3.2.1.Радиорелейные линии связи

Радиорелейная связь первоначально применялась для организации многоканальных линий телефонной связи, в которых сообщения передавались с помощью аналогового электрического сигнала. Первая такая линия протяжённостью 200 км с 5 телефонными каналами появилась в США в 1935 г. Она соединяла Нью-Йорк и Филадельфию.

В 50-х гг. были созданы многоканальные радиорелейные станции (РРС), использующие диапазон сверхвысоких частот и методы частотного и(или) временного разделения каналов. К началу 1970-х гг. во всех развитых странах была создана густая сеть многоканальных линий радиорелейной связи с несколькими тысячами каналов в каждой линии.

В России первая магистральная радиорелейная система была создана в 1958 г. В 1970 г. появился комплекс унифицированных радиорелейных систем «КУРС». Всё это позволило в 1960–1970-е гг. развить сеть связи страны, обеспечить качественную телефонию и наладить передачу программ центрального телевидения. К середине 1970-х гг. в стране была построена радиорелейная линия с огромной ёмкостью каналов связи, протяжённость которой составляет около 10 тыс. км. Суммарная протяжённость радиорелейных линий в СССР превысила к середине 1970-х гг. 100 тыс. км.

В настоящее время существуют цифровые радиорелейные системы передачи данных, способные обмениваться цифровой информацией.

3.2.2.Спутниковая связь и навигация

Космическая или спутниковая связь по существу является разновидностью радиорелейной связи и отличается тем, что её ретрансляторы находятся не на поверхности Земли, а на спутниках в космическом пространстве.

В 1965 г. в СССР был запущен первый спутник связи «Молния-1». Позднее была создана система дальней космической связи «Орбита». Она состоит из сети наземных станций и искусственных спутников Земли «Молния», «Радуга», «Горизонт». На территории России размещено около 100 таких станций. Через спутники передаются телеграфные сообщения, телефонные разговоры, телевизионные и фотоизображения в страны всех континентов. Однако спутники «Молния» вращаются вокруг Земли по вытянутым эллиптическим орбитам. Для слежения за ними антенны наземных приёмных станций должны постоянно поворачиваться. Гораздо проще решают эту задачу спутники, вращающиеся по стационарной круговой орбите, которая находится в плоскости экватора на высоте 36 000 км. Они совершают один оборот вокруг Земли за 24 ч и поэтому кажутся наземному наблюдателю висящими неподвижно над одной точкой нашей планеты. Трёх таких спутников достаточно для обеспечения связью всей Земли. Уже используются работающие на стационарных орбитах спутники связи «Радуга» и телевизионные спутники «Экран». Для приёма их сигналов не нужны сложные наземные станции. Телевизионные передачи с таких спутников принимаются прямо на несложные коллективные и даже индивидуальные антенны.

Уже созданы международная спутниковая система для спасения экипажей терпящих бедствие судов и самолётов КОСПАС-САПСАТ, международная космическая система «Инмарсат» – для обеспечения телеграфной и телефонной связи между кораблями, плавающими в любых точках Земли.

В 1980-е гг. началось развитие персональной спутниковой связи. В начале XXI в. число её абонентов составляет несколько миллионов человек, а ещё через 10 лет – значительно больше. Произойдёт объединение спутниковых и наземных систем связи в единую глобальную систему персональной связи. Будет обеспечена досягаемость любого абонента путём набора его телефонного номера независимо от его местонахождения. В этом состоит преимущество спутниковой связи по сравнению с сотовой (она рассматривается ниже в этой главе), поскольку она не имеет привязки к конкретной местности. Ведь в начале XXI века зона охвата сотовой связи составляет только 15 % земной поверхности. Поэтому спрос на персональную подвижную связь во многих регионах мира можно обеспечить только с помощью спутниковых систем связи. Кроме речевой (радиотелефонной) связи они позволяют определять месторасположение (координаты) потребителей.

Спутниковый телефон непосредственно соединяется со спутником, находящимся на околоземной орбите. Со спутника сигнал поступает на наземную станцию, откуда передаётся в обычную телефонную сеть. Число спутников, необходимое для стабильной связи в любой точке планеты, зависит от радиуса орбиты той или иной системы спутников.

В настоящее время действует первая глобальная система связи «Иридиум». Она позволяет клиенту оставаться на связи, где бы он не находился, и пользоваться при этом одним и тем же телефонным номером.

Система состоит из 66 низкоорбитальных спутников, расположенных на расстоянии 780 км от поверхности Земли. Она обеспечивает приём и передачу сигнала с мобильного телефона, находящегося в любой точке земного шара. Сигнал, поступивший на спутник, передаётся по цепочке на следующий спутник, пока не дойдёт до ближайшей к вызываемому абоненту наземной станции системы. Таким образом обеспечивается высокое качество сигнала.

Основной недостаток персональной спутниковой связи – её относительная дороговизна по сравнению с сотовой. Кроме того, в спутниковые телефоны встраиваются передатчики большой мощности. Поэтому они считаются небезопасными для здоровья пользователей.

Самые надёжные спутниковые телефоны работают в сети Инмарсат, созданной более 20 лет назад. Спутниковые телефоны системы Инмарсат представляют собой чемоданчик с откидной крышкой размером с первые портативные компьютеры. Крышка спутникового телефона по совместительству является и антенной, которую необходимо поворачивать по направлению к спутнику (на дисплее телефона отображается уровень сигнала). В основном такие телефоны используются на судах, поездах или большегрузных автомобилях. Каждый раз, когда необходимо позвонить или ответить на чей-то звонок, нужно будет устанавливать спутниковый телефон на какую-нибудь ровную поверхность, раскрывать крышку и крутить его, определяя направление максимального сигнала.