40085

ССС: геостационарные, низкие и средневысотные орбиты - принципы построения и их параметры

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В системах спутниковой связи ССС основными показателями определяющим размеры зоны обслуживания качество и энергетику радиолиний являются тип орбиты и ее характеристики. Системы использующие КА на GEO MEO и LEOорбитах Показатель Геостац средне низкие Высота орбиты км 36 000 500015 000 5002000 Количество КА в ОГ 3 812 4866 Зона покрытия одного КА угол радиовидимости 50 от поверхности Земли 34 2528 37 Время пребывания КА в зоне радиовидимости в сутки 24 ч 152 ч 1015 мин Задержка при передаче речи мс Региональная связь...

Русский

2013-10-15

18.08 KB

13 чел.

  1.  ССС: геостационарные, низкие и средневысотные орбиты - принципы построения и их параметры.

В зависимости от вида предоставляемых услуг ССС можно разделить на три

основных класса: речевой (радиотелефонной) связи, пакетной передачи данных

ППД; определения местоположения (координат) потребителей.

В системах спутниковой связи (ССС) основными показателями, определяющим размеры зоны обслуживания, качество и энергетику радиолиний, являются тип орбиты и ее характеристики.

Таблица 1. Системы, использующие КА на GEO-, MEO- и LEO-орбитах

Показатель

Геостац

средне

низкие

Высота орбиты, км

36 000

5000-15 000

500-2000

Количество КА в ОГ

3

8-12

48-66

Зона покрытия одного КА (угол радиовидимости 50), % от поверхности Земли

34

25-28

3-7

Время пребывания КА в зоне радиовидимости (в сутки)

24 ч

1,5-2 ч

10-15 мин

Задержка при передаче речи, мс

Региональная связь

500

100

50

Глобальная связь

600

300

200

Время переключения, мин

с одного спутника на другой

Не требуется

50

10

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.

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.

К среднеорбитальным спутникам связи МЕО (Mean Earth Orbit) относятся КА с высотой орбиты 5—15 тыс. км. В среднеорбитальной группировке может находиться до 12 спутников, масса которых составляет до 1000кг.

При таких орбитах время видимости одного спутника-ретранслятора доходит до нескольких часов, что позволяет уменьшить количество спутников АО 10— 12 и, кроме того, увеличить углы, под которыми их «наблюдают» абонентские терминалы.

К факторам, способствующим развитию среднеорбитальной спутниковой системы, можно отнести то, что группировка КА находится между двумя разновысотными радиационными поясами естественного происхождения, что позволяет обеспечить большой срок эксплуатации (до 10 лет). Это очень важно, поскольку вывод спутника на сред не высотную орбиту значительно дороже, чем на низкую. В зависимости от высоты расположения группировки КА задержка распространения сигнала колеблется от 40 до 140 мс, но остается при этом незаметной для восприятия речи на слух. Для обеспечения надежной связи в большинстве регионов Земли достаточно сравнительно малого количества спутников — 9 (при увеличении их числа до 12 обеспечивается глобальное обслуживание).

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.

Низкоорбитальные

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, 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

В состав любого связного КА входят следующие элементы: центральный  процессор; радиоэлектронное  оборудование;  антенные  системы;  система  ориентации  и  стабилизации; двигательная  установка;  система  электропитания (аккумуляторы  и  солнечные  батареи). Наземный  сегмент  состоит  из  центра управления системой ЦУС, центра запуска КА, центра  управления  связью  и  шлюзовых станций ШС. ЦУС осуществляет слежение за КА, расчет их  координат,  сверку  и  коррекцию  времени, диагностику  работоспособности  бортовой аппаратуры, передачу служебной (командной) информации  и  т.д.  Данныефункции  управления  выполняются  на  основе телеметрической  информации,  поступающей  от  каждого  КА  орбитальной  группировки.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77756. МЕТОД СИНЕКТИКИ В ИСУ 79.5 KB
  Как мобилизовать и мотивировать творческий потенциал исследователя? Какую роль формирование группы играет в мобилизации творчества исследователя? Как социально-психологические факторы совместной деятельности исследователей влияют на результат?
77757. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНЦЕПЦИЙ 46 KB
  Методы дивергенции Дивергенция это прием расширения границ предмета исследования которое необходимо для обеспечения достаточного пространства поиска эффективного решения. К методам дивергенции можно отнести методы: обобщения литературы визуализации проблемы обсуждения анализа формулировок накопления и систематизации информации инвентаризации точек зрения и подходов анкетирования анализа ограничений. Методы трансформации Это следующий этап исследования.
77758. МЕТОД МЭТЧЕТА В ИСУ 37 KB
  Это приемы изменения как бы режимов мышления для его сознательного приспособления к целям исследования. Режимы исследования Первый режим мышления мышление по основным элементам. Течтемы средства осознания исследователем разнообразия действий которые он может предпринять на каждом из этапов исследования. потребность в исследовании; ключевая категория исследования; предварительная гипотеза; подход парадигма исследования; переключение.
77759. Учет запасов. Особенности учета давальческих материалов в строительстве 29.81 KB
  Влияние специфики строительства на учет материалов. Особенности учета давальческих материалов в строительстве. На начальном этапе деятельности любой строительной организации после всех организационных вопросов заготавливаются запасы сырья и материалов необходимые для изготовления продукции. Характерной чертой строительства является использование значительного количества строительных материалов конструкций и деталей как по их номенклатуре так и в физическом выражении.
77760. Учет расходов на оплату труда в строительстве 30.54 KB
  Учет расходов на оплату труда в строительстве. Влияние особенностей строительства на учет оплаты труда. Планирование расходов на оплату труда в строительстве. Виды и формы оплаты труда в строительстве.
77761. Учет расходов, связанных с работой строительных машин и механизмов 23.32 KB
  Учет расходов связанных с работой строительных машин и механизмов. Учет расходов на эксплуатацию строительных машин и механизмов. Учет начисления амортизации строительных машин и механизмов. При производстве работ в строительстве используются специальные строительные машины и механизмы которые или числятся на балансе строительномонтажной организации или привлекаются для работы по договорам со специализированными организациями трестами управлениями механизации.
77762. Учет накладных расходов 18.26 KB
  В строительстве расходы по организации и управлению производством называются накладными, которые могут быть распределены по договорам строительного подряда. Накладные расходы в зависимости от их связи с объемом производства подразделяются на постоянные и переменные.
77763. Учет некапитальных работ 29.68 KB
  Учет некапитальных работ План лекции. Виды некапитальных работ. Кроме капитального характера учитываемых в составе основного производства строительные организации выполняют работы и услуги являющиеся некапитальными не основными работами. Эти работы связаны с выполнением основных объемов строительномонтажных работ но как правило они не являются объектом договора на строительство.
77764. Особенности учета претензионной работы в строительстве 19.75 KB
  В то же самое время нередко у заказчика объекта капитального строительства возникает необходимость оформления претензионной работы к подрядной организации. Подобную необходимость могут вызвать следующие факторы: подрядчик не уложился в график строительства; имеет место некачественное выполнение строительных работ; обнаружено завышение объемов выполненных строительных работ выявленного путем контрольного обмера; нарушена технология предусмотренная для выполнения строительных работ; неправильно использованы расценки что...