2. Принципы построения спутниковых радиосистем и особенности организации срнс

В большинстве современных радиотехнических систем искусст­венные спутники Земли (ИСЗ) выполняют роль носителя ретрансляционной радиостанции. Принцип использования ИСЗ для ретрансляции наиболее наглядно может быть рассмотрен на примере системы связи.

На рисунке 1.2 изображена упрощенная структура системы спут­никовой связи и введены следующие обозначения: А и Б - наземные пункты, между которыми устанавливается связь; прямые АА' и ББ' -касательные к поверхности Земли, в точках А и Б являются линиями горизонта этих пунктов. Из рисунка видно, что ИСЗ, движущийся по орбите, одновременно может наблюдаться в пунктах А и Б только на участке орбиты А'-Б'. При движении на этом участке электромагнит­ные колебания, излучаемые антенной системой пункта А в направлении ИСЗ, принимаются бортовой радиоаппаратурой спутника, а затем после обработки и усиления направляются в сторону Земли и могут быть при­няты в пункте Б.

Рисунок 1.2 - Принцип организации связи через ИСЗ

Спутниковая радиосистема при наличии бортовой приемопере­дающей аппаратуры называется системой с активной ретрансляцией сигнала или системой с активным спутником. Работа системы с актив­ной ретрансляцией сигнала в зависимости от высоты орбиты и расстоя­ния между корреспондентами А и Б может быть организована двумя способами:

- с мгновенной ретрансляцией (система, работающая в реальном масштабе времени), когда спутник одновременно находится в зонах радиовидимости обоих корреспондентов и сообщение без задержки передается через канал связи;

- с задержанной ретрансляцией, когда переданная информация сохраняется на борту спутника и "сбрасывается" принимающему кор­респонденту после входа ИСЗ в его зону радиовидимости.

Системы с задержанной ретрансляцией имеют более сложный комплекс бортового оборудования, так как в последнем необходима аппаратура запоминания и обработки информации.

Понятно, что возможны ситуации, когда использование одного ИСЗ будет явно недостаточно для покрытия необходимой зоны обслу­живания на поверхности Земли. Обеспечение длительной непрерывной связи при невысоких орбитах ИСЗ также требует увеличения количест­ва спутников. Совокупность спутников, снабженных соответствующей аппаратурой (космическая группировка) образует космический сегмент системы, масштабы которого определяются назначением системы свя­зи, вещания или навигации.

Наземная часть системы объединяет всю совокупность наземных сооружений и оборудования и состоит из двух составляющих: наземно­го сегмента управления и пользовательского сегмента.

Наземный сегмент управления решает задачи управления полетом спутника, определения его координат, передачи и коммутации инфор­мационных потоков и др. Для этого сооружаются специальные назем­ные шлюзы и станции управления.

Номенклатура пользовательского сегмента широка и включает: пе­реносные приемники пользователя (например, для системы "Iridium"); быстро разворачиваемые в рабочее положение терминалы (типа стан­ций "Inmarsat"); мобильные станции, устанавливаемые на транспортных средствах, судах, самолетах; стационарные комплексы для индивиду­ального или коллективного приема телевизионного вещания; корпора­тивные базовые станции для доступа в Internet и многие другие вариан­ты.