Здравствуй уважаемый читатель!
В настоящее время, все большую популярность приобретают спутниковые системы передачи данных. Эти возможности обеспечивают мобильные системы спутниковой связи.
Сфера быстро и динамично развивается. К самым известным международным спутниковым системам передачи данных относятся Инмарсат, VSAT, Iridium.
Системы подвижной спутниковой связи
Спутниковые системы связи позволяют организовать передачу данных в любой точке планеты, в любое время года и в любую погоду. Качество связи может зависеть от широты, где применяется мобильная спутниковая станция MES.
Возможность применения мобильной спутниковой связи реализована с использованием КА - космических аппаратов или же спутников. КА могут находиться на геостационарных и негеостационарных орбитах. Причем к последним могут быть отнесены эллиптические, круговые и средневысотные орбиты.
Пример из практики - мобильные станции системы Инмарсат не работают выше 75 градуса С.Ш. , т.е. в высокоширотных регионах таких как Арктика. Это происходит ввиду особенностей распространения сигнала в данной спутниковой сети - разграничения зон покрытия поверхности земли.
Большинство негеостационарных систем строятся по типу группировки спутников, находящихся в одной плоскости на низких околоземных орбитах. Такие КА обычно размещены равномерно вдоль орбиты и образуют "Пояс связи".
Системы спутниковой связи России
Система Инмарсат учреждена в 1979-м году. Ее космический сегмент включает 10 геостационарных спутника расположенных на высоте 36 тыс.км. "над каждым из океанов".
Эти КА постоянно привязаны к определенной точке над экватором.
Вращаясь на геостационарной орбите со скоростью вращения земли. спутник "зависает" над ее поверхностью. Это свойство позволяет получить доступ к КА в любое время с фиксированной задержкой сигнала.
Для обслуживания абонентов используются 4 спутника, остальные являются запасными.
На рисунке ниже представлены 2 зоны покрытия (обслуживания) AOR и IOR для европейской части России.
AOR - Atlantic Ocean Region, IOR - Indian Ocean Region, POR- Pacific OR
Передача данных между спутником и мобильными станциями происходит на частотах 1.5 -1.6 ГГц. Задержка передачи сигнала для геостационарных спутников может составлять 500 мсек в обоих направлениях - на спутник и от спутника.
Поэтому такие системы с успехом применяются для передачи текстовой информации по схемам :
Мобильный терминал (MES) - КА - Мобильный терминал (MES) ;
Мобильный терминал (MES) - КА - Береговая станция (LES)
Береговая станция (LES) - КА - Мобильный терминал (MES)
Плохое качество связи на трассе "Земля-Космос и Космос-Земля ", проявляется в виде существенного падения скорости передачи данных, либо в отсутствии таковой возможности полностью.
На данный момент применяется стандарт Инмарсат С обеспечивающий двустороннюю низкоскоростную передачу данных . Он используется в системе ГМССБ, а так же применяется для сбора информации о местоположении подвижных объектов, для управления грузоперевозками. Это же оборудование может быть использовано для сбора информации с удаленных объектов.
Эффективность использования спектра частот в данном случае не очень высока. Для передачи данных используется технология TDMA - Time Division Multiplexing Access - предоставление доступа к каналу связи с временным разделением пакетов информации. Русская аббревиатура - МДВР.
При запросе на передачу данных система выделяет MES тайм слот, в течении которого возможна передача данных. Следующий тайм слот будет выделен другой MES.
Запрос на передачу данных от мобильной станции посылается на спутник ретранслятор, а со спутника принимается БЗС. Координационный центр NCS выделяет MES номер канала и тайм слот и по сигнальному каналу отправляет эту информацию на спутник ретранслятор. MES принимает служебные данные и перестраивается на указанный канал, осуществляет затем передачу сообщения.
Переданное сообщение ретранслируется с помощью КА и принимается БЗС. Если передача осуществлялась ""наземному "" адресату, то БЗС передает сообщение по наземным каналам связи. Если же сообщение было отправлено другой MES , то БЗС отправляет его на спутник ретранслятор на идентификационный номер станции назначения.
Важным преимуществом системы Инмарсат является возможность получения подтверждения о доставке сообщения.
Когда адресат принял входящее сообщение, станция посылает БЗС сигнал подтверждения о доставке - "Confirmation Ok". БЗС в свою очередь приняв это сообщение отправляет станции адресанту сигнал о подтверждении доставки. Теперь вы можете быть уверены, что сообщение дошло.
Это лишь малая часть возможностей системы спутниковой связи Инмарсат.
Что собой представляет мобильный терминал MES?
Это микрокомпьютер с трансивером, в настоящее время технологии позволяют производителям совместить эти 2 устройства в 1 корпус - антенне. На заре зарождения у нас системы ГМССБ в середине 90-х в ходу были другие европейские терминалы MES состоящие из нескольких блоков. Трансивер, компьютер и антенна это были разные блоки.
В защиту старых технологий, скажу что работает такое оборудование и по сей день...если не сломалось.
Еще одна ныне широко применяемая технология это BGAN. С 2005 -года используются спутники 4-го поколения в системе Инмарсат, они и обеспечивают поддержку технологии широкополосного доступа к спутниковым телефонии и интернету.
При построении спутниковых систем КА защищают от потоков заряженных частиц. Здесь важное значение имеют радиационные пояса Джеймса Ван Алена - две тороидальные области радиации -они удерживаются магнитным полем земли в верхних слоях атмосферы.
При этом учитываются особенности распространения радиоволн в ионосфере земли - эффект Фарадея (вращение плоскости поляризации радиоволны) и задержка сигнала.
Для частот 3 ГГц они составляют 12 градусов и 0.028 мкс соответственно. На этих частотах используется круговая поляризация из-за преобладания эффекта Фарадея.
Группировки спутников систем массового обслуживания абонентов содержат в своем составе и запасные КА . Они, будучи выведены на орбиту заранее, ожидают своего часа и в случае серьезной поломки основного космического аппарата заменяют его. Таким образом исключается отказ в долговременном обслуживании абонентов и простое системы.
Литература и картинки:
Системы и сети цифровой радиосвязи Н.И. Листопад
Спутниковые системы связи А.М. Сомов
Радиоприемники спутниковых систем определения координат В.А. Вейцель
Thrane & Thrane "Sailor 6000" brochures
www.electromedmarine.com/wp-content/uploads/2019/01/1.*jpg
https://www.bluesat.com/safety-and-regulations/sailor-6140-mini-c-marine-system.html
Читайте также :
Спутниковые Навигационные Системы Как устроена GPS антенна
Как измеряют мощность передатчиков и зачем нужен направленный ответвитель
Разбили матрицу в ноутбуке Как не покупать новый компьютер
Как защищают интерфейсы в электронике
Самый качественный бюджетный блок питания для компьютера
А вы когда-нибудь сталкивались или слышали о системах спутниковой связи?
Напишите об этом в комментариях, с удовольствием пообщаемся.
Ставьте лайк, подписывайтесь на канал , будет много интересных публикаций.
#начинающим радиолюбителям #электроника начинающим
#дома нескучно #электроника
