69

Державний департамент із питань зв'язку й інформатизації

–––––––––––––––––––––––––––––––

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ЗВ'ЯЗКУ

ім. О.С. ПОПОВА

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Кафедра теорії електричного зв'язку ім. А. Г. Зюко

В.Л. Банкет

СУПУТНИКОВІ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНІ СИСТЕМИ

Навчальний посібник

для курсового і дипломного проектування

Одеса 2008

Зміст	Стор.
Передмова.................................................................................................	3
1. Тенденції розвитку супутникових радіотехнологій......................	5
2. Телекомунікаційні супутникові системи і мережі з ретрансляторами на геостаціонарній орбіті...................................	11
2.1.Система ІNTELSAT..............................................................................	11
2.2.Система EUTELSAT............................................................................	16
2.3.Система ИНТЕРСПУТНИК................................................................	18
2.4.Система INMARSAT.............................................................................	19
2.5.Проект “Либідь”...............................................................................	21
2.6.Системи супутникового цифрового телевізійного мовлення.........	23
3. Проектування супутникових телекоммунікаційних систем.....	24
3.1. Використання пакета Satmaster для курсового і дипломного проектування...............................................................	24
3.1.1.Загальні положення.........................................................................	24
3.1.2.Розрахунки й обґрунтування параметрів основних елементів системи.......................................................................................................	24
3.1.3.Енергетичний розрахунок радіоліній............................................	25
3.1.4.Розрахункові формули, використовувані в програмі SATMASTER...............................................................................................	25
3.1.5.Розрахунок аналогових радіоліній "униз"……………………….	26
3.1.6.Розрахунок цифрової радіолінії "униз"…………………………..	28
3.1.7.Розрахунок цифрової радіолінії "нагору"………………………	28
3.2.Пакет прикладних програм SATMASTER.........................................	30
3.2.1.Попередні розрахунки й інформаційні матеріали………………	31
3.2.2.Розрахунки супутникових радіоліній............................................	44
3.2.3.Енергетичний бюджет аналогової радіолінії "униз"……………	44
3.2.4.Енергетичний бюджет цифрової радіолінії "униз"......................	45
3.3.Карти зон покриття ретрансляторів………………………………..	46
Додатки.....................................................................................................	58
Д.1.Словник термінів................................................................................	58
Д.2.www-адреси організацій...................................................................	65
Д.3. Список варіантів індивідуальних завдань для курсового проектування.............................................................................................	66
Список використаних джерел…………………………………………	67

Передмова

Розвиток систем супутникових телекоммунікацій в Україні має давню історію. Як відомо, супутниковий зв'язок здійснюється через ретранслятор, розташований на борті ШСЗ. Хоча до моменту знаходження Україною незалежності в нашій країні функціонував могутній ракетно-космічний комплекс у складі Конструкторського Бюро "Південне" ім. акад М.К. Янгеля і заводу з виробництва ракет "Южмашзавод" (м. Дніпропетровськ), запуск в експлуатацію власного супутникового ретранслятора гальмувався відсутністю дозволу Міжнародної Спілки Електрозв'язку (МСЕ) на розміщення зв'язкового ШСЗ на геостаціонарній орбіті.

В колишні роки т. зв. частотно-орбітальний ресурс був виділений Адміністрації зв'язку СРСР. У складі цього виділення виявився ресурс України (23⁰Е). Причому, право України на використання цього ресурсу правоприємниця колишн. СРСР Росія визнавати не бажала. Крім того, в Україні в той час було відсутнє власне виробництво для створення "корисного навантаження" ШСЗ (ретранслятора).

На першій сесії Верховної Ради в 1992р. був затверджений бюджет, у якому передбачені значні кошти на підготовку і реалізацію "Програми створення системи супутникового зв'язку України". У 1992р. за рішенням Верховної Ради було організовано Національне Космічне Агентство України (НКАУ), що очолило ці роботи.

Така Програма, підготовлена фахівцями ведучих НДІ і КБ за участю фахівців оНАЗ ім. О.С. Попова була затверджена в 1993р. Кабінетом Міністрів України [3]. Ведучі наукові і виробничі колективи країни включилися в процес реалізації Програми. Активна участь у цій роботі приймав і науковий колектив кафедри ТЕЗ, що з'явився основою відділу супутникового зв'язку Українського науково-дослідного інституту радіо і телебачення (УНДІРТ). В ті роки в Україні були відсутні інженерні кадри, здатні кваліфіковано проектувати й експлуатувати досить складне устаткування станцій супутникового зв'язку. З огляду на це, колектив кафедри ТЕЗ запропонував на базі наукової лабораторії організувати спеціалізацію "Супутникові системи зв'язку і мовлення". Ініціатива була підтримана Мінзв'язку України. по цьому напрямку випущено (25-30) дипломників. Крім того, на базі накопиченого досвіду викладачі кафедри разом з факультетом підвищення кваліфікації ОНАЗ провели ряд курсів підвищення кваліфікації інженерно-технічних працівників КБ "Південне", підприємства "Укртелеком", Концерну РРТ, Української філії ЦНДІЗ. Одночасно викладачі кафедри підготували до видання ряд навчальних посібників по супутниковому зв'язку [4...6].

Новий етап у розвитку супутникового зв'язку в Україні наступив після виходу Постанови Кабінету Міністрів України "Про заходи щодо створення Національної системи супутникового зв'язку" №686 від 03.05.07. Більш докладна інформація про проект створення Національної систем супутникового зв'язку міститься в статті начальника відділу супутникового зв'язку УНДІРТ А.М. Мельника [1].

Одночасно Адміністрація зв'язку України починала роботу по виділенню частоно-орбітального ресурсу для України. Інформація про ці виділення на Всесвітній Радіо Конференції ВРК-2000 опублікована в статті [2]. Там же приведені зведення про заявлені мережі UKRSAT з параметрами променів, частотних каналів і зон обслуговування. Кафедра ТЕЗ продовжувала готувати дипломників і магістрантів по супутниковому зв'язку в рамках курсу спеціалізації "Супутникові телекомунікаційні системи".

Досвід роботи зі студентами показав, що дипломники і магістранти виявляють інтерес до супутникової тематики, та вибирають теми проектів супутникових систем .

Однак, література у вигляді застарілого підручника [12], низки учбових посібників[11,13,14], та довідника [15], не в змозі задовольнити потреби проектанта, оскільки обмежуються загальними положеннями та не надають методик проектування сучасних систем супутникових телекоммунікацій. Згадана вище Постанова Кабінету Міністрів вимагає колектив кафедри ТЕЗ підвищить рівень підготовки фахівців. У цій ситуації найбільш доцільним з'явилася підготовка науково-методичної бази у вигляді навчального посібника з проектування супутникових телекомунікаційних систем. Такий посібник повинен доповнювати наявні в бібліотеці академії зв'язку навчальні посібники [11...14]. Це дозволить уникнути витрат навчального часу на освоєння основ побудови супутникових систем, що студенти вивчають у штатному курсі "Системи радіозв'язку" і закріпити отримані теоретичні знання в процесі проектування.

За тривалий період створення супутникових систем зв'язку провідні оператори (ІNTELSAT, EUTELSAT, ИНТЕРСПУТНИК) і Міжнародні регламентуючі організації (Міжнародна Спілка Електрозв'язку (ІTU), Європейський Інститут Стандартів по Телекоммунікаціях (ETSІ) випустили безліч стандартів, норм і рекомендацій з питань супутникового зв'язку, повний перелік яких приведений у Списку використаних джерел. Більшість цих документів студентам-проектантам є недоступними. З урахуванням цього, у тексти розділів посібника включені зведення з цих документів, необхідні для проектування. Проектування супутникових систем зручно виконувати з використанням пакета прикладних програм SATMASTER, встановленого в комп'ютерному класі кафедри ТЕЗ. У посібник включені рекомендації з автоматизованого проектування в пакеті SATMASTER, що можуть бути використані для курсового проектування і проведення відповідних лабораторних робіт у курсі спеціалізації.

Необхідно зазначити, що обов'язковою умовою виконання якісного проекту по рекомендаціях і методикам цього посібника є гарні знання основ побудови супутникових телекомунікаційних систем в обсязі згаданих вище посібників [11...14]. У Додатку Д.5 приведений список варіантів індивідуальних завдань для курсового проектування.