спутник геостационарной связи в мире, который стабилизирован с тремя осью : экспериментальный спутник ATS-6, построенный для НАСА .
  • После запуска Telstar через Satellites через Westar 1, RCA Americom (позже GE Americom, теперь SES ) запустил Satcom 1 в 1975 году. Это был Satcom 1, который сыграл важную роль в помощи ранним каналам кабельного телевидения , такими как WTBS (теперь TBS ), HBO , CBN (теперь Freeform ) и канал погоды становятся успешными, потому что эти каналы распространяли свои программы во все локальные заголовки кабельного телевидения с использованием спутника. Кроме того, это был первый спутник, используемый вещательными телевизионными сетями в Соединенных Штатах, таких как ABC , NBC и CBS , для распространения программ на своих местных партнерских станциях. Satcom 1 широко использовался, потому что он имел вдвое превышающую коммуникационную емкость конкурирующего Westar 1 в Америке (24 транспондеры, в отличие от 12 из Westar 1), что привело к снижению затрат на использование транспондеров. Спутники в последующие десятилетия имели тенденцию иметь еще более высокие числа транспондеров.

К 2000 году Hughes Space and Communications (ныне Boeing Satellite Center ) построили почти 40 процентов из более чем ста спутников на службе во всем мире. Другие крупные производители спутников включают в себя Space Systems/Loral , Orbital Sciences Corporation с Star Bus , Space Research , Lockheed Martin (владеет бывшим RCA Astro Electronics/Ge Astro Space серией Indian Busines , с серией Spacebus и Astrium .

Геостационарные спутники должны работать над экватором и, следовательно, выглядеть ниже на горизонте, когда приемник становится дальше от экватора. Это вызовет проблемы для крайних северных широт, влияющих на связь и вызывая многолучевые помехи (вызванные сигналами, отражающимися от земли и в землю антенны).

Таким образом, для участков, близких к северному (и южному), геостациональный спутник может появляться под горизонтом. Поэтому были запущены спутники Orbit Molniya, в основном в России, чтобы облегчить эту проблему.

Орбиты Molniya могут быть привлекательной альтернативой в таких случаях. Орбита Molniya сильно наклоняется, гарантируя хорошее возвышение над выбранными позициями во время северной части орбиты. (Высота - это степень положения спутника над горизонтом. Таким образом, спутник на горизонте имеет нулевую высоту, а спутник прямо над головой имеет высоту 90 градусов.)

Орбита Molniya разработана таким образом, чтобы спутник проводил подавляющее большинство своего времени на далекие северные широты, в течение которых его наземная площадь движется лишь незначительно. Его период составляет полдня, так что спутник доступен для работы над целевым регионом в течение шести -девяти часов каждую секунду революции. Таким образом, созвездие трех спутников Molniya (плюс запасные запчасти в орбите) может обеспечить непрерывное покрытие.

Первый спутник серии Molniya был запущен 23 апреля 1965 года и использовался для экспериментальной передачи телевизионных сигналов от московской станции вверх лицевой линии к станциям нисходящей линии связи , расположенных в Сибири и русском крайнем востоке, в Норильске , Хабаровском , Магадане и Владивостом . В ноябре 1967 года советские инженеры создали уникальную систему национальной телевизионной сети спутникового телевидения под названием Orbita , которая была основана на спутниках Molniya.

Полярная орбита

[ редактировать ]

В Соединенных Штатах в 1994 году была установлена ​​национальная эксплуатационная экологическая спутниковая система экологической системы (NPOESS) для консолидации полярных спутниковых операций НАСА (Национальная авиационная и космическая администрация) NOAA (Национальное управление океанического и атмосферного языка). NPOESS управляет несколькими спутниками для различных целей; Например, Metsat для метеорологического спутника, Eumetsat для европейской отрасли программы и Metop для метеорологических операций.

Эти орбиты синхронны солнца, что означает, что они пересекают экватор в одно и то же время каждый день. Например, спутники на орбите NPOESS (гражданское население) пересекают экватор с юга на север, в 13:30, 17:30 и 21:30

За пределами геостационарной орбиты

[ редактировать ]

Существуют планы и инициативы, направленные на то, чтобы вывести специальный спутник связи за пределы геостационарных орбит. НАСА предложило Lunanet в качестве сети обработки данных, направленной на предоставление «лунный интернет для космического корабля и установки цис-Лунара . Инициатива Moonlight - это эквивалентный проект ESA [ 32 ] [ 33 ] Это утверждается, что является совместимым и предоставляющим навигационные услуги для лунной поверхности. Обе программы являются спутниковыми созвуками нескольких спутников на различных орбитах вокруг Луны.

Другие орбиты также планируются использовать. Позиции в точках либеров Земли-Луна также предлагаются для спутников связи, покрывающих спутники связи с луной на геосинхронной орбите, покрывают землю. [ 34 ] [ 35 ] выделенные спутники связи на орбитах вокруг Марса, Кроме того, рассматриваются поддерживающих различные миссии на поверхности и других орбитах, таких как орбитальный операции Mars Telecommunications .

Структура

[ редактировать ]

Спутники связи обычно состоят из следующих подсистем:

  • Полезная нагрузка на связь, обычно состоит из транспондеров , антенн , усилителей и систем переключения
  • Двигатели, используемые для доставки спутника на желаемую орбиту
  • Подсистема отслеживания и стабилизации станции, используемая для сохранения спутника на правой орбите, с его антеннами направлены в правильном направлении, и его энергосистема направлена ​​на солнце
  • Подсистема мощности, используемая для питания спутниковых систем, обычно состоит из солнечных батарей , и батареи, которые поддерживают мощность во время солнечного затмения
  • Командование и контрольная подсистема, которая поддерживает связь с наземными станциями управления. Земные станции наземного контроля контролируют производительность спутника и контролируют его функциональность на различных этапах его жизненного цикла.

Пропускная способность, доступная со спутника, зависит от количества транспондеров, предоставленных спутником. Каждая услуга (телевидение, голос, Интернет, радио) требует различного количества полосы пропускания для передачи. Обычно это известно как бюджетирование ссылок, и сетевой симулятор может использоваться для достижения точного значения.

Распределение частоты для спутниковых систем

[ редактировать ]

Распределение частот на спутниковые услуги - это сложный процесс, который требует международной координации и планирования. Это осуществляется под эгидой Международного союза телекоммуникации (МСЭ). Чтобы облегчить частотное планирование, мир разделен на три региона:

  • Регион 1: Европа, Африка, Ближний Восток, то, что было бывшим Советским Союзом, и Монголия
  • Регион 2: Северная и Южная Америка и Гренландия
  • Регион 3: Азия (за исключением районов региона 1), Австралии и юго -западной части Тихого океана

В этих регионах полосы частот выделяются на различные спутниковые услуги, хотя данную услугу можно выделить различные полосы частот в разных регионах. Некоторые из услуг, предоставляемых спутниками:

Приложения

[ редактировать ]

Телефония

[ редактировать ]
Спутник иридий

Первое и исторически наиболее важное применение для спутников связи было в межконтинентальной телефонии на длинных расстояниях . Фиксированная общедоступная телефонная сеть резывает телефонных звонков с наземных телефонов на землю , где они затем передаются на геостационарный спутник. Нисходящая Лингель следует аналогичному пути. Улучшения в подводных кабелях связи за счет использования оптоволокно-оптики вызвали некоторое снижение использования спутников для фиксированной телефонии в конце 20-го века.

Спутниковые коммуникации все еще используются во многих приложениях сегодня. Отдаленные острова, такие как Остров Вознесения , Сент -Хелена , Диего Гарсия и Пасхальный остров , где подводные кабели не находятся, нуждаются в спутниковых телефонах. Существуют также регионы некоторых континентов и стран, где стационарные телекоммуникации редки для не существующих, например, крупные регионы Южной Америки, Африки, Канады, Китая, России и Австралии. Спутниковая связь также обеспечивает связь с краями Антарктиды и Гренландии . Другим земельным землепользованием для спутниковых телефонов являются установки в море, резервная копия для больниц, военных и отдыха. Корабли в море, а также самолеты часто используют спутниковые телефоны. [ 36 ]

Спутниковые телефонные системы могут быть выполнены несколькими средствами. В больших масштабах часто будет местная телефонная система в изолированной области со ссылкой на телефонную систему в основной земле. Есть также услуги, которые будут исправлять радиосигнал в телефонную систему. В этом примере можно использовать практически любой тип спутника. Спутниковые телефоны подключаются непосредственно с созвездием геостационарных или низкоземных спутников. Затем звонки перенаправляются в спутниковую телепорту, подключенную к общедоступной телефонной сети.

Телевидение

[ редактировать ]

Поскольку телевидение стало основным рынком, его спрос на одновременную доставку относительно мало сигналов большой пропускной способности многим приемникам является более точным совпадением для возможностей геосинхронных коматов. Два спутниковых типа используются для североамериканского телевидения и радио: прямого вещательного спутника (DBS) и фиксированного сервисного спутника (FSS).

Определения спутников FSS и DBS за пределами Северной Америки, особенно в Европе, немного более неоднозначны. Большинство спутников, используемых для телевидения прямого дома в Европе, имеют такую ​​же высокую мощность, как и спутники класса DBS в Северной Америке, но используют ту же линейную поляризацию, что и спутники класса FSS. Примерами их являются космические корабля Astra , Eutelsat и Hotbird на орбите на европейском континенте. Из -за этого термины FSS и DBS больше используются на всем североамериканском континенте и редки в Европе.

Спутники с фиксированной службой используют полосу C и нижние части k U Band . Обычно они используются для вещательных каналов для телевизионных сетей и от местных партнерских станций (таких как программные каналы для сетевых и синдицированных программ, живые выстрелы и обратные работы ), а также использование для дистанционного обучения школами и университетами, деловым телевидением ( телевидение (деловое телевидение (деловое телевидение (деловое телевидение (деловое телевидение (деловое телевидение (деловое телевидение. BTV), видеоконференция и общие коммерческие телекоммуникации. Спутники FSS также используются для распределения национальных кабельных каналов в заголовки кабельного телевидения.

Спутниковые телеканалы бесплатных телеканалов также обычно распределяются на спутниках FSS в K U Band. Спутники Intelsat Americas 5 , Galaxy 10R и AMC 3 над Северной Америкой обеспечивают довольно большое количество каналов FTA на своих K U Band транспондерах .

American Diss Network Service DBS также недавно использовала технологии FSS, а также для своих программных пакетов, требующих их супердистской антенны, из-за сети Dish, которая нуждается в большей способности носить местные телевизионные станции в соответствии с правилами FCC «Обязательно носят» и для большего. Пропускная способность для переноски HDTV -каналов.

Прямой трансляционный спутник - это спутник связи, который передает в небольшие спутниковые блюда DBS (обычно от 18 до 24 дюймов или от 45 до 60 см в диаметре). Спутники прямого вещания обычно работают в верхней части микроволновой k U -группы . Технология DBS используется для DTH-ориентированных ( прямого-дома ), таких как DirectV , Dish Network и Orby TV [ 37 ] В Соединенных Штатах Bell Satellite TV и Shaw Direct в Канаде, Freesat и Sky в Великобритании, Ирландии, а также в Новой Зеландии и DSTV в Южной Африке.

Работая на более низкой частоте и более низкой мощности, чем DBS, спутники FSS требуют гораздо большего блюда для приема (от 3 до 8 футов (от 1 до 2,5 м) в диаметре для k U -полосы и 12 футов (3,6 м) или больше для полосы C) Полем Они используют линейную поляризацию для каждого из радиочастотных вводов и вывода транспондеров (в отличие от круговой поляризации, используемой спутниками DBS), но это незначительное техническое различие, которое пользователи не замечают. Спутниковые технологии FSS также первоначально использовались для спутникового телевидения DTH с конца 1970 -х до начала 1990 -х годов в Соединенных Штатах в виде приемников и блюд TVRO (только телевидение). Он также использовался в форме K U Band для ныне несуществующей службы Primestar Satellite TV.

Были выпущены некоторые спутники, которые имеют транспондеры в k - группе , такие как спутник DirectV Spaceway-1 и Anik F2 . НАСА и ISRO [ 38 ] [ 39 ] также запустили экспериментальные спутники, несущие K A BAND Beacons недавно. [ 40 ]

Некоторые производители также представили специальные антенны для мобильного приема DBS Television. Используя технологию глобальной системы позиционирования (GPS) в качестве эталона, эти антенны автоматически переоценивают спутник, независимо от того, где или как находится транспортное средство (на котором установлена ​​антенна). Эти мобильные спутниковые антенны популярны среди некоторых владельцев отдыха . Такие мобильные антенны DBS также используются JetBlue Airways для DirectV (поставляется Livetv , дочерней компанией JetBlue), которую пассажиры могут просматривать на борту на ЖК-экранах, установленных на сиденьях.

Радиовещание

[ редактировать ]

Спутниковое радио предлагает услуги аудиовещательной передачи в некоторых странах, в частности, в Соединенных Штатах. Мобильные сервисы позволяют слушателям бродить континент, слушая то же аудио -программирование в любом месте.

Спутниковое радио или подписку (SR) - это цифровой радиосигнал, который транслируется спутником связи, который охватывает гораздо более широкий географический диапазон, чем наземные радиосигналы.

Радиолюбитель

[ редактировать ]

Радио -операторы -любители имеют доступ к спутникам любителей, которые были разработаны специально для перевозки радио -трафика. Большинство таких спутников работают в качестве ретрансляторов космического происхождения и обычно доступны любителями, оснащенными UHF или VHF радиооборудованием , и высоко направленными антеннами, такими как ягис или антенны. В связи с запусками запуска большинство нынешних любительских спутников запускаются в довольно низкие орбиты Земли и предназначены для работы только с ограниченным количеством коротких контактов в любой момент времени. Некоторые спутники также предоставляют услуги, проводящие данные, используя X.25 или аналогичные протоколы.

Доступ к Интернету

[ редактировать ]

После 1990 -х годов технология спутниковой связи использовалась в качестве средства для подключения к Интернету с помощью широкополосных данных. Это может быть очень полезно для пользователей, которые находятся в удаленных районах и не могут получить доступ к широкополосному соединению или требуют высокой доступности услуг.

Спутники связи используются для приложений военных коммуникаций , таких как глобальные системы командования и управления . Примерами военных систем, которые используют спутники связи, являются MILSTAR , DSCS и Fltsatcom Соединенных Штатов, спутники НАТО , спутники Великобритании (например, Skynet ) и спутники бывшего Советского Союза . Индия выпустила свой первый военный спутниковый спутник -7 , ее транспондеры работают в UHF , F , C и K U. группах GSAT [ 41 ] Обычно военные спутники работают в частотных полосах UHF, SHF (также известно как X-Band ) или EHF (также известный как k A A A Band ).

Сбор данных

[ редактировать ]

на месте in situ Оборудование для мониторинга окружающей среды (например, приливные датчики , погодные станции , погодные буи и радиозонд ), может использовать спутники для односторонней передачи данных или двусторонней телеметрии и телеконтролирования . [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] Он может быть основан на вторичной полезной нагрузке погодного спутника (как в случае GoS и Meteosat и других в системе Argos ) или на специальных спутниках (таких как SCD ). Скорость передачи данных обычно намного ниже, чем в доступе к спутниковому интернету .

Смотрите также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Орбитальные периоды и скорости рассчитываются с использованием отношений 4π 2 Ведущий 3 = Т 2 GM и V. 2 R = gm , где r - радиус орбиты в метрах; T - орбитальный период за считанные секунды; V - орбитальная скорость в м/с; G - гравитационная постоянная, приблизительно 6,673 × 10 −11 Н.м. 2 /кг 2 ; М - масса Земли, приблизительно 5,98 × 10 24 кг (1,318 × 10 25 фунт).
  2. ^ Приблизительно 8,6 раза, когда луна ближайшая (то есть 363,104 км / 42 164 км ) есть , до 9,6 раза, когда луна является самой дальнейшей (то 405 696 км / 42 164 км )
  1. ^ Лабрадор, Вирджил (2015-02-19). «Спутниковая связь» . Britannica.com . Получено 2016-02-10 .
  2. ^ «Спутники - спутники связи» . Satellites.spacesim.org . Получено 2016-02-10 .
  3. ^ Jump up to: а беременный «Основы военной спутниковой связи | Аэрокосмическая корпорация» . Аэрокосмическая . 2010-04-01. Архивировано с оригинала 2015-09-05 . Получено 2016-02-10 .
  4. ^ Кларк, Артур С. (октябрь 1945 г.). «Внеземные реле: могут ли ракетные станции дать мировое радиопередача?» (PDF) . Беспроводной мир . Тол. 51, нет. 10. Артур С. Кларк Институт космического образования. С. 305–308. Архивировано (PDF) из оригинала 19 ноября 2023 года . Получено 1 января 2021 года .
  5. ^ Миллс, Майк (3 августа 1997 г.). "Орбит войны" . The Washington Post . Архивировано из оригинала 13 апреля 2023 года . Получено 1 января 2021 года .
  6. ^ Сиддики, Асиф (ноябрь 2007 г.). «Человек за занавеской» . Air & Space/Smithsonian . ISSN   0886-2257 . Архивировано из оригинала 24 ноября 2023 года . Получено 1 января 2021 года .
  7. ^ Зак, Анатолия (2017). «Дизайн первого искусственного спутника земли» . Russianspaceweb.com . Архивировано из оригинала 26 сентября 2023 года . Получено 1 января 2021 года .
  8. ^ Ван Кейрен, Дэвид К. (1997). «Глава 2: Луна в их глазах: эстафета общения Луны в Военно-морской исследовательской лаборатории, 1951-1962». В Бутрике, Эндрю Дж. (Ред.). За пределами ионосферы: пятьдесят лет спутниковой связи . НАСА Управление по истории . Bibcode : 1997bify.book ..... b . SP-4217. Архивировано с оригинала 29 октября 2023 года.
  9. ^ Мартин, Дональд; Андерсон, Пол; Бартамиан, Люси (16 марта 2007 г.). Спутники связи: оценка проекта (5 -е изд.). AIAA. ISBN  978-1884989193 .
  10. ^ «Авиационная и космическая деятельность США - первый годовой отчет Конгрессу» (PDF) . Опубликовано как Дом Документ № 71, 86 -й Конгресс, первая сессия . Белый дом. 2 февраля 1959 года. С. 13–14 . Получено 2 января 2021 года .
  11. ^ "Курьер 1b" . НАСА. 2020 . Получено 3 января 2021 года .
  12. ^ Jump up to: а беременный «Авиационная и космическая деятельность США 1960» (PDF) . Белый дом. 18 января 1961 года. С. 12–13, 26 . Получено 3 января 2021 года .
  13. ^ "Эхо 1" . НАСА. 2020 . Получено 3 января 2021 года .
  14. ^ Мартин, Дональд; Андерсон, Пол; Бартамиан, Люси (16 марта 2007 г.). Спутники связи: Telstar (5 -е изд.). AIAA. ISBN  978-1884989193 .
  15. ^ «Аэронавтика США и космическая деятельность 1962 года» (PDF) . Белый дом. 28 января 1963 года. С. 20, 96 . Получено 3 января 2021 года .
  16. ^ Jump up to: а беременный Уорд, Уильям У.; Флойд, Франклин В. (1997). «Глава 8: Тридцать лет исследований и разработок космических коммуникаций в лаборатории Линкольна». В Бутрике, Эндрю Дж. (Ред.). За пределами ионосферы: пятьдесят лет спутниковой связи . Управление по истории НАСА. Bibcode : 1997bify.book ..... b .
  17. ^ «Проект Вест Форд» . НАСА . Получено 4 января 2021 года .
  18. ^ «Сборник НАСА программ спутниковой связи» (PDF) . НАСА. Декабрь 1975 года. С. 5-1 до 5-16 . Получено 4 января 2021 года .
  19. ^ "Syncom 2" . НАСА . Получено 3 января 2021 года .
  20. ^ "Syncom 3" . НАСА . Получено 3 января 2021 года .
  21. ^ "Les 1" . НАСА . Получено 4 января 2021 года .
  22. ^ «Сборник НАСА программ спутниковой связи» (PDF) . НАСА. Декабрь 1975 г. с 9-1 до 9-56 . Получено 4 января 2021 года .
  23. ^ Jump up to: а беременный в Пелтон, Джозеф Н. (2015). «История спутниковых коммуникаций». В Пелтоне Дж.; Мэдри С.; Камачо-лара С. (ред.). Справочник по спутниковым приложениям . Нью -Йорк: Спрингер. Bibcode : 2017hsa..book ..... p .
  24. ^ "Ранняя птица" . НАСА . Получено 5 января 2021 года .
  25. ^ «Сборник НАСА программ спутниковой связи» (PDF) . НАСА. Декабрь 1975 года. С. 10-1 до 10-64 . Получено 5 января 2021 года .
  26. ^ "Мольня 1-1 " НАСА Получено 5 января
  27. ^ Altshuler, Хосе (1997). «Глава 18: От коротковолновой и разбросанной до спутника: международные коммуникации Кубы». В Бутрике, Эндрю Дж. (Ред.). За пределами ионосферы: пятьдесят лет спутниковой связи . Управление по истории НАСА. Bibcode : 1997bify.book ..... b .
  28. ^ Манн, Рувим (26 апреля 2022 года). «Skytrac #satcomseries: различия, сильные и слабые стороны спутников Лео и Гео» . Получено 6 ноября 2022 года .
  29. ^ «Рекомендации по смягчению космического мусора IADC» (PDF) . Комитет координационного координационного координационного координационного комитета по межведомственному мусору: выпущен руководящей группой и рабочей группой 4 .
  30. ^ Пелтон, Джозеф Н. (2006). Основы спутниковой связи . Intl. Инженерный консорциус. ISBN  978-1-931695-48-0 .
  31. ^ «Soyuz Flight Vs05 Launch Kit» (PDF) . Arianespace . 1 июня 2013 года . Получено 27 августа 2020 года .
  32. ^ «Проект Лунный свет» . Октябрь 2021 г.
  33. ^ «Лунный вебинар» (PDF) . Март 2022 г.
  34. ^ Хорниг, Андреас (2022-05-01). «Tycho: поддержка постоянной экипаж разведки лунного разрыва с высокоскоростной оптической коммуникацией везде» . Эса
  35. ^ Хорниг, Андреас (2013-10-06). «Миссия Tycho в Libration Point Eml-4 @ IAC 2013» . IAC2013 .
  36. ^ «Связанный: морской» . Иридий . Архивировано с оригинала 2013-08-15 . Получено 2013-09-19 .
  37. ^ "Orby TV (Соединенные Штаты)" . Архивировано из оригинала 28 июля 2020 года . Получено 9 апреля 2020 года .
  38. ^ "GSAT-14" . Isro. Архивировано из оригинала 8 января 2014 года . Получено 16 января 2014 года .
  39. ^ «Индийский GSLV успешно Lofts GSAT-14 Спутник» . Космический полет НАСА . 4 января 2014 года . Получено 16 января 2014 года .
  40. ^ «Спутник DirectV Spaceway F1 запускает новую эру в программировании высокой четкости; спутник следующего поколения инициирует историческое расширение DirectV» . Spaceref. 26 апреля 2005 года. Архивировано с оригинала 20 декабря 2023 года . Получено 11 мая 2012 года .
  41. ^ «Первый в Индии« военный »спутник GSAT-7, положивший на орбиту Земли» . Ndtv.com . 2013-09-04 . Получено 2013-09-18 .
  42. ^ Крамер, Герберт Дж. (2002). «Системы сбора данных (обмена сообщениями)». Наблюдение за землей и ее окружающей средой . Берлин, Гейдельберг: Спрингер Берлин Гейдельберг. С. 311–328. doi : 10.1007/978-3-642-56294-5_4 . ISBN  978-3-642-62688-3 .
  43. ^ «Спутниковые данные телекоммуникации» . Library.wmo.int . Получено 2020-12-21 .
  44. ^ Межправительственная океанографическая комиссия . «Оборудование, необходимое для телеметрии данных». Руководство по измерению и интерпретации уровня моря, объем V: радарные датчики . Получено 2023-08-18 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Слоттен, Хью Р. За пределами Спутника и космической расы: происхождение глобальных спутниковых коммуникаций (издательство Джона Хопкинса Университета, 2022); онлайн -обзор
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e6ef07f8cd15fa913fd1e01df57256d6__1726238640
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e6/d6/e6ef07f8cd15fa913fd1e01df57256d6.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Communications satellite - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)