Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Исгапьзуе'ся системз из в28 функций м(0), и(1),,и(127). В каждом частотном канале с паяасой 1,25 МГц передается 127 каналов с кодовым разделением МДКР). Из них 55 каналов трафика, остальные кгнзпы управления. , '"'Фидерные линии работают на чгстотах диапазона С, указаннгих в табл. 11.2. Используется разделение по поляризации, по частоте и кодовое. На линии вверх предусмотрена восемь частотных каннпаз по 19,9 МГц, общая паласа частот 159 МГц; нз линии вниз— :восемь частотных каналов по 22,5 МГц, об.цзя паласа частот :180 МГц.
В каждом частотном кангпе передается 127 кзнзпае МДКР, в том числе 118 каналов трафикг. Антеннгк фидерных линий 'на КС вЂ” параболические с коэффициентом усипения д = 12 дБ, 'гргница зоны абспуживзния нз Земле имеет форму злпипса. Характеристики пабеижных спутчикаеых систем нз геостационарной арбшпе. Один из успещных проектов на такси орбите — зта '." ';,";От (::роект открыт з 1 "79 и».
Космические ретранслягсры разме 'ены над каждым из мировых океанов (не менее, чем по два ИСЗ). Атлачтичесюм, Индийским и Тихим. В 1996 — 1998 гп были запущены пять ИСЗ третьего поколения Дополнительно четыре ИСЗ второго и'.жоления испОпьзуютс5 как резервные. ЗС подразделяют на береговые и абонентские. Бере5овые ЗС снабжены большой параболической антенной диаметром 13 м. Система насчитывает сегодня 37 береговых ЗС для 29 огератсров связи, и более 200 ООО абонентов. На абонентских ЗС установлены различные антенны, своя антенна дпя каждого стачдарта.
Все стандарты есть в сети: аналоговые станции (Инмарсат-А); цифровые (Инмарсат-В, С, М, Мини-М, 0 1С+, спутниковый пе594 кер); инмарсат-Аего (для авиации). инмарсат предоставляет каналы дпя телефонной связи, передачи данных и др. Развитие системы идет гю напраалени:о предоставления новых услуг. Открыта новая сисгема широкополосного доступа в сети 16(»)Ч (М4). Она также называется Глобальная сеть Инмарсат — ОА)5) (скорости 56 и 64 вбит/с.). В перспективе система В-САМ, которая будет работать со скоростями 256 и 432 бит/с (по канелем с полосой 100 и 200 .Гц).
Проект Марафон как национальная система мобильной связи России был открыт в 1990 г. Предполагалось использовать пять геостационарных ИСЗ Аркос и четыре ИСЗ на высокозллиптических орбитах, чтобы покрыть приполярные районы. МСЭ выделил орбитальные позиции и частотный ресурс. Из-за отсутствия инвестиций возникла угроза потерять орбитальные позиции и частоты. В ";999 г. зти частоты и орбитальные позиции были гереданы частчой инвестиционной компании. Появился проект Марафон-М.
Планируется использовать технологию арабского оператора спутниковой связи Турайя сателайт. Система Турайя пока имеет только один геостационарный ИСЗ, точка стояния 44 в.д. Антенна образует 290 узких зон покрытия. Нормально в зону обслуживания попадает только юг России. Предполагается сначала перенацелить антенну, позже запустить ИСЗ на Орбита1хп5чго позицию МарафонМ. Это позволит получить зону обслуживания почти на всю Россию. Проект общероссийской реп",ональной системы спутниковой моОг,пьнсй 5зерсо55а55ьной связи Садко был открыт в 2000 г.
Система и-е"назначена для прядоставпен5",я услуг связи в тех регионах, где отсутствует доступ к сетяь5 связи общего пог, зования ВСС России, а тз:-.ке создание наземных проводных игги сотовых сетей связи нецележобразно по зкономическим показателям. Помимо традиционных услуг, система позволит обеспечить своим абонентам сс стационарных терминалов Осе .вгивный дос-,уп к сети Интернет. Предполагают, ,то система будет 55мвть геоаацггонарны53 И 3 = точке стоячия 90,5* в.д. (ипи 85 в.д.). Мнсголучевэя гнтенна формирует зону обслуживания практически дпя всей территории России, за исключением Чукотки, Камчатки, Калининградской области и Кольского полуострова.
11.2. Зоны обслуживания и число ИСЗ Протяженность линии связи. Расстояние между ЗС и КС меняется во времени, поскольку ИСЗ движется и ЗС видит его на разных витках пад разными углами места. Основные геометрические параметры трассы показаны на рис. 11.3 на основании упрощенных построений в плоскости, проходящей через центр Земли, точку установки ЗС вЂ” С, ИСЗ и подспутниковую точку Р. На рис. 11.3 обозначено д — наклонная дгльност1Х )г — вЫсота орбиты; й, — оадиус Земли; Д вЂ” угол места для ЗС на границе зоны обслуживания; т— геоцентрический угап.
Угол места определяется как угол между направлениями на горизонт и на ИСЗ. Геоцентрический угол определяется между радиусами ОС и ОР. В общем случае (2) геацентрический угол т = вгссоз (созезс сакер савы- — звезс з1пе») где маркс — географическая широта ЗС (имеет положительное значение дпя севернога полушария и стрицательное — для южного); е.— географическая широта подспутниковой точки Р; ай — разность между геограФической долготой подспутниковой точки и географической долготой ЗС, в градусах к востоку. Рис. 11.3.
К определению геометрических параметров трассы Наклонная дальность гГ=, я +(яЗ+П) — 2(уЗ(ууЗ+й) . у. угол места Р = агс(9((сову — угз;(ггз+л))галу)- Согласно [3) геоцентрический угол у = агссоз(созрг(1+ гнйз))-Р. Зависимость наклонной дальности от угла места для круговых орбит разной высоты из [3[, показана на рис. 11.4. Максимальная наклонная дальность гг „=. л(2йз+0) при Р = 0 и минимальная наклонная дальность г)п„п =- П при Р = 90 . Более точные методы нахождения параметров линий приведены в [4, 5[.
Для ЗС определяют азимут. Это угол, отсчитываемый в горизонтальной плоскости по часовой стрелке, между направлениями на Северный полюс и на ЗС (на рис.11.3 не показан). Согласно [3) площадь зоны, обслуживаемой одним ИСЗ, (11.2) 3~ -- ЯЗ((1-соку)Г2) где Зз — общая площадь поверхнооти Земли. 10 0ю 5 3 2 0 10 20 30 40 50 60 70 Р гРаД рис. 11.4 Наклонная дальность трасс при кругоаьж орбитах Период обращения ИСЗ по хрутовой орбите.
Период абра- г г ния определяется в условиях невозмущенного движения спутни„когда не принимается во внимание тяготение Луны, Солнца, анет, влияние магнитного поля Земли и других факторов. В там случае на ИСЗ воздействует сила тя;отения Земли , = 'к(тМ!г), где М = 5,97410 27 г — масса Земли и т — масса ИСЗ; к, — скорость движения по круговой орбите; г= Рз -' й — расстояние центра Земли до ИСЗ. На ИСЗ действует также центробежная сила Еи = т(гх,. г . Спут~~к удерживается на орбите, когда зти силы уравновешиваются, В. .е.
когда Е, = Е„. Отсюда скорость движения по круговой орбите, ' /с, опраделяется выражением У„„=- (г(Мгг) =Ус. Яз.'г=630 - г е У, = 7,9 10' см(с — круговая скорость гипотетического спутника, Р ' -движущегося по круговой орбите с радиусом, равным радиусу Зем.'ли: г — расстояние от центра Земли до ИСЗ, км. Период обращения ИСЗ на круговой орбите дпя гипотетиче"хого ~тутника Т0 = 2л(7зг(70 = 84,4 мин-, для ИСЗ на круговой орбите пе'риод обращения Т, с, определяется по формуле Т вЂ” 2 Гу — Хкг г -001 3 830 где г выражено в километрах, или тир )вр ( ~~3) (11.3) Период обращения ИСЗ по эллиптическои орбите.
Земля находится в одном из полюсов эллиптической орбиты (рис. 11.5). Согласно третьему закону Кеплера сидерический период обращ ния ИСЗ по эллиптической орбите Т =Т(е Рз) (11.4) При движении по зглиптичесхой орбите скорость ИСЗ изменяется от максимальной в перигее до минимальной в апогее. Согласно второму закону Кеплера К,ДТп = г !гп, где ӄ— скорость движения ИСЗ в апогее и У вЂ” скорость в перигее Обычно аыби- рают высокозллипти .вские орбиты, для которых Г(„= 40000 км и Нп 500 км. 395 Рис 11.5. Эппипти вская орбита: А — апогей орбиты; П вЂ” перигей орбиты; ̈́— высота апогея; гтп — высота парится, а — бопьюая полуось орбитьь с — малая полуось орбиты; ПА — пиния апсид Связь поддерживается на той части витка, которая находится вблизи апогея.
Выбирается наклонение орбиты ) - 63,4'. Такое наклонение обеспечивает наиболее стабильное положение линии апсид. Длительность ссанса связи примерно 12 ч. Продолжательнаспь а вероягпносгпь поддержания сеансов связи. Продолжительность сеанса связи ЛТ, = (.,г'(,г„где (., — длина части витка„видимая одной ЗС в зоне обслуживания; (г, — скорость движения ИСЗ на атой части витка. Значение (., одинаково на всех витках, когда ИСЗ движется по зкааториальной орбите. При движении ИСЗ по наклонным орбитам О и (., < (, .„. Для витка, который не попадает в зону обслуживания (., = Э. За длительный период наблгодения суммарная продолжительность сеансов связи аре = ~ватт. Среднее значение вароятности связи через один ИСЗ Р(1)= а- где ҄— период наблгодения. Вероятность того, что за время на- блгздения з зоне обспуживачия нс появится ни один спутник с пи ИСЗ оаспредепень> 3 про .рано.а случайно и появпягот я в зоне обсл жвания независимо, то вероятность того, что е втой зс::е нет нк одно, о'ИСЗ и р(п) -.-.
П вЂ” р(1)) где и — чиспо ИСЗ, необходимое для поддержания заданной веро- ятностл связи т = 1- о(п) = 1 — [1 — р(1)1" Отсюда определяется необходимое число ИСЗ: (11.5) и = (9 (1- т) ~9 [1 — р(1)1 . Расчет необходимого чиспа ИСЗ в орбитальных группировках. В глобальных спутниковых системах взаимное распопажение ИСЗ детерминировано.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
