- •Спутниковые телекоммуникационные технологии
- •1. Введение
- •1.1. Краткая история
- •1.2. Направления и перспективы развития спутниковых технологий
- •1.3. Телевидение
- •1.4. Системы навигации
- •1.4.2. Глонасс
- •1.5. Спутниковая телефония
- •1.6. Аварийно-спасательные системы
- •1.8. Использование космического пространства
- •1.9. Тенденции развития спутниковых телекоммуникаций
- •2. Классификация, способы организации и использования ресурсов систем спутниковых телекоммуникаций
- •2.1. Частотный ресурс и его характеристики
- •2.2. Способ использования частотного ресурса
- •2.3. Способы организации канала связи
- •2.4. Характеристики космического сегмента
- •3. Оборудование систем спутниковых телекоммуникаций
- •3.1. Спутниковые антенны
- •3.1.1. Классификация спутниковых антенн
- •3.1.2. Упрощенный расчет диаметра параболической приемной антенны
- •3.1.3. Методика расчета азимутального подвеса
- •3.1.4. Полярный подвес спутниковой антенны и его методика расчета
- •3.1.5. Расчет видимости спутников в данной местности
- •3.1.6. Расчет поворота плоскости поляризации
- •3.1.7. Способы улучшения эксплуатационных характеристик спутниковых антенн
- •3.2. Устройства позиционирования
- •3.3. Коммуникационное оборудование
- •3.3.1. Конверторы спутниковых приемных устройств
- •Классификация конверторов
- •Устройство конвертора
- •3.3.2. Спутниковые ресиверы (приемники)
- •3.3.3. Компьютерные карты
- •3.3.4. Переключатели
- •Вопросы для самопроверки
- •4. Стандарты управления антенными системи и другим коммуникационным оборудованием
- •4.1. Протокол DiSEqC 1.0 – 1.2, 2.0
- •4.2. Протокол miniDiSEqC (Tone Burst)
- •4.3. Протокол DiSEqC 2.0
- •4.4. Протокол DiSEqC 3.0
- •4.5. Технология usals
- •Вопросы для самопроверки
- •5. Проблемы спутникового приема и передачи сигналов
- •6. Особенности организация коллективного приема
- •Словарь терминов спутниковых телекоммуникаций Общая терминология
- •Параметры орбиты космического аппарата (спутника) и его элементов
- •Параметры спутниковой антенны и ее подвески
- •Антенная система
- •Приемное устройство
- •Библиографический список
- •Приложение. Расчет параметров геостационарной орбиты
- •Оглавление
- •1. Введение 3
- •2. Классификация, способы организации и использования ресурсов систем спутниковых телекоммуникаций 17
- •3. Оборудование систем спутниковых телекоммуникаций 28
- •4. Стандарты управления антенными системи и другим коммуникационным оборудованием 58
- •5. Проблемы спутникового приема и передачи сигналов 65
- •6. Особенности организация коллективного приема 65
- •Спутниковые телекоммуникационные технологии
- •603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Волжская государственная академия водного транспорта»
Кафедра информатики, систем управления и телекоммуникации
В. И. Логинов
Спутниковые телекоммуникационные технологии
Учебное пособие
для студентов очной и заочной форм обучения,
обучающихся по специальности 162107.65
«Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования»
Нижний Новгород
Издательство ФБОУ ВПО ВГАВТ
2014
УДК 621.396
Л 69
Логинов, В.И.
Спутниковые телекоммуникационные технологии: учеб. пособие /В.И. Логинов – Н. Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2014. – 72 с.
Учебное пособие предназначено для студентов очного и заочного обучения специальности 162107.65 «Эксплуатация транспортного радиооборудования».
Изложены краткая история и тенденции развития современных спутниковых телекоммуникационных технологий. Приводится классификация параметров наземного и космического сегмента спутниковых телекоммуникационных систем. Рассмотрены направления эффективного использования частотного ресурса, стандарты и протоколы управления, используемые в спутниковых телекоммуникациях. Приведены конструктивные особенности спутниковых телекоммуникационных систем, а также алгоритм расчета подвеса параболической узконаправленной антенны для организации спутникового интернета и телевидения через геостационарные телекоммуникационные спутники.
В пособии рассматриваются технологии управления оборудованием и примеры оборудования для организации спутниковых телекоммуникаций. Даны контрольные вопросы для проверки уровня усвоения материала и словарь терминов.
Для студентов очной и заочной форм обучения специальности 162107.65 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования»
Рекомендовано к изданию кафедрой информатики, систем управления и телекоммуникации протокол № 3 от 19.11.2012 г.
© ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2014
1. Введение
Краткая история и тенденции развития спутниковых телекоммуникаций. Назначение спутниковых телекоммуникаций и их разновидности. Значение спутниковых телекоммуникаций для развития современного общества и промышленности. Примеры использования современных телекоммуникационных технологий для решения важных хозяйственных задач.
1.1. Краткая история
В 1945 г. английский писатель-фантаст Артур Кларк опубликовал статью о передаче телевизионного сигнала через геостационарные спутники связи в любой уголок планеты. В том же 1945-м советский ученый Павел Шмаков научно обосновал возможность создания всемирной телевизионной сети с помощью трех искусственных спутников Земли (ИСЗ) – статья была названа «жюльверновской романтикой» и не попала в печать [1–3, 5, 19].
4 октября 1957 года в СССР был осуществлен запуск первого искусственного спутника Земли (ИСЗ).
Первый спутник связи с телекоммуникационным оборудованием на принципах радиорелейной связи Score (Signal Communications by Orbiting Relay Equipment) был запущен в США 18 декабря 1958 г. Передачу и ретрансляцию телевизионного сигнала через активные спутниковые ретрансляторы (спутник Telstar) впервые осуществили США в 1962 г. Вскоре была выполнена телевизионная трансляция между Европой и Америкой через спутник «Telstar-1».
Первый геостационарный спутник Syncon был выведен на орбиту в 1963 г.
Первый спутник связи Early Bird международной системы Intelsat был выведен на орбиту 6 апреля 1965 г.
В СССР первый спутник связи «Молния-1» был запущен 23 апреля 1965 г. (после двух неудачных попыток). Он обеспечивал трансляцию телевизионных передач, а также телефонную и телеграфную связи из Москвы до Владивостока и в обратном направлении.
Параметры космического аппарата следующие – вес 1500 кг, период вращения – два оборота в сутки. Спутник «Молния» имел высокоэллиптическую орбиту, с высотой апогея (в северном полушарии) около 40 тыс. км и перигея около 500 км с наклонением к плоскости экватора в 64 градуса.
Для обеспечения эффективного использования возможностей спутника «Молния-1» создана широко разветвленная сеть наземных приемопередающих станций «Орбита» по всей территории СССР. Сейчас их 84. Благодаря этому комплексу спутниковых телекоммуникаций 80% населения нашей страны могут принимать передачи Центрального телевидения. Спутник связи «Молния-1» и сеть наземных приемопередающих станций «Орбита» образуют систему коллективного спутникового телевидения и связи. Это означает, что ретранслированный сигнал после наземных станций поступает в традиционную систему распределения телевизионного сигнала (транслируется обычными ретрансляторами) и проводную телефонную станцию.
Кроме спутников «Молния» выведены спутники «Радуга», «Горизонт» и «Экран», имеющие геостационарные орбиты. Первый спутник серии “Экран” с мощностью бортового ретранслятора 200 Вт выведен на геостационарную орбиту 26 октября 1976 г.